熱氣球的升空原理
熱氣球飛行是根據(jù)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(chǎn)生浮力的原理。
把球囊內(nèi)的空氣加熱,使其變輕產(chǎn)生浮力,就可以使氣球載重升空。
用開燃燒開關(guān)的間隔時(shí)間長短,調(diào)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(fēng)向來控制和調(diào)整自己的前進(jìn)方向;熱氣球不能主動(dòng)改變方向,它的飛行速度與風(fēng)速相同。
起 飛
熱氣球的起飛準(zhǔn)備至少需要四個(gè)人的共同努力。
首先在地面上把球囊向下風(fēng)方向鋪展開;然后連接球囊下開口與放在上風(fēng)方向的吊籃;用專用鼓風(fēng)機(jī),從球囊下開口處向球囊內(nèi)鼓風(fēng);球囊內(nèi)冷空氣充滿后。
點(diǎn)燃燃燒器,加熱球囊內(nèi)的空氣,氣球隨著囊內(nèi)氣溫的升高,從躺倒?fàn)顟B(tài)逐漸立起,到垂直于吊籃上方的位置。
完成起飛準(zhǔn)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(gè)足球場大小的平坦空地。
空氣是有質(zhì)量的物質(zhì)。相同體積的空氣,溫度不同,它們的密度、質(zhì)量也不同。這就像水和冰,水結(jié)成冰后密度變小。
把冰塊按入水底,它總漂上來,就是因?yàn)楸人芏刃〉木壒省?/p>
氣球升空的原理簡單地說就是
球囊內(nèi)空氣被加熱后密度變小,質(zhì)量輕于球囊外相同體積的冷空氣,于是球囊產(chǎn)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)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(shí),該球囊內(nèi)空氣總質(zhì)量為2670公斤。
燃燒器將球囊內(nèi)空氣加溫時(shí),囊內(nèi)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(nèi)2180立方米的熱空氣達(dá)到100℃時(shí),質(zhì)量變?yōu)?070公斤,比相同體積的冷空氣(15℃)輕了600公斤,此時(shí)氣球產(chǎn)生了600公斤的升力。
如果氣球飛行總質(zhì)量小于600公斤,氣球就可以上升了。