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        不一樣的氣球

        2018-06-07 07:54:24文王淼
        發(fā)明與創(chuàng)新 2018年22期
        關(guān)鍵詞:高空氣球發(fā)電

        文王淼

        隨著科技的發(fā)展,氣球已經(jīng)被廣泛運(yùn)用在通信、發(fā)電、運(yùn)輸、建筑等領(lǐng)域。

        高空風(fēng)力發(fā)電氣球構(gòu)想圖

        發(fā)電氣球

        在法國煤城里爾市郊蔚藍(lán)色的天空中,有一只形狀奇異的氣球,原來這是一座“氣球發(fā)電站”。它的主體是充滿氫氣的三角形氣球,當(dāng)氣球升到2km至7km的高空時(shí),風(fēng)速很大,懸掛在氣球下錐形筒中的風(fēng)輪飛速旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,其功率可達(dá)500kw。這種高空風(fēng)力發(fā)電方法既節(jié)約燃料又不污染環(huán)境,是一種理想的發(fā)電方法。

        十幾年前,美國費(fèi)城富蘭克林研究中心的科學(xué)家提出并實(shí)施了在可遙控的大型氣球上建立太陽能電站的設(shè)計(jì)方案,這是一種投資少、收效快的發(fā)電方法。能量轉(zhuǎn)換技術(shù)、微波技術(shù)的日趨完善為建造這種太陽能發(fā)電站創(chuàng)造了條件。

        如今,美國建造的氣球太陽能發(fā)電站能飛升到25km至30km的高空平流云層里。利用高空強(qiáng)烈的太陽輻射把氣球內(nèi)部的空氣加熱,使其密度變小,由此產(chǎn)生靜升力,與氣球設(shè)備的重力平衡,然后通過氣球上的轉(zhuǎn)換設(shè)備把太陽能轉(zhuǎn)換成電能,送回地面。

        通信氣球

        廣播電臺和電視臺都有很高的天線,有的高達(dá)數(shù)百米。天線越高,電波傳播得越遠(yuǎn),但建筑的難度和造價(jià)也就越高。如果把天線安裝在氣球上,氣球可以很容易地升到幾千米甚至上萬米的高空,這樣就相當(dāng)于建造了一個(gè)幾千米或上萬米高的天線發(fā)射臺。

        美國、伊朗等國都在使用氣球通信站。法國建造規(guī)模更龐大,試制了平流層氣球通信網(wǎng),并在尼斯、吉維和瑟堡三個(gè)地方設(shè)立了氣球通信站,對西歐9個(gè)國家進(jìn)行電視轉(zhuǎn)播。

        通信氣球

        通信氣球的球身用多層薄膜膠合而成:最外層用聚氟乙稀,耐磨、耐風(fēng)蝕;中間兩層用聚脂薄膜,防止氣體滲漏;最里面用滌綸布,承受主要應(yīng)力。

        通信氣球覆蓋的范圍大,所以它不僅可以為一般電視通信和廣播所用,還可與通信衛(wèi)星結(jié)合,供國防、農(nóng)林、氣象、文教等部門綜合利用。

        運(yùn)輸氣球

        近年來,許多國家都在研究利用氣球運(yùn)輸,因?yàn)槟静纳a(chǎn)現(xiàn)場大多位于山區(qū)或交通不便的地方。

        瑞典是世界上最早利用氣球運(yùn)輸木材的國家。瑞典林業(yè)研究所曾把容積500m3的氣球升高到100m,在方圓300m的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸木材的試驗(yàn),并獲得成功。所用的氣球用木棉制面涂覆橡膠制成,內(nèi)充氦氣,動力源是兩臺卷揚(yáng)機(jī)。這種氣球的載重量為300kg。

        阿拉伯也門共和國的荷臺達(dá)港采用了一種快速裝卸貨物的新工具——裝卸氣球。它是一種充滿氦氣的氣球,借助導(dǎo)向鋼索,可每小時(shí)把將近200t的物體輸送到指定的貨場,負(fù)荷運(yùn)動速度達(dá)每小時(shí)50km至60km。導(dǎo)向鋼索的一端被緊緊地系在遠(yuǎn)離海岸的浮標(biāo)上,另一端則被拴在海岸邊的鋼架上。起重運(yùn)輸用的氣球懸掛在導(dǎo)向鋼索上,來回地從輪船上吊起貨物運(yùn)送到岸上去。

        俄羅斯在建筑工地上利用氣球吊裝建筑材料來建造房屋。這種氣球用卷揚(yáng)機(jī)拉住,使它能沿著水平和垂直方向移動。懸吊在氣球上的建筑材料可以隨著氣球的移動而被送到建筑物上去。

        建筑氣球具有許多優(yōu)點(diǎn)。一般的吊車自重大,不便于搬運(yùn)安裝,而建筑氣球可以迅速運(yùn)輸和安裝,即使在風(fēng)力比較大的情況下

        建筑氣球

        也能操作。一臺大型建筑吊車僅能吊8t建筑材料,上升的高度也在100m以下,而建筑氣球可以將重達(dá)100t的負(fù)荷提升到幾百米甚至幾千米的高空。而且建筑氣球造價(jià)低,只有大型吊車造價(jià)的幾分之一。

        輸電氣球

        美國人發(fā)明了輸電氣球,即從發(fā)電站到施工現(xiàn)場,利用許多小氣球把電纜懸掛在空中輸送高壓電,氣球的位置與高度可以按需要任意調(diào)整。

        治病氣球

        氣球在醫(yī)療方面的用途更是別具一格。

        以往兒童若患肺瓣膜狹窄的心臟病,肺瓣膜太小,會阻礙血液從心臟流入肺,導(dǎo)致心臟內(nèi)壓力增加,久而久之會引起心臟衰竭。

        如何使狹窄的肺瓣重新開放?醫(yī)生把一根小導(dǎo)管放入小孩腿部的動脈內(nèi),導(dǎo)管沿血管向上進(jìn)入心臟,導(dǎo)管前端有一個(gè)微小的氣生把氣球推入肺動脈狹窄處,然后把液體壓入氣球使之膨脹,膨脹的氣球就把狹窄的肺瓣膜擴(kuò)張開。

        英國的泰勒博士將氣球用在減肥方面。他把一根裝有氣球的套管插入肥胖者胃部,給氣球充氣,讓肥胖者胃中產(chǎn)生飽脹感,食欲減退,從而達(dá)到減肥的目的。

        氣球還可定向阻塞某些畸形血管,這種方法被稱為選擇性人工栓塞。有的人因腦外傷大腦靜脈與動脈相連,形成動脈瘺。把新鮮的血液與靜脈放入一個(gè)帶導(dǎo)管的氣球,氣球隨著血液向上飄,當(dāng)氣球到達(dá)血管的“瘺口”時(shí),氣球便從導(dǎo)管上脫落堵塞瘺口,從而阻斷“畸形交通”。

        降雨氣球

        有些國家用氣球進(jìn)行人工降雨。把催化劑系在氣球下面,當(dāng)氣球升入高空后能自動播撒。菲律賓用這種辦法成功地進(jìn)行了人工降雨。

        游覽氣球

        非洲的肯尼亞山川秀麗、風(fēng)景宜人??夏醽喺诖笮吞烊粍游飯@內(nèi)放置了游覽氣球,游人可坐在氣球上觀賞動物和自然風(fēng)光。這種旅游交通工具很受游客的歡迎。

        游覽氣球

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