下载掌阅APP，畅读海量书库
立即打开
热气球的原理是将密度小于空气的气体充入球囊，利用其产生的浮力升空。这种气体最初是热空气，后来是氢气，更为理想的是氦气。
热气球的球囊底部有加热冷空气用的燃烧器和吊篮。升空后，通过控制热空气量的多少来操纵上升或下降。由于热空气的密度仅比空气稍低，因此，上升的高度不能很高。
1783年，法国一位造纸商的儿子蒙特哥菲尔兄弟，制作了一个很大的热气球，容积约1700立方米。球囊底部用铁链吊挂着火盆，用稻草投入燃烧器加热空气，然后热气球载人飞上了950米的高空，在巴黎上空翱翔约25分钟。
蒙特哥菲尔兄弟制作的热气球
随着时代的不断发展，技术也在逐渐进步。1766年，法裔科学家卡文迪许在英国发现了氢气，这是到那时为止已知的、密度最小的气体，也比较容易制得。14年后，法国化学家布拉克把氢气灌入猪的膀胱中，制成了世界上第一个氢气球。又过15年后，莱姆赛和另一位英国化学家特拉弗斯，发现了不可燃且同样很轻的气体，即元素周期表里排在第2位的氦。虽然氦很难获得，工业上产量极低，价格极其昂贵，但是非常安全。
在发明了热气球后，人们马上就想方设法推进和驾驶热气球。1784年，法国罗伯特兄弟制造了一艘飞艇，长15.6米，最大直径9.6米，充氢气后可产生约10000牛顿的升力。后来几经改进，在气囊上设置了放气阀门和脚踏式螺旋桨，制成了人力飞艇。
热气球对大气层科学研究的贡献
热气球不仅可用于旅游观光，而且还有科学研究价值。1933年9月30日，苏联首次进行同温层飞行科学探险活动。巨大的“苏联一号”同温层气球搭载三位科学家顺利升空，考察宇宙射线、大气层的导电性，并证实了不同高度上的空气成分是相同的，创下了当时飞行高度海拔18950米的新世界纪录，并安全返回地面。1935年，美国的“探险者2号”平流层气球上升到22066米，记录了各个方向的射线强度和太阳光谱等科学数据。20世纪30年代以来，用气球作为动力的无线电探空仪、无线电经纬仪和测风雷达等，对高空气象探测也起到很大的作用。