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中国自主研发成功具有正规资质的载人飞艇(图)
华夏经纬网   2005-01-05 10:05:09   
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    日前,笔者从民航总局欣喜地获悉,由北京华教飞艇制造有限公司自行设计研制的HJ-2000型载人氦气飞艇获得了民航总局颁发的第一张载人飞艇型号合格证,这标志着我国有了第一艘具有正规资质的载人飞艇。HJ———2000型飞艇的出世打破了我国软式载人飞艇长期依赖进口的历史,它的诞生也把世人的目光再一次拉回到飞艇———这个蓝天“轻骑兵”身上。

    飞艇与科技:人类飞天史上里程碑

    其实,飞艇的诞生很多方面是模仿舰船的结果。1784年,法国人罗伯特兄弟在气球的基础上,制造出第一艘人力飞艇,它具有鱼形的气囊,内充氢气,长15.6米,7个人坐在下面的框式吊篮里,靠人力划桨前进,桨则是用绸子绷在木框上制成,结果乘员划了7个小时,才歪歪扭扭的飘移了几公里。这是人类在飞艇探索上迈出的稚嫩的第一步。

    1852年,法国人吉法尔制造出世界上第一艘带动力的飞艇。那是一个空中的庞然大物。长44米,直径达12米,像一个大橄榄。在软式气囊下有一三角形风帆用来操纵飞行方向,在吊篮内装有一台仅3马力的蒸汽发动机驱动一副3叶螺旋桨。此后内燃机的问世,使飞艇有了重量更轻、效率更高、也更安全的动力装置。

    早期软式飞艇的气囊要靠充气的压力才能保持外形,故此一般飞得又慢又低。1890年,德国陆军中将F·齐伯林伯爵使用铝材作飞艇的骨架使气囊始终保持一定的形状,气囊内还有许多个分隔的小气囊,这使飞艇的安全性有了提高。1900年7月2日,第一艘齐伯林式飞艇LZ─1号进行了首次飞行。飞艇呈雪茄形,长128米,直径11.7米,装有2台16马力的内燃发动机,还装有方向舵和升降舵,这是世界上第一艘硬式飞艇。英、法国也先后仿照齐伯林式飞艇制造了大型飞艇R─100号和“阿克隆”号。名闻遐迩的“兴登堡”号是1929年德国人造出的空中“泰坦尼克”,它成为飞艇辉煌时代的标志。“兴登堡”号长245米,直径超过41米,总重206吨,曾10次往返飞行于美国和德国之间,运送旅客1000多人。但这一时期的飞艇大都使用氢气作为浮升气体,易燃易爆,很不安全。1937年“兴登堡”号在着陆时因静电火花引起氢气爆炸,35人遇难,此后飞艇的发展陷入停滞状态。

    20世纪70年代以后,由于科学技术的进步,飞艇改用安全的氦气,其发展又活跃起来。采用多种新技术的新型飞艇被用于空中摄影摄像、巡逻、地质勘测、搜索救生、空中预警等方面。2004年7月在希腊雅典奥运会上,轻盈的飞艇成为赛场的一道亮丽风景。它内装多种感应器,实时为地面的指控中心提供图像,并监视地面的活动,在奥运期间对空中直播中继、巡察和监视发挥了重要作用。

    飞艇与气球、飞机:飞行器家族“三剑客”

    要说飞艇与气球是近亲你也许不信。对于气球,很多人会不屑一顾,然而它却是人类实现升天梦想的一个重要台阶。气球是阿基米德水浮力定理在空气学上的应用。18世纪初,巴西出生的神父巴托洛穆发明了第一个热气球模型。1785年,一个充满氢气的气球飞越了英吉利海峡,从此实用气球诞生并得到了广泛应用。

    然而,气球比之飞艇却有着先天的缺陷。一方面,高度有很大的限制。到目前为止,热气球的最高高度只有16,805米,氢气球和氦气球的最高记录为34,668米。另一方面,气球飞行路线飘忽不定,受风力影响很大。而飞艇与飞机虽说都是靠发动机在空气中飞行,但其升空原理却大不相同。飞艇都有一个庞大的流线型气囊,里面充满了比重比空气小的气体,如氢气、氦气或热空气等。气囊所受到的空气浮力大于气囊内气体的重量,这个差就是飞艇的升力。而飞机的升空是借助于运动机翼产生的升力,根据伯努利定理,机翼上表面的压力小于下表面的压力,这个压力差就是飞机升力的来源。

    根据飞艇、飞机升空原理的不同,人们将利用升力原理升空的航空飞行器,包括固定翼飞机、直升机等称为“重于空气的飞行器”,而将利用浮力原理的飞艇、气球等称为“轻于空气的飞行器”。此外,飞机要依靠机翼上下表面的气流速差,因此必须要达到一定速度才可以起飞,在空气中低于一定速度就会失速坠落。而飞艇则不然,借助于浮力它可以随意在空中悬停,真正起到了一个操控自如的浮空平台的作用。由于使用了比空气轻的氦气作为内充气体,飞艇的安全性能比半个世纪前有了质的飞跃。它比之直升机,不会因螺旋桨产生下降气流对地面造成不良影响。它出现重大故障的风险异常低,有效负荷能力高,同时还有良好的操作环境,因此其发展前景十分广阔。随着航空工业的发展,现今钛合金、铝合金、碳纤维复合材料纷纷应用到飞艇上,使飞艇质量更轻、载重量更大、使用寿命更长。未来的飞艇,将会设计成扁平型以提高速度,为了减少发动机携带燃料造成的不便,核动力飞艇将可能出现,那时它的航程会飞得更远。

    飞艇与战争:军事舞台上的老树新花

    正如世界上的其它科技进步一样,飞艇一问世就首先被用于军事目的。第一次世界大战前后是飞艇发展的“黄金时期”,英国和法国使用小型软式飞艇执行反潜巡逻任务,德国则建立了齐柏林飞艇队,用于海上巡逻、远程轰炸和空运等军事行动。一战结束后,飞艇曾一度成为科技进步和国家实力的象征。在第二次世界大战中,飞艇仍被多个国家投入作战。

    然而由于飞艇体积大、速度低、缺乏灵活、易受攻击,伴随着飞机性能的不断提高,军用飞艇逐渐被飞机所取代。20世纪50年代,美国将飞艇作为远程预警雷达的运载器使用,创造了留空时间达300小时的世界纪录。进入21世纪,飞艇在尘封近半个世纪之后,重新获得了军事家的青睐。前不久,美军为支援在伊拉克的军事行动,拟为陆军提供一种质优价廉的空中监视及侦察平台,思来想去将目光最终聚焦在飞艇身上,意欲制造一艘目前世界上最大的无人飞艇。该飞艇设计长37.2米,宽11.3米,飞行高度超过1520米,滞空时间可达36个小时,并可携带数百磅的载荷。

    2004年12月,美国防部又批准了由导弹防御局(MDA)负责的监视和通信中继用高空飞艇项目,该计划旨在验证一种同温层、能携带多种监视和其他有效载荷的长航时飞艇的军事效用。美军期望该飞艇将来能达到在19812米高空持续飞行30天,并计划在该型飞艇上安装多种传感器和通信中继设备,用于执行战场侦察、监视和通信甚至反导任务。一时间,飞艇似乎成了美军岁末的新宠。

    英军在不远的将来,将乘坐有史以来最大的飞行物执行任务。英国现正计划装备一架自行设计的“空猫1000”超级飞行器,这种飞行器兼有飞艇和气垫船的功能。据悉,“空猫1000”长度超过300米,体积比英国国防部总部还大,甚至比上世纪30年代的德国“齐柏林”硬式飞艇还要长70米,它能够携带12辆“挑战者”坦克或者数百名士兵。“空猫”安装有6个燃气涡轮发动机,可以上升至1500米至2400米的高度,可以每小时160公里的速度飞行9600公里。

    可以相信,不远的将来,人类将迎来又一个飞艇繁荣的时代。 (柴永忠 赵志民)

来源:解放军报 转自新华网

 

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