熱気球とは?歴史から遡って仕組みから現在の装備・原理を解説!のイメージ

熱気球とは?歴史から遡って仕組みから現在の装備・原理を解説!

スカイスポーツとして世界中で人気の熱気球、みなさんは乗ったことありますか?熱気球ってどうやって飛んでいて、どのように操縦するのでしょうか?今回は熱気球の歴史や飛ぶ原理や仕組み、操縦に必要な免許まで詳しくご紹介していきます。

2020年01月25日更新

ふらわ
ふらわ
スノーボード歴20数年、40代現役のボーダーです。但馬、滋賀、スキージャムなどに家族や友人と出没しています。キャンプなどアウトドア、昆虫採集、旅行、車いじり、英語、歴史なども長年の蓄積があります。熊本県出身、兵庫県在住。
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目次

  1. はじめに:熱気球の歴史から原理や仕組みを知る
  2. スカイスポーツ・レジャーとして人気の熱気球
  3. 熱気球の歴史
  4. 熱気球が飛ぶ原理
  5. 熱気球の仕組みと構造
  6. 熱気球に必要な装備
  7. 熱気球の操縦には免許取得が必要
  8. 日本で熱気球が体験できる場所
  9. 熱い!熱気球の大会
  10. まとめ:熱気球で大空を満喫

はじめに:熱気球の歴史から原理や仕組みを知る

大空をフワフワと飛行するカラフルな熱気球、世界中で愛されるスカイスポーツ・レジャーですが、翼がないのにどうやって飛んでいるのでしょうか。熱気球という名称のとおり、熱い空気で上昇するのは理解できますが、下降、移動方向などどうやって操縦するのかとても気になります。今回は、気球の歴史を振り返り、その浮遊の原理や仕組み・構造、素材や装備、そして日本で熱気球体験が出来る場所や、著名な大会まで詳しくご紹介していきます。

スカイスポーツ・レジャーとして人気の熱気球

熱気球は大人気のスカイスポーツ

熱気球はモンゴルフィエによる歴史的発明後は世界中で作られるようになり、第二次世界大戦後はスカイスポーツとして人気を博すようになりました。熱気球競技にはタスクと呼ばれる種目が20種類ほどあり、飛行距離や飛行時間、地面の目標にマーカーを投下しその近さを競うなど様々です。熱気球競技は気球を操縦するパイロットと地上から無線でナビゲーター役をする役、気球の組み立て・解体役などチームを組んで競技をする団体戦となっています。

フリーフライトと係留飛行

熱気球の飛行には大きく2種類あります。一つは地上と一切つなぐものがなく、自由に風任せに飛行するのがフリーフライトで、競技でもレジャーでも使われる飛行方法です。一方でイベント会場など、実際にフリーフライトができない場所や状況、体験飛行などのためにおこなわれるのが係留飛行です。係留飛行なら、場所は移動せず、高度も高くなく、ロープでつながれているため、高所や揺れが怖い人にも安心して体験できます。

熱気球の歴史

熱気球の発明の歴史① モンゴルフィエの熱気球

紙灯籠を夜空に飛ばすという何とも風流な祭りを見たことがあると思います。この原理は熱気球と同じで、古くはあの三国志の諸葛孔明も作っていたという説もあります。しかし、現在の様な人を搭乗させる気球を発明したのは18世紀のフランス人、モンゴルフィエ兄弟でした。製紙業を営む家に生まれたモンゴルフィエ兄弟は1873年に熱気球の無人飛行を成功させ、次に当時のフランス王、ルイ16世の御前で羊、アヒル、ニワトリを載せて飛行を成功させました。

熱気球の発明の歴史② 有人飛行にも成功

モンゴルフィエ兄弟は、いよいよ有人飛行を計画します。気球は人の乗せるため新たに設計され、高さは約20メートル、直径は約15メートル、素材はリネン(亜麻織物)製で青地にルイ16世の顔や紋章が描かれ、金の装飾が施されていました。この気球の模型が今もロンドンのサイエンスミュージアムに展示されています。そして1873年11月に二人の貴族を乗せてモンゴルフィエの熱気球は高度900メートルほどでパリの空を約30分間の飛行に成功したのです。熱気球有人飛行の歴史的瞬間でした。

熱気球が飛ぶ原理

原理は上昇気流で得る浮力

歴史の後は少しだけ科学です。熱気球が空を飛行できる原理は説明するまでもなく簡単な浮力の原理です。みなさんもたき火などの火や、ストーブの上でビニール袋の口を下側にしてフワフワと浮かせて遊んだことはありませんか?暖かい空気は上に昇る、つまり上昇気流が火など熱源の上に生まれ軽いものなら浮力を得ます。モンゴルフィエも当時だれも知らなかった暖かい空気が上昇しそれにより浮力を得る原理を干してある洗濯物から見つけたそうです。

上昇気流の浮力は温度が下がればなくなる

ところが、上昇気流は空気が冷めてしまえば浮力がなくなってしまいます。火の上に浮かべたビニール袋も一度は高く上昇しますが、やがて浮力をなくし落ちてきます。熱気球がビニール袋と違うのは、絶えず火を焚いて球皮(風船)に熱を送り続けるという仕組みの発明があったことです。現在の気球はバーナーという部品を積んでいて、これにより浮力を制御し、上昇したり、高度を一定に保ったり、降下ができる仕組みなのです。

熱気球の仕組みと構造

①球皮

まず最初に熱気球の風船の部分ですが、これを日本語で球皮(きゅうひ)、英語ではエンヴェロープと呼びます。非常に熱気球の象徴的で特徴的なパーツで、この球皮にバーナーからの熱で得た温かい空気を溜めて浮力を得ます。この球皮の頂上にはリップパネルというフタが付いており、バスケットの操縦士がロープで開閉し熱気を逃がす仕組みになっています。この球皮の素材は主にナイロンまたはテトロンといった化学繊維でできており、下部は耐火性の布素材で強化されています。

②バーナーとシリンダー

熱気球が浮力を得るのに必要な熱を発生させる仕組みがバーナーです。バーナーにはシングル、ダブル、トリプルなどのバーナーがあります。素材はステンレススチールでできています。またこのバーナーの燃料ですが、プロパンガスのボンベから供給します。このガスボンベのことをシリンダーと呼び素材はアルミやステンレスです。1本20kg入りのシリンダーが1回の飛行で4本ほど積まれ、1本で大体40分ほど飛ぶことができます。バスケットと合わせて球皮に対して”下回り”と呼ばれます。

③バスケット

バスケット(かご)は球皮の下にぶら下がっている操縦士や乗客、装備品(計器など)、荷物などを載せる部分です。ゴンドラともいわれます。乗ったことがなくてもこのバスケット部分の素材のイメージは編み込まれた木材のかごではないでしょうか。実際の素材は高級家具の素材として有名な”籐”(トウ)でできています。とても丈夫なうえに、着地したときのショックを和らげる仕組みとなっていて、熱気球のバスケットの素材はずっと籐が使われているそうです。

熱気球に必要な装備

計器類・GPS・無線機など

続いて、熱気球を飛行させるための装備品について挙げていきます。操縦するには資格取得が必要なわけですから、飛行するものとして最低限度の計器類が必要です。それらの計器とは昇降計、温度計、高度計となります。このような計器は最近デジタル化してきているようです。また熱気球の現在地を常に把握しておく必要があるため、携帯型のGPS、そして飛行時に地上のクルーと連絡を取るための無線機などは必須アイテムといってよいでしょう。

インフレーター

その他、とても重要なアイテムといえば、インフレーターという大型の扇風機(送風機)です。これは最初に熱気球の球皮に空気を送り込み広げるために使われます。その後に、バーナーを使って空気を温めます。このインフレーターは地上から離陸するためのみに使われる機材ですので、熱気球のバスケットには載せません。大きく重量もありますので、地上のクルーが管理します。地上クルーはその後、飛び立った熱気球を自動車で追跡していきます。

熱気球の操縦には免許取得が必要

熱気球操縦技能証明という免許取得が必要

体験などで熱気球に同乗するだけなら一切免許等はいりませんが、熱気球の操縦をしようと思うと、熱気球操縦技能証明という免許を取得する必要があります。熱気球操縦技能証明とは日本気球連盟が認定資格として出しているもので国家士資格ではありません。この免許を取得するにはいくつかの条件がありますが、そんなに難しくありませんので、興味を持ったらぜひ取得してほしい免許です。

熱気球操縦技能証明の免許取得方法

まず基本的な条件ですが、熱気球操縦技能証明の免許を取得するためにはまず、18歳以上、そして適性試験で健康上問題がないことを証明する健康診断があります。日本気球連盟において入会後にステューデントパイロット講習を受ける、10回、10時間以上の熱気球での同乗訓練、単独訓練飛行などを経て筆記試験、実技試験を受け免許取得に至ります。詳細は同協会ホームページにてご確認ください。

日本気球協会ホームページ

日本気球連盟ホームページ

日本で熱気球が体験できる場所

熱気球の飛行体験場所は山間部や農村部に多い

本格的に免許取得をしようとすると連盟に入会する必要がありますが、熱気球での体験飛行なら日本国内のいろいろな場所でできます。熱気球を飛行させるには他のスカイスポーツ同様に広く安全な場所が必要なため、多くの場合、山間部や農村部になります。そういう場所があるところに熱気球の活動をするクラブがあって、飛行体験をさせてくれます。そのような飛行体験をさせてくれるクラブについては日本気球連盟のホームページに掲載されているのでお出かけ前に確認しましょう。

熱気球大会がある場所なら確実

この次にご紹介する日本でも有名な熱気球大会が行われる場所があります。そういう場所では大会がやっていない時期でも、すでに環境が整備されているのでクラブの活動も活発で、自治体の観光地としても期待されています。大きな大会がある場所なら時期などが合えば確実にできます。例えば日本一大きい大会が行われる佐賀県佐賀市や、熊本県阿蘇エリア、兵庫県加西市、長野県佐久エリア、北海道などはクラブも多いので訪れたらぜひ飛行体験したいところです。

熱い!熱気球の大会

日本の熱気球のメッカ・佐賀

日本最大の熱気球大会「佐賀インターナショナルバルーンフェスタ」は毎年11月に5日間の大規模なスケジュールで佐賀市で行われます。競技も行われますが、お祭りのような催しで、子供向けのイベントやもあります。またフェスタ終了後には「SAGAバルーンチャレンジシリーズ」という11月から1月にかけて計6回の競技大会も開催されます。この佐賀市内の嘉瀬川河川敷は日本の熱気球のメッカ(聖地)と言っても過言ではありません。この時期に九州を訪れたら是非、熱気球の聖地に足を運んでください。

その他の熱気球大会

この佐賀での大規模な大会以外にも日本各地で熱気球大会が行われます。代表的なものを開催の順にご紹介します。2月は北海道で「富良野バルーンミーティング」、そして上士幌町で「上士幌ウィンターミーティング」などが開催されます。3月は熊本県阿蘇市で「阿蘇バルーンミーティング」、4月は富山県砺波市で「チューリップバルーンフェスティバル」、5月には長野県で「佐久バルーンフェスティバル」、11月には三重県で「鈴鹿バルーンフェスティバル」などの大会があります。

まとめ:熱気球で大空を満喫

熱気球は日本でもスカイスポーツの一つとしてとても盛り上がっています。原理や仕組み、構造もとてもシンプル、且つ、ゆったりと風任せで飛行するところが、他のスカイスポーツにはない魅力なのです。しかしながら発明というのはいつの世も、後から見れば簡単ですが、モンゴルフィエ兄弟の熱気球発明も当時では最新の科学を応用した奇跡的なものだったのです。この稿で少しでも熱気球に興味を抱いていただけたら、是非大会や体験飛行に足を運んでください。

熱気球などスカイスポーツが気になる方はこちらもチェック!

熱気球の歴史や飛ぶ原理いかがでしたか?熱気球も人気ですが、ほかにも手軽に体験できるスカイスポーツがたくさんあります。気になる方はチェックをお忘れなく。

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