互动科普

为了建造一个能够环球飞行的气球，工程师们撕下了航空史上的一页。

一旦你已到过月球，你将会做些什么？随着20世纪如爬虫般有些笨拙地向它的暮年临近，航空史上仍然有待完成的重大成就主要集中在人类最古老的飞行发明周围：简陋的气球。随着气球驾驶员率先在1978年乘气球横越大两洋，接着又在1981年横跨太平洋，最后剩下的可让人激动的事就只有着陆的环球飞行了。

而乘气球环球飞行几乎不属于超级大国间的竞争范围之列。(想象一下一位总统的谆谆告诫吧：“我们之所以没有选择乘气球环球飞行，是因为它太简单而不是太难！”)因此在过去的20年间，一小批家财百万的运动员和冒险家已在打算夺取这最后的荣誉——不是为国家而是为了个人。最后，两名气球勇士于1999年3月获此殊荣：Bertrand Piccard和Brian Jones乘坐Breitling Orbiter3气球实现了环球飞行。

尽管环球飞行的气球比起普通气球(也就是在村县集市上拴在柳条筐上的那些五颜六色的泪珠形的尼龙袋)来是巨大的进步，但作为一项技术成就，它的地位远在登月舱(甚至一架普通的安全客机)之下。常见的运动气球高18米(60英尺)，体积为2550立方米(9万立方英尺)，由丙烷炉加热。气球上有足够的燃料，它保证气球可以恰好以风速顺风安稳飘行达两个小时。

体积更大的持久性气球飘行的距离还要长得多，然而每当夜晚来临，气囊中的热量便会辐射到空间，气球驾驶员被迫抛掉气球上压舱物和燃料总重量的10％到20％，以确保气球不致落入海中或是撞到山顶。由此换算得出的气球的自然连续飘行时限为4到8天之问，因此这种气球不能用于连续3周的环球飞行(最小距离为38600公里或24000英里)。

为了设计一个可维持如此长距离飞行的气球，工程师们从气球的早期历史里选出了一页：准确地说，是1783年末。仅仅在Pilãtre de Rozier和Marquis d’Arlande一家子成为乘热气球飞行的先行者的数天后，法国佬Jacques Charles乘氢气球升上天空。刚好18个月后，Rozier计划乘混合气体气球(同时使用用火焰加热的空气和充满爆炸性氢的气囊)作一次横跨英吉利海峡的长距离飞行。不久他便成为航空史上第一个遇难者。

尽管如此，航空工程师Don Cameron——他的Cameron气球公司在运动气球制造业中居于领先地位，其总部位于英国的布里斯托尔——却认为Rozier的双气体结构很有发展前景。与空气不同，轻气体不需连续消耗燃料便可保持其很轻的重量，例如氢，或者后来才发现的爆炸性较弱的氦。但是，轻气体也有加热时上升、冷却时下降的性质，所以燃烧炉和热空气迟早都用得着。

Cameron气球公司特殊项目负责人Alan Noble说：“制造能长时问飞行的气球的秘诀在于使氦日夜保持温度相同。但问题是白天由于日光照射可能会使温度升高，而晚上气球又容易将热量散发到黑暗的外部空间。我们的工作就是尽可能保持温度稳定。”Cameron公司所谓的Rozier式设计是将氦气囊置于一个由丙烷加热的倒置空气锥上。为了使气球上升，气球驾驶员给空气锥加热，而空气锥又加热氦并使其膨胀。气球的外部气囊包括两层，两层之间的密封空间把晚上的热量散失减少了50％。白天太阳接着给氦加热，但一旦气球上升超出了预定高度，太阳能风扇便吸入冷空气从而保持内部温度的恒定。“我们称之为双层空气调节结构。”Noble说。这也是Cameron的成功之处——大多数连续长距离飞行都是Cameron制造的Rozier系列气球完成的，包括Breitling Orbiter 3气球。

悬挂在这种复杂气袋下的是一个吊舱，它必须提供宇宙飞行器密闭舱中的所有生活设施：睡觉的地方、食物贮备、一个抽水马桶以及生活必需品。在速度超过每小时115公里(即每小时70英里)的急流中(该急流位于6000米到15000米高度之间)，温度在零下56摄氏度(零下69华氏度)附近徘徊。一个毫无保护设施的人在这里只能生存大约几分钟。Breitling Orbiter  3气球的吊舱实质上是一个5．5米长、直径恰好大于2．75米的圆柱体，由密不透气的凯夫拉纤维和碳纤维制成。通过在2500米高度(这个高度几乎与客机机舱的压力高度相同)密封吊舱的简单方法使其压力保持在高度2500米的气压上。氧罐为舱中人员提供呼吸用的氧，锂过滤器则清洗呼出的二氧化碳。当舱内压力有不大的下降时，舱内人员还可利用舱中的储备用氮进行再加压。

仪器己少得不能再少了：双VHF(甚高频)航空波段无线电装置和双HF(高频)短波无线电装置用来与空中交通指挥中心通信，Inmarsat C设备用于键盘输入信息以进行任务控制(Noble说：“你不能误解一条输入的信息。”)Inmarsat M用于语音，连接到Inmarsat C上的三层备用的全球定位系统接收机则用来导航。此外还有备用测高计、垂直速度指示器和燃烧炉控制器，两排丙烷气缸则位于外部的两侧。

然而，在任何成功地乘坐气球(这意味着在反复不定的风上飘行)完成的环球飞行中，运气都是最重要的条件。最近几年的冬天(所有的气球环球飞行都在冬天开始，那是急流最猛烈的时候)，有6个团体在准备放飞气球。但“不屈不挠奖”应该授予美国的Steve Fossett。他的环球飞行生涯始于1995年1月，他驾驶Cameron公司制造的Rozier气球从汉城飞往萨斯喀彻温，这段距离在当时绝对是世界纪录——9878公里。1996年初他从南达科他州升空，可不久就因气球的外部气囊开始破裂而降落了。1997年他又在从圣路易斯到印度的途中发扬了单飞精神，这段距离长达16674公里，但他因为燃料用尽而中途着陆。接着在1998年他乘气球从密苏里州飞往俄罗斯的克拉斯诺达尔(全程长ii748公里)，又因技术问题被迫降落。同年8月Fossett再接再励——从南半球出发——这次他的Rozier气球被一次暴风雨弄破了，因此只能迫降在海上。以拥有维尔京娱乐和航空王国扬名的Richard Branson本人就曾进行过两次环球飞行，但都功亏一篑。他在自己的1998 ICO全球气球上为失去气球的Fosset提供了一个座位，但这次飞行计划在飞过21450公里后又以燃料用尽告终。

以Piccard为首的BreitlingOrbiter气球乘员们的顽强劲头也只稍差一点儿。在1997年的尝试中他们只飞了6个钟头就因为一个小钢夹松动造成吊舱被燃料淹没，从而迫降在海上。1998年1月Piccard作为BreitlingOrbiter2气球的指挥，乘该气球从瑞士到达缅甸，但中国拒绝同意该气球进入领空。而当年Piccard和Jones联合指挥的BreitlingOrbiter3气球却大获成功：天气、技术和国际政治等因素都为这次飞行创造了有利条件，此飞行是从瑞士到埃及，飞行距离为42714公里，飞行时间为l9天l小时49分。

然而现在人们已不满足于过去的目标了，那么可敬的冒险者们和他们耗资巨大的气球飞行还会玩出些什么新花样呢？Noble已有答案：“我们的下一次飞行计划是明年组织一个女子环球飞行队。FAI(国际航空联合会)已宣布它将在2001年前后发起一次气球环球飞行比赛。”当然，保持了38年之久的世界高度纪录(34668米)——由美国海军指挥官Malcolm Ross和Victor Prather创下的纪录——正等着有人去打破它呢。

“航空学上只有三个绝对纪录：飞行距离、持续时间和高度，”Nobble说，“前两个纪录都是使用我们公司的Breitling气球系列的冒险者创下的，我们乐意帮助他们创下第三个纪录。”

兴许气球指挥官Piccard将会实现这个目标吧。