如果您确实需要去某个地方,那热气球不会是一种实用的飞行器 。实际上您不能真正驾驶热气球,因为风吹得有多快,气球飞行的速度就多快 。但如果您只想体验一下飞行的感觉,那热气球会是一种非常独特的方式 。许多人将乘坐热气球飞行称为自己体验过的最宁静、最让人愉快的活动之一 。
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!

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热气球源于一个非常基本的科学原理:热空气会升到冷空气上方 。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!要确切了解这一工作原理,请转至本文气压+重力=浮力部分 。
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 。

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热气球主要由三部分构成:载客的吊篮,贮存空气的球囊和加热空气用的燃烧器
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 。

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起飞时向球囊里喷火,加热球囊内部的空气
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,因为空气最终变得过于稀薄,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 。

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吊篮承载旅客、丙烷气瓶和导航设备
【热气球是靠什么飞行的 热气球的原理你知道吗】大多数热气球使用藤条吊篮作为"乘客厢" 。藤条很适合用于气球,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 。藤条材料则能够稍微弯曲,吸收一部分能量 。
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