飞艇会复兴吗?
飞艇会复兴吗?
【美国《发现》月刊文章】题:飞艇的复兴(作者 罗伯特·孔齐希)
最近,太平洋联合铁路公司订购了58辆新的蒸汽机车,以满足美国大陆日益增长的货物运输需求。西方联合公司正在开设一些新的电报局;淹没在廉价的电子邮件和传真中的人们似乎渴望电报也能发生奇迹,变得更为便捷。甚至连飞艇也卷土重来。
这些说法都令人吃惊,但前两项并不是真事,后一项才确有其事。飞艇从未有过像电报或蒸汽机车那样的命运,也从未被用作像固特异软式飞艇那样的飞行广告牌。具有讽刺意味的是,公共关系成为飞艇衰落的部分原因:1937年,兴登堡号飞艇在美国新泽西州的莱克赫斯特起火坠毁,造成36人死亡。从那以后,很难让人相信飞艇还有发展前途。
但是,现代经济为飞艇创造了许多新的用武之地,而速度慢对于其中一些用途并非什么缺点——而比空气轻却是一个决定性的优点。
飞艇在首航一个世纪后,在它变成古董半个世纪后,又卷土重来了。时运不佳
1900年7月2日,第一架策佩林飞艇从德国腓特烈港的一个浮动机棚起飞。费迪南德·冯·策佩林伯爵在康斯坦茨湖上为飞艇建造了机棚,因为他明智地认为飞艇需要广阔的空间和柔软的着陆场。首次飞行只持续了17分钟,策佩林只能在湖上迫降,飞艇扎到了一个浮标上。不过,10年间他总共在天上飞行了24个小时,并且成了民族英雄。飞机在当时依然是个不安全的小昆虫。1917年,在策佩林的葬礼上,人们将他与伽利略和哥伦布这样的人物相提并论,而不是与莱特兄弟相提并论。
策佩林的伟大想法,就是将他的飞艇造得极为坚固。早期的飞艇像气球一样,是通过上升气体的内部压力保持形状的———软式飞艇也是如此,它是今天唯一一种仍在使用的飞艇。如果软式飞艇出现一个大漏洞,它在落到地面之前就差不多无法控制了;它开始下陷,从一个流线型的雪茄变成一个下落的香蕉。策佩林飞艇不存在这样的问题。它的外罩由防水棉纤维或黄麻纤维制成,铝圈和横梁构成的骨架将其抻紧,氢气保存在夹在艇内的铝圈之间的一排气囊中。策佩林飞艇在失去一至两个氢气囊的情况下,仍然可以在其他气囊的作用下飞行,其形状则因为坚固的骨架而得以保持。
最终结束策佩林飞艇命运的并非是技术上的缺陷。格雷夫·策佩林号飞艇于1928年开始横渡大西洋的客运服务,1929年,它以21天的时间环游了世界,然而却在590次无事故飞行后于1937年停飞了。当年,兴登堡号飞艇烧毁坠落———两年后,飞机首次运送付费乘客飞越大西洋。即便在建造兴登堡号飞艇之前,伯爵的接班人就认为应该使用氦气,而不是易燃的氢气来填充飞艇;如果他们当时这样做了,飞艇的历史就将改写。氦气的唯一来源(在很大程度上,现在也是这样)是得克萨斯和堪萨斯的天然气田,而美国政府不愿向希特勒德国供应氦气———特别是1938年德国占领奥地利之后,更不用说策佩林飞艇有军事行动的历史,它们曾在第一次世界大战期间对伦敦和巴黎实施过空袭。1944年,盟军的飞机对腓特烈港进行轰炸,将策佩林建的机棚夷为平地。致命缺陷
策佩林公司死里逃生——但是却成了一家生产建筑机械和工业设备的企业。到1990年,该公司已有半个世纪没有生产飞艇了。但是,公司的技术总监克劳斯·哈根洛赫发现自己总是在解答有关飞艇的问题。销售调查使他与同事们确信,人们对飞艇的兴趣不仅仅是怀念;利用策佩林飞艇作为空中巡回客车或岛上运输工具还有利可图——只要能建成一种安全的型号。哈根洛赫开始查看公司档案,他发现所有事故中有一半都是因为飞艇操作性能差所致。
传统飞艇的驾驶方式类似飞机:通过调整操纵面上方的气流;在没有机翼的飞艇上,整个操纵面就在尾部。通过调节水平升降舵的角度,驾驶员可以使艇头上下移动(俯仰);移动垂直方向舵可以使艇头从一侧转到另一侧(偏航)。着陆是最困难的。飞机在着陆时仍然快速滑行,这足以控制俯仰和偏航。但是,飞艇紧接着就没有速度了,意味着飞行员驾驶飞艇向系留柱靠近时,操纵面上紧接着就没有空气了。斯科特·丹内克曾是美国驾驶飞艇的老兵,如今是策佩林公司的首席试飞员。他说,在飞艇着陆时,可怜的驾驶员“会满头大汗。如果没有风,他就失去了任何空气动力的控制。一点儿也没有。他就只能指望地面上的人员”。
要使兴登堡号安全着陆至少需要200名地面人员;即便是使小得多的固特异软式飞艇着陆也需要15至20个地面人员。用人做闸使飞艇的使用很不经济;更严重的是,这种闸往往不起作用。哈根洛赫说,在典型的事故中,飞艇即将着陆时,会突然遇到一股侧风,不等飞艇再度抬升,就会被刮进树林或者建筑群中。过去几年中,这种事故在美国屡次发生。新式飞艇
但是,哈根洛赫和他的同事建造的飞艇不会出现这样的问题。这些飞艇在过去3年中已经在腓特烈港进行了试飞。策佩林“新技术”飞艇只承载12名乘客,长246英尺,直径仅为46英尺。但是,这可是策佩林飞艇:它的内部骨架很坚固,与现在其他任何飞艇都不同。
骨架基本上是由碳纤维制成的,这种材料比铝更坚固、更硬、更轻。为了进一步减轻重量,骨架是由一系列三角架———尖角处由横向的铝梁连接———而不是圆圈组成的。整个骨架的重量只有1吨,但是却足以确保飞艇雪茄型的基本结构。飞艇内部的氦气所产生的压力将完成其他的事情,将外罩撑开;与原始的策佩林飞艇不同,“新技术”飞艇没有内部气囊。不过,哈根洛赫说,这种飞艇在失去1/3氦气的情况下,仍然可以飞行6至7个小时,寻求安全着陆。
正常操作期间,飞艇实际上比同体积的空气重大约1000磅,所以它起飞时不能像老式策佩林飞艇那样简单地抛弃压舱物。相反,它通过将两侧推进器向上并将尾部推进器向下的方式离开地面。只要飞艇启动,舱顶和尾部的气流就能产生升力。氦气完成其他的工作。到了着陆的时候,比空气稍重是一个优势:策佩林飞艇被拉到地面上。将三个推进器向上,飞艇便开始像直升机那样盘旋。在此期间,另一个推进器将尾翼从一侧猛推到另一侧,好像直升机的尾翼,从而保证艇头朝向风向和系留柱。丹内克将着陆控制得相当出色,他将一根绳子从艇头扔到一个工人的手中,工人再将飞艇系在系留柱上。
看着这艘策佩林飞艇从腓特烈港起飞,似乎表明许多人将乘坐它;它看起来像一颗炸弹、一颗和平的炸弹,绝对不是来自过去的什么东西。哈根洛赫说:“飞艇起飞时,你可能都觉察不出来,它很安静——不像飞机,飞机的噪音震耳欲聋。”
下一艘策佩林“新技术”飞艇已经开始建造了:白色、球根形,已经充了8000立方米氦气———它是一头在棚厂中浮动的软鲸鱼。瑞士一家企业打算,只要德国政府批准了该飞艇的样机,它就购买这艘容纳12名乘客的飞艇用于观光。而策佩林公司急切盼望有人订购更大的飞艇。哈根洛赫说,兴登堡号的体积有20万立方米,但是如今体积只有其1/4的飞艇就能承载200名乘客,而且在操作和建造时保证要经济得多。飞艇的体积越大,操作和建造起来就越经济:每立方米氦气可以增加一公斤的升力,而飞艇自身的重量———与表面积成正比,而不是体积———却增加得很少。所以,如今的一些飞艇建造商制造的飞艇比兴登堡号还要大。

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