科学网—没想到吧，今日刷屏的巴黎奥运主火炬台竟然不是“热”气球！它甚至没有火！
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2024-7-27 22:29
| 个人分类: 浮空器 | 系统分类: 科普集锦
今天凌晨，巴黎奥运会主火炬台惊艳亮相，竟然是一个气球带着的火炬台，火炬手最后点亮主火炬台之后，气球缓缓升空，照亮夜空，作为现代热气球的发源地，法国人的浪漫气质在 此 时此刻 升华了。
所有的媒体，不论大小，主流非主流，都把这个气球叫做“热”气球，当然我们看到了主火炬点燃之后的光和“热”（似乎散发着燃烧生成的烟气），从这个角度讲，把它叫做“热”气球也没毛病。
但在浮空器的专业领域，热气球是有明确的定义的。我们引用 国际航空联合会（FAI）下属的气球理事会（CIA）更精准的分类方法。
CIA根据填充的气体不同，囊体的密闭情况，把自由气球分成四类：
AA型（零压气球）；AX型（热气球）；AM型（Rozier气球）；AS型（超压气球）。（ 国际航空联合会对气球的分类 ）
AX型气球的定义：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；
想要对浮升气体加热，就不能密封球体
所以热气球球体下面的细节是这样敞开的，这样燃烧器的火焰才能把空气加热，空气体积膨胀，密度变小，成为轻于空气的浮升气体，聚集在球体上部，才能够因为排开空气的浮力大于系统总重量，使气球升空。
那么巴黎奥运会火炬台气球是否是开放气球呢？看一个画面特写。
看这张图，球体下部显然不是敞开的，而是有一个黑色的阀门。这类部件在浮空器上非常常见，是一个排气阀，或者进气风机的位置。
这是我上次乘坐的杭州西溪湿地空中揽胜系留气球底部，就有类似的部件，总之它的球体是密闭的，而不像热气球那样是开放的。
既然球体密闭，那就很好解释了， 那一定不是热气球 ，所以它里面填充的是常温下就轻于空气的气体，大概率是氦气。
有一些网友提问了，主火炬台飞在空中之后，那它飞到哪里去了呢？作为奥运主火炬台，总不能随风飘飞吧。这个问题问的好，当然不会随风飘，它会在那个位置 稳稳地悬停在空中，直到本届奥运会结束，圣火熄灭。
因为，它是一个系留气球呀。
在吊舱的下面是有一根系缆（ 晚上光线不足，系缆看不清楚 ）跟地面的绞盘连接的，系缆除了可以约束气球停留在空中外，应该还有供电电缆。毕竟气球上面的炫目的灯光，以及压力控制系统等等，都是需要持续供电的，如果在奥运会期间主火炬台一直作为标志性建筑停留在空中，那比较合理的方案还是通过地面提供电力。当然也可以带一个容量足够大，可以提供球上设备工作半个月的大电池，但感觉没必要。
典型的系留气球光电复合缆构成
所以答案揭晓， 巴黎奥运会的主火炬台就是上面这样的一个 系留气球 ，如果下面的吊篮载人，就可以用于“空中揽胜”，我觉得巴黎奥运会结束之后可以保留这个项目，毕竟这个位置挺好的，毗邻塞纳河畔，远眺埃菲尔铁塔。
法国是热气球的发源地，所以在本次巴黎奥运会上的主火炬采用了系留气球的方式，从视觉效果上令人拍案叫绝，又致敬了经典，非常的合情合理。 法国人对气球是有一种特殊的情怀的，比如1900年的巴黎奥运会，就曾经有气球比赛的项目，当然因为竞技性较差，后面的奥运会取消了。
1900年的巴黎奥运会还是当时世界博览会的一部分
根据央视直播画面提供的数据，气球的高度大约30m，直径大约22m，我们不难找到这个气球的提供商（根据网络搜索的数据 推测 ）。
该公司的Aero30系留气球，官网上是这么介绍的：世界上最大的载人观光系留气球，可以载客30人，体积6000立方米，升空高度150m，高度大约 34m ，直径大约 22m（高度和直径数据基本吻合） 。
他们的气球晚上是这个样子的。
升空之后是这样子的，可以清晰地看到系缆
空中俯视地面设施
到这里，网友还有最后一个疑问：火炬手点燃主火炬之后，那冲天的火光是怎么回事儿？不怕把气球烧坏了吗？
这个问题就问到核心技术上了。这才是 本次点火方式最大的创新 ：主火炬呈现的并不是真正的燃烧火焰，通过 可控地投射水雾和强大的光流，形成温暖、有生命力的电火焰， LED 技术的进步使这一解决方案成为可能， 这里有供应商的详细解决方案。
法国电力公司与专门从事建筑、设计和艺术品制作的工作室，以及一家液压合作伙伴共同设计并制造了这套光电火焰环。该项目需要进行大量的研究和原型设计，还需要设计定制的照明和喷雾组件。火焰环集成了 40 个聚光灯，光输出相当于 400 万流明，以及 200 个高压喷雾喷嘴。当 气球飞行时，耗水量约为每小时 3 立方米。 必须开发一种创新的解决方案，通过一根特制的电缆，将电力和高压水流输送到火焰环。
上面解决方案中还顺带提到了，主火炬的升空高度是60米，解答了我的所有疑问，漂亮！
当然我猜想，虽然点火仪式只是光影效果，没有真正的燃烧火焰，但是为了保留奥运圣火的火种，火炬台里面还是有一个小的设计让火种在燃烧的，只不过不用消耗多少燃料。
，时长 00:14
注意火光亮起来瞬间，火炬台涌现的类似喷泉的效果。
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