方陵生
2017年9月20日,我國吉林省臨江市一位男子在乘坐簡易氫氣球采摘松子時(shí),氣球突然失控并飄向空中,至9月30日仍未找到。此事故經(jīng)媒體披露后,引起網(wǎng)友熱議。事實(shí)上,雖然氣球事故在全球并不鮮見,但氣球史上也有不少傳奇?,F(xiàn)在,我們就來講一講氣球故事。
2017年9月20日,我國吉林省臨江市一位男子在乘坐簡易氫氣球采摘松子時(shí),氣球突然失控,飄向空中,至9月30日仍未找到。家人預(yù)計(jì)這只氣球可能已經(jīng)飛出吉林。在氫氣球飛走時(shí),上面基本沒有生活物資,只有兩瓶花生露。專業(yè)人士認(rèn)為,這種情況下氣球會(huì)順著風(fēng)走,不斷往上升。最大可能是,氣球最終破裂,失事可能性較大。
專業(yè)人士說,采松子用的氫氣球上面有一個(gè)拉手,可以隨時(shí)放氣,以調(diào)節(jié)高度。失蹤男子的家屬說:“氫氣球的確有放氣的功能,但我們尋思可能他急眼了,一下把拉手給拉壞了,這樣就導(dǎo)致沒辦法放氣。”該男子的妹妹對(duì)記者說:“我哥今年59歲了。那天我們一起用氫氣球摘松子。我哥正在氫氣球上調(diào)試,我在地面沒有拽住繩子,氫氣球瞬間就飛走了。這個(gè)氫氣球是老板買的?!?/p>
此事故經(jīng)媒體披露后,引起網(wǎng)友熱議。事實(shí)上,氣球事故在全球并不鮮見。不過,氣球史上也有諸多傳奇。包括熱氣球在內(nèi)的氣球史跨越了多個(gè)世紀(jì),氣球的發(fā)展見證了許多震撼人心的第一次,包括第一次載人飛行、第一次飛越英吉利海峽、第一次在北美洲上空飛行,以及第一次飛行器災(zāi)難等。
氣球是一個(gè)球體狀物體,內(nèi)里充滿比空氣輕或密度比空氣低的氣體(如氦或氫),能夠在空中飛行。氫、氦氣球的底部是密封的,以確保氣體不會(huì)逸出。起初上天的氣球會(huì)被一根繩子系上,以防止它在空中飄走。
無人駕駛氣球
無人駕駛熱氣球在中國歷史上很早就出現(xiàn)了,三國時(shí)期(公元220~280年)蜀漢朝的諸葛亮(字孔明)發(fā)明的軍用信號(hào)燈,是一種可飛在空中的燈籠。這種燈籠以他的名字命名為孔明燈。
雖然研究考察證明,利用古代的一些材料可以建造載人熱氣球,但沒有直接文獻(xiàn)或考古證據(jù)證明,在有記載的氣球發(fā)展史上重大事件之前,有過任何載人或無人熱氣球的飛行事件。不過,有間接證據(jù)表明,中國早在18世紀(jì)西方世界出現(xiàn)熱氣球的幾百年前,就已經(jīng)解決了空中導(dǎo)航的問題。歷史上,蒙古軍隊(duì)入侵波蘭的時(shí)候,蒙古人的軍隊(duì)把從宋朝學(xué)得的孔明燈技術(shù)用于萊格尼察戰(zhàn)役(萊格尼察為波蘭西南部城市),這是氣球首次出現(xiàn)在西方世界。
第一次有記載的氣球飛行出現(xiàn)在歐洲。1709年8月8日,來自巴西的葡萄牙人牧師克斯馬發(fā)明了用紙做成的直徑約4米的小型熱氣球,在約翰五世國王面前和葡萄牙王宮前升空。當(dāng)時(shí)的葡萄牙媒體稱,這是“最早有記載的模型氣球飛行”。
第一個(gè)氫氣球
1662年,生于愛爾蘭的英國化學(xué)家波意耳的波意耳定律(一定質(zhì)量的某種氣體,在溫度不變的情況下,壓強(qiáng)與體積成反比)以及1766年英國人卡文迪許關(guān)于氫的研究成果發(fā)表之后,蘇格蘭人布萊克提出,用氫氣填充的氣球可升上天空。法國人查理對(duì)氣體體積膨脹的研究,導(dǎo)致產(chǎn)生了以他命名的查理定律。他在研究了卡文迪許、布萊克和意大利人卡瓦洛的研究成果之后,也認(rèn)為氫氣可幫助氣球升空。
法國一對(duì)叫做羅伯特的兄弟,根據(jù)查理設(shè)計(jì)的氣球,動(dòng)手建造了一個(gè)重量輕、氣密性良好的氣囊。他們將橡膠放在松脂溶液里溶解,用縫合好的絲綢布作為氣囊的主體,然后在紅白條紋相間的絲綢布上涂上黃色的橡膠溶液“漆”。
1783年8月23日,查理和羅伯特兄弟在巴黎勝利廣場為世界上第一個(gè)氫氣球充氣。這個(gè)氣球是一個(gè)容積為35立方米、涂了橡膠溶液的絲綢布做成的球體,提升重量只有大約9千克。氣球膨脹進(jìn)展的公告,吸引著越來越多的公眾前來觀看。
26日,氣球在夜色中被移送到4千米外的戰(zhàn)神廣場(如今埃菲爾鐵塔所在地)。1783年8月27日,氣球正式升空。美國著名科學(xué)家和政治家富蘭克林當(dāng)時(shí)也在觀看的人群中。氣球向北飛了45分鐘。騎手騎在馬背上在地面上跟蹤天上的氣球。最后,氣球降落在21千米外的戈內(nèi)斯村。被天降“怪物”嚇壞了的當(dāng)?shù)卮迕褚粨矶?,用長柄草耙和刀斧將氣球徹底摧毀。
首個(gè)載運(yùn)生物氣球
1783年9月19日,法國蒙戈?duì)栙M(fèi)兄弟的高空氣球載著一籃筐生物飛上了天空。這些生物包括一只名叫“爬上天空”的羊,還有一只鴨子和一只公雞。當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為,羊的生理學(xué)構(gòu)造與人體極為相似。鴨子升空后預(yù)計(jì)也不會(huì)有很大影響(人們相信,對(duì)它產(chǎn)生影響的可能是飛行器本身,而不是海拔高度)。而公雞被選中作為試驗(yàn)動(dòng)物,是因?yàn)樗赡懿贿m應(yīng)在海拔高度較高的高空飛行。
這次氣球飛行是在聚集于凡爾賽宮前的人群前進(jìn)行的,法國國王路易十六和路易十六的王后安托瓦內(nèi)特也到場觀看了這場運(yùn)載生物的飛行展示。飛行持續(xù)了大約8分鐘,飛行距離為3千米,抵達(dá)的海拔高度約為460米。氣球在結(jié)束飛行后安全著陸。
第一次載人飛行
第一個(gè)有明確記載的載有人類乘客、以熱空氣產(chǎn)生浮力的氣球,是由法國的蒙戈?duì)栙M(fèi)兄弟建造的。這對(duì)兄弟出身于造紙廠商家庭。他們在注意到紙?jiān)谌紵螽a(chǎn)生的灰燼向空中升起這一現(xiàn)象后,受到啟發(fā)開始了載人飛天的多次嘗試。1783年6月4日,蒙戈?duì)栙M(fèi)兄弟第一次公開展示了他們的發(fā)明,之后又進(jìn)行了無人駕駛氣球和運(yùn)載動(dòng)物的氣球?qū)嶒?yàn)。1783年10月19日,他們在法國巴黎進(jìn)行了最早的載人系留氣球飛行。
第一個(gè)不受羈絆(非系留)的載人氣球于1783年11月21日升空。法國國王路易十六原先下令以死刑犯做試驗(yàn)品駕駛氣球上天,但兩位有影響的人士請求擔(dān)當(dāng)這只氣球的駕駛者,并成功獲得了人類第一次飛上天的機(jī)會(huì)。這一次,氣球直徑增大到15米。懸掛在氣球下方的一個(gè)鐵籃子里的爐火,可由氣球操縱員控制并添加燃料。在25分鐘的時(shí)間里,兩人乘坐此氣球在天上飛行了超過8千米。飛行結(jié)束時(shí),氣球上仍有足夠的燃料再飛8千米,但煙火燃燒的余燼對(duì)氣球有一定的威脅,因此在飛越地面上開闊地帶時(shí),兩人決定著陸。endprint
由于在熱氣球發(fā)展過程中蒙戈?duì)栙M(fèi)兄弟的開創(chuàng)性工作得到廣泛認(rèn)可,之后這種類型的氣球就以他們的姓氏命名。
首次載人氫氣球飛行
僅在首次載人飛行幾天后,1783年12月1日13時(shí)45分,查理教授和羅伯特兄弟在聚集于巴黎杜勒麗花園的激動(dòng)的人群中,升起了一個(gè)新的載人氫氣球。法國的幾位重要人物牽著氣球繩索,走向預(yù)定升空地點(diǎn)。查理和一個(gè)叫尼克拉斯的人,分別擔(dān)任這只380立方米氫氣球的正駕駛和副駕駛員。氣球外層裝有一個(gè)氫氣釋放閥,下面懸掛著一個(gè)籃筐,用砂壓載來控制氣球高度。他們控制著氣球升上約550米的高空,飛行時(shí)間長達(dá)2小時(shí)5分鐘,于日落時(shí)降落,全程36千米。一位公爵帶領(lǐng)著馬背上的騎手緊跟在氣球后面,在查理和尼克拉斯降落地面時(shí)幫忙按住巨大的氫氣球。
接下來,查理決定再次升空,但這次他要獨(dú)自一人上去,因?yàn)闅馇蛞呀?jīng)失去了一部分氫。這一次,他迅速上升到約3000米的海拔高度。在這個(gè)高度,他可以看到已經(jīng)下山的太陽,并開始感到耳朵疼痛。他用釋放閥慢慢地將氫氣放掉,飛到約3千米外的地方緩緩下降。與羅伯特兄弟不同的是,查理之后再也沒有乘氣球上天。后來為紀(jì)念他,以氫氣為升力的氣球都以他的名字命名。
在這個(gè)氣球上,查理和尼克拉斯攜帶了一支氣壓計(jì)和一支溫度計(jì),用來測量空氣壓力和溫度,因此這不僅是第一次載人氫氣球飛行,也是人類首次在地球表面上空進(jìn)行的氣象測量。據(jù)報(bào)道,當(dāng)時(shí)約有40萬人見證了這次氣球飛行事件,有數(shù)百人每人支付一克朗資助這次氣球飛行,并以此獲得在圈定范圍內(nèi)近距離觀看這次氣球起飛“近鏡頭”的機(jī)會(huì)。在這個(gè)“特殊圈地”里的人群中,有美國的外交代表富蘭克林等人。應(yīng)查理的請求,還升起了一個(gè)綠色小氣球,測評(píng)風(fēng)速和天氣條件。
更多里程碑式的發(fā)展
下一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)是飛越英吉利海峽,這是由法國氣球駕駛員布朗夏于1785年1月7日完成的壯舉。氣球飛行史上的第一次空難發(fā)生在1785年5月。當(dāng)時(shí),一個(gè)墜毀的氣球引起一場大火,燒毀了約100間房屋,給愛爾蘭共和國奧法利郡的塔拉莫爾鎮(zhèn)帶來了嚴(yán)重破壞,這個(gè)小鎮(zhèn)也因成為世界上第一個(gè)航空災(zāi)難發(fā)生地而為世人所知。
1793年1月10日,美國人布蘭查德繼續(xù)在美國嘗試首次載人氣球飛行。裝滿氫氣的氣球從美國賓夕法尼亞州費(fèi)城的一個(gè)監(jiān)獄院子里起飛,飛行高度達(dá)到1770米。氣球最終降落在美國新澤西州格洛斯特縣。氣球起飛時(shí),時(shí)任美國總統(tǒng)華盛頓也在觀看人群中。
從18世紀(jì)90年代直到20世紀(jì)60年代,氣球飛行的發(fā)展一直沒有停止過,氣球駕駛員努力尋求著一種能更好控制氣球方向的手段。第一個(gè)可操縱的氣球是1852年由法國人吉法爾駕駛的以蒸汽機(jī)驅(qū)動(dòng)的氣球,但速度太慢,效果不顯。19世紀(jì)末,開始出現(xiàn)以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的可操縱氣球,尤其是一種軟式小型飛艇具有特別的實(shí)用價(jià)值。1872年,德國人亨來恩首次駕駛內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的系留氣球飛上了天。而第一個(gè)以內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的非系留氣球,由巴西人杜蒙特于1898年駕駛升空。
1836年,英國的“皇家沃克斯豪爾”氣球被用作沃克斯豪爾游樂園的娛樂氣球。這家位于泰晤士河南岸肯寧頓的游樂園,可從倫敦乘船直接進(jìn)入,直達(dá)19世紀(jì)10年代建成的沃克斯豪爾橋。這只氣球曾由3位駕駛員在天空飛行18小時(shí)后,安全降落在德國拿索的威爾堡,創(chuàng)造了最長飛行時(shí)間的紀(jì)錄。直到1907年,這個(gè)紀(jì)錄才被打破。
2002年7月3日,澳大利亞人福塞特成為乘坐熱氣球(包括其他任何飛行器)不停息繞地球一周的第一人。他2002年6月19日從澳大利亞西部的諾瑟姆乘坐“自由精神號(hào)”氣球升空,于2002年7月3日返回澳大利亞,隨后在昆士蘭登陸。這只單人氣球持續(xù)飛行時(shí)間為13天零8小時(shí)33分,全程3.312萬千米。福塞特此行在氣球發(fā)展史上創(chuàng)造了多個(gè)紀(jì)錄:速度最快——每小時(shí)320千米,打破了他自己之前創(chuàng)造的每小時(shí)270千米的紀(jì)錄;繞世界一周的時(shí)間最短;單人熱氣球飛行距離最長;24小時(shí)內(nèi)飛行距離最長——7月1日這一天,氣球的飛行距離為5128.66千米。
軍事氣球
在歐洲,氣球最早用于軍事上是在法國革命戰(zhàn)爭期間。在1794年弗勒呂斯戰(zhàn)役中,法國軍隊(duì)使用系留氫氣球觀察奧地利軍隊(duì)的調(diào)動(dòng)情況。
1811年,一個(gè)叫做萊皮切的德國人對(duì)法國皇帝拿破侖(拿破侖一世)說,他可以建造一種氫氣球讓法國從空中發(fā)動(dòng)攻擊。但拿破侖下令將他從法國境內(nèi)驅(qū)逐出去。1812年,俄羅斯間諜把萊皮切帶到莫斯科附近的一個(gè)“造船廠”里。他與這里的其他50名德國技師一起,開始建造“空中較量”氣球。在最后的測試中,他們發(fā)現(xiàn)氣球雖然能飛行,但在頂風(fēng)時(shí)無法移動(dòng)。萊皮切做了最后努力,但沒有成功。后來他回德國繼續(xù)研究氣球,直到1817年。
俄羅斯文學(xué)巨擘托爾斯泰的小說《戰(zhàn)爭與和平》中有關(guān)于氣球的描述。甚至在俄羅斯皇帝亞歷山大一世給一位公爵的一封信中,也提到了關(guān)于氣球的事情。在1870普法戰(zhàn)爭期間巴黎被圍時(shí),法國皇帝拿破侖三世曾雇傭一個(gè)空中氣球軍團(tuán),用于戰(zhàn)場上的空中偵察。
美國內(nèi)戰(zhàn)期間也使用了熱氣球。當(dāng)時(shí)南方聯(lián)邦軍隊(duì)的氣球兵團(tuán)用柔軟絲綢做成氣球用于空中偵查。在“一戰(zhàn)”和“二戰(zhàn)”期間,為阻止德國空軍的攻擊,英國倫敦市上空布置了大量防空氣球,試圖以此阻滯德軍空襲。由于德軍轟炸機(jī)飛得太高,這些氣球并未能阻止德軍的閃電戰(zhàn)對(duì)倫敦造成的嚴(yán)重破壞。但不管效果如何,這些防空氣球都不失為一種廉價(jià)的防空舉措。布置在空中的氣球,使德軍轟炸機(jī)不能準(zhǔn)確觀察和命中目標(biāo),同時(shí)摧毀了德國發(fā)射的231枚V-1飛彈。
在20世紀(jì)早期和20世紀(jì)中期,氫氣球還被廣泛應(yīng)用于高層大氣研究。在航天飛行(太空飛行)遮蔽氣球的光芒之前,氣球不斷創(chuàng)造著升上天空的新高度。在官方機(jī)構(gòu)失去對(duì)載人氣球的興趣之后,民間氣球熱依然不減,繼續(xù)刷新氣球飛天的高度紀(jì)錄。特別是長距離氣球飛行,樹立了一個(gè)又一個(gè)氣球飛行史上“第一”的里程碑,如第一次穿越大西洋的“雙鷹2號(hào)”和第一個(gè)環(huán)游世界的“百年靈衛(wèi)星3號(hào)”。雖然載人高空飛行熱氣球仍在努力提升高度,但更有可能是冒險(xiǎn)家們的探險(xiǎn)行為,而不再是研究者的研究目標(biāo)。endprint
現(xiàn)代熱氣球有了比蒙戈?duì)栙M(fèi)兄弟裝在籃筐里的燃煤更先進(jìn)的機(jī)載熱源,這種先進(jìn)熱源系統(tǒng)是20世紀(jì)50年代美國氣球?qū)W家、現(xiàn)代熱氣球之父約斯特首創(chuàng)的,并于1960年10月22日率先用于他的第一次成功氣球飛行實(shí)驗(yàn)中。英國也于1967年建造了第一個(gè)現(xiàn)代熱氣球。今天的熱氣球主要用于娛樂行業(yè),在美國約有7500只熱氣球。
氣球飛行主要事故
1975年11月 兩人駕駛的氣球“新奮力號(hào)”在澳大利亞新南威爾士沃加沃加附近遭遇旋風(fēng),氣球被狂風(fēng)撕裂墜毀,兩名駕駛員遇難。
1989年8月13日 澳大利亞北部地區(qū)愛麗斯泉附近兩個(gè)熱氣球發(fā)生相撞事故,其中一個(gè)氣球墜毀,13人喪生。
1995年9月12日 參加法國班尼特杯氣球賽的3個(gè)氣球進(jìn)入白俄羅斯領(lǐng)空。盡管比賽組織者已在5月通知了白俄羅斯政府這場將舉辦的比賽,并交由飛行計(jì)劃部門備案,但白俄羅斯空軍的一架攻擊機(jī)還是擊落了其中一個(gè)氣球,造成兩名美國公民喪生。另被迫降落,第三個(gè)氣球在下降兩小時(shí)后安全著陸。這兩只氣球的駕駛員因未經(jīng)簽證進(jìn)入白俄羅斯領(lǐng)空而被罰款,然后獲釋。
2007年8月11日 一個(gè)熱氣球在加拿大不列顛哥倫比亞省墜毀燃燒。一根燃料線從丙烷罐上脫落導(dǎo)致的這場事故,造成兩名乘員喪生。加拿大運(yùn)輸安全局隨后裁定,燃料箱應(yīng)安裝自動(dòng)關(guān)閉閥。
2011年1月1日 一個(gè)熱氣球在英國薩塞特郡的韋斯特菲爾德墜毀,氣球上兩名駕駛員均喪生。
2012年1月7日 一個(gè)在新西蘭卡特頓鎮(zhèn)起飛的觀景熱氣球,不慎觸上電力線,起火后墜毀在鎮(zhèn)子北邊,氣球上11人全部遇難。
2012年8月23日 一個(gè)熱氣球在南斯拉夫的斯洛文尼亞因雷暴天氣墜毀,造成氣球上6人喪生,26人受傷。
2013年2月26日 埃及盧克索附近發(fā)生歷史上最嚴(yán)重的一起氣球事故,一個(gè)熱氣球爆炸并墜毀,造成氣球上21名乘客中19人死亡。
2016年7月30日 一個(gè)載有16人的熱氣球在美國得克薩斯州的洛克哈特附近突然起火并墜毀,無人幸存。
外星氣球
1984年,蘇聯(lián)的兩艘金星探測器在金星大氣層中釋放兩只氣球,進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。它們在兩天時(shí)間里向地球傳輸了信號(hào)(圖為金星氣球模型)。endprint