热气球燃烧器原理（关于热气球，你想知道的都在这里了！）

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简介

热气球是用热空气作为浮升气体的气球。在气囊底部有供冷空气加热用的大开口和吊篮。空气加热后密度减小，温度达100°C时密度约为0.95kg/m3，是空气的1/1.3,因此升空不高。现代热气球在吊篮中安装有简单的飞行仪表、燃料罐和燃烧器等设备。从地面升空时，点燃燃烧器，将空气加热后从气囊底部开口处充入气囊。升空飞行后，通过燃烧器往球囊里加热产生升力，调节加热时间来控制热气球的上升或下降。热气球出现得最早，现今乘热气球飞行已成为人们喜爱的一种航空体育运动。此外，热气球还常用于航空摄影和航空旅游。

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历史

热气球的原型“相传”是三国时期的孔明灯。当年，诸葛孔明被司马懿围困于阳平，无法派兵出城求救。孔明算准风向，制成会飘浮的纸灯笼，系上求救的讯息，其后果然脱险，于是后世就称这种灯笼称为“天灯”或“孔明灯”，约在公元二世纪或三世纪被发明，被用来传递军事信号。知名学者李约瑟也指出，1241年蒙古人曾经在李格尼兹（Liegnitz）战役中使用过龙形天灯传递信号。而欧洲人到了1783年才向空中释放第一个内充热空气的气球。

十八世纪，法国造纸商孟格菲兄弟在欧洲重新发明了热气球。他们受碎纸屑在火炉中不断升起的启发，用纸袋把热气聚集起来做实验，使纸袋能够随着气流不断上升。1783年6月4日，孟格菲兄弟在里昂安诺内广场做公开表演，一个圆周为110英尺的模拟气球升起，飘然飞行了1.5英里。同年9月19日，在巴黎凡尔赛宫前，孟格菲兄弟为国王、王后、宫庭大臣及13万巴黎市民进行了热气球的升空表演。

同年11月21日下午，孟格菲兄弟又在巴黎穆埃特堡进行了世界上第一次热气球载人空中飞行，飞行了25分钟，飞越半个巴黎之后降落在意大利广场附近[1]。这次飞行比莱特兄弟的飞机飞行早了整整120年。在充气气球方面，法国的罗伯特兄弟是最先乘充满氢气的气球飞上天空的。

第二次世界大战以后，高科技使球皮材料以及致热燃料得到普及，热气球成为不受地点约束、操作简单而方便的公众体育项目。1978年8月11日至17日，「双鹰3号」成功飞越了大西洋，而在1981年它又成功跨越太平洋。1980年代西方的热气球被引入中国。1982年美国著名刊物《福布斯》杂志总编辑史提夫·福布斯的父亲马尔康姆·福布斯先生驾驶热气球后转摩托车旅游来到中国，自延安到北京，完成了驾球飞临世界每个国家的愿望。

1985年，中国第一个热气球由宏伟机械厂（襄阳宏伟航空器有限责任公司）研制成功，于1月30日下午在北京体育馆足球场一次定点试飞成功，开创了我国载人热气球首次升空记录。

国际航空联合会曾将热气球列为最安全的飞行器。单从数据上看，热气球的安全系数也是相当高的。据了解，全世界约有2万个热气球，在欧美等发达国家，热气球更是一项热门的运动，几乎每天都有热气球比赛或活动。随着热气球运动的发展，科技元素也不断地加入热气球运动中，反映在所采用的热气球器具、飞行员的理论实战培训等都有了质的飞跃。

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动力

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。就象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”时飞行员所要作的就是调整高度，热气球的高度通常达到几千米。

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组成

热气球的构成

热气球由球囊、吊篮和加热装置三部分构成。球皮是由强化尼龙制成的（有的热气球是由涤纶制成的）。尽管它的质量很轻，但却极结实，球囊是不透气的。

压力舱

环球飞行的飞行员们住在一个密封性能极好的压力仓中，压力舱提供了适宜的温度、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舱，为此他要忍受十几千米高空中零下20℃以下的低温，并且始终需要配带面罩进行呼吸。

传奇冒险家：福赛特

吊篮

吊篮由藤条编织而成（我国大多数采用东南亚进口的材料），着陆时能起到缓和冲击的作用。吊篮四角放置4个热气球专用液化气瓶，置计量器，吊篮内还装有温度表、高度表、升降表等飞行仪表。

仪器

高度计：高度指示计；升降速度表：显示上升和下降速度；温度计：指示球囊内的空气温度。

燃烧器

燃烧器是热气球的心脏，用比一般家庭煤气炉大150倍的能量燃烧压缩气，点火燃烧器是主燃烧器的火种。一直保持火种，即使被风吹，也不会熄灭。另外，热气球上有两个燃烧系统以防备空中出现的故障。

燃料

热气球通常用的燃料是丙烷或液化气，气瓶固定在吊篮内。一只热气球能载运20公斤的液体燃料。当火点燃时，火焰有2-3米高，并发出巨大的响声。

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飞行原理

体积

标准的热气球的体积分为几个级别：七级球体积为2000--2400立方米；八级球体积为2400-3000立方米；九级球体积为3000--4000立方米；十级球体积为4000--6000立方米；

异型球，目前国内唯一一只熊猫热气球，球体积为2300立方米，1998年7月，由襄阳宏伟航空器有限责任公司生产，成功出访了法国、瑞士、德国、波兰和日本等国家。

襄阳宏伟航空器有限责任公司出品的熊猫热气球

驾驶

热气球并非真的被“驾驶”，它是随风而行。但是，由于风在不同的高度有不同的方向和速度，驾驶员可以根据飞行需要的方向选择适当的高度。

速度

热气球飘飞速度的快与慢，是由风速的快慢决定的，因为热气球本身并没有动力系统，飞行速度完全取决于风速。热气球最大下降速度6米/秒，最大上升速度5米/秒。

最佳飞行时间

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。

飞行持续时间

一只热气球通常携带足够的石油液化气或丙烷能持续飞行两个小时，但一些因素也影响飞行的执续时间，例如：气温、风速、吊篮重量（包括乘客）和在当天飞行的具体时间。

回收

热气球恢复原状需要地勤人员的帮助，地勤人员驾驶卡车或小货车跟随飘飞的气球，预先到达降落点。一只热气球飘飞需要3到4个地勤人员和地面无线电设备的服务，以确保飞行的安全、成功。

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（像冰块在水中上浮一样）。对航空器而言，我们把这一浮力叫做升力。比如一个标准的RQ7—3A级的热气球，它的球囊体积为2180立方米（77000英尺3），在海平面气温15℃时，该球囊内空气总质量为2670公斤。燃烧器将球囊内空气加温时，囊内空气膨胀，密度变小，膨胀后多余的空气从气球底口排出。囊内2180立方米的热空气达到100℃时，质量变为2070公斤，比相同体积的冷空气（15℃）轻了600公斤，此时气球产生了600公斤的升力。如果气球飞行总质量小于600公斤，气球就可以上升了。

安全

如果飞行中出现泄漏，热气球将变成完全靠加热保持高度；如果泄漏加大，不能保持高度，气球将会起到降落伞的作用，把下降速度控制在每秒5米之内；如果状况继续恶化，飞行者还有足够的时间跳伞；以后就是救援人员的事了。

气候影响

影响热气球环球飞行的最大因素就是气候。每年的12月和1月，北半球高空流的流速达到一年中的峰值，最快可达每小时400公里，所以飞行者们通常选择冬季作环球尝试飞行。

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飞行须知

时间

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，因为此时的风通常很平静，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米/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。

地点

需30米×30米的平整场地，周围无电线及高大建筑。新学员建议在风速小于4米/秒的气候条件下飞行，飞行中注意，飞过高压线、高大建筑、牲畜养殖场、村庄时保持安全高度。

装备

最好穿连身纯棉飞行服，乘客也建议穿纯棉衣物，戴纯棉帽子，一旦失火不会粘在身上。

起飞

飘飞热气球需要一组人共同努力，因为热气球在地面上的工作是非常繁琐的，使一个热气球起飞至少需要四个人。先是将球囊在地上铺展开，然后将它与放在一边的吊篮连接在一起，用一个小的鼓风机，将风吹入球囊，使气球一点点地膨胀，当完全展开后，开始点火。将火点燃加热气球球囊内的空气，热空气使气球升到垂直于吊篮的位置，再加几把大火，气球就可以起飞了。

升降

热气球的动力就是燃烧器，没有方向舵，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。热气球的升和降与球体内气温有关，球体内气温高，气球重力减小，小于浮力时，气球就上升，球体内空气温度下降，球体产生的浮力小于球体自身重量和载重，气球就开始下降。

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热气球运动

热气球运动具有航空体育比赛、探险、休闲、空中摄影、高空作业、气象探测、旅游观光、空中广告、地质地貌测绘、青少年科普教育等多重功能，是一种国外流行的体育运动方式。

驾驶热气球在中国还是“贵族”运动。由于热气球的造价比较高，飞行的费用和学习考取飞行执照的费用也相对较高，在国内参与这项运动的人数还比较少，国内大约有200多个球，600多人拿到了民航颁发的热气球飞行执照。自行购买热气球只用于业余飞行的爱好者不多，一般是租用飞行俱乐部的气球，或者在参与培训、比赛、商业活动的过程中飞行。国内普遍使用的是七型热气球，最大直径17米，高21米，体积2180立方米，升限（海拔高度）高度可达3000米。在国内想驾驶热气球飞行，需要找一家正规且专业的热气球培训学校报名，先进行常规体检和民航体检，经过20天左右的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。学费需要45000元左右。

现在乘坐热气球已经成为了一种旅游娱乐项目，很多景区为了丰富景区娱乐活动，都纷纷开始引进热气球观光。镜泊湖(Jingpo Lake)位于黑龙江省宁安市:国家AAAAA级旅游景区、中国最大、世界第二大高山堰塞湖。以湖光山色为主，兼有火山口地下原始森林、地下熔岩隧道等地质奇观，及唐代渤海国遗址为代表的历史人文景观打造成中国的卡帕多西亚。景区新开辟空中定向系留飞行与自由飞行热气球项目，让游客从高空观赏月球表面般的独特地形的同时也带来高空飘移的快慰。

商业活动

世界很多精明的企业家都不惜一掷巨资赞助热气球比赛和探险活动。如可口可乐、百事可乐、TDK、米其林和财富杂志等都有自己庞大的热气球队伍。日本本田公司连续十几年赞助日本举办百球规模的热气球大赛，柯达公司赞助美国的热气球比赛已经发展到有700多个热气球参赛。中国热气球运动开展十多年来，正越来越受到人们的欢迎，企业家和飞行爱好者都从不同角度关注这项时髦运动的发展。

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安全事项

1、尽量穿棉质面料的服装和运动鞋，不宜穿裙装、高跟鞋、凉鞋等；为防止灼伤，一定要身着长衣长裤，佩戴棉质帽子。

2、热气球点火升空时，会于一瞬间喷出高达3-5米的火焰，同时会发出一声类似于爆炸声的巨响。所以，体验者在点火时要做好充分的心理准备，抓紧吊篮。

3、热气球飞行最好的时间是在日出后两小时内或日落前两小时，因为该时段气流最为稳定。风大的季节不适宜飞热气球。

4、热气球的吊篮由藤条编制，形状为四角形。吊篮长约1.3米、宽1.2米、高1.2米。吊篮内要站飞行员、飞行助手、体验者，还要携带4瓶燃气及相关设备，所以会非常狭窄。为了不影响飞行员的操作，建议体验者尽量靠边站立，不要碰触吊篮内的相关设备。

5、热气球的结构很特殊，即使出现突然熄火的现象，热气球也不会急速下降，而是非常缓慢地降落到地面。这种情况下，热气球的降落速度也不会超过5.5米/秒，比降落伞的正常下降速度还慢。只要乘坐者不慌张，听从飞行员的指挥，安心等热气球自然降落，是不会有危险的。

6、配备GPS全球定位系统、电子罗盘、对讲机、工具刀、防风打火机等，以保证发生意外时的个人人身安全。

7、高血压、心脏病患者不能进行热气球运动。

8、高空飞行要注意防寒。每升高1000米，气温下降6.5度。

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逃生指南

为防止意外事故危及生命，作为乘客，在上球时要做好充分准备。一旦危险发生，应按照步骤从容应对：

1.观察吊篮：找到灭火器的位置，燃料瓶阀门的位置，还要找到排气绳的位置。

2.听从飞行员指挥：一旦失火，应听从飞行员的指挥，如果飞行员失去能力，要不顾一切先关闭燃料瓶阀门。

3.用灭火器灭火：使用灭火器灭火；如果因为有人跳出吊篮而导致热气球上升，可通过拉排气绳来打开顶伞，阻止上升。

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热气球节

这就是全世界没有任何一个热气球节可以与之比拟的——美国阿尔伯克基国际热气球嘉年华（Albuquerque International Balloon Fiesta）。它可是全球最为盛大和震撼的热气球庆典。

这个是著名的大奶子乳牛艾拉白拉

阿尔伯克基国际热气球嘉年华震撼的体量是指近600只热气球腾空起飞的规模。2000年时，它的热气球数量甚至一度达到1019个。此后，为了保证安全和美感，组委会不得以为它瘦身，将参加气球的数量控制在600只以内。相信没有人可以拒绝漫天斑斓热气球升空的壮阔。那是一种让人骤然屏住呼吸的美感。就像有人朝你的眼睛里扔了一把火，从此它将永远不会熄灭。

阿尔伯克基国际热气球嘉年华最早开始于1972年，当时虽然只集结了13只热气球和它们的飞行员，但已经吸引了超过两万名观众前来观看。此后，阿尔伯克基将这一庆典固定在每年10月初的一周。很多人为了抢到一个好位置，凌晨4点就来到这里。在嘉年华期间的任何一天，多达10万名观众可以在发射场上利用这难得的机会观察热气球的充气和起飞，而无数来自全球各地的人们会聚集在着陆区观赏热气球降落。相信我们，如果你有机会前往美国，这绝对是你此生最美好的回忆之一。

卡帕多西亚热气球节：卡帕多奇亚作为世界上最适合热气球飞行的地点之一，是一个仅次于土耳其伊斯坦布尔的地方。这与它独特的石柱森林状的地貌有着莫大的关系，且当地大部分酒店都可以代订热气球之旅。热气球的飞行时长和飞行高度视天气情况而定，一般时间是1小时，高度为1000米。

马来西亚热气球嘉年华：一年一度的大马热气球嘉年华现场会有20多种创意造型的热气球，每天会有两次（视天气情况）热气球表演，展示今年参展嘉年华的热气球。

当他们在Blue Zone区域起飞，便可坐下来欣赏各种颜色、大小和形状不同的热气球在布城的天际线漫飞的景色，而气球的飞行路线完全取决于自然风的方向。而嘉年华期间的动力伞表演、夜晚亮光等活动，更是给热气球节添加更多色彩。

瑞士-代堡：老牌热气球之都，自1979年开始，便开始举办每年一次的热气球和美景爱好者的盛会。值得一提的便是于1999年从代堡起飞的热气球成功环绕地球一周，从此城名声雀起。

每年一月的最后一周,甚至大雪封山的时候，这里都会有一次来自全世界的热气球聚会。当气球升入空中，整个阿尔卑斯山脉的冰川、草地甚至更远处的日内瓦湖都会尽收眼底。

英国-布里斯托：布里斯托热气球节是欧洲规模最大的热气球之一，标配的英式田园风光，标新立异长相创新的热气球成为了此热气球节最大的看点。和其他热气球节不同的是，布里斯托晚上的Night Glow活动，热气球点燃后的光亮随着音乐律动，形成天人一色的美丽画面。

澳大利亚-昆士兰：澳大利亚昆士兰是世界上热气球爱好者的圣地，因为这里全年有350多天都晴好。特别是清晨，借着上升的气流，热气球升空的成功率很高。飞翔在美丽如画的风景之中，飞行结束后在古色古香的农庄里享用美味可口的香槟早餐，体验是最享受的热气球飞行之旅。

斯里兰卡-锡吉里耶：风景如画的斯里兰卡，浩瀚的蓝天中自由地漂浮，古老城廓加上满眼植被的绿色，直到视线尽头。在国家公园上空还能从独一无二的高空角度俯瞰在树林里悠闲散步的象群，体验激动人心的斯里兰卡热气球之旅。

美国-加州纳帕谷：纳帕谷以其风景如画的葡萄园闻名于世，乘坐热气球是欣赏乡村宁静之美的绝妙方式。不论任何季节，纳帕谷都被认为是理想的热气球旅行地，这得益于它终年温和的天气。

如今当地的热气球运营商也加强了与周围世界著名酒庄的信息交流，一览自然的美景后品尝一杯香甜的葡萄酒，恐怕是最为惬意的放松压力的方式。

意大利-托斯卡纳：意大利托斯卡纳大区，充满文艺范儿的文艺复兴起源地佛罗伦萨，有着屹立了近千年而不到的比萨斜塔，以及古老的庄园等。除了近距离的感受体验古城之美以外还有另外一种视角去体验，那就是乘做古老的飞行装置-热气球，漂浮在这片有着精灵传说的土地上，饱览托斯卡纳的美。

埃及-卢克索：位于尼罗河东岸，与四千年历史的底比斯古城隔河相望的卢克索，也常被称作世界上最大的露天古迹博物馆。乘坐热气球飞行可以让游客翱翔于一些著名考古遗址的上空，比如卢克索神庙的巨大柱式大厅以及门农巨像。当地的一些运营商亦提供有长达两小时并且安全而舒适的航行，给游客有充裕的时间在空中欣赏众多的历史遗迹。