揭开70年前探空气球的技术秘密_风闻

橡胶专家  武可迁

在今天胶乳工业制品中，以天然胶乳和合成胶乳生产探测高空气象要素的探空气球，占有重要位置，它是不可缺少的工程项目，也是衡量一个国家科技水平发达程度的标志之一。

在我国各地近五百个气象观测站，每天早上七点和晚上七点都要统一施放带着测试软件的气象探空气球，以得到各地的高空气象要素，供需要的部门作参考。目前世界上能生产胶乳探空气球的国家不多，现在我国也只有两家企业生产，除供应国内，也有部分出口。

新中国成立以后，国家有关单位非常重视气象气球的研发和生产，并在1955年中央化工部广州国营第十一橡胶厂第二车间进行研发制造。本人有幸参与了这一工程，从模具材料选取，模具形状的设计、制造，以及用离子沉积法的生产工艺和配方，充气定型和热硫化处理，以正交法分析手段去优化性能，一切都是在摸索中去实践。

当时的参考信息表明，日本是采用旋转搪模法制造小球柄探空气象气球，产品工艺先进，但我们无法得到这一工艺技术，只有走自主研发道路。我们首先从模具材质选取开始，由于模具要反复长时间浸在凝固剂中及热水中操作，且体型巨大，附着力双要好，若采用瓷质就非常重，不便操作，经过多次试验，以柚木制造最为理想，不变形、不易损坏，但柚木为进口船用物资，不易购得，后经申报，才得到柚木。

在模具设计上，我们以洋桃形状，设计多瓣形球体，这样在胶乳浸渍成半成品时，易于瞬间脱模，同时选择了球柄与杨桃形球身之间宽度的最佳比例，尽量使球柄宽度小些。这种精密的珍贵柚木制造的洋桃形巨大模具，委托了广州大新象牙雕刻厂精心加工。这一段历史不能忘。

以漓子沉积法制造气象气球，对胶乳的要求很高，要求成膜性能好，湿凝胶强度大，模数较高，耐寒性及扯断伸长率都要好，我们从海南几家产离心浓缩胶乳的农场选取适合制造气象气球用的胶乳，结果以西联农场和大坡农场生产的离心浓缩胶乳符合制造气象气球标准，用国产离心浓缩胶乳制造气象气球。

值得一提的是，为了方便气球生产的充气定型，还特别建造一间圆形无棱角、无柱的拱形充气定型车间，这也是独一无二的建筑，再也没有第二间了。在中央化工部国营广州第十一橡胶厂第二车间先后生产800号至200号探空气象气球，供各级气象部门施放使用和部分出口。

不忘气象气球的历史，是我胶乳人的使命。探空气球的发明，源自1731年俄国的克略库特诺试验以绳网口袋气球注入热空气升空成功而开始，距今已有二百九十二年历史。气象气球被广泛应用于气象观测、大气物理、地球物理、高能物理和空间物理，运用气象气球了解在平流层的大气中的结构成份和物理过程，以及和对流层的相互作用。

我国利用气象气球的历史也较早，在1887年，天津武德学堂数学教师华衡芳工程师，曾自制中国第一个充氢气气球，1908年还成立了气球队，编印了《气球学》一书，这是一段鲜为人知的关于气球的历史。随着科学技术的发展和新材料的应用，胶乳制造的膨胀型气象气球，在性能方面逐渐提高，如净举力、升空高度，耐紫外光及耐寒性和球膜的物理性能都在开发范围。

市场经济体制左右着一切，一间全国最大的中央国营第十一橡胶厂也改名改制了，更令人废解的是，把属下的气象气球车间，以打包形式卖给了一间民营企业。易地生产气象气球，并延续发展，目前全国只有两家企业生产气象气球，以满足我国气象部门及科研单位的需要。

纵观胶乳气象气球的生产工艺技术，仍然使用不环保及对人体有害的滑石粉作产品隔离剂，定型车间粉尘弥漫，这些都需要改进。在产品包装方面，还是七十年一贯制，用三层瓦楞纸盒简易包装，对气象气球产品的贮存和运输有一定影响。建议使用充氮或真空避光包装。

胶乳工业博大精深，研究的人也很少，尤其在机理和补强方面更需要去上下求索。笔者有幸参与新中国胶乳工业的创建已有六十八年工龄，并还在干下去，希望与从事胶乳气象气球研发和生产的胶友们一起努力，为胶乳气象气球升得更快升得更高而奉献一切力量！