初.71.埃及热气球爆炸原因初探

重庆育才中学   初2014级    陈奕君

摘要：本文初步探讨了热气球的工作原理，热气球爆炸的原因分析，揭示事故造成原因。

关键词：热气球爆炸 原因分析

一、问题的提出

 2013年2月26日清晨， 埃及南部旅游城市卢克索发生一起热气球爆炸事故。包括９名中国香港游客在内的１９人在事故中不幸遇难，另有两人受伤，给家人带了巨大悲痛^[1]。热气球在高空爆炸，造成了惨剧的同时，究竟是什么原因导致了热气球的爆炸而引起惨剧的呢？热气球的原理是什么？怎么样才能避免热气球类似惨剧的发生呢？

二、猜想与假设

    热气球一般是利用浮力原理实现在高空飞行的，里面往往装的是密度比空气小的氢气等气体，而氢气易发生爆炸，会不会是氢气与明火爆炸引起的呢？或许是驾驶员操作不当导致高温气体抛出而引起的火灾呢？

三、研究内容

（一）热气球的原理

热气球是利用加热的空气或某些气体比如氢气或氦气的密度低于气球外的空气密度以产生浮力飞行[2]。热气球主要通过自带的机载加热器来调整气囊中空气的温度，从而达到控制气球升降的目的。热气球的基本原理是热胀冷缩。当空气受热膨胀后，比重会变轻而向上升起。

热气球主要由一个巨大的气囊和一个用于装载人员或物品的吊篮以及用于加热空气的燃烧器组成。燃烧器将燃烧加热的空气由气囊下部的端口喷入气囊，热空气聚集在气囊中产生升力，使气球拖起吊篮一同升空。目前球囊通常由阻燃的强化尼龙或涤纶制成。球囊的质地很薄、很轻，但却有非常好的抗拉强度，而且是不透气的。吊篮由藤条编制而成(我国大多数采用东南亚进口的材料)，着陆时能起到缓冲的作用。

燃烧器是热气球的心脏，比一般家庭煤气炉的燃烧能量大150倍。当主燃烧器点燃时，火焰有2-3 米高，并发出巨大的响声。点火燃烧器是主燃烧器的火种。一直保持火种，不会被风吹熄灭。另外，热气球上有两套燃烧系统以防备空中出现的故障。热气球通常用的燃料是丙烷或石油液化气，气瓶固定在吊篮内，一只热气球能自带80公斤的液体燃料。

热气球没有动力系统，在空中是随风而行。但是，由于风在不同的高度有不同的方向和速度，驾驶员可以根据飞行需要的方向选择适当的高度。热气球上也会搭载一些仪器，包括高度计、升降速度表、温度计等，以用来指示高度、显示上升和下降速度、球囊内的空气温度等。热气球的动力就是燃烧器，没有方向舵，它的运动方向必须是随风而行。不同高度、不同时间、不同地点，风向都是不一样的，想调整方向就需寻找不同的风层。热气球的升和降与球体内气温有关，球体内气温高，气球重力减小，小于浮力时，气球就上升，球体内空气温度下降，球体产生的浮力小于球体自身重量和载重，气球就开始下降

（二）热气球爆炸的原因分析                                 

热气球是靠浮力而上升的，而热气球之所以会上浮是因为氢气或

氦气的密度低于气球外的空气密度

以产生浮力飞行。而所装的氢气就

是一种易爆炸的气体。

氢气一遇到明火就会爆炸，而且爆炸力非常大，而与它仅隔一个元素周期表的氦气却是非常安全，但是造价非常昂贵。国际航空联合会（FAI）下属的气球理事会（CIA）根据填充的气体不同，把气球分成四类^[3]：

AA型：填充比空气轻的气体如氢气或氦气，气囊不密闭，没有加热装置；

AX型：

气囊中填充空气，通过装置对空气加热，使之变轻获得升力，又被称为热气球；

AM型：既填充“轻气”（如氢气或氦气），又具有加热装置的气球，又被称为罗泽（Rozier）气球；

AS型：

填充“轻气”（如氢气或氦气），气囊密闭，由于高度可通过充气量控制，用于科学研究。

而这次热气球爆炸的原因可能是因为氦气的密度没有控制好， 而印度方面所说是因为乘客在热气球上吸烟导致热气球爆炸的说法是完全错误的。如果烟头都可以引爆热气球，那热气球里的气体就不可能是氦气，比如现在有许多人为了牟取暴利，而在气球里装天然气，虽然这样省钱，都是也增大了人们的安全指数，人们对天然气的爆炸威力不是怎么的了解。通俗的讲吧，一个普通的天然气气球可以轻而易举的把一个教室的天花板掀开，所以说热气球的爆炸肯定是人为事故。

四、研究结论

在热气球下降到距地面5米的时候，或许是因为操作失误，连接吊篮内燃气罐和引擎的软管突然断裂，罐内的高压燃气喷出，遇到引擎上方的火焰后发生爆炸，吊篮化成一片火海。热气球驾驶员穆拉德和两名英国游客见状立即跳出吊篮。因吊篮重量减轻，热气球迅速升向高空，最终停在距地面400米处。此时的吊篮已被黑烟和火光团团包围。大约10秒后，热气球内发生爆炸，随后摔落在一片麦田里。

参考文献

[1] 李姝莛,田栋栋. 埃及南部发生热气球爆炸事故１９人遇难［EB/OL］.http://news.xinhuanet.com/2013-02/26/c_124391017.htm, 2013/02/26.

[2]彭前程，杜敏.义务教育教科书 物理 八年级下册[M].北京：人民教育出版社，2012，58-59.

[3]百度百科.热气球的种类［EB/OL］. http://baike.baidu.com/view/37167.htm

评：本文从新闻上的重大事件出发，通过查阅资料，分析了热气球爆炸的原因，论述完成，论据充分！结论真实可靠！