热气球的发明（热气球是中国发明的吗）

热气球的发明（热气球是中国发明的吗）匈奴狼山

在莱特兄弟发明现代飞机以前120年，人类已经首次借助热气球实现了空中的载人飞行。十八世纪末期，法国造纸商孟格菲兄弟首先发明了热气球。他们受碎纸屑在火炉中不断升起的启发，用大型纸袋把热气聚集起来做实验，使纸袋能够随着气流不断上升。1783年6月4日，孟格菲兄弟在里昂的广场做公开表演。让一个直径百思特网大约为11米的不载人气球升起，漂浮飞行了大约3公里后降落。同年9月19日，在巴黎凡尔赛宫前，孟格菲兄弟为法国国王、王后以及多达13万巴黎市民，进行了不载人热气球的公开升空表演。同年11月21日下午，孟格菲兄弟又在巴黎近郊进行了世界上第一次热气球载人空中飞行。悬浮飞行了25分钟，飞越半个巴黎之后降落在意大利广场附近。这是被记录的人类第一次完全悬浮的载人安全飞行。

而在充气气球方面，同样是法国人的罗伯特兄弟是最先搭乘充满氢气的气球飞上天空的。其实法国至今也不承认最早的载人飞机是由美国的莱特兄弟发明并自造的，而是认为由几乎同时代的法国飞行家更早实现。由此可见法国人在现代航空飞行史上还是很有开拓性的。不过不论是热气球还是早期的氢气球，外形基本都是圆球型或者洋葱头型，如果想载人或者载物升空，那么这些气球的体积本身绝对小不了。热气球动辄都至少需要二三十米的直径；氢气球也需要十来米的直径，才有足够升力和重力的差值，来实现载人载物升空。直径太大而外形基本是球形或者接近球形，那么受到自然风向的作用就很大。升空后大部分气球只能随自然风的方向飞行而很难按照驾驶人的意志控制飞行路线。于是后来又发明了飞艇。

飞艇一般不再是球形而是雪茄型或者长茄子型。具备控制方向角和俯仰角的翼面，并且配备螺旋桨发动机。这样就可以在一定高度，按照驾驶员的意志进行巡航飞行了。不要以为飞艇和气球一样全部都是一个“大软气包”。小型飞艇可以和气球一样是“软”的。而很多大型飞艇其实是硬式飞艇。也就是里面居然用了大量的铝合金架作为飞艇的内外龙骨。仅仅架自重的全部自重就会有十几吨。但是扛不住这种飞艇总排气体积很大，正浮力仍然有十几吨。比如著名的齐柏林硬式飞艇，因此仍然可以载上百人和几吨货物实现跨大西洋飞行。不论是热气球，氢气球；还是充氢气与氦气的飞艇。起飞都比较好说，只要符合阿基米德定律，让气球和飞艇本身排开的空气的总重量，大于气球和飞艇自身的全重，百思特网包括载人载货的重量，这样气球和飞艇就可以自然升空。

关键问题是，这些气球和飞艇，是如何安全降落的呢？对最早升空的热气球来说，要降落比较简单。就是让吊百思特网篮里的加热器停止加热，等热气球内部的热空气慢慢冷却，比重加大后，就自然实现和外界空气的比重一致甚至更大，这样热气球就自然缓慢降落了。完全等热气球内部空气冷却降落的模式用时比较长。因此大多数热气球顶部都有一个放气孔，可以从下面用绳索操纵这个放气孔临时打开，加快释放热气球内部的热空气，这样可实现快速下降。不过也要防止下降速率太快，因此如何操作是一门专业的技术活。不需要加热的载人氢气球和氦气球同样是通过控制阀门放气来实现缓慢的软着陆。而大多数飞艇的降落则比气球复杂。用于氢气虽然浮力最大，但是氢气易燃易爆；于是现代飞艇基本都不再充氢气，而是用氦气代替，但是全球氦气产量很有限，价格超级高昂。

如果飞艇的每次起降都需要放掉部分昂贵的氦气，在经济上肯定是不行的。于是飞艇起降一般不需要再充气和放气。而是采用类似潜艇靠调节浮力再加动力快速升降的方式。因为飞艇平时就是悬浮的，而且飞艇有自主动力和气动翼面。如果想让飞艇起飞。那么只要头部抬高，尾部降低，然后启动前进动力。此时飞艇就可以以一定的迎角飞上天空。如果想降落，则反向操纵。采取飞艇头部略低，尾部略高的方式，再加速，就可以向斜下方飞行，逐步接近地面。要控制飞艇的俯仰角，只需要在飞艇内部下方增加前后两个充普通空气的副气囊，通过动力阀门往前部或者后部增加空气量，就可以快速调节飞艇的俯仰角实现升降飞行。而飞艇内部充填的昂贵氦气，都在其上部的大型气囊中，保持严格密封，气体总量长期不变。

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