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日志

热气球环球飞行

已有 536 次阅读2008-10-31 12:58 |个人分类:专题研究

 

一、热气球简介

 

178364,法国蒙戈菲尔兄弟用麻布和纸,制作成一个圆周为110英尺的模拟气球升起,飘然飞行了1.5英里。

今天被广泛使用的热气球均采用两层气囊,里面的气囊是一个氦气气球,两层气囊之间填充空气,下方安置燃烧器。在整个飞行过程中,氦气气囊一直保持一定的浮力。

热气球带有燃烧器,没有方向舵,热气球的唯一飞行动力是风,它的运动方向必须是随风而行。不同高度、不同时间、不同地点,风向都是不一样的,想调整方向就需寻找不同的风层。

对于环球飞行的热气球来说, 必须选择速度和方向都合适的高空气流,并随之运动,才能高效地完成飞行,热气球本身并没有动力系统,飞行速度完全取决于风速。

热气球需要搭乘不同的气流,“换气流”时飞行员所要作的就是调整高度,热气球的高度通常要达到十几千米。

一天中太阳刚刚升起时,或太阳下山前一、二个小时,是热气球飞行的最佳时间,因为此时通常风很平静,气流也很稳定。大风、大雾都不利于热气球的飞行。按照规定,风速小于6/秒,能见度大于1.5公里,而且飞行空域内无降水,才可以自由飞。

热气球飞行基本上是一种贵族的运动。在国内,如果想驾驶热气球飞行,你需要找一家正规且专业的热气球俱乐部去报名,先进行常规体检和民航体检,在经过理论学习及飞行实践学习,达到独立单飞的水平,再经过民航检查员的考核,就可以申请热气球的民航驾驶执照了。当然,学费需要1600018000元左右。学成之后,如还在专业俱乐部进行飞行,每次飞行尚需支付一定的飞行成本;而体验飞行一次的费用大约每小时400500元;如果你想买一个热气球,在自己的地区从事飞行活动,还需要在空管部门办理飞行空域审批和申报,买一个标准热气球需要花费76000元左右。在我国一些旅游景点还有“系留飞行”,即固定不飞走的热气球,虽然只能上升到3050米的高度,但还是能初步体验热气球飞行时“君临天下”的感觉。

 

二、首次热气球环球纪录

 

迄今为止,世界上只有两人同乘一个气球于19993月成功环游全球。

1999320(格林尼治时间),瑞士精神病学家、探险家伯特兰皮尔卡(Bertrand Piccard41岁)、英国人布莱恩•琼斯(Brian Jones51岁)经过19 21 小时55 行程 46759 km的飞行,首次创造了热气球不间断飞行、并成功环游全球的世界纪录。

(注:历经时间和行程,国内、外网站的资料有差异,现采用以下网站资料来源:

http://www.about.ch/history/index.html#CH_History_Links

他们俩人坐热气球勃莱特灵卫星3号(Breitling Orbiter 3),于199931从瑞士阿尔卑斯山脉上空先飘向北非,飞越了阿拉伯沙漠、东南亚、太平洋、中美洲,最后飞跃大西洋,降落在埃及首都开罗西南方300英里处一个叫穆特的地方。

皮尔卡出身于探险家世家,其祖父是世界第一个将热气球升至平流层的人:1930527瑞士物理学家、探险家奥古斯特皮卡尔德(Auguste Piccard)和其助理Paul Kipfer首次乘热气球飞行器成功到达大气的平流层,热气球达到15781高度。这是人类第一次达到平流层这一高度,这在当时是一项了不起的成就。其父是世界上唯一靠一个深海潜水器潜入马里亚纳海沟(10911深)的人。

 

 

       勃莱特灵卫星3号热气球

 

 

            勃莱特灵卫星3号环球飞行的路线

 

三、美国人福塞特未完的壮举

 

200475黎明,57岁的福塞特乘坐气球慢慢从地面升空。他估计6日可以跨越澳大利亚东海岸,然后再横渡太平洋。这次由西向东的环球飞行预计需要15天的时间。

2004617福塞特在进行上一次类似的尝试时,一陈强烈的气流把气球撕裂,导致他没有获得成功。1998年,福塞特在一次尝试中曾经差一点送命,他当时在澳大利亚东北部遇到一次风暴,使他坠入大海。

福塞特此次将在狭窄的淡黄色吊舱中,9100的海拔高度度过大部分时间、吊舱中的喷气式推进设备可以推动气球最高以240公里的时速飞行。吊舱中的加热器将保证福塞特免受高空寒冷的袭击,福塞特还将食用军用食品,补充能量。吊舱中还配备有一个4人的救生筏、一个降落伞、全球导航设备以及卫星通信设备。这样保证控制中心可以追踪他的行踪及与他进行电话和电子邮件联系。

由于巴西的大西洋沿岸将有一股雷暴形成,出于安全考虑,福塞特才决定将热气球降落到地面并取消环球飞行的壮举。尽管如此,他还是打破了单人乘热气球最长时间10天零3个小时的世界纪录。据悉,福塞特此次航程历时13天。他原先的计划是继续飞往南非,穿过印度洋,最后回到此次飞行的出发点澳大利亚。从1996年以来,他已经5次试图创造独自驾驶热气球环球飞行的世界纪录,但每次都未能如愿。

发表评论 评论 (2 个评论)

回复 fahai 2008-10-31 18:24
好象其动力系统介绍得不是特别详细。 我曾经想用热气球的例子来说明空气受热膨胀,但觉得不妥,因为不确定热气球升空的确切原理。
回复 zgmm 2008-11-2 14:36
热气球升降,靠调节燃烧器的燃烧速度,随便可以搜索到的。 热气球环球飞行是沿着中纬度的西风急流。此素材可以用于大气环流教学的新课导入。

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