2025年高考物理實(shí)現(xiàn)人類(lèi)飛行夢(mèng)想-熱氣球
來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)整理 2024-11-15 09:33:14
[趣味物理]實(shí)現(xiàn)人類(lèi)飛行夢(mèng)想-熱氣球
如果紡織品的纖維織得夠密的話,而用樹(shù)膠或其他物質(zhì)作成的原始涂料又將其涂的沒(méi)有縫隙的話,人類(lèi)在5000年前的什么時(shí)候就可以發(fā)明氣球,乘氣球在空中遨游了。
可是熱氣球直到1783年才研制成功--這簡(jiǎn)直是沒(méi)有道理的事情!蒙葛菲爾兄弟是熱氣球的發(fā)明人,約瑟夫·蒙葛菲爾和艾蒂安內(nèi)·蒙葛菲爾兄弟是法國(guó)里昂附近的安諾地的造紙工人。當(dāng)他們看到碎紙片在篝火上飛舞時(shí),不約而同地產(chǎn)生了利用熱空氣制造飛行物的念頭。
從紙袋到布袋,直到1783年6月5日公開(kāi)表演的巨大熱氣球,一步步地走向成功。熱氣球靠在底部補(bǔ)充或排放熱空氣來(lái)控制氣球飛行的高度,靠人力驅(qū)動(dòng)螺旋槳來(lái)推進(jìn)。雖然在大風(fēng)天不能出行,但在當(dāng)時(shí)確實(shí)是一種相當(dāng)令人滿意的空中交通工具。
在熱氣球成功升空之后,人們開(kāi)始嘗試為氣球安裝動(dòng)力,因?yàn)槿诉@種動(dòng)物,要作為起推進(jìn)作用的"發(fā)動(dòng)機(jī)"力量太小了。也正是基于這種想法,誕生了在空中稱(chēng)霸一時(shí)的飛艇。不少形狀各異的飛艇模型相繼誕生,由于這樣那樣的原因而沒(méi)有實(shí)現(xiàn)。
最早的飛艇是法國(guó)工程師吉法爾首先制造成功的。雖然能夠升到空中,但由于原始的蒸汽機(jī)還相當(dāng)不完善,動(dòng)力性能相當(dāng)令人失望。
直到1884年,勒納爾和克雷布斯--兩名軍事工程師才利用電動(dòng)機(jī)做動(dòng)力,設(shè)計(jì)成功了世界上最早的實(shí)用軟式飛艇--"法蘭西"號(hào)。從此以后,飛艇作為有史以來(lái)最成功的載人飛行器登上歷史舞臺(tái)。軟式飛艇看上去,和熱氣球并沒(méi)有什么區(qū)別,只是安裝了當(dāng)時(shí)較先進(jìn)的動(dòng)力裝置罷了。
氣球和飛艇同樣有氣囊和吊艙,但飛艇裝有發(fā)動(dòng)機(jī)、螺旋槳并能夠操縱飛行。第一艘靠機(jī)器動(dòng)力飛行的飛艇是吉法爾于1852年制造的,長(zhǎng)44米,氣囊最大直徑為11.9米,容積為2100立方米。由2.2千瓦的蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng),當(dāng)年9月24日,吉法爾駕駛它從巴黎出發(fā),以每小時(shí)8千米的速度飛行了約28千米,成功地實(shí)現(xiàn)了首次飛艇載人飛行。
軟式飛艇的艇體就是氣囊,艇體的外形靠氣囊充氣產(chǎn)生的壓力保持,有動(dòng)力、可操縱,一般外形采用流線型,它的飛行性能比氣球有相當(dāng)大的提高。勒納爾和克雷布斯的電動(dòng)飛艇和吉法爾的蒸汽飛艇都是軟式飛艇,只是用先進(jìn)的電動(dòng)機(jī)代替了原始、笨重的蒸汽機(jī),動(dòng)力性能又有了很大的提高。
齊柏林飛艇是一艘硬式飛艇。硬式飛艇的艇體內(nèi)部有類(lèi)似船舶內(nèi)部的龍骨、長(zhǎng)、框架和張線構(gòu)成的骨架,外面是防水布制成的蒙皮,有效地保證了飛艇利于飛行的流線型外形。。由艇體內(nèi)部的若干個(gè)副氣囊來(lái)提供浮力,降低了因?yàn)闅饽衣庠斐墒鹿实膸茁省S彩斤w艇和軟式飛艇比較,在各項(xiàng)性能都有一定程度的提高,所以成為一種成功運(yùn)營(yíng)的交通工具。
現(xiàn)在舉行一些大型活動(dòng)的時(shí)候,經(jīng)常利用一種飛艇來(lái)作為廣告宣傳的工具。這種飛艇實(shí)際是一種原始的軟式飛艇,一般不載人,只搭載現(xiàn)代化的遙控裝置和攝像設(shè)備,一來(lái)作為高空攝影的理想平臺(tái),另外,它絢麗的外表,又成為廣告商們提供了一塊巨大的空中廣告欄。
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