热气球在升空过程中是做什么运动
热气球在升空过程中是做曲线运动。
热气球(Hot Air Balloon)是一个比空气轻,上半部是一个大气球状,下半部是吊篮的飞行器。气球的内部加热空气,这样相对与外部冷空气具有更低的密度,作为浮力来使整体发生位移;吊篮可以携带乘客和热源(大多是明火)。
现代运动气球通常由尼龙织物制成,开口处用耐火材料制成。热气球的唯一飞行动力是风。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。
就像作环球旅行时需要不停地换飞机一样,热气球需要搭乘不同的气流,“换气流”时飞行员所要做的就是调整高度,热气球的高度通常要达到十几千米。环球飞行的飞行员们住在一个密封性能极好的压力仓中,压力仓提供了适宜的温度、压力和空气环境。
这与普通热气球上的大筐不可同日而语。例外的是,热气球孤胆英雄、美国人福塞特1997年以来所作的3次以“独立”命名的环球飞行未使用压力仓,为此他要忍受十几千米高空中零下20℃以下的低温,并且始终需要佩戴面罩进行呼吸。
原理
空气是有质量的物质。相同体积的空气,温度不同,它们的密度、质量也不同。这就像水和冰,水结成冰后密度变小。把冰块按入水底,它总漂上来,就是因为冰比水密度小的缘故。
气球升空的原理简单地说就是:球囊内空气被加热后密度变小,质量轻于球囊外相同体积的冷空气,于是球囊产生浮力而升空。对航空器而言,我们把这一浮力叫做升力。