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“查理气球”与第一个死于航空事故的人_航空史

2019-11-20 航空史

“查理气球”与第一个死于航空事故的人_航空史
 
这里说到的查理是法国年轻的物理学家、教授,他就是那位于 1787 年算出气体受阻膨胀系数“查理定律”的教授,对气体的特性了解得颇为透彻。当时人们普遍认为,热气球中烟装得越多,热气球就能升得越高,就能在空中停留的时间越长。然而查理以他对于气体研究的渊博知识,认识到热气球之所以能够升空,是因为空气受热膨胀,比重变小,重量变得轻于空气,根据阿基米德的浮力原理,就像船浮升在水面上的道理一样,热气球浮升到了空中。
 
由此他还认为,热空气并不是产生升力的理想气体,因为他立即想到了在这之前的 1766 年,英国化学家卡文迪许已经发现氢气要比空气轻得多,也比现在人们得到的热空气要轻得多。而且氢气的比重是稳定的,而热空气的比重受温度的影响,它一旦变冷就仍旧回到空气原来的比重,也就是说,这时它就会从空中坠落下来。于是,查理决定用氢气作为充填气球球囊的气体,以便得到更好的浮升效果。就在这之前,有两位科学家研究出了在丝绸上涂橡胶的方法,用这种办法可以得到在当时来说是最好的不透气材料。这一研  
究成果又给了查理很大启发:可以用这种材料制作气球的球囊。
 
科学的发明与创造几乎都是在前人的成果上的一种再创造和再发明。氢气重量的发现和不透气材料的研制,单独看上去并没有什么特别伟大的地方,但是一旦把这两者结合起来,就会产生一个飞跃。
 
查理就是这样一个飞跃的实践者。他用丝绸上涂橡胶的复合材料制作了一个直径 4 米的气球球囊,他计算了一下,要充满这只气球,大约需要 620 米 3 的氢气。
 
然而,当时人们只能采用使铁和硫酸加水进行化学作用的方法,将硫酸中的氢分解出来。查理日以继夜地工作,终于制得了能将气球充满的氢气。 1783 年 8 月 26 日,查理的氢气球缓缓升入空中,渐渐地钻入云层。遗憾的是,这只氢气球——世界上第一只氢气球再也没有完整地返回地面。据说,后来有人在地面上捡到了几块氢气球的碎片,显然氢气球在空中爆破了。这个结果大概查理没有估计到:由于高空的空气比地面的要稀薄,它的压力也就变小了,而氢气球内的氢气由于装在不透气的气囊里,压力没有变化,它就会膨胀而最后导致了爆破。
 
据说,观看这次氢气球飞行的人中,有一个人向查理提出了质问:“气球有什么用处?”美国的一位科学家、外交家富兰克林当时也在观众中,他向那个质问人提出了反问:“先生,一个刚生下来的孩子有什么用?”
 
1783 年 12 月 1 日,查理和另一个人,一同乘坐氢气球从巴黎起飞,实现了首次气球载人飞行。这次飞行,氢气球上升到 300 米高度,在空中飘浮了大约 2 个小时。此后,人们把氢气球称为“查理气球”。
 
在那个年代,热气球和氢气球都很不成熟,两种的气球都容易着火、漏气,而且飞行时间都不长,又很难操纵。但从总体上看,氢气球要比热气球先进得多。因为热气球要想多在空中停留,就需要装载大量的稻草或其他易燃材料,以便不断添加燃料。
 
那么,可不可以将热气和氢气混合在一起,制成一种混合气球呢?有人想到了这一点,这个人就是前面我们提到的,第一个实现乘气球飞行的人— —那个热气球爱好者罗齐尔。
 
时至今日,我们都已知道这样一个普通常识:氢气是一种强烈的还原剂,是可燃气体。如果将氢气和热气混合,再点燃燃料,结果是十分可怕的。
 
可惜罗齐尔当时没有意识到这一点,他冒险登上了一只混合着大量氢气的热气球,气球在点火后立即起火爆炸坠毁了。罗齐尔又创造了航空史上的另一个第一:他是第一个死于航空器事故的人。
 
航空史的发展从它一开始就充满着惊险,充满着失败。这是因为,人类对大自然的认识是有一个过程的,在当时,人们对氢气的许多特性还没有认识清楚。所以,在科技的发展史上,有时候失败是不可避免的。这个道理,人类在付出了许多代价之后,渐渐地越来越认识清楚了。