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气球升天_航天科技

2020-02-10 航天科技

气球升天_航天科技
 
当专家、学者和航空爱好者们忙于寻找如何解决扑翼飞行的办法时,人类征服天空的壮举在十分意外的情况下出现了。这是一个相当简单的装置,  
比起一项项优秀的扑翼机构来,完全不算一回事——这种装置就是“气球”。
 
这项光辉而鼓舞人心的工作是法国的两兄弟约瑟夫一米歇尔·蒙哥尔费和雅克—艾蒂安·蒙哥尔费进行的。他们在靠近里昂的阿诺奈有自己的造纸厂。他们偶然发现放置在炉火附近的纸箱似乎要向上浮起。通过这个现象,两兄弟产生一个想法:造一个大而轻的容器,里面装填相当体积的热空气,让它飘起来。从 1782 年 9 月起,他们进行了一系列的试验。
 
1783 年 9 月 19 日,巴黎凡尔赛宫前广场人声鼎沸,蒙哥尔费兄弟做了一场轰动一时的表演,连法国国王路易十六也带着满朝文武来观看。广场上有一只用纸和布糊成的大气球,气球直径 12 米、高 17 米,模样像一个柄朝下的大鸭梨。气球下面吊了一个盆状的大柳条笼子,里面有三位光荣的“乘客”——一只鸡、一只鸭和一头羊。
 
兄弟俩点燃了放置在气球下面的柴禾等物,热气冲进了气球,于是气球缓缓上升到 500 米的空中。在激动的观众面前,这只气球用 8 分钟时间飞行了 3 公里后,安全降落在城外的草地上。
 
路易十六见状喜出望外,决定下次升空要作载人飞行。为防止意外,他提出让两名死囚先坐进吊篮。谁知,他的提议引起群情哗然,谁都不同意让死囚去享受人类第一次升空壮举的荣誉。经过激烈竞争,化学教授罗齐埃和陆军少校达尔朗德乘上了热气球。这个具有历史意义的时刻是:1783 年 11 月 21 日下午 1 点 54 分。
 
两人乘坐的热气球形状为椭圆形,直径 15 米,高 22 米。在几万名观众的欢呼声中,他们升上 300 米左右的天空,飞越了塞纳河,飞行 25 分钟后,他们安全降落在蒙马尔特。
 
这是人类历史上第一次气球载人飞行。
 
蒙哥尔费热气球不久便与 17 年前英国人亨利·卡文迪什发明的另一种使用氢气的易燃空气气球结合了起来。法国物理学家查理首先进行了这项实验。他研制出了以氢气代替热空气、产生浮力的气球,而且采用了在丝绸上涂橡胶的方法制成的气囊。1783 年 12 月 1 日,他的氢气球从巴黎杜伊勒利宫起飞,平安地飞行了 43 公里,实现了首次氢气球载人飞行。氢气球的性能明显比热气球好,后来得到了迅速发展。
 
早期的气球主要用在军事上,首先是通信联络和侦察。1871 年普法战争中巴黎被围,法国人曾用气球将人员和信件送出包围圈。第一次世界大战中,系留气球被广泛用来当作监视对方的空中平台。气球还曾用于防空和轰炸。第二次世界大战中,英国人在伦敦周围系留大量气球构成空中拦阻网阻止德军的轰炸机进入。现代高空气球还可以携带照相机和其它遥感设备,在一般飞机达不到的 2 万米以上高空进行空中侦察。50 年代以后,由于其它侦察手段的发展,气球在军事上的应用价值大为减小。在民用方面,系留气球可用于在地形险要地区架设电缆、在林区集运木材。系留气球还可以在边远地区用作通信、电视广播的中继站。热气球多用于航空体育运动,竞赛项目有定点着陆、远距飞行、单位时间飞行距离、升空高度和续航时间等。在中国,高空气球探空研究工作开展得较晚,1979 年以来已建立 3 万立方米级的高空科学气球系统。1984 年还建造了最大容积为 5 万立方米、载重 250 千克的高空探测气球。近年来,气球被用作广告宣传的也逐渐增多。