这位热气球飞行员从父亲那里学会了如何随风而行

乘坐热气球飞行意味着操作员无法确切知道他们将降落在哪里。以下是这一切的工作原理。
hot air balloon in the sky
Dawn McKenzie

在空闲时间,Dawn McKenzie 会乘坐热气球在空中翱翔,自从她 19 岁获得 FAA 颁发的飞行执照以来,她就一直在这样做。

McKenzie 的父亲 Ted Gauthier 教她飞行。Gauthier 和他的五个兄弟中的四个几十年前开始玩热气球,他将自己的技能传授给了女儿,她是家里唯一一个从事这项运动的女性。他们一起飞行直到他于 2021 年去世,McKenzie 恢复驾驶父亲制造的 62,000 立方英尺的热气球 Daydream。

今年 7 月,McKenzie 与她的叔叔 Marty(她父亲的兄弟)一起参加了 2023 年美国女子热气球全国锦标赛,Marty 担任她的领队。驾驶这些精美、色彩斑斓的飞行器之一,每次飞行前都需要进行大量研究——主要是关于风、云和降水等天气因素——以及相当大的勇气,尤其是在独自一人坐在吊篮里时。 McKenzie 乐在挑战。

这就是飞行过程的工作原理。

风力

McKenzie 说,驾驶热气球是一件严肃的事情。它是人类承载飞行最古老的形式,并且拥有出色的安全记录。 McKenzie 说,热气球飞行员要想升空,“天气几乎必须完美”。在准备起飞时,热气球飞行员会从各个角度检查天气,仔细分析 RyanCarlton.com(由同名热气球教练经营)或 Windy.com 等网站上的风速。

McKenzie 说:“这些信息也有助于我们根据目的地确定起飞地点。”“我们必须确保天气预报没有雨或风暴,并且能见度至少要达到五英里。如果露点温度与气温太接近,很可能会有雾。”如果起雾,她就不能飞行。

作为一名经验丰富的飞行员,McKenzie 在起飞前有一份检查清单。天气分析、机组人员准备和简报、导航计划、起飞地点选择、飞行前检查等等。(她的本职工作也涉及交通运输;她是福特的传播经理,是 Super Duty、F-150、F-150 Raptor、Ranger 和 Maverick 等卡车的专家。)

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一旦她进入吊篮并离开地面,McKenzie 会继续密切监测天气和风,管理丙烷罐中的燃料,扫描区域中的障碍物,并进行持续的航空决策,这是一个系统性的方法,飞行员通过该方法在给定的一系列情况下持续确定最佳行动方案。

McKenzie 说:“最具挑战性的是天气的不确定性。”“我们会去场地准备出发,但必须等到天气平静下来。你必须非常灵活和耐心,这可能很有挑战性。”

hot air balloon in flight
Dawn McKenzie

准备飞行

首先,McKenzie 根据风向选择起飞地点,以决定她想前往的方向。然后,她和她的机组人员组装燃烧器组件并将其连接到吊篮上。他们将吊篮侧翻,铺开气球织物(称为球囊),将球囊的电缆连接到吊篮上。机组人员使用强力风扇撑开气球的开口,用冷空气将其充气。McKenzie 打开她的丙烷罐,确保她的机组人员已准备好,然后使用燃烧器向气球喷射长 15 英尺、宽 5 英尺的火焰,加热空气以稳定并使气球升起。

一旦球囊(气球系统中容纳热空气的织物部分)内部有足够的热量,它就会变得浮力,并向上漂浮,试图升到周围较冷的空气之上。考虑到吊篮及其所有乘客的质量,需要很大的向上力(或浮力)来抵消重力,这就是为什么热气球通常如此庞大的原因。Dawn 的一个气球有 90,000 立方英尺,高约八层楼。

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在气球顶部,有一个巨大的圆形材料面板,称为降落伞顶部,用于排出热量或给球囊充气。在充气过程中,降落伞顶部用魔术贴固定,它通过一条长长的红色绳索连接,飞行员使用该绳索排出气球中的热空气;它会很快重新密封。通过这种方式,McKenzie 控制她的爬升或下降。

转向取决于风向。随着气球升高,它会从一个方向或另一个方向接收风,知道风来自哪个方向以及在哪个高度决定了飞行员应该飞到哪里才能到达目的地。

McKenzie 说:“例如,有时当你离地面较近时,你会向左走,而离地面较高时,你会向右走。”“风在不断变化,所以我们在飞行前和设置后,甚至在空中时都会查看报告。”

McKenzie 和大多数飞行员一样,喜欢在日出和日落的几个小时内飞行,因为白天通常有不适合热气球飞行的热活动。这些热垂直气流使控制气球更加困难,增加了需要尽可能避免的严重危险因素。

McKenzie 说:“路面散发的热量会使不稳定的空气向上升起,并将暖空气向上推。”“它会将气球一起推上来,所以你可能会在你没有计划的情况下开始爬升或下降;这真的会让人感到不安。”

她说,风速低于 10 节(约 12 英里/小时)是理想的。美国国家海洋和大气管理局将节描述为每小时一海里,用于测量速度;一海里略大于陆地上的标准英里。

McKenzie 说:“你并不总是确切地知道自己将降落在哪里,但这很令人兴奋。”“这让它成为一次冒险。”

 

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Kristin Shaw

特约撰稿人

Kristin Shaw自2022年起为Popular Science撰写汽车相关文章。在成为一名专注于汽车的记者之前,她在电信、科技和航空领域积累了丰富的经验。


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