熱氣球——人類航空運動的啟蒙

電影《熱氣球飛行家》是根據歷史真實故事改編的，只不過主人公進行了戲劇性調整。既還原了當年完成萬米高空飛行的格萊舍和亨利的經歷，也致敬了首位女性熱氣球飛行家索菲·布蘭查德。而眾多熱氣球飛行運動壯舉的開端，都源自于17世紀蒙哥爾費兄弟的一次大膽嘗試。

約瑟夫·蒙哥爾費和哥哥艾蒂安·蒙哥爾費（右）

1783年蒙哥爾費兄弟首次試飛熱氣球

蒙哥爾費兄弟為路易十六國王設計的熱氣球工程圖

埃德1955年設計的燃燒器原型機

第一個熱氣球

約瑟夫和艾蒂安·蒙哥爾費兄弟所在的家族企業是一家造紙廠，在17世紀，造紙屬于高新技術產業。優渥的童年讓兩兄弟培養了對不同事物的好奇心和敏銳的洞察力。弟弟約瑟夫偶然發現，在燃燒的火焰上方會產生一種奇特的現象，仿佛有特殊的氣體使紙屑可以向上飛。于是，他利用輕質木材和綢緞布做了一個簡易的底部鏤空的盒子。當他把盒子放在火焰上方時，直接被熱氣“抬”到了天花板上。

有了這次試驗，約瑟夫叫上了哥哥艾蒂安一起，利用綢布和纜繩制作了一個大型的氣球裝置，并利用易燃的羊毛和干草作為燃燒物。點燃后，氣球越升越高直至脫離控制，在飄浮了2000米后才墜落。

1783年，經驗豐富的蒙哥爾費兄弟經過改良，制造了一個麻布材質的熱氣球，內層覆蓋了三層薄紙，用于密封。氣球外綁著用于加固的漁網狀纜繩。該熱氣球飛行了約10分鐘后，安全落地。

熱氣球成功飛行的消息被皇室知道后，王室邀請他們進行公開飛行展示。這次，熱氣球要攜帶活物完成飛行。起初國王希望直接載人飛行，后考慮到安全性，改為一只羊、一只雞和一只鴨。1783年9月19日，蒙哥爾費的熱氣球在凡爾賽宮的廣場上，當著國王路易十六的面緩緩升空，飛行了約8分鐘后安全著落。

熱氣球落地后，上面的動物安然無恙，國王看到后欣然希望下次可以載人飛行。于是，蒙哥爾費兄弟又建造了一個容積達1700立方米的超大尺寸熱氣球，外部用清漆涂成天藍色，上面畫有路易十六國王的面部圖像，以及金色、紅色相間的帷幔圖形等。1983年10月艾蒂安·蒙哥爾費乘坐這艘熱氣球，升到了24米的高空（這是當時系留繩能達到的最大安全長度），完成了人類首次熱氣球載人（系留）飛行。幾周后，佛朗索瓦完成了首次不系繩的自由飛行，使用的依然是蒙哥爾費兄弟制造的熱氣球，飛行了約25分鐘。

現代熱氣球

需要說明的是，早期的熱氣球與現代熱氣球外形相似，但工作方式差別很大。起初的熱氣球是完全封閉的球體，內部充滿了氫氣。由于密封工藝不足，氣體容易泄漏，因此飛行時間有限，且氫氣不穩定，非常易燃易爆。同時，因缺乏必要的控制設備，熱氣球在實際使用時通常需要系留升空，以防飄到其他地方。

由多塊材料拼接而成的球體

直至20世紀50年代末，埃德·約斯特發明了可持續使用的燃燒器后，熱氣球才更具實用性。1955年10月，埃德制造了一款小型熱氣球，裝載了其發明的煤油燃燒器進行了第一次系留飛行。之后，他將燃燒器進行改進，改為丙烷作為燃料，熱氣球也換成更耐熱的織物材料制作。1960年10月，他成功利用燃燒器實現了長達1小時35分鐘的自由飛行。至此，現代熱氣球的雛形正式誕生。

時至今日，熱氣球的制造工藝和材質越來越先進，憑借其特殊的飛行方式和乘坐體驗在旅游觀光領域大放異彩，隨著通航產業的發展，普通民眾也有機會體驗一把難忘的熱氣球飛行之旅。

熱氣球的組成

現代熱氣球通常由以下幾部分組成：

1. 氣球

氣球多由耐磨的尼龍或滌綸材料制成。其并非一個圓滑且完整的球體，而是由多塊材料經疊拼縫合而成。通常最少是4塊材料，最多可達24塊材料拼接。球體內部會涂有硅脂或酸酯密封劑，以減少外部的熱交換，同時保證密封性。

可搭載多名乘客的大型觀光熱氣球的吊籃

從內部向上看熱氣球的通風口

燃燒器噴火瞬間

常見的載人熱氣球的球體容積為2800立方米，可搭載3～5名乘客；大型觀光熱氣球的容積高達17000立方米，可搭載約20名乘客。

2. 通風口

通風口是現代熱氣球的重要安全機構，通常位于球體的頂部，是一個可手動操縱開閉的圓形氣孔。打開通風口后，球體內部的熱氣會緩慢泄出，熱氣球的飛行高度穩步降低，最終實現安全降落。

3. 吊籃

熱氣球的吊籃通常由重量輕、結實耐用的柳條或藤條編織而成，形狀為矩形或三角形。有些需要進行長途飛行的吊籃還會在外部加固一圈鋁合金材質的框架。

4. 燃燒器和燃料箱

現代燃燒器使用丙烷作為燃料，通常具有2～4 個出焰口，每個可產生2 兆瓦的熱量。燃燒器的開關多為加裝彈簧的鼓風閥，操縱方式類似打火機——按下時噴出火焰，松手后在彈簧作用下閥門自動復位關閉。