2011中國國際航空體育節熱氣球飛行表演 圖片來源:中國國際航空體育節官網
熱氣球是用熱空氣作為浮升氣體的氣球。在氣囊底部有供冷空氣加熱用的大開口和吊籃。空氣加熱後密度減小,溫度達100°C時密度約為0.95kg/m3,是空氣的1/1.3,因此升空不高。
現代熱氣球在吊籃中安裝有簡單的飛行儀表 、燃料罐和噴燈等設備。從地面升空時,點燃噴燈,將空氣加熱後從氣囊底部開口處充入氣囊。升空飛行後,控制噴燈的噴油量操縱氣球的上升或下降。熱氣球出現得最早,現今乘熱氣球飛行已成為人們喜愛的一種航空體育運動。
此外,熱氣球還常用於航空攝影和航空旅遊。
發展歷史
熱氣球的原型最早由三國時期諸葛亮發明,當年,諸葛孔明被司馬懿圍困於陽平,無法派兵出城求救。孔明算準風向,製成會飄浮的紙燈籠,系上求救的訊息,其後果然脫險,於是後世就稱這種燈籠稱為天燈或孔明燈,約在公元二世紀或三世紀被發明,被用來傳遞軍事信號。
十八世紀,法國造紙商蒙戈爾菲耶兄弟(也就是孟戈菲兄弟)因受碎紙屑在火爐中不斷升起的啟發,用紙袋聚熱氣作實驗,使紙袋能夠隨著氣流不斷上升。
同年11月21日下午,蒙戈爾菲耶兄弟又在巴黎穆埃特堡進行了世界上第一次載人空中航行,熱氣球飛行了二十五分鐘,在飛越半個巴黎之後降落在義大利廣場附近。這次飛行比萊特兄弟的飛機飛行整整早了120年。
二戰以後,高新技術使球皮材料以及致熱燃料得到普及,熱氣球成為不受地點約束、操作簡單方便的公眾體育項目。
八十年代,熱氣球引入中國。1982年美國著名刊物《福布斯》雜誌總編輯史提夫·福布斯的父親馬爾康姆·福布斯先生駕駛熱氣球、摩託車旅遊來到中國,自延安到北京,完成了駕駛熱氣球飛臨世界每個國家的願望。
熱氣球作為一個體育項目正日趨普及,它曾創造了上升34668米高度的記錄。1978年8月11日至17日,「雙鷹Ⅲ號」成功飛越了大西洋,1981年「雙鷹Ⅴ號」又成功跨越太平洋。
全世界有20000多個的熱氣球在飛行。我國已有100多個球,成功地舉辦了第一屆、第二屆北京國際熱氣球邀請賽、泰山國際熱氣球邀請賽等大型比賽活動、99'全國熱氣球錦標賽。
動力來源
熱氣球的唯一飛行動力是風。對於環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,並隨之運動,才能高效地完成飛行。就象作環球旅行時需要不停地換飛機一樣,熱氣球需要搭乘不同的氣流,「換氣流」時飛行員所要作的就是調整高度,熱氣球的高度通常要達到十幾千米。
構成
2011中國國際航空體育節熱氣球飛行表演 圖片來源:中國國際航空體育節官網
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。球皮是由強化尼龍製成的(有的熱氣球是由滌綸製成的)。儘管它的質量很輕,但卻極結實,球囊是不透氣的。
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,目前國內唯一一隻熊貓熱氣球,球體積為2300立方米。
吊籃由藤條編織而成(我國大多數採用東南亞進口的材料),著陸時能起到緩和衝擊的作用。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。
熱氣球通常用的燃料是丙烷或液化氣,氣瓶固定在吊籃內。一隻熱氣球能載運20公 斤的液體燃料。當火點燃時,火焰有2-3 米高,並發出巨大的響聲。
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,氣流也很穩定。一隻熱氣球通常攜帶足夠的石油液化氣或丙烷能持續飛行兩個小時,但一些因素也影響飛行的執續時間,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。
分類
國際航空聯合會(FAI)下屬的氣球理事會(CIA)根據填充的氣體不同,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」(如氫氣或氦氣),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」(如氫氣或氦氣),氣囊密閉,由於高度可通過充氣量控制,用於科學研究。(文字來源百度百科)
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