人类最早的飞行器------气球和飞艇

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人类的首次升空
气球里面充满了轻于空气的气体,借助空气的浮力升空飞行。

我国是最早研究热气球的国家。

早在公元前140年-公元前87年汉武帝时代就发现了热气球的原理,到了五代,就有人曾用下面点燃松脂加热空气的竹篾灯笼升空作军事信号。

这种“松脂灯”可称为世界上最早的热气球。

欧洲的热空气球,要比它晚100年～800年。

1783年,法国人蒙特哥菲尔兄弟,用麻布和纸制成了一个直径为11m 的气球,上面绘饰着法国的国花和富于幻想的图案。

6月5日这天,在故乡的集市上,兄弟俩在气球颈口下面点燃了羊毛、稻草和麦秸,将烟气收集在气球里,8个人用手拉住气球,才使它保持在原地。

当人们松开手,热气球腾空而起,飞上了1830m 的
高空,飘飞距离约2300m
,引起了巨大的轰动,消息也传到了国王那里。

同年9月19日,法国国王路易十六同3万巴黎人一起,在凡尔赛宫广场上,观看了蒙氏兄弟的气球升空表演。

巨大的热气球下面系着一只挂篮,篮中载着一只绵羊、一只公鸡和一只鸭子。

当热空气冲满了气球之
后,挂篮内的“乘客”被气球带到了450m
高空,8m i n 之后降落在3km 外的森林中,“乘客”们安然无恙。

国王大喜,让人将这一壮观场面刻画在他的鼻烟盒上。

动物升空成功,使人类升空有了实现的可能。

1783年11月21日,蒙氏兄弟新制的一个直径15m 、高22.75m 、重785kg 的气球,在巴黎市内升起,气球底部的围圈里载着物理学家罗泽尔和达尔朗德侯爵。

热气球升到了约1000m 的高空,留空25m i n ,在巴黎上空飘行了12km 后安全降落。

巴黎市民们目睹了这人类历史上前所未有的第一次自由飞行。

为了表彰这些先驱们对航空事业的贡献,气球发明者蒙特哥菲尔兄弟受到法国科学院全体院士脱帽致敬的盛大欢迎,他们同两位最早的飞行家都被选为法国科学院院士。

气球的功绩
热气球首次升空不久,1783年8月28日,法国科学院年轻的物理学教授夏尔,在巴黎把一只直径为4m 的氢气球送上了天空,由于氢气球上升的高度和飘行的距离远远超过热气球,不但成为人们认识和探索高空的新手段,而且成
了一种新颖的空中交通工具。

18世纪末开始,科学家们进行了乘气球征服高度和距离的“战斗”。

不少航空先驱们还为此献出了宝贵的生命。

气象学家、物理学家、医学家、生理学家和天文学家们纷纷乘气球到高空进行科学研究。

直到近代,这种研究还一直在进行着。

比如,1934年,前苏联天文学家乘气球用望远镜观察行星,测定了火星的最大和最小直径、月球至地球的距离等。

1961年美国两位天文学家乘“平流层实验室五号”气球,升到了34670m 的高空研究金星。

1978年4月,一个无人的自动气球探测器升到了39000m 的高空,对准银河中心,收集了宁宙线资料。

1960年8月12日,美国用火箭发射的世界上第一颗无源通讯卫星“回声1号”,实际上是一个直径达30m 的涂铝塑料气球。

它能将地球上发射的电波反射回地球,成功地实现了美国东西海岸间声音和电视转播,并在美国和英国之间进行了话音信号转播。

现代热气球多使用在航空体育运动方面。

当然,加热空气已不再燃烧羊毛和稻草了,而是用喷灯燃烧丙烷,把空气加热到60℃～70℃。

一般标准热气球直径
人类最早的飞行器
音文／周曼
节日里,五颜六色的
气球冉冉升起,天空被打扮得五彩缤纷。

此时此刻,您可曾想到,正是气球第一次将人类送上白云飘浮的蓝天,实现了人类千百年来的梦想。

借气球升空,是人类飞行的前奏。

飞艇是由气球演变而来的,它们都属于轻于空气的飞行器。

在航空史上,气球和飞艇是一个重要的发展阶段。

本文向您介绍气球飞艇的兴衰以及和它们有关的一些趣闻轶事。

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大约18m ,可乘载3～4人,升到3000m
以下空中,一次飞行时间为2h ～3h 。

气球是人类使用的第一种飞行器,200年来,一直在为人类的科学考察和航空事业服务。

飞艇的盛行
气球具有简便易造的特点,但只能随风飘游,很难按预定的航线飞行。

为了控制气球的方向和提高速度,人们在气球上增加了动力装置,这就是飞艇。

飞艇又称气艇或空中气船。

这是因为飞艇在很多方面都是模仿舰船制造的。

1852年,法国人吉法尔制造了世界上第一艘带动力的载人飞艇。

这是一个空中
的庞然大物,长44m
,最大直径处12m 。

为了减少空气阻力,飞艇呈橄榄形,在吊索悬挂的框形吊篮中,装有一台3马力的蒸汽机,带动一只三叶螺旋桨。

飞艇安装了一个三角形的风帆舵面,用来控制飞行方向。

同年9月24日,吉法尔乘飞艇从巴黎以8km /h 的速度飞到特拉普斯,全程28km 。

19世纪末到20世纪初,飞艇的发展很快,法、德、英、意大利、挪威等国都有人
从事飞艇制造。

早期的飞艇有一个大袋子
式的气囊,靠充满氢气来保持外形,内部没有支撑的骨架,称软式飞艇。

气囊一般用在两层棉织物中衬以牛肠皮膜的材料制成,也有的采用涂胶棉布。

1898年,侨居法国的巴西人杜蒙,第一次把汽车内燃机装到飞艇上,大大改进了飞艇的性能。

1901年10月19日,他驾驶飞艇首次成功地绕飞巴黎的艾菲尔铁塔,获10万法朗奖金。

杜蒙一生建造过不少飞艇,有一次他操纵飞艇在繁华的大饭店前着陆,步入餐厅就餐,引来不少好奇的观众,成为轰动一时的新闻。

作为一种方便的空中交通工具,飞艇已经成熟。

1900年7月2日,德国人齐柏林伯爵设计的第一艘大型硬式飞艇“LI —1号”
试飞成功。

留空约20m
i n ,艇上除驾驶员外,还有5名乘客。

硬式飞艇有由龙骨、长桁、框架等构成的骨架,外面用防水布做蒙皮,里面有用涂胶布制成的充氢气囊。

座舱和艇身结合在一起,改善了气动性能。

尾部装有水平的升降舵和垂直的方向舵。

1910年6月,齐柏林组织了世界上第一家航空运输公司德莱格飞艇公司首次使用“LI —7号”飞艇开辟客运,乘员20名,9h 飞行700km 。

之后又有几艘飞艇投入航线使用,到1914年的4年间,该公司总共飞行172.535km ,载客34人,无一
伤亡。

21世纪20年代是飞艇的全盛时期:1919年7月2日～6日,英国空军的“R —34号”飞艇,从苏格兰的福思湾出发,飞行108h 12m i n 抵达美国纽约,首次不着陆飞越大西洋成功,航程5100km 。

在世界各国制造的飞艇中,“LI —127齐柏林
伯爵号”渡过了其最辉煌的一生。

它长238m ,宽30m ,高35m ,容纳105.000m 3
的氢气,装有5台柴油发动机,总功率达到2600马力。

艇上装有发电站、无线电台和电话等设备。

双层座舱可乘50名旅客,整个飞艇的高度超过七八层的楼房建筑。

1928年7月首次试飞。

1929年,它连续飞行111h 44m i n 横渡大西洋,航程9900km 。

同年,8月8日～29日,它用了20天绕地球飞行一周,途中只着陆3次,航程31500km 返回出发地。

1931年,它载国际考察组46名各国科学家考察了北极。

从1928年-1937年的9年间,“齐柏林伯爵号”飞艇安全飞行650次航班,其中150次通过南极和北极,总计航程170万km ,运送旅客36000多人。

一直到20世纪30年代飞艇担任着航空运输的主要任务,跨洋来往于欧、美、亚之间。

人们都以能乘飞艇空中旅行为乐事。

飞艇的衰落与东山再起
1903年,莱特兄弟将有动力的飞机送上了蓝天。

此后飞机越来越完善,1924年完成了飞机的首次环球飞行。

并且随着石油工业的发展,飞机作为一种速度快、造价低、生存力强的实用交通工具,成为飞艇的强有力竞争对手。

相比之下,飞艇这个空中巨人,显得形态笨重,行动迟缓,
加之存在着升降时操纵困难、强风中飞行或着陆易出事故、使用易燃易爆的氢气安全性差等缺点,使它在竞争中衰落下去。

世界上著名大型飞艇的不断失事,更加速
了它的衰落。

1923年,法国的“底斯米特号”在地中海上空遭到强风的袭击引起雷击爆炸,
乘员52人全部遇难。

1928年5月25日,“意大利号”飞艇在考察北极返回途中遇到浓雾和劲风,撞冰山坠毁。

德国建造的世界上最大的飞艇“兴登堡号”,1937年在着陆时氢气着火爆炸。

90多名乘客中有30多人死亡。

至此,飞艇从各条航线上消声匿迹了。

飞艇工业也陷入停顿。

但第二次世界大战中,军用飞艇仍在使用。

进入20世纪60年代以来,科学技术特别是材料科学和电子技术的发展又使得飞艇重新崛起。

不少国家又重新开始研究和制造,不仅老式飞艇焕发了青春,形形色色的新式飞艇也不断出现。

现代飞艇用轻质惰性气体———氮作为充气浮体,不燃、不爆,克服了早期利用
氢气的不安全因素。

先进的航空材料和电子技术的应用又大大改善了飞艇的性能。

飞艇具有提升力大、可在空中悬停、耗能低、噪声小、污染少、制造维修简单等特
点,可广泛应用于起吊重物、山地作业、地
质探矿、护林防火、地形勘测、巡逻、游览
等方面。

特别是在交通不便的地区乘飞艇旅游,费用低廉,安全可靠,很可能会成为火车一样的空中大众化交通工具。

随着我国现代化建设的进程,相信我国的飞艇事业将会得到发展,飞艇将在祖国的万里蓝天翱翔。

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