老沉
大家平時看到的航空器大部分都比空氣重,無論是旋翼還是固定翼的飛機,都需要依靠發(fā)動機產(chǎn)生強大的升力,來實現(xiàn)空中翱翔。作為人類航空智慧的重要結(jié)晶之一,飛艇是一種比空氣輕的航空器,它的誕生比飛機早了100多年!
飛艇是一種輕于空氣的航空器,它的上升力是來自充填飛艇的氣體,這一點與氣球相同的。但它與氣球又有本質(zhì)性的差別,它裝有推進裝置,并可控制飛行方向。
1852年,法國工程師亨利·吉法德(Henri Giffard)制造了人類歷史上第一艘動力驅(qū)動的飛艇。這個飛艇氣囊好似一根兩頭略尖的巨型雪茄,長43米、直徑12米,充滿氫氣,由一臺蒸汽機驅(qū)動,下面懸掛著吊艙,駕駛員可以在艙內(nèi)操控其飛行方向。
1852年9月24日,吉法德駕駛他的飛艇從巴黎飛到特拉普斯,以每小時8千米的速度飛行了27千米,完成了可操縱飛艇的成功首飛,正式拉開了飛艇進入應用領域的大幕。
不過,由于當時的蒸汽機設備不夠先進、動力性能差、缺乏操縱桿等問題,導致飛行員在空中不能有效地操縱飛艇。
1872年,德國工程師保爾·海恩萊茵(Paul Heinlein)用煤氣作燃料,把3.7千瓦的內(nèi)燃機,裝在半硬式飛艇的吊籃上,帶動前方的一副大螺旋槳,比吉法爾的飛艇又前進了一大步。可操縱飛艇的成功,為飛艇的安全飛行指明了方向。
19世紀末至20世紀初,是飛艇發(fā)展的全盛時期。德國的斐迪南·馮·齊柏林伯爵(Count Ferdinand von Zeppelin)在這方面獲得的成就最大。他曾經(jīng)是德國的一位將軍,退役后開始研究飛艇。后來他成功研制出了硬式飛艇,并被后人稱為“飛艇之父”。
1894年,齊柏林完成了硬式結(jié)構(gòu)飛艇的設計,并于1900年制成LZ-1號飛艇,在德國腓特列港附近首飛成功。
該飛艇長128米,最大特點是有一個硬的骨架,骨架是由一根腹部縱向大梁和24根長杵及16個框架構(gòu)成,并使用了大量縱向和橫向拉線,以增強結(jié)構(gòu)強度。艇體構(gòu)架外面蒙上防水布制成的蒙皮。艇體內(nèi)有17個氣囊,總?cè)莘e達到11300立方米,總浮力達13噸,比當時軟式飛艇大5至6倍。由于多氣囊還能起到類似船上隔水艙的作用,所以大大提高了飛行的安全度。
當時的齊柏林飛艇比如今的波音747都要大很多。其飛艇內(nèi)部設計非常豪華,包括鋼琴酒吧、吸煙區(qū)、餐廳和獨立房間等。
在一戰(zhàn)期間,德國軍隊也將采購了多架飛艇用于執(zhí)行戰(zhàn)場任務。從1915年1月19日到1918年8月5日,有51艘齊柏林式飛艇負責轟炸英國的城市。
齊柏林還成立了世界上第一家航空公司德拉格公司,并開發(fā)了能在天上行駛超過24小時的飛艇。1910年第一艘客運飛艇,這是從德國法蘭克福飛往杜塞爾多夫建立了第一條空中航線。
齊柏林逝世后,他的后繼者艾肯納博士提出了一個大膽的計劃:建造一艘環(huán)球飛艇,開辟洲際長途客運。
艾肯納設計的環(huán)球飛艇長為237米,最大直徑30.5米,內(nèi)部可充10.47萬立方米的氫氣,本身重量為118噸,載重53噸,用5臺柴油發(fā)動機作動力,最大速度每小時193公里,于1927年7月建成。為紀念齊柏林,這艘飛艇被命名為“格拉夫·齊柏林”號。
1929年8月8日,“格拉夫·齊柏林”號飛艇開始了一次史無前例的環(huán)球飛行,從美國的新澤西州出發(fā),經(jīng)過德國、蘇聯(lián)、中國、日本,于8月26日回到美國的洛杉磯市。整個航程歷時21天7小時34分。
此次環(huán)球飛行的成功大大促進了飛艇的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,在20世紀20至30年代,世界各國都建造了眾多飛艇,其中美國建造了86艘,英國建造了72艘,德國建造了188艘,法國建造了100艘,意大利建造了38艘,蘇聯(lián)建造了24艘,日本也建造了12艘。這一時期也成為了飛艇發(fā)展的“黃金時代”。
第一個把汽油發(fā)動機成功運用在飛艇上的,是僑居法國的巴西人阿爾貝托?桑托?杜蒙(Alberto Santos-Dumont),他是著名的發(fā)明家和航空先驅(qū),在早期的職業(yè)生涯中,有過設計、建造并駕駛熱氣球和飛艇的豐富經(jīng)驗。
自1899年起,杜蒙共建造了14艘以汽油發(fā)動機為動力的小型飛艇。1901年10月19日,他駕駛自己的第6號飛艇,從巴黎郊外的圣克盧(Saint-Clond)順利起飛,向市區(qū)飛去。
當時的飛艇飛得很低,人們能清楚地看到坐在駕駛艙中的桑托·杜蒙。市民們興奮地歡呼跳躍,一片沸騰,有人不小心竟掉進了塞納河里。飛艇繞埃菲爾鐵塔飛行一圈后,返回了出發(fā)地。這次飛行共費時29分30秒,航程11千米。
杜蒙的此次飛行,成功向人們展示了動力技術(shù)將會是飛艇成為一種實用的航空器。至此,能投入使用的飛艇正式出現(xiàn)。他由此成為歐洲第一個制造出能夠轉(zhuǎn)彎的飛艇的人,第一個駕駛飛艇繞埃菲爾鐵塔飛行一周的人。
值得一提的是,阿爾貝托?桑托?杜蒙是一個非常善良的人,他相信航空業(yè)將迎來一個全球和平與繁榮的時代,于是決定放棄各種創(chuàng)新專利的申請,完全無私地將個人各項發(fā)明創(chuàng)造與世人分享,這與萊特兄弟形成了鮮明的對比。他因此被巴西政府授予英雄稱號,在巴西很多道路、廣場、學校、紀念碑和機場都留下了他的名字。
經(jīng)過一百多年的發(fā)展,如今的飛艇被廣泛用于觀光、客運、貨運或建筑鋪設等民用方面,以及氣象、地形測繪、災害監(jiān)測、生態(tài)監(jiān)測、安保或反恐、特殊救援等科研核救援方面,并發(fā)揮著巨大作用,在航空歷史中寫下重要的篇章。