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來源：互聯網

氫氣球（英文：氫 Balloon，別名：空飄），即其內充滿氫氣，并靠氫氣浮力向上漂浮的輕質袋狀或囊狀物體。

世界上第一個氫氣球誕生于1780年，由法國化學家布拉克把氫氣灌入豬膀胱得以制成。1783年8月，法國發明家雅克·亞歷山大-塞薩爾·查爾斯 (Jacques Alexandre-César Charles)設計并實施了世界上首飛的不載任何乘客和貨物的氫氣球。1783年12月1日，查爾斯和尼古拉斯-路易斯·羅伯特駕駛著他們的第二個氫氣球進行了載人飛行。隨著時間的推移，氫氣球的種類和作用不斷豐富，1784年，羅伯特兄弟嘗試做了一個橢圓形的氫氣球，并希望可以通過槳和傘來操縱它的飛行方向。但未能成功。在美國內戰期間，聯邦軍部署了一支氣球部隊來偵察敵人的位置。1897年瑞典探險家S.A.安德烈試圖乘氫氣球抵達北極，氫氣球降落后，乘客很快就死了。1887年（光緒十三年），上海江南制造局的華蘅芳成為中國第一個自制氫氣球的人。1902年，德國氣象學家阿斯曼第一個提出用橡膠氣球來探測大氣；1927年蘇聯氣象學家研究出無線電探空儀法，促進了橡膠膠乳氣球的快速發展。第二次世界大戰期間，日本人利用攜帶炸彈氫氣球轟炸美國，1955年中國第一家膠乳氣球生產廠家成立，成功研制能測云測風的氣象氣球。

氫氣球一般有橡膠氫氣球、塑料膜氫氣球和布料涂層氫氣球等幾種，較小的氫氣球當前多用于兒童玩具或喜慶放飛用。較大的氫氣球用于飄浮廣告條幅，氣象上可用氫氣球探測高空，施放氫氣球是氣象部門創收的重要項目之一；軍事上可用氫氣球架設通信天線或發放傳單。

歷史沿革

世界上第一個氫氣球誕生于1780年，由法國化學家布拉克把氫氣灌入豬膀胱得以制成。

1783年6月5日，蒙戈爾費埃兄弟成功地使無人的熱氣球升空，法國發明家雅克·亞歷山大-塞薩爾·查爾斯 (Jacques Alexandre-César Charles)對其做了改進。查爾斯從熱空氣密度小而使氣球上浮升空的道理出發，認為應向氣球中充入氫氣。他認為氫氣比空氣更輕，應該更有利于氣球的升空。幫助查爾斯制作氣球的是羅伯特兄弟，兄弟倆主要負責制作氣球的支架、吊籃，在薄綢上噴涂橡膠，用以做成氣球。查爾斯負責準備有關原料，獲得氣球所需要的大量氫氣。

1783年8月27日下午，在巴黎市中心的練兵廣場，查爾斯把他的氫氣球釋放升空。它升高到915米的高空時，遭遇到了一場暴風雨。45分鐘后，降落到24千米外的小村莊果尼斯。當地的農民看到氫氣球還以為是怪物，便將其砸成了碎片，這是人類歷史上第一次成功地完成了氫氣球的無載人飛行，同年12月1日，在巴黎的宮廷花園，“查爾斯氣球”二度升空，查爾斯和小羅伯特登上了氫氣球，氫氣球飛行了約兩個小時，曾上升到1600米的高度，橫越了43千米，緩緩降落在巴黎北方一個小鎮附近，小羅伯特從懸籃中爬了出來。重量減輕之后的氫氣球再次升空，這次甚至上升到了2745米的高度，又繼續飛行了十多千米，最后在雷伊塔附近著陸。這是氫氣球的首次成功載人飛行。

1784年，羅伯特兄弟嘗試解決氫氣球的一個主要缺陷，即只能隨風而行。當時他們做了一個橢圓形的氫氣球，并希望可以通過槳和傘來操縱它的飛行方向。但是，實驗沒有成功；氫氣球無法用作公共交通工具，但人們發現了它在其他領域的價值。在美國內戰期間，聯邦軍部署了一支氣球部隊來偵察敵人的位置。1870年至1871年，普魯士王國人圍攻巴黎時，有60多只氣球從巴黎上空成功飛離。1897年瑞典探險家S.A.安德烈試圖乘氫氣球抵達北極，氫氣球降落后，乘客很快就死了。

1887年（光緒十三年），天津武備學堂買到一個法國制造的一個舊氣球。學堂要求德國教官利用這只氣球作表演，而這位德國教官百般推托，不作表演。當時，上海江南制造局的華籬芳利用一個法國制造的一個舊氣球，并另外制成一個直徑五尺的氣球，再把自制的氫氣灌到球里，使氣球飛上天空，成為中國第一個自制氫氣球的人。

1900年左右，飛艇和氣象氣球先后出現；1900年德國人斐迪南·馮·齊柏林伯爵制造了第一架硬式飛艇，即用內部骨架來維持其外形和剛性的飛艇，其內部充上氫氣就可升空。1902年，德國氣象學家阿斯曼第一個提出用橡膠氣球來探測大氣；1927年蘇聯氣象學家研究出無線電探空儀法，促進了橡膠膠乳氣球的快速發展。1915年1月19日，德國利用飛艇第一次從1500米高空空襲了東英格蘭，第二次世界大戰期間，日本人利用攜帶炸彈氫氣球轟炸美國，在1萬個氫氣球炸彈中，有1000個氣球最終成功抵達目的地。1955年中國第一家膠乳氣球生產廠家成立，利用國產天然膠乳為主體原料，采用離子沉積法成功研制能測云測風的氣象氣球。隨著科技發展熱氣球的材料一再變更，不斷提升其耐寒性、耐臭氧，和耐光老化性能，探空氣球在外形結構上，經歷了由簡單到復雜又到簡單的過程，氣球升空高度提高，氣球的可靠性也在增加。

隨著時間的推移，氫氣球的種類和作用不斷豐富，有用于飄浮廣告條幅的商用氫氣球，有探測高空的氣象用氫氣球以及節日和玩具用小型天然橡膠氫氣球等，氫氣球的填充氣體只有氫氣和氦氣。

基本設計

一般氫氣球

一般氫氣球的球面材料都是由塑料薄膜制成，下面連有吊籃，用于裝載探測設備和儀器，吊籃內有壓艙物，作為控制氣球升降之用，氣球底部有放氣裝置。

氫氣密度小，比空氣輕，其密度為0.0899克每升。因此氫氣球的氣囊下方都是封閉的，不需要進行加熱。在地面時由于大氣壓力作用，氣球體積不能太大，隨著高度的升高，大氣壓力逐漸降低，氣球的體積會逐漸增大，當氣球內的氣體膨脹到超過球體體積時，可以從下部的放氣口溢出，以保證氣球不會破裂，并可維持在所需的高度，這種氣球稱為零壓差式氣球。在某一高度上浮力和重力達到平衡，則氣球維持高度不變，并利用高空大氣環流飛行，可通過放出氫氣或拋掉壓艙物使氣球下降或上升。

系留氣球

系留氣球采用流線型設計，用纜繩拴在地面絞車上，控制其在大氣中飄浮高度的氣球，而球體內充氦氣。這種氣球升到高空后或者因為壓強變小而自爆，或者啟動其自帶放氣設置，達一定高度后自動放氣降落。

漂浮原理

根據阿基米德定律（又稱浮力定律），其數學表達式是：，浸在液體或氣體中的物體會受到向上的浮力，浮力的大小等于物體排開的液體或氣體所受的重力。具體來說就是，氣球填充較低密度氣體后，體積膨脹排開空氣，而排開的空氣重量就是氣球所受到的浮力。由于低密度空氣比同體積的空氣輕，即使加上氣球外皮的重量，氣球整體受到的重力也較輕。于是乎，浮力大于重力，氣球就飄起來了，然后越飛越高。

種類用途

氫氣球一般有橡膠氫氣球、塑料膜氫氣球和布料涂層氫氣球幾種。氫氣球在軍事中，在氣象中都有重要作用，現更普遍運用于各類節日及慶典活動中。

軍事用途

氫氣球在軍事中，主要用于通訊、偵察、宣傳等。還可用氫氣球發放傳單。

節日及慶典活動

在節日中，通過懸掛氫氣球可以增強節日色彩，渲染慶典氣氛，還可用于飄浮廣告條幅。

氣象活動

施放氫氣球是氣象部門創收的重要項目之一。氣象用氫氣球是用橡膠或塑料等材料制成球皮，充以氫、氦等比空氣輕的氣體，攜帶儀器升空，進行高空氣象觀測的觀測平臺。氣象氣球是把不同高度和經緯度的溫度、氣壓、空氣濕度、風向風速等數據通過信號發回地面，從而獲得關鍵的氣象要素值。

危險性

氫氣易燃易爆，它在空氣中的爆炸極限是4%~75%之間，氫氣球的氫氣極易泄漏，而且無需明火，僅僅是橡膠摩擦產生靜電引發的電火花，也足以引燃或引爆氫氣球，遇高溫也易引發事故。需要注意的是，純凈的氫氣本身不會爆炸，但與氧氣混合后遇火會爆炸。而且很多氫氣球里填充的氫氣不夠純，再加上灌裝過程中可能會混入少量空氣，這使本就危險的處境更加危險。

根據2006年《關于進一步加強施放氣球安全管理工作的通知》及后續司法解釋（2024年朝陽區法院判例援引），在公共場所灌充、施放氫氣球及手持氫氣球均屬明確禁止行為，違法者可依據《刑法》危險作業罪追責；該通知同時提倡以惰性氣體取代氫氣等易燃易爆氣體作為施放氣球的填充物，以減少安全隱患。2024年合肥市進一步規定民用氣球不得使用氫氣充裝。

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