Balon Udara

Sejarah Balon Udara

Pada tahun 1709 di Lisbon, Bartolomeu de Gusmao berhasil membuat balon yang dapat bergerak naik setelah melakukan pemanasan udara yang ada di dalamnya. Dia juga berhasil membuat balon Passarola yang dapat terbang sejauh satu kilometer dari Benteng Saint George. Kemudian, pada tahun 1766 atau 57 tahun setelah ditemukannya balon udara yang diisi udara panas, Joseph Black membuat balon udara yang diisi dengan gas hidrogen.
Pada 21 November 1783, Jean Francois Pilatre de Rozier, Francois Laurent dan Marquis de Arlandes yang berkebangsaan perancis berhasil melakukan penerbangan perdananya di atas Paris. Balon tersebut dapat terbang sejauh 5,5 mil dalam waktu 23 menit. Mereka membakar wol dan jerami agar balon tetap mengangkasa. Pada 2 Juli 1900, Count Ferdinand von Zeppelin adalah orang yang pertama kali berhasil menerbangkan balon udara raksasa yang diberi nama Dirigible. Dirigible pertama dapat bertahan selama 17 menit dan memiliki panjang 420 ft. Setelah mengalami beberapa perubahan dalam waktu 10 tahun, Dirigible dapat mengudara selama 24 jam. Pada saat ini balon udara menjadi alternatif menarik untuk tranportasi. Akhir-akhir ini balon udara Dirigible lebih dikenal dengan nama Zeppelin. Pada tahun 1929, The Graf Zeppelin berhasil mengelilingi dunia selama 21 hari. Pada tahun 1911, V.F. Hess seorang fisikawan Austria membuat balon udara yang mampu terbang setinggi lima kilometer. Auguste Piccard dan Paul Kipfer pada 27 Mei 1931 mendesain balon udara yang diberi tekanan pada kabin agar dapat trbang lebih lama.
Pada 5 April 1961, Malcom Ross dan Victor Prather sukses menerbangkan balon udara sampai pada ketinggian 34.668 meter dari geladak Kapal Induk USS Antietam di Teluk Meksiko. Sebelas tahun kemudian, pada Oktober 1972 diluncurkan balon kubus tanpa awak dengan volume 1.25 juta m3 di Chico, Amerika Serikat dan berhasil terbang setinggi 51,8 kilometer yang merupakan rekor terbang tertinggi yang dicapai balon udara. Zeppelin yang paling terkenal adalah Hindenburg yang panjangnya mencapai 804 ft. Namun, pada saat terbang di Lakehurst, New Jersey balon udara ini meledak dan terbakar.

Bagian- Bagian Balon Udara

Secara garis besar balon udara mempunyai tiga bagian utama yaitu:
• Envelope yang bentuknya berupa kantong kantong balon tempat udara dipanaskan atau gas hidrogen yang berfungsi mengangkat balon udara dari ladasannya. Biasanya terbuat dari bahan nilon atau yang lebih sederhana dari kertas minyak.Untuk memperkuatnya balon isa di beri panel- panel anyaman dan bahan sebaiknya dilapisi anti api(skirt). Dalam perkembangannya saat ini bahan envelope yang banyak digunakan lapisan film ynag mirip bahan karet. Bahan ini setebal 1/6 inci yang bersifat airtight sehingga helium tidak dapat menyusup keluar selama proses penerbangan.
• Burner merupakan alat yang yang berfungsi untuk memanaskan udara yang ada dalam balon. Alat ini juga berfungsi sebagai pengatur tekanan udara agar dapat terbang dengan ketinggian yang diinginkan. Terletak di atas kepala penumpang dekat dengan mulut envelope. Gas yang umumnya digunakan sebagai isi balon udara adalah hidrogen dan helium.
Surya, (2008) mengatakan bahwa.
Gas hidrogen merupakan gas yang paling ringan karena jumlah proton, netron, dan elektron yang menyusun atom hidrogen sangat sedikit jika dibandingkan dengan jumlah proton, netron, dan elektron yang menyusun atom-atom lainnya. Udara tersusun dari berbagai macam gas, tetapi gas yang paling banyak terdapat di udara adalah gas nitrogen. Kandungan gas nitrogen dalam udara mencapai 80%. Jumlah proton dan elektron yang menyusun atom nitrogen jauh lebih banyak dari atom hidrogen sehingga massa atom relatif nitrogen empat belas kali lebih besar dari massa atom relatif hidrogen.

Gas kedua teringan yang biasa digunakan untuk mengisi envelope adalah helium. Meskipun lebih berat daripada hidrogen, tetapi gas ini masih dapat mengudara dengan membawa beban. Selain itu, “helium termasuk dalam golongan gas mulia…Ini berarti gas helium tidak mudah terbakar seperti gas hidrogen. Inilah yang menjadikan balon helium pilihan terbaik sebagai pengganti balon hidrogen”(Surya. 2008).
• Basket atau keranjang yang merupakan tempat penumpang atau awak mengendalikan balon udara.

Prinsip Kerja Balon Udara

Pada dasarnya prinsip kerja balon udara sangat sederhana yaitu “dengan cara memanaskan udara di dalam balon agar lebih panas dari udara di luar”(Howstuff. 2008). Seperti pada umumnya fluida, hukum Archimedes juga dapat diterapkan pada udara karena udara termasuk fluida.
Hukum Archimedes: Gaya apung yang bekerja pada suatu benda yang dicelupkan sebagian atau seluruhnyake dalam suatu fluida sama dengan berat fluida yang dipndahkan oleh benda tersebut.
Prinsip inilah yang menjadi dasar cara kerja balon udara. Berikut akan dipaparkan cara kerja balon udara, mula-mula balon diisi dengan gas panas atau hidrogen hingga balon dapat menggelembung dan volume udara dalam balon bertambah. Hal ini berarti gaya apung akan bertambah besar pula. Pada saat gaya apung lebih besar dari berat total balon, maka pada saat itu pula secara perlahan-lahan balon udara akan naik. Awak balon yang berada di keranjang(basket) secara terus-menerus menambah gas panas agar balon dapat mencapai ketinggian yang diinginkan. Setelah ketinggian yang diinginkan tercapai awak balon dapat mengurangi gas panas dengan cara membuka katup parasut sampai tercapai suatu keadaan yang seimbang, yaitu gaya apung sama dengan berat balon. Pada saat yang demikian inilah balon udara dapat terbang di udara. Namun tidak hanya itu yang diperlukan agar balon udara dapat terbang, awak balon juga memanfaatkan hembusan angin memindahkan balon dari satu posisi ke posisi yang lain.
Howstuff (2008) menggambarkannya sebagai berikut.
Sebagai ilustrasi pada ketinggian 300 meter balon udara akan bergerak dari timur kebarat. Angin yang bertiup kebarat diperkirakan pada ketinggian 400 meter. Untuk itu pilot menaikkan balon udara sampai ketinggian tersebut dan balon udara pun memanfaatkan tiupan angin untuk menuju kebarat.

Untuk menurunkan ketinggian, awak balon udara dapat mengeluarkan gas panas yang ada dalam envelope. Kanginan (2007:119) mengatakan “ini menyebabkan volum balon berkurang, yang berarti gaya apung berkurang. Akibatnya, gaya apung lebih kecil daripada berat balon dan balon bergerak turun”.

Manfaat Balon Udara

Dalam perkembangannya saat ini balon udara memiliki beberapa fungsi atau manfaat antara lain:
• Keperluan militer, biasanya digunakan Espionage ballon yang bertugas sebagai pengintain.
• Keperluan ilmu pengetahuan, digunakan Weather ballon yang berfungsi untuk mendapatkan informasi tentang: temperatur, kelembaban relatif, tekanan dll. Selain itu juga digunakan untuk riset (penelitian).
• Keperluan promosi, saat ini banyak perusahaan yang menggunakan balon udara untuk mempromosikan produknya.
• Keperluan rekreasi dan transportasi.

Artikel Terkait