18世紀法國物理學家、熱氣球飛行先驅羅澤發明了一種熱氣球,并以他的名字命名。熱氣球專家卡梅隆20年前對之進行了改進。今天被環球飛行家們廣泛使用的熱氣球均采用兩層氣囊,里面的氣囊是一個氦氣氣球,兩層氣囊之間填充空氣,下方安置燃燒器。在整個飛行過程中,氦氣氣囊一直保持一定的浮力。
熱氣球-組成
熱氣球,更嚴格的講應叫做密封熱氣球,由球囊、吊籃和加熱裝置(燃燒器)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。
吊籃
吊籃由藤條編制而成(中國大多數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。
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。
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以防備空中出現的故障。
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。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,并發出巨大的響聲。
熱氣球-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,目前國內唯一一只熊貓熱氣球,球體積為2300立方米。
熱氣球-類型
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”,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,用于科學研究。
熱氣球-飛行
動力
熱氣球的唯一飛行動力是風。對于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,并隨之運動,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。
起飛
飄飛熱氣球需要一組人共同努力,因為熱氣球在地面上的工作是非常繁瑣的,使一個熱氣球起飛至少需要四個人。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,用一個小的鼓風機,將風吹入球囊;將火點然加熱在氣球球囊內的空氣,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的高度。
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,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。
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,氣流也很穩定。
飛行執續時間
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。
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。
熱氣球-功用
軍事作用
熱氣球最初被用于軍事中的通信聯絡和偵察。在1870年的普法戰爭中巴黎被圍,法國人曾用氣球將人和信件送出包圍圈。由于氫氣球的升高性能好、滯空時間長,所以應用的比較廣泛。但氫氣球有易燃易爆的缺點,于是20世紀20年代又出現了氦氣球。氫氣球和氦氣球多用于高空科學探測。
運動和旅游
第二次世界大戰以后,隨著經濟的發展,高新技術的應用,化學纖維的研發和丙烷氣體的普及,熱氣球運動獲得了迅猛的發展,熱氣球主要用于航空體育運動和游覽觀光,由于熱氣球操作簡單,對起飛、著陸場地的要求不高,熱氣球運動真正發展成為一項時尚、健康的戶外休閑體育運動。在歐美等發達國家,幾乎每天都有熱氣球比賽或活動,大部分的熱氣球為大企業所有,或者由企業資助參加比賽。目前中國約有熱氣球100只,參加者多是業余愛好者。
熱氣球-熱氣球運動
熱氣球運動具有航空體育比賽、探險、休閑、空中攝影、高空作業、氣象探測、旅游觀光、空中廣告、地質地貌測繪、青少年科普教育等多重功能。熱氣球運動是一種國外流行的體育運動方式,國內新興的體育運動項目。熱氣球運動是一項老少皆宜的運動項目。
貴族運動
世界很多精明的企業家都不惜一擲巨資贊助熱氣球比賽和探險活動。如可口可樂、百事可樂、TDK、米其林和財富雜志等都有自己龐大的熱氣球隊伍。日本本田公司連續十幾年贊助日本舉辦百球規模的熱氣球大賽,柯達公司贊助美國的熱氣球比賽已經發展到有700多個熱氣球參賽。我國熱氣球運動開展十多年來,正越來越受到人們的歡迎,企業家和飛行愛好者都從不同角度關注這項時髦運動的發展。熱氣球是人類最早的升空載體。1783年11月,法國造紙商蒙戈菲爾兄弟在巴黎穆埃特堡進行了世界上第一次熱氣球載人空中航行,宣告了熱氣球運動的誕生。似乎從誕生之日起,熱氣球運動就被刻上了貴族烙印。200多年以后,這種情結才漸漸從當初的名門世家移向現今的豪商巨賈。而隨著熱氣球材料的改進、制作工藝的提高、駕駛技術的日臻完善,熱氣球飛行已成為任何地點都可進行、任何人都可嘗試的新型空中體育項目,但仍不失為一種財富、身份和性格、勇氣的象征。