昨天，我们给大家介绍了热气球的基本架构和飞行的原理，那么今天我们一起看看这些理论知识在热气球飞行中的实际应用，大家准备好小板凳了吗？我们就从热气球的起飞和着陆开始说起。
起飞和着陆
热气球飞行开始和结束时有大量工作要做。工作人员需要给气球充气或放气。对于旁观者来说，这实际上是一场比热气球飞行更具观赏价值的表演。
工作人员发现合适的起飞点后，将燃烧器系统连接到吊篮，然后连接气球气囊，并开始在地面上展开气囊。展开气囊后，工作人员开始在气囊底部利用大功率风机给气囊充气。
气球充入足量空气时，工作人员将燃烧器火焰喷射到气囊嘴中，加热空气，产生压力，直到气球完全面膨胀且开始脱离地面。
地勤人员从下面抓住吊篮，直到起飞人员全部登上气球。起飞前，气球吊篮还连接到地勤人员的车辆上，以确保气球在起飞前不会被风吹走。万事俱备后，地勤人员松开气球，驾驶员启动燃烧器，喷射出稳定的火焰。随着空气受热变轻，气球升起并飞离地面。令人惊讶的是整个过程只需10至15分钟！着陆过程包括给气球放气并重新打包整理，所用时间稍长一些。
驾驶员准备着陆时，他或她会通过机载电台与地勤人员讨论可能的着陆位置。他们需要找到一片开阔的空地，其中没有电缆，并有足够的空间容纳气球。气球一旦升空，驾驶员就会不断寻找合适的着陆位置，以防出现紧急情况。
气球着陆时可能会有点简单粗暴，但经验丰富的驾驶员会慢慢让气球撞向地面，逐渐使气球停止下来，将冲击降到最低。如果地勤人员已赶到着陆地点，那么一旦气球着陆，他们就会向下抓住吊篮。如果气球的着地位置不佳，工作人员会沿地面将气球拉到更好的着陆地点。
地勤人员布置好地面油布，保护热气球免受磨损或撕裂。驾驶员始终保持降落伞阀打开，以便空气可从气球顶部逸出。地勤人员抓住连接在气球顶部的绳索，并将气囊拉到油布上。
一旦气囊着地后，工作人员就开始将空气排出气囊。气球拉平后，工作人员将其打包放入物品袋。整个过程非常类似于打包巨型睡袋。起飞前，驾驶员会呼叫气象服务机构，了解特定区域的气候和风力状况。谨慎的驾驶员只会在气象条件接近理想状态时飞行，即天气晴朗和风力状况正常。暴风雨对热气球来说极其危险，因为有可能遭到雷击。即使雨水也会带来麻烦，因为下雨会降低能见度并损坏气球（当然，无论如何，在湿漉漉的天气里到处飞行肯定很乏味）。另外还需要有适合的气流才能享受到美妙的飞行体验——风太强很容易毁坏气球。
驾驶员还会呼叫气象服务机构，大致了解气球会飞向哪个方向，以及气球升空后应怎样操纵。驾驶员可能会先释放一个探测气球（充满氦气的气球），以此来查看预定起飞地点的确切风向。如果风有可能将气球吹到禁航区，工作人员将需要寻找新的起飞地点。
驾驶员释放充满氦气的探测气球或者孔明灯以查看确切风向。
飞行时，驾驶员使用机载的高度计、升降速度表和他们自己的观测方法，了解飞行的正确高度。到达正确高度需要很高的技巧，因为燃烧器喷射和气球实际上升之间至少存在30秒的延迟。气球驾驶员必须在需要上升前提前片刻启动正确的控制装置，然后在需要停止上升时，提前关闭这些装置。欠缺经验的驾驶员经常会飞过目标，或者在稳定高度前上升过高。只有积累许多个小时的气球驾驶经验才能自如地控制气球运行。
既然我们已经了解热气球如何在空气飞行，现在让我们来看看是什么作用力使气球得以在空中飞行。实际上，热气球是地球上一些最基本的作用力的神奇表演。
不可思议的是，在地球上，我们其实一直生活在一种高压流体中。这是一种具有质量但没有形状的物质。我们周围的空气由几种不同的气态元素组成。空气中气态元素的原子和分子在四处自由飞翔，彼此碰撞，并撞击其他所有物体。当这些微粒碰撞到物体上时，每个微粒都会施加少量能量来推动物体。因为空气中有如此多的微粒，这些能量累加起来可以达到一个十分可观的压力水平（在海平面上，每平方厘米受到的压力为1公斤！）。
气压的作用力取决于两点：
微粒碰撞的比率——单位时间内发生碰撞的微粒越多，则转移到物体上的能量就越多。
冲击力——微粒的撞击力越大，转移到物体上的能量就越多。
这两项因素又由单位区域内有多少空气微粒以及这些空气微粒的移动速度决定。如果微粒越多，或者说移动速度越快，就会有越多的碰撞，因此产生的压力越大。微粒速度提高也会增加微粒的冲击力。
大部分时间我们并不会注意到气压，因为我们周围都是空气。对于所有物体来说都是一样的，某个区域里的空气微粒平均分散，因此每个点都具有相同的空气密度。如果没有任何其他作用力，就意味着所有点的气压都相同。我们不会受到这种压力推动，因为我们四周的作用力互相平衡。例如，每平方厘米1公斤的压力确实足以掀翻椅子，或从上面压碎椅子，但是因为来自上、下、左、右以及所有其他角度的空气的作用力大致相等，椅子上的每个作用力均与相反方向的作用力平衡。实质上椅子在任何角度都不会受到更大的压力。
因此在没有其他作用力的情况下，处于大气中的一切事物都能完全保持平衡，来自各个侧面的压力都相等。但在地球上，还有其他作用力要考虑，其中主要是重力。尽管空气微粒极其微小，但他们仍有质量，因此都受到地面的拉力。在地球大气的微观粒子水平上，这种拉力非常细微——空气微粒看起来沿着直线移动，不会出现明显落向地面的趋向。因此在微观角度上压力是大致平衡的。但总体来看，重力会向下拉动微粒，而且越靠近地面，压力就会越大。
原理如下：大气中的所有空气微粒都受到向下的重力的牵引。但是空气中的压力会产生向上的力，作用与重力的下拉效果相反。空气密度会积聚到平衡重力所需的任何水平，因为此时重力不足以拉下更多数量的微粒。
这一压力水平在地球表面恰好达到最高值，因为这个高度的空气需要支持其上所有空气的重量——该高度以上的重量越大，意味着向下的重力越大。当您在大气中向上移动时，其上的空气密度会逐渐降低，因而用于平衡重力的压力也会随之减小。这就是为什么压力会随着高度升高而下降。
气压的这种差异会形成我们周围空气中向上的浮力。实质上，物体下方的气压高于物体上方的气压，因此空气对于物体的向上推力要大于向下推力。但与重力相比，这个浮力相对较弱，其大小仅相当于物体所排开的空气的重量。显而易见，大多数实心物体都要比其排开的空气重，所以浮力根本移动不了这些物体。浮力只能移动比周围空气轻的物体。
现在，让我们看看热气球怎样利用这个基本原理。
对于空气中向上推动物体的浮力，物体必须比周围同体积空气的重量轻。然而比空气轻的物体，明显并不存在。真空物体可以具有体积但是没有质量，因此看起来，内部真空的气球应该可以借助周围空气的浮力飞起来。然而由于周围存在空气压力，这实际上并不可行。气压不会压瘪充满气体的气球是因为气球内部的空气向外的推力等于气球外部空气向内的推力。但是，真空物体没有任何向外的压力，因为其内部没有微粒去碰撞任何物体。没有相等的压力用以平衡，外部的空气压力很容易就会压瘪气球。而任何能够承受地面空气压力的坚固容器都过于沉重，以致于浮力无法升起这些容器。
另一个办法是使气球充满密度低于周围空气的气体。因为气球内空气的单位体积质量要低于大气中的空气，所以气球内的空气将比气球所排开的空气轻，这样浮力就能使气球上升。但是单位体积的空气微粒越少意味着空气压力越低，因此周围的空气压力会挤压气球，直到气球内部的空气密度等于外部的空气密度。
所有这些结论，都以气球内的空气和气球外的空气处于相同状况为前提。如果我们改变气球内部的空气状况，就可以在保持空气压力不变的同时，减小空气密度。我们从上一节内容可知：作用在物体上的空气压力取决于空气微粒碰撞此物体的频率以及每次碰撞的力。我们发现可以通过两种方式提高整体压力：
增加空气微粒的数量，这样可以让更多的微粒冲击给定的表面区域。
提高微粒的速度，这样微粒将更频繁地撞击某个区域且每次撞击时产生更大的冲击力。
气球内单位体积空气的微粒数量较少，但是因为这些微粒移动速度更快，所以内外空气压力仍保持相等。
即使在喷气式飞机、直升机和航天飞机当道的今天，热气球依然如此受欢迎，就很能说明热气球的魅力了！
乘热气球航行的感觉是怎么样的？那是一种非常宁静平和的体验。因为气球随风飞行，您感觉不到一丝微风。没有人们通常以为高空中会有的大风，相反飞行非常安全平静——您只不过是升离地面并随着大气中的空气一起移动！
来源：热气球村
免责声明：本头条号所载内容为本头条号原创或网络转载，转载内容版权归原作者所有。如涉及作品内容、版权或其他问题，请跟我们联系！转载内容为作者个人观点，并不代表本头条号赞同其观点和对其真实性负责。本头条号拥有对此声明的最终解释权。
