热气球飞行的工作原理

时间:2019-01-24 浏览次数：333 来源：呼伦贝尔热气球旅游

　　近几年，热气球在航空、体育和旅游娱乐等方面有着广泛的应用，热气球的飞行动力是风，对于热气球来说，必须选择速度和方向都适合的气流并随之运动。它被列为安全的飞行器，国际航空联合会还组织热气球的比赛呢！

　　热气球也是基本科学原理的一项创造性应用。在本文中，我们将了解热气球为何能够升空，以及如何设计气球才能让驾驶员控制气球的高度和垂直速度。看到这些外形美丽、结构简单的早期飞行器，您一定会惊奇不已！

　　热气球源于一个非常基本的科学原理：

　　一、热空气升到冷空气上

　　从本质上讲，热空气比冷空气轻，因为单位体积热空气的质量较小。１立方分米的空气大约重１克，若加热到３７。８摄氏度，同样体积空气的重量会减少约０。２５克。因此，热气球中每立方分米空气可以升起０。２５克的物体。但这远远不够。这也是为什么热气球看起来如此巨大的原因——要升起４５４公斤的物体，您需要大约１，８４０立方米的热空气！

　　要保持气球上升，您需要不断加热空气。热气球利用位于气囊开口下方的燃烧器实现这点。气球中的空气冷却时，驾驶员可以通过点燃燃烧器来重新加热空气。

　　二、现代热气球的加热方法

　　现代热气球通过燃烧丙烷加热空气。丙烷是室外烧烤的一种常用燃料。丙烷压缩液化后储藏在气球吊篮中的轻型气瓶内。进气管接在气瓶底部，以便从气瓶中抽出液体。

　　丙烷在气瓶中高度压缩，所以它能迅速通过进气管流入加热盘管。加热盘管简单来说就是一段盘绕在燃烧器周围的线圈上的钢管系统。气球驾驶员启动燃烧器时，丙烷以液态形式流出，并用长明小火点燃。随着火焰燃烧，周围管道系统中的金属受热升温，就会加热流经管道的丙烷。这样丙烷在点燃前从液态变为气态。气态丙烷可以产生更强烈的火焰，并使燃料更高效地燃烧。

　　现在，大多数热气球的气囊由长条状的尼龙三角帆布条制成，中间使用缝合线加固。从气囊底部延伸到顶部的三角帆布条是由大量小片的气囊片组成的。尼龙非常适合用于热气球，因为它不但材质轻，而且相当结实，同时熔点也较高。气囊底部的尼龙裙摆表面涂有特殊的防火材料，以防止火焰点燃气球。

　　热空气不会从气囊底部的开孔中逸出，因为浮力会使其上升。如果驾驶员持续点燃喷射的气体燃料，气球将持续上升，但存在一定的高度限制，因为空气终变得过于稀薄，以致于浮力太弱而不足以抬升气球。浮力等于气球所排开空气的重量，因此通常大型气囊的上升高度限制要高于小型气囊。

　　大多数热气球使用柳条吊篮作为“乘客厢”。柳条很适合用于气球，因为它结实、柔韧且相对较轻。柔韧性有助于气球着陆，而用更为坚硬材料制成的吊篮会使乘客感觉到巨大的冲击力。柳条材料则能够稍微弯曲，吸收一部分能量。

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热气球飞行的工作原理

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