第一对乘汽球飞行的兄弟
1783 年 6 月 5 日,晴空万里,法国安纳艾广场上围满成千上万的热情的观众。蒙哥尔费兄弟俩就当着这些观众,把气球灌满热空气,然后坐在气球下的吊篮里升上天空。气球一直上升到 600 米的高度,最后在离起飞
点 2 公里的地方安全着陆。这对兄弟乘坐的气球是用麻布和纸套做成的,
直径约为 10.5 米,容积 600 立方米,自重 225 公斤。蒙哥尔费兄弟由于这次飞行,获得法国科学院的嘉奖。
消息传到皇帝的耳朵里,于是就请蒙哥尔费兄弟俩到凡尔赛宫再表演一次。
1783 年 9 月 19 日,蒙哥尔费兄弟进行了第二次升空表演。这次升空
飞行高度大 1500 米,气球在空中飞行达 8 分钟,然后安全降落地面。为什么蒙哥尔费兄弟在气球中充入热空气就能升空呢?
我们知道,船之所以能浮在水面上,是因为它受到水的浮力比它的重力小。而人每时每刻都受着空气的浮力,只是因为浮力小得与人的体重无法比拟,因此,人感觉不到它的存在。密度小的物体部可浮在比重比它大的液体或气体上。
当空气被加热之后,它的体积要膨胀,因此密度就会变小。假设空气密度为? 0,气球内的空气密度为? ,气体体积为 v,气球本身和人的重量总和为 G。则气球受到空气体的浮力为? 0gv。要使气球上升,必须有:
? 0gv>? gv+G 或(? 0-? )gv>G。
利用热空气的气球,要使它升空,热空气的温度要很高才行。例如, 用蒙哥尔费兄弟所用的气球,要拉起 225 公斤重的话,它必须充以 150C 左右的热空气。后来,人们在气球中充以氢气或者氦气,由于这两种气体的密度很低(氢:0.09 千克/米 3;氦:0.18 千克/米 3),气球就能升得很高。一个 600 立方米、充以氢气的气球,可以拉起 720 公斤的重量。
现在气球主要用来进行气象观测和军事侦察。也有人用它来探险。例如,1978 年,三位美国飞行家乘坐“双鹰号”气球成功地飞越了大西洋。