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熱氣球為什么能載人升空
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，點燃燃料罐氣球會慢慢的升起來，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，下面就由小編來給大家解答一下疑惑吧。
熱氣球為什么能載人升空
像鳥兒一樣飛上遼闊的天空，自古以來就是人類的夢想。熱氣球是最早的一種飛行器。1783年11月21日下午，法國蒙戈爾菲耶兄弟經過反復試驗，終于在巴黎穆埃特堡成功進行了世界首次熱氣球載人飛行。這次飛行歷時25分鐘，飛越了半個巴黎。如今，熱氣球作為一項體育運動，深受大眾的喜愛，世界各地紛紛舉辦了盛大的熱氣球節(jié)。當人們?yōu)橐粋�個五彩繽紛的巨大熱氣球騰空而起而歡呼雀躍時，或許會有人問：熱氣球為什么能升起來?
熱氣球升空借助于空氣的浮力�？諝鈱釟馇虻母×Υ笮〉扔跓釟馇蛩砰_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。熱氣球升空前需加熱，氣球內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充滿氣球或飛艇，也可以獲得足夠的升力，實現(xiàn)在空中的飛行。
對浮力的利用古已有之。古希臘科學家阿基米德為幫助敘拉古國王希倫二世解決王冠含金純度的難題時，首先發(fā)現(xiàn)了浮力產生的原因，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，等于該物體所排開液體或氣體的重力。
阿基米德原理有許多應用，諸如用來計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。中國作為娛樂或祈福之用的孔明燈利用的也是熱空氣產生的浮力。相傳諸葛亮曾被司馬懿圍困，他制成下部裝有油棉布團的紙燈籠，點燃布團后，紙燈升上天空傳遞求救信號，最終得以脫險。傳說中“曹沖稱象”的故事也是巧妙利用浮力定律的一個極佳例子。
飛行原理原理
空氣是有質量的物質。相同體積的空氣，溫度不同，它們的密度、質量也不同。這就像水和冰，水結成冰后密度變小。把冰塊按入水底，它總漂上來，就是因為冰比水密度小的緣故。氣球升空的原理簡單地說就是：球囊內空氣被加熱后密度變小，質量輕于球囊外相同體積的冷空氣，于是球囊產生浮力而升空（像冰塊在水中上浮一樣）。對航空器而言，我們把這一浮力叫做升力。比如一個標準的AX—7級的熱氣球，它的球囊體積為2180立方米（77000立方英尺），在海平面氣溫15℃時，該球囊內空氣總質量為2670公斤。燃燒器將球囊內空氣加溫時，囊內空氣膨脹，密度變小，膨脹后多余的空氣從氣球底口排出。囊內2180立方米的熱空氣達到100℃時，質量變?yōu)?070公斤，比相同體積的冷空氣（15℃）輕了600公斤，此時氣球產生了600公斤的升力。如果氣球飛行總質量小于600公斤，氣球就可以上升了。
熱氣球的構成
熱氣球，更嚴格的講應叫做密封熱氣球，由球囊、吊籃和加熱裝置三部分構成。球皮是由強化尼龍制成的（有的熱氣球是由滌綸制成的）。盡管它的質量很輕，但卻極結實，球囊是不透氣的。
1、體積
標準的熱氣球的體積分為幾個級別：七級球體積為2000—2400立方米；八級球體積為2400—3000立方米；九級球體積為3000—4000立方米；十級球體積為4000—6000立方米；異型球，國內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（我國大多數(shù)采用東南亞進口的材料），著陸時能起到緩和沖擊的作用。吊籃四角放置4個熱氣球專用液化氣瓶，置計量器，吊籃內還裝有溫度表、高度表、升降表等飛行儀表。
3、儀器
高度計：高度指示計；升降速度表：顯示上升和下降速度；溫度計：指示球囊內的空氣溫度。
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，點火燃燒器是主燃燒器的火種。一直保持火種，即使被風吹，也不會熄滅。另外，熱氣球上有兩個燃燒系統(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。一只熱氣球能載運20公斤的液體燃料。當火點燃時，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”，它是隨風而行。但是，由于風在不同的高度有不同的方向和速度，駕駛員可以根據飛行需要的方向選擇適當?shù)母叨取?/p>
7、速度
熱氣球飄飛速度的快與慢，是由風速的快慢決定的，因為熱氣球本身并沒有動力系統(tǒng)，飛行速度完全取決于風速。熱氣球最大下降速度6米/秒，最大上升速度5米/秒。
8、最佳飛行時間
一天中太陽剛剛升起時或太陽下山前一二個小時，是熱氣球飛行的最佳時間，因為此時通常風很平靜，氣流也很穩(wěn)定。
9、飛行持續(xù)時間
一只熱氣球通常攜帶足夠的石油液化氣或丙烷能持續(xù)飛行兩個小時，但一些因素也影響飛行的執(zhí)續(xù)時間，例如：氣溫、風速、吊籃重量（包括乘客）和在當天飛行的具體時間。
10、復原
熱氣球恢復原狀需要地勤人員的幫助，地勤人員駕駛卡車或小貨車跟隨飄飛的氣球，預先到達降落點。一只熱氣球飄飛需要3到4個地勤人員和地面無線電設備的服務，以確保飛行的安全、成功。
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