熱氣球?yàn)槭裁茨茌d人升空

　　小朋友，你們喜歡熱氣球嗎?它是用熱空氣作為浮升氣體的氣球，人們站在吊籃里，點(diǎn)燃燃料罐氣球會(huì)慢慢的升起來(lái)，最終脫離地面，可是你們知道為什么熱氣球能載人升空嗎?相信許多朋友們都不太了解，下面就由小編來(lái)給大家解答一下疑惑吧。

　　熱氣球?yàn)槭裁茨茌d人升空

　　像鳥(niǎo)兒一樣飛上遼闊的天空，自古以來(lái)就是人類的夢(mèng)想。熱氣球是最早的一種飛行器。1783年11月21日下午，法國(guó)蒙戈?duì)柗埔�兄弟�?jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，終于在巴黎穆埃特堡成功進(jìn)行了世界首次熱氣球載人飛行。這次飛行歷時(shí)25分鐘，飛越了半個(gè)巴黎。如今，熱氣球作為一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)，深受大眾的喜愛(ài)，世界各地紛紛舉辦了盛大的熱氣球節(jié)。當(dāng)人們?yōu)橐粋�(gè)個(gè)五彩繽紛的巨大熱氣球騰空而起而歡呼雀躍時(shí)，或許會(huì)有人問(wèn)：熱氣球?yàn)槭裁茨苌�起�?lái)?

　　熱氣球升空借助于空氣的浮力�？諝鈱�(duì)熱氣球的浮力大小等于熱氣球所排開(kāi)空氣的重力。只要熱氣球(連同所攜帶的重物)的平均密度小于空氣，它就能夠浮起來(lái)。熱氣球升空前需加熱，氣球內(nèi)的空氣加熱后體積膨脹，密度變得越低、密度差越大，可攜帶的重物也就越多。如果我們不用熱空氣，使用密度較低的氦氣或氫氣來(lái)充滿氣球或飛艇，也可以獲得足夠的升力，實(shí)現(xiàn)在空中的飛行。

　　對(duì)浮力的利用古已有之。古希臘科學(xué)家阿基米德為幫助敘拉古國(guó)王希倫二世解決王冠含金純度的難題時(shí)，首先發(fā)現(xiàn)了浮力產(chǎn)生的原因，后人稱之為“阿基米德原理”，即物體在液體或氣體中所獲得的浮力，等于該物體所排開(kāi)液體或氣體的重力。

　　阿基米德原理有許多應(yīng)用，諸如用來(lái)計(jì)算物體的密度和船舶的最大載重量。救生衣中充滿了空氣，由于空氣比水的密度要低很多，它可以幫助落水的人漂浮在水面等待救援。中國(guó)作為娛樂(lè)或祈福之用的孔明燈利用的也是熱空氣產(chǎn)生的浮力。相傳諸葛亮曾被司馬懿圍困，他制成下部裝有油棉布團(tuán)的紙燈籠，點(diǎn)燃布團(tuán)后，紙燈升上天空傳遞求救信號(hào)，最終得以脫險(xiǎn)。傳說(shuō)中“曹沖稱象”的故事也是巧妙利用浮力定律的一個(gè)極佳例子。

　　飛行原理原理

　　空氣是有質(zhì)量的物質(zhì)。相同體積的空氣，溫度不同，它們的密度、質(zhì)量也不同。這就像水和冰，水結(jié)成冰后密度變小。把冰塊按入水底，它總漂上來(lái)，就是因?yàn)楸�比水密度小的緣故。氣球升空的原理�?jiǎn)單地說(shuō)就是：球囊內(nèi)空氣被加熱后密度變小，質(zhì)量輕于球囊外相同體積的冷空氣，于是球囊產(chǎn)生浮力而升空（像冰塊在水中上浮一樣）。對(duì)航空器而言，我們把這一浮力叫做升力。比如一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的AX—7級(jí)的熱氣球，它的球囊體積為2180立方米（77000立方英尺），在海平面氣溫15℃時(shí)，該球囊內(nèi)空氣總質(zhì)量為2670公斤。燃燒器將球囊內(nèi)空氣加溫時(shí)，囊內(nèi)空氣膨脹，密度變小，膨脹后多余的空氣從氣球底口排出。囊內(nèi)2180立方米的熱空氣達(dá)到100℃時(shí)，質(zhì)量變?yōu)?070公斤，比相同體積的冷空氣（15℃）輕了600公斤，此時(shí)氣球產(chǎn)生了600公斤的升力。如果氣球飛行總質(zhì)量小于600公斤，氣球就可以上升了。

　　熱氣球的構(gòu)成

　　熱氣球，更嚴(yán)格的講應(yīng)叫做密封熱氣球，由球囊、吊籃和加熱裝置三部分構(gòu)成。球皮是由強(qiáng)化尼龍制成的（有的熱氣球是由滌綸制成的）。盡管它的質(zhì)量很輕，但卻極結(jié)實(shí)，球囊是不透氣的。

　　1、體積

　　標(biāo)準(zhǔn)的熱氣球的體積分為幾個(gè)級(jí)別：七級(jí)球體積為2000—2400立方米；八級(jí)球體積為2400—3000立方米；九級(jí)球體積為3000—4000立方米；十級(jí)球體積為4000—6000立方米；異型球，國(guó)內(nèi)唯一一只熊貓熱氣球，球體積為2300立方米。

　　2、吊籃

　　吊籃由藤條編織而成（我國(guó)大多數(shù)采用東南亞進(jìn)口的材料），著陸時(shí)能起到緩和沖擊的作用。吊籃四角放置4個(gè)熱氣球?qū)Ｓ靡夯瘹馄浚�置�?jì)量器，吊籃內(nèi)還裝有溫度表、高度表、升降表等飛行儀表。

　　3、儀器

　　高度計(jì)：高度指示計(jì)；升降速度表：顯示上升和下降速度；溫度計(jì)：指示球囊內(nèi)的空氣溫度。

　　4、燃燒器

　　燃燒器是熱氣球的心臟，用比一般家庭煤氣爐大150倍的能量燃燒壓縮氣，點(diǎn)火燃燒器是主燃燒器的火種。一直保持火種，即使被風(fēng)吹，也不會(huì)熄滅。另外，熱氣球上有兩個(gè)燃燒系統(tǒng)以防備空中出現(xiàn)的故障。

　　5、燃料

　　熱氣球通常用的燃料是丙烷或液化氣，氣瓶固定在吊籃內(nèi)。一只熱氣球能載運(yùn)20公斤的液體燃料。當(dāng)火點(diǎn)燃時(shí)，火焰有2—3米高，并發(fā)出巨大的響聲。

　　6、駕駛

　　熱氣球并非真的被“駕駛”，它是隨風(fēng)而行。但是，由于風(fēng)在不同的高度有不同的方向和速度，駕駛員可以根據(jù)飛行需要的方向選擇適當(dāng)?shù)母叨取?/p>

　　7、速度

　　熱氣球飄飛速度的快與慢，是由風(fēng)速的快慢決定的，因?yàn)闊釟馇虮旧聿�沒(méi)有動(dòng)力系統(tǒng)，飛行速度完全取決于風(fēng)速。熱氣球最大下降速度6米/秒，最大上升速度5米/秒。

　　8、最佳飛行時(shí)間

　　一天中太陽(yáng)剛剛升起時(shí)或太陽(yáng)下山前一二個(gè)小時(shí)，是熱氣球飛行的最佳時(shí)間，因?yàn)榇藭r(shí)通常風(fēng)很平靜，氣流也很穩(wěn)定。

　　9、飛行持續(xù)時(shí)間

　　一只熱氣球通常攜帶足夠的石油液化氣或丙烷能持續(xù)飛行兩個(gè)小時(shí)，但一些因素也影響飛行的執(zhí)續(xù)時(shí)間，例如：氣溫、風(fēng)速、吊籃重量（包括乘客）和在當(dāng)天飛行的具體時(shí)間。

　　10、復(fù)原

　　熱氣球恢復(fù)原狀需要地勤人員的幫助，地勤人員駕駛卡車(chē)或小貨車(chē)跟隨飄飛的氣球，預(yù)先到達(dá)降落點(diǎn)。一只熱氣球飄飛需要3到4個(gè)地勤人員和地面無(wú)線電設(shè)備的服務(wù)，以確保飛行的安全、成功。

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