热气球的构成及升降飞行原理 热气球原理

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(有的热气球是由涤纶制成的) 。尽管它的质量很轻 , 但却极结实 , 球囊是不透气的 。
[体积]
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 。
[吊篮]
吊篮由藤条编制而成(我国大多数采用东南亚进口 的材料) , 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 。
[仪器]
高度计:高度指示计;升降速度表:显示上升和下降速度;温度计:指示球囊内的空气温度 。
[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 。
[燃料]
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公 斤的液体燃料 。当火点燃时 , 火焰有2-3 米高 , 并发出巨大的响声 。
[起飞]
飘飞热气球需要一组人共同努力 , 因为热气球在地面上的工作是非常繁琐的 , 使一个热气球起飞至少需要四个人 。第一步是在地上把球囊铺展开;然后将它与放在一边的吊篮连接在一起 , 用一个小的鼓风机 , 将风吹入球囊;将火点然加热在气球球囊内的空气 , 热空气使气球升到垂直于吊篮的位置 , 气球立起来就可以起飞了 。
[驾驶]
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 。
[速度]
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 。热气球最大下降速度6米/秒 , 最大上升速度5米/秒 。
[最佳飞行时间]
一天中太阳刚刚升起时或太阳下山前一、二个小时 , 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 。
[飞行执续时间]
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、吊篮重量(包括乘客)和在当天飞行的具体时间 。
[复原]
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 到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 。
[原理]
【热气球的构成及升降飞行原理 热气球原理】空气是有质量的物质 。相同体积的空气 , 温度不同 , 它们的密度、质量也不同 。这就像水和冰 , 水结成冰后密度变小 。把冰块按入水底 , 它总漂上来 , 就是因为冰比水密度小的缘故 。气球升空的原理简单地说就是:球囊内空气被加热后密度变小 , 质量轻于球囊外相同体积的冷空气 , 于是球囊产生浮力而升空(像冰块在水中上浮一样) 。对航空器而言 , 我们把这一浮力叫做升力 。比如一个标准的AX—7级的热气球 , 它的球囊体积为2180立方米(77000英尺3) , 在海平面气温15℃时 , 该球囊内空气总质量为2670公斤 。燃烧器将球囊内空气加温时 , 囊内空气膨胀 , 密度变小 , 膨胀后多余的空气从气球底口排出 。囊内2180立方米的热空气达到100℃时 , 质量变为2070公斤 , 比相同体积的冷空气(15℃)轻了600公斤 , 此时气球产生了600公斤的升力 。如果气球飞行总质量小于600公斤 , 气球就可以上升了 。
热气球原理

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