熱氣球的升空原理
熱氣球飛行是根據熱空氣密度比冷空氣密度小,相同體積熱空氣比冷空氣輕而產生浮力的原理。
把球囊內的空氣加熱,使其變輕產生浮力,就可以使氣球載重升空。
用開燃燒開關的間隔時間長短,調整球囊溫度(氣體密度)來控制熱氣球的上升和下降;
利用不同高度層的風向來控制和調整自己的前進方向;熱氣球不能主動改變方向,它的飛行速度與風速相同。
起 飛
熱氣球的起飛準備至少需要四個人的共同努力。
首先在地面上把球囊向下風方向鋪展開;然后連接球囊下開口與放在上風方向的吊籃;用專用鼓風機,從球囊下開口處向球囊內鼓風;球囊內冷空氣充滿后。
點燃燃燒器,加熱球囊內的空氣,氣球隨著囊內氣溫的升高,從躺倒狀態(tài)逐漸立起,到垂直于吊籃上方的位置。
完成起飛準備工作。繼續(xù)加溫,浮(升)力增大,熱氣球即可緩緩升空。熱氣球起飛只需半個足球場大小的平坦空地。
空氣是有質量的物質。相同體積的空氣,溫度不同,它們的密度、質量也不同。這就像水和冰,水結成冰后密度變小。
把冰塊按入水底,它總漂上來,就是因為冰比水密度小的緣故。
氣球升空的原理簡單地說就是
球囊內空氣被加熱后密度變小,質量輕于球囊外相同體積的冷空氣,于是球囊產生浮力而升空(像冰塊在水中上浮一樣)。
對航空器而言,我們把這一浮力叫做升力。
比如一個標準的AX—7級的熱氣球,它的球囊體積為2180立方米(77000英尺3),在海平面氣溫15℃時,該球囊內空氣總質量為2670公斤。
燃燒器將球囊內空氣加溫時,囊內空氣膨脹,密度變小,膨脹后多余的空氣從氣球底口排出。
囊內2180立方米的熱空氣達到100℃時,質量變?yōu)?070公斤,比相同體積的冷空氣(15℃)輕了600公斤,此時氣球產生了600公斤的升力。
如果氣球飛行總質量小于600公斤,氣球就可以上升了。