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热气球的原理 热气球的工作原理是什么

2021-05-11  来源:天气网  【字体:  

  导语:现在越来越多的人喜欢玩热气球,享受飞行带来的爽翻天感觉。在热气球上,你可以欣赏到平常在地面上无法看到的各种奇特的美景,换个角度看世界肯定是美好的感觉。那么,你知道热气球的原理是什么?热气球的工作原理是什么?下面赶快来看看热气球的原理吧。

  热气球的原理

热气球的原理 热气球的工作原理是什么

  热气球

  热气球的原理是空气的热胀冷缩。热气球燃烧器将燃烧加热的空气由气囊下部的端口喷入气囊,当空气受热膨胀后,相对与外部冷空气具有更低的密度,比重变轻而向上升起,使气球拖起吊篮一同升空。

  当空气受热发生膨胀后,比重会变轻。因为单位体积热空气的质量较小,热空气比冷空气轻,热空气会升到冷空气。上方,使其变轻产生浮力热,就可以使气球载重升空。热气球升空后,再使用燃烧开关来调整上升和下降高度。热气球要上升时,则需要不断加热空气;热气球要下降时,则需要等待空气冷却。热气球的唯一飞行动力是风。对于环球飞行的热气球来说,必须选择速度和方向都合适的高空气流,并随之运动,才能高效地完成飞行。热气球需要利用不同高度层的风向来控制和调整自己的前进方向,它的飞行速度与风速相同,因此热气球不能主动改变方向。

  根据它的原理来看,最早的热气球可以追溯到中国的孔明灯身上,很多人认为孔明灯就是诸葛亮发明的,并用来传递军事信号。但并没有直接证据可以证明这一点,在诸葛亮之前孔明灯就已经出现,古代人经常喜欢讲一些稀奇古怪的发明算在诸葛亮的身上。至于孔明灯诞生的原因应该是因为做灯笼时的错误操作,但当时的人们并不打算将它做的足够大以至于能载人上天,而且用它来传递军事信号其实并不方便,说以古代的孔明灯多半就是一种娱乐道具。

热气球的原理 热气球的工作原理是什么

  热气球工作原理

  在孔明灯出现一千多年以后,西方人终于发现了热气流的神奇作用,法国的造纸商孟格菲兄弟在焚烧废纸的时候,意外的领悟了这个道理。按理来说,当时热气流引发的现象已经不是个稀罕事了,只不过人们对利用它并没有什么太多的想法。没过多久,格菲兄弟就付出行动自造出了一个大型的飞行装置,这就是现代热气球最早的雏形。

  这两兄弟造热气球时并没有想到它还可以载人,仅是用于娱乐表演。同年孟格菲兄弟进行了数次放飞表演,因此吸引了法国皇室的注意,这其中就不看热闹不嫌事大的,希望热气球可以把活物带上天。因此在格菲兄弟成功将羊送上天后,紧接着就把人也送上了天,并在空中停留了二十五分钟。而孟格菲兄弟也得到了属于他们的荣耀,除了被封为院士,还进入到了法国的贵族阶层,甚至法语气球的读音就是“孟格菲”。

  关于热气球的原理其实很简单,就是利用火焰消耗掉气球内部的氧气,让气球内部密度小于外界,在浮力的作用下热气球就成功上天了。通过改变火焰的大小,就可以改变气球中气体的密度,这样一来升降的目的就达到了,要想紧急上上升,还可以抛弃篮筐上的配重物。

  上升和下降对于热气球来说很容易做到,但在空中的时候如何做到左右移动呢?其实传统的热气球在空中并没有办法主动移动,更不要提变换方向了。唯一的方式就是借助风力还达到移动的目的,不同高度的气流运动方向也有所不同,通过不断的改变高度到时可以做到方向上的变化,就类似于水母。

  在热气球被发明没多久之后,一些不甘于随风飘摇的人就决定给热气球加上动力装置,落实下来就是一个简易的螺旋桨,前期是基本是手摇的。看起来挺不靠谱的,但事实就是这样,而且这种做法也确实有用。但因为热气球自身的条件限制,加装动力这一项普遍被用在了氢气球上,也就是后来的飞艇。

热气球的原理 热气球的工作原理是什么

  热气球图片

  热气球的安全事项

  1、尽量穿棉质面料的服装和运动鞋,不宜穿裙装、高跟鞋、凉鞋等;为防止灼伤,一定要身着长衣长裤,佩戴棉质帽子。

  2、热气球点火升空时,会于一瞬间喷出高达3-5米的火焰,同时会发出一声类似于爆炸声的巨响。所以,体验者在点火时要做好充分的心理准备,抓紧吊篮。

  3、热气球飞行最好的时间是在日出后两小时内或日落前两小时,因为该时段气流最为稳定。风大的季节不适宜飞热气球。

  4、热气球的吊篮由藤条编制,形状为四角形。吊篮长约1.4米、宽1.1米、高1.1米。吊篮内要站飞行员、飞行助手、体验者,还要携带4瓶燃气及相关设备,所以会非常狭窄。为了不影响飞行员的操作,建议体验者尽量靠边站立,不要碰触吊篮内的相关设备。

  5、热气球的结构很特殊,即使出现突然熄火的现象,热气球也不会急速下降,而是非常缓慢地降落到地面。这种情况下,热气球的降落速度也不会超过5.5米/秒,比降落伞的正常下降速度还慢。只要乘坐者不慌张,听从飞行员的指挥,安心等热气球自然降落,是不会有危险的。

  6、配备GPS全球定位系统、电子罗盘、对讲机、工具刀、防风打火机等,以保证发生意外时的个人人身安全。

  7、高血压、心脏病患者不能进行热气球运动。

  8、高空飞行要注意防寒。每升高1000米,气温下降6.5度。

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