热气球为什么能载人升空

时间：2023-09-21 16:06:02 蔼媚少儿百科我要投稿

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热气球为什么能载人升空

　　小朋友，你们喜欢热气球吗?它是用热空气作为浮升气体的气球，人们站在吊篮里，点燃燃料罐气球会慢慢的升起来，最终脱离地面，可是你们知道为什么热气球能载人升空吗?相信许多朋友们都不太了解，下面就由小编来给大家解答一下疑惑吧。

热气球为什么能载人升空

　　热气球为什么能载人升空

　　像鸟儿一样飞上辽阔的天空，自古以来就是人类的梦想。热气球是最早的一种飞行器。1783年11月21日下午，法国蒙戈尔菲耶兄弟经过反复试验，终于在巴黎穆埃特堡成功进行了世界首次热气球载人飞行。这次飞行历时25分钟，飞越了半个巴黎。如今，热气球作为一项体育运动，深受大众的喜爱，世界各地纷纷举办了盛大的热气球节。当人们为一个个五彩缤纷的巨大热气球腾空而起而欢呼雀跃时，或许会有人问：热气球为什么能升起来?

　　热气球升空借助于空气的浮力。空气对热气球的浮力大小等于热气球所排开空气的重力。只要热气球(连同所携带的重物)的平均密度小于空气，它就能够浮起来。热气球升空前需加热，气球内的空气加热后体积膨胀，密度变得越低、密度差越大，可携带的重物也就越多。如果我们不用热空气，使用密度较低的氦气或氢气来充满气球或飞艇，也可以获得足够的升力，实现在空中的飞行。

　　对浮力的利用古已有之。古希腊科学家阿基米德为帮助叙拉古国王希伦二世解决王冠含金纯度的难题时，首先发现了浮力产生的原因，后人称之为“阿基米德原理”，即物体在液体或气体中所获得的浮力，等于该物体所排开液体或气体的重力。

　　阿基米德原理有许多应用，诸如用来计算物体的密度和船舶的最大载重量。救生衣中充满了空气，由于空气比水的密度要低很多，它可以帮助落水的人漂浮在水面等待救援。中国作为娱乐或祈福之用的孔明灯利用的也是热空气产生的浮力。相传诸葛亮曾被司马懿围困，他制成下部装有油棉布团的纸灯笼，点燃布团后，纸灯升上天空传递求救信号，最终得以脱险。传说中“曹冲称象”的故事也是巧妙利用浮力定律的一个极佳例子。

　　飞行原理原理

　　空气是有质量的物质。相同体积的空气，温度不同，它们的密度、质量也不同。这就像水和冰，水结成冰后密度变小。把冰块按入水底，它总漂上来，就是因为冰比水密度小的缘故。气球升空的原理简单地说就是：球囊内空气被加热后密度变小，质量轻于球囊外相同体积的冷空气，于是球囊产生浮力而升空（像冰块在水中上浮一样）。对航空器而言，我们把这一浮力叫做升力。比如一个标准的AX—7级的热气球，它的球囊体积为2180立方米（77000立方英尺），在海平面气温15℃时，该球囊内空气总质量为2670公斤。燃烧器将球囊内空气加温时，囊内空气膨胀，密度变小，膨胀后多余的空气从气球底口排出。囊内2180立方米的热空气达到100℃时，质量变为2070公斤，比相同体积的冷空气（15℃）轻了600公斤，此时气球产生了600公斤的升力。如果气球飞行总质量小于600公斤，气球就可以上升了。

　　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。

　　1、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，国内唯一一只熊猫热气球，球体积为2300立方米。

　　2、吊篮

　　吊篮由藤条编织而成（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。

　　3、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。

　　4、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。

　　5、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。

　　6、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。

　　7、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。

　　8、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。

　　9、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。

　　10、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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