18世紀(jì)法國(guó)物理學(xué)家、熱氣球飛行先驅(qū)羅澤發(fā)明了一種熱氣球,并以他的名字命名。熱氣球?qū)<铱仿?0年前對(duì)之進(jìn)行了改進(jìn)。今天被環(huán)球飛行家們廣泛使用的熱氣球均采用兩層氣囊,里面的氣囊是一個(gè)氦氣氣球,兩層氣囊之間填充空氣,下方安置燃燒器。在整個(gè)飛行過程中,氦氣氣囊一直保持一定的浮力。
熱氣球-組成
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(燃燒器)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。
吊籃
吊籃由藤條編制而成(中國(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?,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。
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。
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。
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。
熱氣球-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,目前國(guó)內(nèi)唯一一只熊貓熱氣球,球體積為2300立方米。
熱氣球-類型
國(guó)際航空聯(lián)合會(huì)(FAI)下屬的氣球理事會(huì)(CIA)根據(jù)填充的氣體不同,把氣球分成四類:
AA型:填充比空氣輕的氣體如氫氣或氦氣,氣囊不密閉,沒有加熱裝置;
AX型:氣囊中填充空氣,通過裝置對(duì)空氣加熱,使之變輕獲得升力,又被稱為熱氣球;
AM型:既填充“輕氣”,又具有加熱裝置的氣球,又被稱為羅澤(Rozier)氣球;
AS型:填充“輕氣”,氣囊密閉,由于高度可通過充氣量控制,用于科學(xué)研究。
熱氣球-飛行
動(dòng)力
熱氣球的唯一飛行動(dòng)力是風(fēng)。對(duì)于環(huán)球飛行的熱氣球來說,必須選擇速度和方向都合適的高空氣流,并隨之運(yùn)動(dòng),才能高效地完成飛行。就象作環(huán)球旅行時(shí)需要不停地?fù)Q飛機(jī)一樣,熱氣球需要搭乘不同的氣流,“換氣流”時(shí)飛行員所要作的就是調(diào)整高度,熱氣球的高度通常要達(dá)到十幾千米。
起飛
飄飛熱氣球需要一組人共同努力,因?yàn)闊釟馇蛟诘孛嫔系墓ぷ魇欠浅7爆嵉?,使一個(gè)熱氣球起飛至少需要四個(gè)人。第一步是在地上把球囊鋪展開;然后將它與放在一邊的吊籃連接在一起,用一個(gè)小的鼓風(fēng)機(jī),將風(fēng)吹入球囊;將火點(diǎn)然加熱在氣球球囊內(nèi)的空氣,熱空氣使氣球升到垂直于吊籃的位置,氣球立起來就可以起飛了。
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?
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]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。
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。
飛行執(zhí)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。
復(fù)原
熱氣球恢復(fù)原狀需要地勤人員的幫助,地勤人員駕駛卡車或小貨車跟隨飄飛的氣球,預(yù)先到達(dá)降落點(diǎn)。一只熱氣球飄飛需要3到4個(gè)地勤人員和地面無線電設(shè)備的服務(wù),以確保飛行的安全、成功。
熱氣球-功用
軍事作用
熱氣球最初被用于軍事中的通信聯(lián)絡(luò)和偵察。在1870年的普法戰(zhàn)爭(zhēng)中巴黎被圍,法國(guó)人曾用氣球?qū)⑷撕托偶统霭鼑?。由于氫氣球的升高性能好、滯空時(shí)間長(zhǎng),所以應(yīng)用的比較廣泛。但氫氣球有易燃易爆的缺點(diǎn),于是20世紀(jì)20年代又出現(xiàn)了氦氣球。氫氣球和氦氣球多用于高空科學(xué)探測(cè)。
運(yùn)動(dòng)和旅游
第二次世界大戰(zhàn)以后,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,高新技術(shù)的應(yīng)用,化學(xué)纖維的研發(fā)和丙烷氣體的普及,熱氣球運(yùn)動(dòng)獲得了迅猛的發(fā)展,熱氣球主要用于航空體育運(yùn)動(dòng)和游覽觀光,由于熱氣球操作簡(jiǎn)單,對(duì)起飛、著陸場(chǎng)地的要求不高,熱氣球運(yùn)動(dòng)真正發(fā)展成為一項(xiàng)時(shí)尚、健康的戶外休閑體育運(yùn)動(dòng)。在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家,幾乎每天都有熱氣球比賽或活動(dòng),大部分的熱氣球?yàn)榇笃髽I(yè)所有,或者由企業(yè)資助參加比賽。目前中國(guó)約有熱氣球100只,參加者多是業(yè)余愛好者。
熱氣球-熱氣球運(yùn)動(dòng)
熱氣球運(yùn)動(dòng)具有航空體育比賽、探險(xiǎn)、休閑、空中攝影、高空作業(yè)、氣象探測(cè)、旅游觀光、空中廣告、地質(zhì)地貌測(cè)繪、青少年科普教育等多重功能。熱氣球運(yùn)動(dòng)是一種國(guó)外流行的體育運(yùn)動(dòng)方式,國(guó)內(nèi)新興的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。熱氣球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)老少皆宜的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。
貴族運(yùn)動(dòng)
世界很多精明的企業(yè)家都不惜一擲巨資贊助熱氣球比賽和探險(xiǎn)活動(dòng)。如可口可樂、百事可樂、TDK、米其林和財(cái)富雜志等都有自己龐大的熱氣球隊(duì)伍。日本本田公司連續(xù)十幾年贊助日本舉辦百球規(guī)模的熱氣球大賽,柯達(dá)公司贊助美國(guó)的熱氣球比賽已經(jīng)發(fā)展到有700多個(gè)熱氣球參賽。我國(guó)熱氣球運(yùn)動(dòng)開展十多年來,正越來越受到人們的歡迎,企業(yè)家和飛行愛好者都從不同角度關(guān)注這項(xiàng)時(shí)髦運(yùn)動(dòng)的發(fā)展。熱氣球是人類最早的升空載體。1783年11月,法國(guó)造紙商蒙戈菲爾兄弟在巴黎穆埃特堡進(jìn)行了世界上第一次熱氣球載人空中航行,宣告了熱氣球運(yùn)動(dòng)的誕生。似乎從誕生之日起,熱氣球運(yùn)動(dòng)就被刻上了貴族烙印。200多年以后,這種情結(jié)才漸漸從當(dāng)初的名門世家移向現(xiàn)今的豪商巨賈。而隨著熱氣球材料的改進(jìn)、制作工藝的提高、駕駛技術(shù)的日臻完善,熱氣球飛行已成為任何地點(diǎn)都可進(jìn)行、任何人都可嘗試的新型空中體育項(xiàng)目,但仍不失為一種財(cái)富、身份和性格、勇氣的象征。