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热气球

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热气球热气球

热气球利用加热的空气或某些气体比如氢气或氦气的密度低于气球外的空气密度以产生浮力飞行。热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度,从而达到控制气球升降的目的。 







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简介编辑本段回目录


  热气球在中国已有悠久的历史,称为天灯或孔明灯,知名学者李约瑟也指出,西元1241年蒙古人曾经在李格尼兹(Liegnitz)战役中使用过龙形天灯传递信号。法国的孟格菲兄弟于1783年才向空中释放欧洲第一个内充热空气的气球。法国的罗伯特兄弟是最先乘充满氢气的气球飞上天空的。

  在世界很多不同的国家,气球也会用来作庆祝大日子来临时的点缀。很多地方的街道上都可以看到不同颜色的各种气球。在一些开幕的仪式中,人们会刺破气球,象征着那开幕的重要时刻,也能凝聚气氛。



动力编辑本段回目录


  热气球的唯一飞行动力是风。对于环球飞行的热气球来说, 必须选择速度和方向都合适的高空气流,并随之运动,才能高效地完成飞行。就象作环球旅行时需要不停地换飞机一样,热气球需要搭乘不同的气流,“换气流”时飞行员所要作的就是调整高度,热气球的高度通常要达到十几千米。



详细内容编辑本段回目录


压力仓

  环球飞行的飞行员们住在一个密封性能极好的压力仓中,压力仓提供了适宜的温度、压力和空气环境,这与普通热气球上的大筐不可同日而语。 例外的是,热气球孤胆英雄、美国人福塞特1997年以来所作的3次以“独立”命名的环球飞行未使用压力仓,为此他要忍受十几千米高空中零下20℃以下的低温,并且始终需要配带面罩进行呼吸。


安全

  如果飞行中氦气出现泄漏,热气球将变成完全靠加热保持高度;如果泄漏加大,不能保持高度,气球将会起到降落伞的作用,把下降速度控制在每秒5米之内; 如果状况继续恶化,飞行者还有足够的时间跳伞;以后就是救援人员的事了。在最近两次环球飞行中(98年12月、99年3月),从太平洋里救出"ICO环球"和"有线与无线"人员的分别是美国海岸警卫队和日本国民自卫队。


气候影响

  影响热气球环球飞行的最大因素就是气候。每年的12月和1月,北半球高空流的流速达到一年中的峰值,最快可达每小时400公里,所以飞行者们通常选择冬季作环球尝试


历史发展编辑本段回目录


  十八世纪,法国造纸商蒙戈菲尔兄弟因受碎纸屑在火炉中不断升起的启发,用纸袋聚热气作实验,使纸袋能够随着气流不断上升。   1783年6月4日,蒙戈菲尔兄弟在里昂安诺内广场做公开表演,一个圆周为110英尺的模拟气球升起,这个气球用糊纸的布制成,布的接缝用扣子扣住。兄弟俩用稻草和木材在气球下面点火,气球慢慢升了起来,飘然飞行了1.5英里。乘坐蒙戈菲尔兄弟制造的气球的第一批乘客是一只公鸡、一只山羊还有一只丑小鸭。   同年9月19日,在巴黎凡尔赛宫前,蒙戈菲尔兄弟为国王、王后、宫廷大臣及13万巴黎市民进行 了热气球的升空表演。   同年11月21日下午,蒙戈菲尔兄弟又在巴黎穆埃特堡进行了世界上第一次载人空中航行,热气球飞行了二十五分钟,在飞越半个巴黎之后降落在意大利广场附近。这次飞行比莱特兄弟的飞机飞行整整早了120年。   二战以后,高新技术使球皮材料以及致热燃料得到普及,热气球成为不受地点约束、操作简单方便的公众体育项目。   八十年代,热气球引入中国。1982年美国著名刊物《福布斯》杂志创始人福布斯先生驾驶热气球、摩托车旅游来到中国,自延安到北京,完成了驾驶热气球飞临世界每个国家的愿望。   热气球作为一个体育项目正日趋普及,它曾创造了上升34668米高度的记录。1978年8月11日至17日,“双鹰Ⅲ号”成功飞越了大西洋,1981年“双鹰Ⅴ号”又成功跨越太平洋。   现在全世界有20000多个的热气球在飞行。我国目前已有100多个球,成功地举办了第一届、第二届北京国际热气球邀请赛、泰山国际热气球邀请赛等大型比赛活动、99'全国热气球锦标赛。



类型实例编辑本段回目录


  国际航空联合会(FAI)下属的气球理事会(CIA)根据填充的气体不同,把气球分成四类:

  AA型:   填充比空气轻的气体如氢气或氦气,气囊不密闭,没有加热装置;

  AX型:   气囊中填充空气,通过装置对空气加热,使之变轻获得升力,又被称为热气球;

  AM型:   既填充“轻气”(如氢气或氦气),又具有加热装置的气球,又被称为罗泽(Rozier)气球;

  AS型:   填充“轻气”(如氢气或氦气),气囊密闭,由于高度可通过充气量控制,用于科学研究。



飞行原理编辑本段回目录


热气球的构成

  热气球,更严格的讲应叫做密封热气球,由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球皮是由强化尼龙制成的(有的热气球是由涤纶制成的)。尽管它的质量很轻,但却极结实,球囊是不透气的。

体积

  标准的热气球的体积分为几个级别:七级球体积为2000-- 2400立方米;八级球体积为2400-3000立方米;九级球体积为3000--4000立方米;十级球体积为4000--6000立方米;异型球,目前国内唯一一只熊猫热气球,球体积为2300立方米。

吊篮

  吊篮由藤条编制而成(我国大多数采用东南亚进口的材料),着陆时能起到缓和冲击的作用。吊篮四 角放置4个热气球专用液化气瓶,置计量器,吊篮 内还装有温度表、高度表、升降表等飞行仪表。

仪器

  高度计:高度指示计;升降速度表:显示上升和下降速度;温度计:指示球囊内的空气温度。

燃烧器

  燃烧器是热气球的心脏,用比一般家庭煤气炉大150倍的能量燃烧压缩气,点火燃烧器是主燃烧器的火种。一直保持火种,即使被风吹,也不会熄灭。另外,热气球上有两个燃烧系统以防备空中出现的故障。

燃料

  热气球通常用的燃料是丙烷或液化气,气 瓶固定在吊篮内。一只热气球能载运20公 斤的液体燃料。当火点燃时,火焰有2-3 米高,并发出巨大的响声。

驾驶

  热气球并非真的被“驾驶”,它是随风而行。但是,由于风在不同的高度有不同的方向和速度,驾驶员可以根据飞行需要的方向选择适当的高度。

速度

  热气球飘飞速度的快与慢,是由风速的快慢决定的,因为热气球本身并没有动力系统,飞行速度完全取决于风速。热气球最大下降速度6米/秒,最大上升速度5米/秒。

最佳飞行时间

  一天中太阳刚刚升起时或太阳下山前一、二个小时,是热气球飞行的最佳时间,因为此时通常风很平静,气流也很稳定。

飞行持续时间

  一只热气球通常携带足够的石油液化气或丙烷能持续飞行两个小时,但一些因素也影响飞行的执续时间,例如:气温、风速、吊篮重量(包括乘客)和在当天飞行的具体时间。

复原

  热气球恢复原状需要地勤人员的帮助,地勤人员驾驶卡车或小货车跟随飘飞的气球,预先到达降落点。一只热气球飘飞需要3 到4个地勤人员和地面无线电设备的服务,以确保飞行的安全、成功。


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  • 更新时间: 2012-10-09

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