Что такое небесный фонарик
Китайский фонарик
Китайский фонарик также известный как небесный фонарик — бумажная летающая светящаяся конструкция из бумаги, натянутой на легкий деревянный каркас. Действует она по принципу монгольфьера и пользуется популярностью в восточных странах.
Для массового запуска фонариков на территории России в соответствии с Воздушным Кодексом требуется разрешение органов организации воздушного движения. [1]
Содержание
История
Первые упоминания о небесных фонариках были найдены в летописях, описывавших военные походы генерала Чжугэ Ляну (180—234 н. э., почётный титул Кунмин), который, как сообщают источники, использовал их, чтобы вселять страх во вражеские войска: Однако устройство, представляющее собой лампу в бумажной ёмкости, зарегистрировано ранее, и, согласно Джозефу Нидхэму, воздушные шары с горячим воздухом в Китае были известны в III в. до н. э.
В Европе небесные фонарики стали массово появляться в 2006 году. [источник не указан 217 дней] В 2005 году, в память о жертвах Землетрясения в Индийском океане в 2004 году, на пляже Khao Lak (в Таиланде) было запущенно около 5000 фонариков. Журналист Чжоу Синь (Ганджоу Дэйли) с фотографией этого события занял второе место в категории «Искусство и развлечения» в самом престижном международном конкурсе фотожурналистов World Press Photo [3]
Устройство
Роль несущей конструкции в небесном фонарике выполняет легкий деревянный каркас, как правило бамбуковый. В нижней его части имеется горелка, закрепленная на тонкой проволоке. Традиционная горелка изготавливается из кусочка хлопчато-бумажной ткани, пропитанной воском, либо из пористой бумаги, пропитанной легковоспламеняющимися жидкостями. В современных фонариках горелку иногда делают из горючих полимеров. Купол изготавливается из рисовой бумаги с добавлением тутового дерева. Бумагу, как правило, пропитывают специальным негорючим составом, чтобы она не загоралась. Каркас и купол небесного фонарика могут иметь различную форму, от стандартных геометрических фигур (цилиндр, шар) до изображений животных и популярных предметов обихода.
Принцип действия
Пламя горелки нагревает воздух внутри фонарика до 100
120 °С. При нагревании плотность воздуха становится меньше, а соответственно и его масса. Воздух внутри фонарика становится легче воздуха снаружи, поэтому фонарик всплывает в холодном воздухе. [4]
Плотность нагретого воздуха внутри фонарика можно посчитать, используя уравнение состояния идеального газа
где ρ — плотность воздуха, p — абсолютное давление, R — универсальная газовая постоянная для сухого воздуха (287,058 Дж ⁄(кг·К) ) и T — абсолютная температура в Кельвинах.
Объем среднего фонарика приблизительно равен 0.25 м³. При стандартном атмосферном давлении в 101,325 КПа и температуре воздуха 20 °С плотность атмосферного воздуха составляет 1,2041 кг⁄м³. Отсюда следует, что масса воздуха в фонарике объемом 0.25 м³ составит около 300 граммов.
При нагревании воздуха внутри фонаря до температуры в 100 °С его плотность понизится, и составит 0,946 кг⁄м³. При такой плотности, масса воздуха внутри фонарика будет уже не 300 г, а 236 г. Масса конструкции среднего китайского фонарика около 50 г. Общая масса фонарика (с нагретым воздухом внутри) 50 г + 236 г = 286 г. Получается, что полная масса фонарика на 14 г меньше массы воздуха, занимающего такой же объем. Эта разница отвечает подъемной силе, действующей на фонарик.
Согласно закону Архимеда на тело, погружённое в жидкость (или газ), действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной этим телом жидкости (или газа), 
, где 
— плотность жидкости (газа), 
— ускорение свободного падения, а 
— объём погружённого тела.
Для фонарика выталкивающая сила 
= 1,20кг⁄м³ × 9,8 м/с² × 0,25 м³ = 2,94 Н. Сила тяжести, действующая на фонарик, 
= 0,286 кг × 9,8 м/с² = 2,80 Н.
Поведение фонарика зависит от соотношения между модулями силы тяжести и силы Архимеда , которые действуют на это тело. Фонарик начнет подниматься в небо, если выполняется условие 
. В нашем случае это условие выполняется, так как 2,80 Н Некоторые характеристики
Вес среднего небесного фонарика составляет 50-100 г. Высота подъема обычно находится в пределах 200—500 метров, время горения топлива в горелке — 15-20 минут. Размеры фонариков варьируются от от 70*28 см до 170*50 см (высота*диаметр нижнего кольца) [5]
Безопасность при эксплуатации
Небесные фонарики — краткая история возникновения
Так называвемые небесные фонарики прилетели к нам из Китая. Выглядят они как сооружения из бумаги или ткани на тончайшем деревянном каркасе. Работает устройство так же, как и монгольфьер и оно очень любимо на востоке.
Под немаленьким бумажным мешком пристраивали масляную лампу. По ходу дела мешок наполнялся горячим воздухом и взлетал. Враги были просто в ужасе, считая, что Чжугэ Ляну пользуется помощью богов.
Конструкцией, на которой держится пакет, является деревянный каркас, сделанный в основном из бамбука. Внизу закреплена горелка, для крепления используют тонкую проволоку. Делают пакет чаще всего из пористой бумаги или же хлопчато-бумажной ткани, пропитанной воском. Для горелки часто используют из полимеров. Ну, а бумага, естественно, пропитывается специальными составами, которые не позволяют её загорятся.
Небесные фонарики весят около 50-100 грамм, а поднимаются на высоту до полкилометра. Топливо горит до двадцати минут.
Вот такой краткий рассказ о фонариках, которые могут сделать вашу жизнь ярче. Запускайте, радуйтесь и не забывайте про безопасность.
А ведь есть изобретения, которые так и не прижились. Может и к счастью: Проект без будущего
Китайский фонарик своими руками — запреты, штрафы, где можно и нельзя запускать.
Летающий китайский фонарик – это очень простое изделие, способное создать неповторимое зрелище на праздничных мероприятиях, свадьбах, фестивалях.
Изготавливается он из бумаги, проволоки и маленькой горелки.
Не будем вдаваться в историю изобретения этого фонаря, а сразу перейдем к делу, то есть к его сборке в домашних условиях.
После чего, подробно рассмотрим законность и последствия полетов таких маленьких источников огня в городах и других жилых поселениях.
К сожалению, с этим делом все довольно строго и печально.
Для изготовления корпуса фонаря понадобится бумага, но не простая, а вощеная или пергаментная.
Такая широко используется в кулинарии для выпечки. Она легкая, полупрозрачная, но в то же время достаточно прочная.
А самое главное — спокойно держит температуру свыше 200 градусов.
Вообще по правилам, вес бумажной конструкции небесного фонаря не должен превышать 25 грамм на 1м2. В этом случае фонарик без проблем поднимется в небо.
Сами китайцы делают их из рисовой бумаги, пропитанной специальным огнезащитным раствором.
Если подобного раствора под рукой нет, можете смочить бумагу в воде с разбавленной пищевой содой. После чего дать высохнуть одни сутки.
Рисовую бумагу можно найти и у нас. Такая используется в каллиграфии.
Обычно советуют брать на 120 литров, либо два по 60л.
Помимо повышенной пожароопасности, здесь еще возникает проблема с настройкой пламени горелки. Стоит чуть перегреть воздух, пакет начинает сморщиваться и аппарат уже никуда не взлетит.
Ну и не забываем про экологию и загрязнение окружающей среды материалами с периодом разложения более сотни лет 😉
Для сборки одного фонаря понадобится рулон бумаги длиной не менее 2 метров. Раскатайте рулон и отрежьте два куска по 60см каждый.
Подъемная сила напрямую зависит от объема горячего воздуха внутри будущего купола.
Приложите эти два куска бумаги друг на друга длиной стороной так, чтобы они перекрывали сами себя внахлест на 2-3см.
Склейте листы, чтобы из двух половинок получилось одно цельное полотно.
Теперь из него нужно сделать цилиндр. Для этого возьмите нижний край листа и приложите к верхнему, чтобы он не доходил до конца 2-3см.
После чего загните верхний кончик и приклейте его по всей длине к нижнему.
У вас должна получится бумажная цилиндрическая форма купола. Аккуратно расправьте ее и сделайте круглой.
Поставьте вертикально этот цилиндр на оставшийся рулон бумаги и вырежьте квадрат, который будет немного больше (на 7-8см с каждой стороны), чем диаметр корпуса будущего фонаря.
Это будет верх. Смажьте все 4 стороны квадрата и приклейте его к макушке цилиндра.
Сначала серединку. Затем склейте между собой уголки.
А потом плотно приклейте все к куполу, чтобы нигде не оставалось дырочек для выхода теплого воздуха наружу.
Теперь создадим жесткий каркас летательного аппарата. Для этого нам понадобится металлическая проволока диаметром примерно 1-1,2мм.
Проволока должна быть достаточно гибкой и упругой. Лучше всего подойдет вязальная.
Сначала сделаем из нее кольцо. По размеру оно должно соответствовать периметру цилиндра.
Чтобы точно узнать длину периметра, кладете бумажный корпус на стол, сминаете нижнюю часть до плоского состояния и замеряете требуемый размер рулеткой.
После чего умножаете полученный результат на *2.
Отрезаете проволоку на 2,5см больше, полученного результата. Делаете из нее кольцо и скручиваете кончики между собой.
На кольцо нужно наложить и прикрутить крест-накрест еще две проволоки. На них будет держаться источник света и подъемной силы всей конструкции.
Вставьте полученное колечко внутрь цилиндрического корпуса на глубину 2см.
Сделайте надрезы ножницами в местах перекрестий с проволокой, и загнув полоски бумаги вниз, приклейте купол к кольцу.
Переходим к источнику подъемной силы и двигателю всей конструкции.
Во-первых, это связано с большим весом. Во-вторых, ее пламени недостаточно для создания требуемой подъемной силы.
Ведь иногда люди хотят поднять в небо действительно удивительные вещи 😊
При малом весе конструкции можно использовать маленькие свечи для тортов. Их в количестве минимум 4шт приклеивают на фольгированную подложку по центру фонаря.
Возьмите пару свечей и растопите их в металлической емкости.
Далее закиньте в расплавленный парафин полоску чистой ткани, чтобы она как следует пропиталась.
Парафин обладает большой удельной теплотой сгорания. Поэтому данное топливо:
Например, вот такой небольшой скрученный кусочек бинта, предварительно пропитанный парафином, горит почти 7 минут!
Размеры тканевого полотна:
Также можно использовать бинт или просто салфетку. Но тогда время горения и время самого полета сократятся.
Она неудобна прежде всего тем, что в процессе горения постепенно плавится и ее несгоревшие кусочки в полете будут вываливаться из проволоки.
Поможет только небольшая баночка из пищевой фольги, в которую и кладут таблетку. Но такая “кастрюля” с таблеткой, это опять же лишний вес.
Вытаскиваете пропитанную ткань и даете ей остыть в течение пары минут.
Далее просто завязываете эту полоску на несколько узлов по центру перекрестья кольца.
Завязывать нужно до тех пор, пока не исчезнут длинные торчащие хвостики.
Фактически наш китайский фонарик готов к запуску.
Найдите безопасное место подальше от жилых домов и зеленых насаждений.
Помимо этого, для запуска должна благоприятствовать и погода.
Идеальное время – тихий морозный вечер. В жарком климате поднять в воздух такой аппарат гораздо сложнее.
Возьмите фонарь за ободок кольца и подожгите пропитанную ткань в нижней части цилиндра.
Дождитесь, чтобы ткань разогрелась как следует, а теплый воздух полностью наполнил купол.
В этот момент плотность воздуха, равно как и его масса внутри цилиндра уменьшаются, и за счет этого появляется подъемная сила.
Как только вы почувствуете, что фонарь сам начинает тянуться вверх, можете его отпускать.
Так что же по поводу законности запуска подобного рода летающих горелок?
Согласно правилам противопожарного режима, любое изделие из горючих материалов запрещено поднимать в воздух на территории городов, пригородов или ближе 1000 метров от леса, если принцип их подъема основан на нагревании воздуха при помощи открытого огня (п.73).
Как вы понимаете, это и есть наш небесный китайский фонарик. Даже если вы все проделаете без последствий, на вас может быть наложен штраф за нарушение правил пожарной безопасности (до 1500 рублей на физлицо).
Если читать закон буквально, то как бы однозначного запрета там нет. Речь идет об ограничении мест запуска.
И это еще очень гуманные меры. Например, в Бразилии, за такие штуки можно запросто угодить в тюрьму.
Небесный фонарик в хорошую погоду может подниматься на высоту почти до 1000 метров! Со стандартной горелкой его полет будет длиться до 20 минут.
Куда его при этом занесут потоки воздуха и к каким последствиям это приведет, одному Богу известно. Вот только несколько случаев.
Проконтролировать вы это никак не можете. Даже там, где запуск фонарей разрешен, вполне возможно вам придется согласовывать данное занятие со структурами организации воздушного движения.
Так что занятие это хоть и красочное, но к сожалению, в большинстве случаев и в подавляющем числе стран нелегальное.
5 лучших небесных фонариков
Что может быть красивее и романтичнее запуска небесного фонарика? Главное, чтобы он был качественным и не разочаровал неудачным полетом.
Лучшие небесные фонарики для влюбленных
Запуск романтичного небесного фонаря – это оригинальный способ признаться в любви, доступный человеку с любыми финансовыми возможностями. Обычно такие конструкции имеют форму сердца, а на некоторых из них уже написаны самые заветные признания, которые, возможно, вы стесняетесь произнести вслух.
NebesnieFonariki «Я тебя люблю!» 4 Red (УТ-00000270)
С помощью этого небесного фонарика рассказать о своих чувствах сможет даже самый застенчивый романтик. Конструкция в форме объемного красного сердца украшена разноцветной надписью «Я тебя люблю».
В изготовлении основы использована рисовая бумага с огнеустойчивым покрытием. Начинка 50-сантиметрового фонарика представлена легким, но прочным бамбуковым каркасом и стальной масляной горелкой.
Биоразлагаемый летательный аппарат весит менее 200 граммов и при хороших погодных условиях способен набрать высоту до 500 м. Продолжительность горения фонарика составляет 20 минут, но его запуск навсегда останется в памяти влюбленных.
Достоинства:
Недостатки:
Не знаете как завоевать сердце своей избранницы? Пригласите ее на свидание, которое закончится совместным запуском этого небесного фонарика.
Страна Карнавалия Небесный фонарик «Ты + Я»
Разжечь угасающий огонек в отношениях поможет небесный фонарик от компании «Страна Карнавалия». Огнеупорное изделие в форме сердца с бамбуковым ободком декорировано эффектным серебристым принтом с надписью «Ты + Я».
Фонарь оснащен металлической горелкой, которая нагревает воздух внутри до 120 градусов, что обеспечивает плавный полет и свечение до 20 минут. Он представлен в розовом, сиреневом, желтом и бирюзовом цветах. Модель стоит недорого, так что запуск романтического фонарика окажется по карману даже студентам.
Достоинства:
Недостатки:
Небесный фонарик в форме сердца оценят влюбленные, желающие оригинально отпраздновать значимые для пары даты и события.
Лучшие поздравительные небесные фонарики
Поздравительные открытки – это банально? Запуск тематического небесного фонарика является куда более необычным и зрелищным способом поздравить друга, родственника, любимого или молодую семью.
Страна Карнавалия Небесный фонарик «С днем рождения!»
Запуск этого небесного фонарика-бриллианта станет самым запоминающимся поздравлением для именинника. Изделие из белой рисовой бумаги, устойчивой к возгоранию, декорировано симпатичным принтом в виде конфетти, праздничной шапочки-конуса и надписи «С днем рождения!».
Модель оснащена металлической горелкой и способна набрать высоту 300 м за 10 минут горения. Чтобы зажечь фонарик, наполните его воздухом, закрепите горелку, подожгите фитиль и отправьте светящийся бумажный бриллиант в небесное путешествие.
Достоинства:
Недостатки:
Такой небесный фонарик подойдет для поздравления с именинами представителя любого пола, возраста и статуса.
Sky-F Небесный фонарик «Совет да любовь»
Заключительный этап свадебного торжества с запуском небесных фонариков «Совет да любовь» надолго останется в памяти молодоженов и всех приглашенных. Конструкция в форме сердца из бамбука со стальной горелкой обтянута рисовой бумагой с огнеупорным покрытием.
Изюминку изделию придает принт в виде изображения целующейся пары и надписи «Совет да любовь!». Габариты фонарика впечатляют – 40х95х100 см. Время горения составляет 7 минут.
Достоинства:
Недостатки:
Решили организовать особенную свадьбу, которая запомнится всем свидетелям рождения новой семьи? Составляя план торжества, сделайте его завершающим этапом запуск небесного фонаря от Sky-F.
Волшебный город Небесный фонарик «С Новым годом»
Если вам надоел ежегодный гром фейерверков и петард в новогоднюю ночь, отправляйтесь на семейный запуск праздничного небесного фонарика. Модель с бамбуковым обручем набирает высоту до 500 м в течение 20 минут горения.
Крупное изделие размером 38х108 см реализуется в желтом и белом цветах. Фонарик-бриллиант украшен ярким принтом в виде зеленой елки, игрушек и пожеланий «С Новым годом!» и «С новым счастьем!».
Хочется большего? Создайте на нем всей семьей оригинальную композицию и не забудьте написать самые заветные желания, которые непременно сбудутся в Новом году.
Достоинства:
Недостатки:
Если хочется развлечь детей и гостей в новогоднюю ночь, запуск этого небесного фонарика станет отличной идеей, которая всем понравится.
Какой небесный фонарик лучше купить
Запущенный небесный фонарик сгорел, так и не набрав высоту? Мы расскажем о том, избежать ошибок в выборе и использовании этой необычной летающей конструкции.
Обращайте внимание на материал изготовления основы и каркаса фонарика. Качественные изделия производятся из рисовой бумаги, обработанной специальным огнестойким составом, который минимизирует риск их возгорания даже в ветреную погоду. Предпочтительным материалом изготовления ободка является бамбук, поскольку он менее подвержен воспламенению.
Откажитесь от покупки дешевых изделий с каркасом из мягкой древесины. С их успешным запуском справятся только люди, имеющие большой опыт в этом деле.
Лучше всего высоту набирают фонарики, имеющие простую куполообразную форму, так как они охотнее заполняются воздухом и быстрее прогреваются. Чем замысловатее изделие – тем меньше шансов на то, что светящийся летающий объект поднимется выше 100 метров.
Отдавайте предпочтение моделям с масляной горелкой — она быстрее и равномернее прогревает воздух, в сравнении с парафиновыми аналогами. Кроме того, масляные горелки быстро зажигаются даже в ветреную погоду, тогда как разжечь парафин в таких же погодных условиях может и вовсе не получиться.
И несколько правил напоследок: