热气球没有翅膀却能飞起来，难道热空气真的有如此神奇的力量，竟能让这个大家伙飘起来?事实上的确是这样。我们知道，空气是有质量的物质。相同体积的空气，如果温度不同，那么它的密度、质量也不同。这就像水和冰，水结成冰后密度变小，将冰按入水底，松开后它总会浮上来，那是因为冰的密度比水小的缘故。气球升空的原理简单地说就是：球囊内空气被加热后密度变小(常压下，25℃时空气密度为1.29千克/米3,100℃时空气密度为1.03千克/米3),质量小于球囊外相同体积的冷空气，就像冰块在水中上浮一样，球囊在浮力作用下升空。热气球不能主动改变方向，需要利用不同高度层的风向来控制和调整前进方向，它的飞行速度依风速而定。

然而，人们很快又发现，热空气的密度还是大了一些，倘若在球囊中填充更轻的气体，是不是就会飞得更远?但是，什么气体能比热空气还轻呢?是氢气(0.09千克/米3)和氦气(0.18千克/米3)。由于氢气容易获取，而且比氦气便宜很多，因此人们首先用氢气来填充气囊，当时还有人乘坐氢气球成功地飞越了英吉利海峡。但是后来人们又考虑到氢气很容易燃烧，极不安全，所以后来的载人飞行使用的热气球球囊都改由氦气填充。

热气球的进化——飞艇

为了掌握在空中飞行的主动权，人们又用发动机的动力来驱动热气球飞行。1852年，法国工程师吉法尔发明了一种软式蒸汽动力飞艇，在吊篮内装设了一台仅3马力(1马力=735.5瓦)的蒸汽发动机驱动一副三叶螺旋桨，并用一个三角形风帆来操纵飞行方向。虽然这种飞艇的飞行效率不高，速度仅为8km/h,但却实现了自主控制飞行。1900年，德国人齐柏林制造出了世界上第一艘硬式飞艇，内部有庞大的硬质骨架，很好地保持了飞艇的形状，而且动力来源换成了效率更高的内燃机，动力性能大为提高。

飞艇与热气球的最大区别在于飞艇具有推进和控制飞行状态的装置。飞艇由巨大的流线型艇体、位于艇体下方的吊舱、起稳定控制作用的尾翼和推进装置组成。艇体的气囊内充以密度比空气小的浮升气体(氢气或氦气),以产生浮力，使飞艇升空；吊舱供人员乘坐和装载货物；尾翼用来控制和保持航向、俯仰的稳定。

作为热气球的升级版，飞艇有着更大的本事，在军事方面如鱼得水，成为最早的空中军事力量。第一次世界大战期间，英国和法国曾使用小型软式飞艇执行反潜巡逻任务。而德国则建立了齐柏林飞艇队，用于海上巡逻、远程轰炸等军事活动。但由于军用飞艇体积过大、速度低，因而易受到攻击，随后逐渐被性能不断提高的飞机所取代。飞艇转而向商业方向继续发展。