揭開70年前探空氣球的技術秘密_風聞

橡膠專家  武可遷

在今天膠乳工業製品中，以天然膠乳和合成膠乳生產探測高空氣象要素的探空氣球，佔有重要位置，它是不可缺少的工程項目，也是衡量一個國家科技水平發達程度的標誌之一。

在我國各地近五百個氣象觀測站，每天早上七點和晚上七點都要統一施放帶着測試軟件的氣象探空氣球，以得到各地的高空氣象要素，供需要的部門作參考。目前世界上能生產膠乳探空氣球的國家不多，現在我國也只有兩家企業生產，除供應國內，也有部分出口。

新中國成立以後，國家有關單位非常重視氣象氣球的研發和生產，並在1955年中央化工部廣州國營第十一橡膠廠第二車間進行研發製造。本人有幸參與了這一工程，從模具材料選取，模具形狀的設計、製造，以及用離子沉積法的生產工藝和配方，充氣定型和熱硫化處理，以正交法分析手段去優化性能，一切都是在摸索中去實踐。

當時的參考信息表明，日本是採用旋轉搪模法制造小球柄探空氣象氣球，產品工藝先進，但我們無法得到這一工藝技術，只有走自主研發道路。我們首先從模具材質選取開始，由於模具要反覆長時間浸在凝固劑中及熱水中操作，且體型巨大，附着力雙要好，若採用瓷質就非常重，不便操作，經過多次試驗，以柚木製造最為理想，不變形、不易損壞，但柚木為進口船用物資，不易購得，後經申報，才得到柚木。

在模具設計上，我們以洋桃形狀，設計多瓣形球體，這樣在膠乳浸漬成半成品時，易於瞬間脱模，同時選擇了球柄與楊桃形球身之間寬度的最佳比例，儘量使球柄寬度小些。這種精密的珍貴柚木製造的洋桃形巨大模具，委託了廣州大新象牙雕刻廠精心加工。這一段歷史不能忘。

以漓子沉積法制造氣象氣球，對膠乳的要求很高，要求成膜性能好，濕凝膠強度大，模數較高，耐寒性及扯斷伸長率都要好，我們從海南幾家產離心濃縮膠乳的農場選取適合製造氣象氣球用的膠乳，結果以西聯農場和大坡農場生產的離心濃縮膠乳符合製造氣象氣球標準，用國產離心濃縮膠乳製造氣象氣球。

值得一提的是，為了方便氣球生產的充氣定型，還特別建造一間圓形無稜角、無柱的拱形充氣定型車間，這也是獨一無二的建築，再也沒有第二間了。在中央化工部國營廣州第十一橡膠廠第二車間先後生產800號至200號探空氣象氣球，供各級氣象部門施放使用和部分出口。

不忘氣象氣球的歷史，是我膠乳人的使命。探空氣球的發明，源自1731年俄國的克略庫特諾試驗以繩網口袋氣球注入熱空氣升空成功而開始，距今已有二百九十二年曆史。氣象氣球被廣泛應用於氣象觀測、大氣物理、地球物理、高能物理和空間物理，運用氣象氣球瞭解在平流層的大氣中的結構成份和物理過程，以及和對流層的相互作用。

我國利用氣象氣球的歷史也較早，在1887年，天津武德學堂數學教師華衡芳工程師，曾自制中國第一個充氫氣氣球，1908年還成立了氣球隊，編印了《氣球學》一書，這是一段鮮為人知的關於氣球的歷史。隨着科學技術的發展和新材料的應用，膠乳製造的膨脹型氣象氣球，在性能方面逐漸提高，如淨舉力、升空高度，耐紫外光及耐寒性和球膜的物理性能都在開發範圍。

市場經濟體制左右着一切，一間全國最大的中央國營第十一橡膠廠也改名改制了，更令人廢解的是，把屬下的氣象氣球車間，以打包形式賣給了一間民營企業。易地生產氣象氣球，並延續發展，目前全國只有兩家企業生產氣象氣球，以滿足我國氣象部門及科研單位的需要。

縱觀膠乳氣象氣球的生產工藝技術，仍然使用不環保及對人體有害的滑石粉作產品隔離劑，定型車間粉塵瀰漫，這些都需要改進。在產品包裝方面，還是七十年一貫制，用三層瓦楞紙盒簡易包裝，對氣象氣球產品的貯存和運輸有一定影響。建議使用充氮或真空避光包裝。

膠乳工業博大精深，研究的人也很少，尤其在機理和補強方面更需要去上下求索。筆者有幸參與新中國膠乳工業的創建已有六十八年工齡，並還在幹下去，希望與從事膠乳氣象氣球研發和生產的膠友們一起努力，為膠乳氣象氣球升得更快升得更高而奉獻一切力量！