羊飞上天了

3　羊飞上天了

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热气球利用加热的空气或某些气体比如氢气或氦气的密度低于气球外的空气密度以产生浮力飞行。热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度，从而达到控制气球升降的目的。

早在2000年前，热气球升空的物理基础就已广为人知。热气球在中国已有悠久的历史，称为天灯或孔明灯，最初的热气球一般都在战都中使用。蒙古在战争中使用过的传递信号的龙形天灯就是其中的代表。法国的蒙戈尔菲耶兄弟于1783年才向空中释放欧洲第一个内充热空气的气球。罗伯特兄弟则是最先乘充满氢气的气球飞上天空的人。

18世纪，法国造纸商蒙戈菲尔兄弟因受碎纸屑在火炉中不断升起的启发，用纸袋聚热气作实验，使纸袋能够随着气流不断上升。

热气球

在1783年9月19日，第二批乘客搭乘热气球升到了空中，它们是一只鸭子、一只羊和一只公鸡。这次实验距离约瑟夫·米歇尔·蒙戈尔菲耶和雅克·艾蒂安·蒙戈尔菲耶在里昂南部的阿诺内开始他们的第一次热气球实验仅仅1年。

中国孔明灯

关于约瑟夫·米歇尔·蒙戈尔菲耶的实验灵感缘何而来，有着可信度或高或低的不同说法：有的说，是挂在炉边被热空气吹胀的他太太的围裙，点燃了他的火花，有的说是无意间投入火中的纸袋，被热气撑起，还有的说法是看到了上升的烟和云。可以肯定的是，约瑟夫·戴戈尔菲耶尝试着通过把燃烧产生的烟引人纸袋中，“将一团云锁选一个口袋里，借助云的上升力量把口袋推向空中飞”。他的兄弟艾蒂安看到这一切很兴奋，第二天就做了只大气球。

不久国王路德维希十六世也听说了这个由造纸商家庭出身的蒙戈尔菲耶兄弟制造的奇异的飞行器，并邀请他们到凡尔赛进行表演。由于既定的气球在雷雨中损坏了，必须在几天内重新制造一个模型。立蒂安·蒙戈尔菲耶和他的助手用很大一整块棉布裁剪出气球，装配上汽缸，内部铺好衬纸。这只热气球在早上8点在凡尔赛开始了它的表演，它被带到了为充气而建造的平台边。

艾蒂安相信，他找到了推动气球上升的理想气体——一种气味难闻的烟。他可能不知道，实验效果与烟和气味无关。事实上，是热空气在起作用。空气加热后发生膨胀，较之同体积温度更低的空气，重量要轻。

12时，艾蒂安·蒙戈尔菲耶在平台下开始点火。由于要使近40千克的秸轩和25千克的棉花，更是考虑到其中的旧鞋和被烧焦的腐烂的肉，东道主邀请观众们远距离观看。

到场的若干观众，惊讶地注视着这个空中飞行物，欢呼声鹊起。开始之后8分钟，气球平稳降落到离起飞地点3千米远的地方。一截树枝划到了这架飞行器，动物们跑了出来。人们发现羊在不远处的草地上安详地吃草。鸭子也健康状况良好，只有公鸡的状况值得担忧它的右翅受伤了。心存忧虑的观众思量着，出了这种状况。还会不会有人敢独自乘气球上天。

就在这一年11月21日下午，蒙戈菲尔兄弟又在巴黎穆埃特堡进行了世界上第一次载人空中航行，热气球飞行了25分钟，在飞越半个巴黎之后降落在意大利广场附近。这次飞行比莱特兄弟的飞机飞行整整早了120年。

现在常见的热气球，更严格的讲应叫做密封热气球，由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球皮是由强化尼龙制成的。尽管它的质量很轻，但却极结实，球囊是不透气的。

标准的热气球的体积分为几个级别：七级球体积为2000～2400立方米；八级球体积为2400～3000立方米；九级球体积为3000～4000立方米；十级球体积为4000～6000立方米；异型球，目前国内唯一一只熊猫热气球，球体积为2300立方米。

即将升空的热气球

吊篮由藤条编制而成，着陆时能起到缓和冲击的作用。吊篮四角放置4个热气球专用液化气瓶，置计量器，吊篮内还装有温度表、高度表、升降表等飞行仪表。

燃烧器

燃烧器是热气球的心脏，用比一般家庭煤气炉大150倍的能量燃烧压缩气，点火燃烧器是主燃烧器的火种。一直保持火种，即使被风吹，也不会熄灭。另外，热气球上有两个燃烧系统以防备空中出现的故障。

热气球通常用的燃料是丙烷或液化气，气瓶固定在吊篮内。一只热气球能载运20千克的液体燃料。当火点燃时，火焰有2～3米高，并发出巨大的响声。

除了上面说的组成之外，现在的热气球中都会准备很多仪器，一般常见的有显示飞行高度的高度指示计；显示上升和下降速度的升降速度表和指示球囊内的空气温度的温度计。

热气球并非真的被“驾驶”，它是随风而行。但是，由于风在不同的高度有不同的方向和速度，驾驶员可以根据飞行需要的方向选择适当的高度。

热气球飘飞速度的快与慢，是由风速的快慢决定的，因为热气球本身并没有动力系统，飞行速度完全取决于风速。

一天中太阳刚刚升起时或太阳下山前一两个小时，是热气球飞行的最佳时间，因为此时通常风很平静，气流也很稳定。

一只热气球通常携带足够的石油液化气或丙烷能持续飞行两个小时，但一些因素也影响飞行的执续时间，例如：气温、风速、吊篮包括乘客的重量和在当天飞行的具体时间。

高度指示计

热气球恢复原状需要地勤人员的帮助，地勤人员驾驶卡车或小货车跟随飘飞的气球，预先到达降落点。一只热气球飘飞需要3～4个地勤人员和地面无线电设备的服务，以确保飞行的安全、成功。

20世纪80年代，热气球引入中国。1982年，《福布斯》杂志创始人福布斯先生驾驶热气球、摩托车旅游来到中国，自延安到北京，完成了驾驶热气球飞临世界每个国家的愿望。

知识拓展

环球飞行的注意事项有什么？

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。就像作环球旅行时需要不停地换飞机一样，热气球需要搭乘不同的气流，“换气流”时飞行员所要做的就是调整高度，热气球的高度通常要达到十余千米。

环球飞行的飞行员们住在一个密封性能极好的压力仓中，压力仓提供了适宜的温度、压力和空气环境，这与普通热气球上的大筐不可同日而语。

例外的是，热气球孤胆英雄、美国人福塞特1997年以来所作的3次以“独立”命名的环球飞行未使用压力仓，为此他要忍受十余千米高空中零下20℃以下的低温，并且始终需要配带面罩进行呼吸。

如果飞行中氦气出现泄漏，热气球将变成完全靠加热保持高度；如果泄漏加大，不能保持高度，气球将会起到降落伞的作用，把下降速度控制在每秒5米之内；如果状况继续恶化，飞行者还有足够的时间跳伞；以后就是救援人员的事了。在最近两次环球飞行中，从太平洋里救出“ICO环球”和“有线与无线”人员的分别是美国海岸警卫队和日本国民自卫队。

影响热气球环球飞行的最大因素就是气候。每年的12月和1月，北半球高空流的流速达到一年中的峰值，最快可达每小时400千米，所以飞行者们通常选择冬季作环球尝试。

热气球作为一个体育项目正日趋普及，它曾创造了上升34668米高度的记录。1978年8月11日至17日，“双鹰Ⅲ号”成功飞越了大西洋，1981年“双鹰Ⅴ号”又成功跨越太平洋。

现在全世界有20000多个的热气球在飞行。我国目前已有100多个球，成功地举办了第一届、第二届北京国际热气球邀请赛、泰山国际热气球邀请赛等大型比赛活动。

福布斯

知识解码

最早的热气球——孔明灯

相传孔明灯是由三国时著名的军事家诸葛亮所发明。当年，诸葛孔明被司马懿围困于平阳，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼为孔明灯。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛孔明戴的帽子，因而得名。

现代人放孔明灯多作为祈福之用。男女老少亲手写下祝福的心愿，象征丰收成功，幸福年年。

孔明灯的结构可分为主体与支架两部份，主体大都以竹篦编成，次用棉纸或纸糊成灯罩，底部的支架则以竹削成的篦组成。孔明灯可大可小，可圆形也可长方形。一般的孔明灯是用竹片架成圆桶形，外面以薄白纸密密包围而开口朝下。