会飞的“球”

在飞机出现之前，气球曾把人类带到空中。气球是一种无推进装置、轻于空气的航空器，它能飞上天空，是由于气囊中充有密度比空气小的浮升气体。

中国早在五代时期就曾用竹篾扎成方架，糊上纸做成灯笼，点燃下面托盘上的松脂，夜晚升空作为军事信号。这种信号灯被称作“孔明灯”，它就是热气球最原始的形式。

热气球由球囊、燃烧器、吊篮三大部分构成。它的飞行原理是热空气轻于冷空气而产生的升力，通过燃烧器点火、熄火的间隔时间长短，调整球囊内温度来控制热气球的升降，利用不同高度层的风向来控制和调整自己的前进方向。

图52　热气球

最早的热气球是由法国的蒙戈菲尔兄弟创造的。他们受到碎纸屑在火炉中燃烧以后不断升起的启发，进行了一系列更大规模的热气球试验并取得成功。1783年，他们制造出第一个原始热气球，并载人在巴黎上空飞行了25分钟，第一次实现了人类飞翔蓝天的梦想。热气球的诞生，比美国莱特兄弟发明飞机整整早了120年。

蒙戈菲尔兄弟在表演热气球飞行之后，曾经向巴黎科学院报告他们的成就。科学院决定赞助气球研究，但却没有把钱给蒙戈菲尔兄弟，而是给了年轻的物理学家查理教授。查理从前人的研究中得知，氢气是空中最轻的一种气体，人类可能利用氢气飞行。并且，当时法国工程师罗伯特兄弟已研究出在丝绸上涂橡胶的方法，这是当时最好的不透气材料。在罗伯特兄弟的帮助下，查理造出了世界上第一个氢气球。但是该气球在首次试验中不久就爆炸了。当时的观看者曾有人质问：“气球有什么用呢？”美国科学家、外交家本杰明•富兰克林作为当时的观看者之一，以一句著名的话反问道：“一个刚出生的孩子又有什么用呢？”

查理研究了失败的原因，发现是气球升到高空时空气压力降低，气囊内氢气剧烈膨胀而引起爆炸。于是，他在气囊上安装了排气用的通气管，还为气球配装了砂袋和气阀，以控制飞行状态。1783年12月7日，改进后的氢气球完成了氢气球的首次载人飞行。

热气球最初被用于军事中的通信联络和侦察。在1870年的普法战争中，巴黎被围，法国人曾用气球将人和信件送出包围圈。由于氢气球的升高性能好、滞空时间长，所以应用比较广泛。

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孔明灯

孔明灯又叫天灯，相传是由三国时的诸葛孔明（即诸葛亮）所发明。当年，诸葛孔明被司马懿围困于阳平，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。