气球
历史
孔明灯、天灯。
公元1786年的热汽球。
热气球由中国人发明,称为天灯,约在公元2世纪或3世纪被发明,被用来传递军事信号。知名学者李约瑟也指出,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。而欧洲人至1783年才向空中释放第一个内充热空气的气球。
18世纪,法国造纸商孟格菲兄弟在欧洲重新发明了热气球。他们受碎纸屑在火炉中不断升起的启发,用纸袋把热气聚集起来做实验,使纸袋能够随着气流不断上升。1783年6月4日,孟格菲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,飘然飞行了1.5英里。同年9月19日,在巴黎凡尔赛宫前,孟格菲兄弟为国王、王后、宫庭大臣及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,孟格菲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25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早了整整120年。在充气气球方面,法国的罗伯特兄弟是最先乘充满氢气的气球飞上天空的。
第二次世界大战以后,高科技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、操作简单而方便的公众体育项目。1978年8月11日至17日,“双鹰3号”成功飞越了大西洋,而在1981年它又成功跨越太平洋。1980年代西方的热气球被引入中国。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,完成了驾球飞临世界每个国家的愿望。
今天,热气球作为一个体育项目正日趋普及,它曾创造上升34668米高的记录。
原理
作为航空器的气球可分为 热气球 和 充气气球 两类。两者原理相同,即使气囊内的气体密度小于气囊外的空气密度,借此产生浮力;当浮力大于气球及负载的物体两者合起来之总重量时,气球就可以向上飞行。
更仔细的来看,热气球是借由:“调控热气球上的加热器,以调整气囊中的空气温度,从而达到控制气球升降的目的。”当气囊内的空气温度愈高时,气囊内气体的密度就愈小,便能产生更大的向上浮力,让热气球向上飞行;当气囊内的空气温度渐渐降低时,气囊内气体的密度就渐渐变大,浮力渐渐变小,若浮力渐渐小于热气球及其上负载物的总重量时,滞留于空中的热气球,便会因所受的向下重力,渐渐大于向上的浮力,而缓缓降落。
飞行用的充气气球借由调整气囊内的外界空气比例,改变气囊内气体密度,来控制气球升降;必要的时候,还可采用抛弃压舱物的方法,减轻气球的载重,让气球获得更多向上的力量,而不致下降。
安全问题
热气球慢起慢落,一般相信是安全的,除非超载。但加热器与其传送气体燃料的管线仍需定时保养,并告知游客与相关操作人员避免拉扯管线,以避免发生气体燃料泄漏。
结构
气球一般不附带推进装置,主体为气囊,在气囊下方通常悬挂吊篮或吊舱。
材质
常见的热气球材质有橡胶、牛津布。
参见
航空器
无线电探空仪
飞艇
天灯
气球母舰
惠灵顿郊区卡特顿
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