热气球是利用什么的原理升空的？热气球是谁发明的？

热气球是利用什么的原理升空的?

热气球的原理是空气的热胀冷缩。热气球燃烧器将燃烧加热的空气由气囊下部的端口喷入气囊，当空气受热膨胀后，相对与外部冷空气具有更低的密度，比重变轻而向上升起，使气球拖起吊篮一同升空。

当空气受热发生膨胀后，比重会变轻。因为单位体积热空气的质量较小，热空气比冷空气轻，热空气会升到冷空气上方，使其变轻产生浮力热，就可以使气球载重升空。热气球升空后，再使用燃烧开关来调整上升和下降高度。热气球要上升时，则需要不断加热空气;热气球要下降时，则需要等待空气冷却。

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。热气球需要利用不同高度层的风向来控制和调整自己的前进方向，它的飞行速度与风速相同，因此热气球不能主动改变方向。

热气球是谁发明的?

“只要有足够多的塔夫绸(taffeta)，你将看到世界上最震惊的场景。”约瑟夫·蒙哥费埃在给兄弟的信中这样写道。

1783年11月21日下午1：45分，在巴黎郊区穆埃特城堡前的广场上，人们见证了一个历史性的时刻。年轻的科学家罗奇尔(Jean Francois Pilatre De Rozier)和军官安兰蒂斯侯爵(Marquis d’Anlandes)驾驶着约瑟夫蒙哥费埃和贾克斯蒙哥费埃兄弟设计和制造的热气球升空了。气球飘过巴黎城，飞行了16公里后，降落在Butte aux Cailles丘陵地带。这是人类第一次驾驶者飞行器做空中旅行。

1783年蒙哥费埃兄弟发明的热气球

1782年9月19日，在凡尔赛宫前的广场上，蒙哥费埃兄弟进行了一次公开的实验，用一个热气球将几只小动物（羊和鸭子）运载上天。

蒙哥费埃的灵感来自于观察柴火燃烧时烟雾上升。他们用塔夫绸做了一个小口袋，放在燃烧的柴火产生的烟雾上方，看到烟把这个小口袋吹到了房顶上。于是，约瑟夫·蒙哥费埃就说出了本集开篇的那句话。他们的塔夫绸口袋越做越大，直到升力足够将小火炉一起带到天上。气球飞了8分钟，飞到了大约460米高，直到燃料耗尽后在三公里外降落下来。当时的法王路易十六和王后安东尼奥特观看了这次试验。

1783年11月21日的巴黎，人类第一次成功逃离地球，飞行了25分钟。这比第一架飞机上天早了整整120年。

人类当然不愿意被剥夺动物都能享受的飞行乐趣。兄弟俩又制作出了适合搭乘人的热气球，第二年他们成功地完成了载人实验。

1783年11月热气球的载人实验

虽然蒙哥费埃兄弟成功地研制了热气球，但是他们一直没有搞清楚其中的原理。他们一直以为是烟给上升到气球提供了升力，而不明白这其实是浮力原理在大气中的应用。由于发明热气球，蒙哥费埃兄弟被选入非常难进的法兰西科学院。他们一生都在从事各种科学研究，并且有不少发明，但是那些都无法和热气球相比。

世界对飞行的热情瞬间高涨。从欧洲到美洲，不断有热气球升上天空。但火焰、高温和随风而行也意味着如果天气恶劣或者操作不当，热气球飞行将变得十分危险。

1784年，一个热气球坠毁在爱尔兰的小镇塔拉莫尔，熊熊大火烧掉了约100栋房屋，整个镇子被严重摧毁。这是人类史上第一次空难。

1931年5月27日，瑞士的物理学家、发明家、探险家奥古斯特·皮卡德和助手一起搭乘自制的热气球上升到15781米的高空，这是人类首次到达平流层。

奥古斯特·皮卡德和他设计的热气球密封舱

这个特殊的热气球密封舱带着点蒸汽朋克风格，总能让人想起“哈尔的移动城堡”。之后，奥古斯特又进行了二十多次飞行，最终纪录为23000米。奥古斯特也许是第一个亲眼看见地球曲线、确定这颗蓝色行星真的是球形的人类。

奥古斯特毕业于苏黎世联邦理工学院，是爱因斯坦的校友。他也是连续5届索尔维会议的成员，参与了最著名的1927年第5届索尔维会议的合影，与当时世界上最杰出的科学家们站在一起。

最后一排左一就是奥古斯特·皮卡德

传闻中奥古斯特飞上平流层还带着帮爱因斯坦收集宇宙射线的数据的目的。之后他利用热气球密封舱的经验改装制作了深海潜艇，《丁丁历险记》中发明了登月火箭和鲨鱼形状潜水艇的卡尔库鲁斯教授，原型便是奥古斯特。

卡尔库鲁斯教授VS奥古斯特·皮卡德

1960年，奥古斯特的儿子雅克·皮卡德乘坐父亲设计的一艘潜艇下潜到了马里亚纳海沟最深处的“挑战者深渊”，这是人类首次抵达海洋最深处。

1999年3月20日，奥古斯特的孙子贝特朗·皮卡德和英国人琼斯一起完成了人类首次乘热气球环球飞行的壮举。这次飞行用时20天，总计飞行4万2千多公里。

贝特朗的成就还包括驾驶一架纯太阳能驱动的飞机从马德里飞抵摩洛哥，实现了19小时的昼夜连续飞行。家族三代堪称传奇。

贝特朗·皮卡德和太阳能飞机、环球热气球

2016年7月，俄罗斯人费奥多尔·科纽霍夫成功完成单人热气球环球飞行，并打破这一项目的“最快”世界纪录。

好奇感、向教条和常识挑战的欲望、对自由的信念，以及探索未知世界的信心——热气球的征程还在持续。

当人类开始羡慕鸟儿的自由，飞翔变成为了一种永恒不灭的浪漫主义。越是不可抵达之处，越是令人向往;越是不可完成之事，越是激荡人心。

世界上没有真正的不可能，有的只是暂时还不知道如何做到。人类制作风筝、研究鸟类飞行的原理、发明孔明灯、操作热气球……一步步走来，人们对于天空的向往催生了冒险家科学家和这无数激动人心的飞行器。热气球发明人蒙哥费埃兄弟的族语就是：sic itur ad astra，飞向群星。

热气球是利用什么的原理升空的？热气球是谁发明的？

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