03.02 熱氣球是怎麼帶人飛上藍天的?

早在飛機發明之前的100多年,人類就已經能夠乘坐氣球飛上天空,這種氣球裡面充進去的氣體,不是一般的空氣,而是加熱後的熱空氣。它是利用熱空氣可以向上升的原理來飛上天空的。現在,科學隊長就來講講我們人類和熱氣球的故事。

熱氣球是怎麼帶人飛上藍天的?

加熱使熱氣球內的空氣膨脹,相對質量變輕

圖片來源:Sunridin - Wikimedia Commons, CC BY-SA 3.0

在一個沒有完全密封的空間裡,當空氣被加熱的時候,它的體積就會膨脹,一部分空氣會因為膨脹而被擠出這個空間,剩下的空氣相對於周圍外邊的空氣來說就“變輕”了。

熱氣球是怎麼帶人飛上藍天的?

在印度海得拉巴舉行的第一屆元宵節,放飛天燈(孔明燈)

圖片來源:Ahmed Mahin Fayaz - Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0

早在一千年前,熱空氣會上升這種現象,就已經是人們的生活經驗了。相傳一位生活在大約1100年前的婦女莘七娘,就利用熱空氣會上升的這種現象,發明了天燈和走馬燈。

熱氣球是怎麼帶人飛上藍天的?

現代 “走馬燈”,中間有剪紙做成的輪軸

圖片來源:Jack Parkinson - Wikimedia Commons, CC BY-SA 2.0

走馬燈則是一種為人們提供娛樂的傳統工藝品,通過熱空氣的上升,葉輪被帶動著旋轉,燈內粘貼著剪紙的輪軸就會開始旋轉,形成看起來會動的影像,就像現在的電影一樣。

熱氣球是怎麼帶人飛上藍天的?

約瑟夫的畫像

圖片來源:Wikimedia Commons, Public Domain

真正運用熱氣球載人飛上藍天的嘗試,直到18世紀末才出現,也就是距今230多年前,蒙哥爾費家族的約瑟夫和弟弟雅克發明了熱氣球。

熱氣球是怎麼帶人飛上藍天的?

1783年第一次熱氣球載人飛行

圖片來源:Wikimedia Commons, Public Domain

1783年11月,經過多次測試,熱氣球被認為十分可靠,搭載著法國化學家羅齊埃和法國皇家衛隊軍官阿爾朗德斯侯爵,用25分鐘飛越了巴黎。

熱氣球是怎麼帶人飛上藍天的?

1785年在英國的載人氫氣球

圖片來源:Wikimedia Commons, Public Domain

1783年初秋,運用氫氣提供持續浮力的氫氣球被髮明出來。它憑藉“天生”具有穩定浮力的優勢,獲得了突飛猛進的發展。

熱氣球是怎麼帶人飛上藍天的?

很多遊人來到土耳其卡帕多奇亞乘坐熱氣球觀光

圖片來源:Pixabay, Public Domain

雖然後來又有人發明了使用惰性氣體的氦氣球,但是所有氣球都只能在天上“隨波逐流”的通病,使氣球最終把舞臺讓給了飛艇以及後來出現的飛機。


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