如何看待 2017 年 11 月 18 日世界最大飛行器「飛天屁股」Airlander10 墜毀？

為什麼會發生這一事故？這一事故對飛艇復興會造成什麼樣的影響？

「飛天屁股」摔爛了 世界最大飛行器墜毀

脫離停泊塔，「飛天屁股」摔成兩半_湃客科技_澎湃新聞-The Paper

據英國《每日郵報》11月18日報道，在英國貝德福德郡，世界上最大的飛行器「天空登陸者」Airlander10於當地時間18日早晨在一片田地上墜毀。當時，飛艇正在試飛。英國《鏡報》說，一名女子因此受傷，附近道路被封鎖。

此次事故，我們也非常關注。此次還特地邀請了@黃金一代 分析了「飛天屁股」此次事故可能的原因。

截至目前，我們還沒有得到事故過程的詳細描述，也沒有事故過程的視頻，僅有事後的一些照片。在Airlander的製造商HAV公司的官方網站上，僅僅是發布了一個語焉不詳的聲明：

雖然非常簡短，我們還是試圖從中挖掘一些信息，字面上看：在使用錨泊拖車對Airlander進行轉場的過程中，出現了錨泊塔與艇體脫離的意外情況，Airlander自動啟動了安控措施（據推測是一個撕裂裝置，能夠將主氣囊快速撕破，讓艇體快速泄氣）。錨泊點意外脫離的原因還在調查中，目前Airlander已經排氣不成型，安全地待在地面。

這裡提到的「錨泊塔」，英文名是mast，直譯就是桅杆。這裡的意思應該是錨泊車的桅杆。

錨泊塔

錨泊塔在是飛艇和系留氣球兩類浮空器的重要設施，主要作用有兩個：第一個是牽引轉場，類似於飛機的牽引車，是一種用於在機場地面牽引飛機移動的保障設備。

而更重要的作用是浮空器錨泊約束點，當浮空器在場地長期停留的時候，可以圍繞錨泊約束點隨風轉動，以保持風阻最小狀態，也就是艇頭迎風。

根據推測，本次事故很可能是發生在外場錨泊停留的狀態下。因為HAV官方一直強調mast break away，也就是錨泊塔脫離。既然是脫離，肯定是受到了強大的外力，分析有兩種可能：錨泊車的牽引力或者地面突然颳起的側風。

如果是前者，在牽引的過程中脫離，無非是進入了起飛前的準備狀態，因為正常飛行之前也要有這個過程。正常情況下是主動的脫離，如果是鼻塔與艇體的連接點被動脫離，應該也沒有太大危險，因為飛艇本身就是凈重的，在地面也是安全的，不至於啟動安全控制機構釋放氦氣。

那麼最大的可能就是在錨泊狀態下突遇側風，將錨泊塔鼻錐處的約束破壞，同時側風將飛艇吹翻，甚至由於飛艇的凈重較小（可能在錨泊狀態下配重不多），出現失控飄飛的情況。這種情況確實比較危險，考慮到駕駛艙內還有操作人員，為了人身安全，地勤人員通知操作人員執行安控操作，將艇體撕開，快速排除氦氣，避免飛艇繼續飄飛，這樣的操作也是合情合理的。從Airlander癱落的位置看，顯然距離機場中心錨泊區有一些距離，所以有極大可能是被狂風吹走的。

這張是Airlander場內錨泊的圖片，中間紅色的就是錨泊車，外面那個圓圈就是外場錨泊時的迴轉軌跡，正常情況下，遇到風向轉變時，艇體會圍繞錨泊塔隨風自動旋轉，逐漸穩定到艇頭迎風的角度，這個情況下風阻最小。

當地面遭遇風切變，特別是強側風時，這時飛艇側面風阻最大，錨泊車鼻塔的約束點承受的力也最大。如果超出了約束力極限，則會出現鼻錐與飛艇上約束點脫離的情況，風阻最大的狀態無法得到修正，飛艇就可能會被吹翻甚至失控飄飛。

上圖是Airlander錨泊時的局部照片，可以看到中間的錨泊車通過斜拉鋼索固定在地面的約束點，也可以看到在錨泊狀態下駕駛艙離地面也是很近的。所以如果狂風將錨泊塔約束脫離，那對駕駛艙內的人來說是非常危險的，這個時候採取安控措施強行釋放浮升氣體，防止飛艇失控飄飛，避免人員傷亡也是非常必要的。

錨泊塔脫離的原因

至於錨泊塔脫離約束的原因，肯定有待HAV做出更加詳盡的調查和分析。這裡我想提兩點看法。Airlander的錨泊車和艇體上約束點與傳統的飛艇還是有很大不同的。傳統大型飛艇都是從頭部進行約束，例如齊柏林NT07，Airship 600，國內的華教2000等，幾乎全都是一樣的方案。

另外，所有的系留氣球系統也都是從球體頭部進行約束的，當然跟飛艇不一樣，系留氣球屬於凈輕的浮空器（所謂凈輕，簡單說就是浮力大於自身重力），所有不需要有起落架之類的著陸機構，除了頭部約束點，一般在球體兩側還有兩個約束點。

只有Airlander的錨泊車採用的是在飛艇的腹部約束。這樣的設計，除了對錨泊塔的要求會低一些之外，我認為沒有什麼別的優點，反而是艇體腹部的受力狀況會比較複雜，不利於增加其約束力。

如果說Airlander的頭比較扁，不適合採用頭部鼻錐約束的話，國產的混合式飛艇「068基地雙橢球飛艇」造型跟Airlander類似，但是同樣採用了比較成熟的頭部鼻錐約束的方案。所以感覺Airlander的錨泊方案並不是一開始就設計好的，而是後來改裝的。

另外一個可能的原因是Airlander的移動平台設計。

我們從照片上都可以看到，Airlander並沒有設計起落架，或者氣墊式著陸裝置，這跟傳統飛艇有很大的差別。

Airlander 沒有起落架，也沒有氣墊，著陸時靠上圖紅色區域的兩根管狀緩衝墊緩衝。這樣子起降是沒有問題的，但地面如何轉場呢？

Airlander的轉場或者錨泊迴轉是依靠下圖紅圈的白色平台，下面安裝的帶輪子的底盤實現的。

假如輪式平台出現轉動不夠靈活的情況，在強側風情況下，沒有快速迴轉，而造成錨泊塔處的受力持續增大，也許是造成約束脫離的一個原因吧。

其實這麼大型的飛艇也許不應該在艇庫外長期錨泊，但是因為艇庫的寬度對於Airlander來說並不夠大，在通過艇庫大門的時候操作非常謹慎，飛艇的尾翼距離艇庫大門最近的地方僅有6米，所以與其經歷出入庫的風險，還不如呆在庫外。所以感覺無論是錨泊車約束還是庫外錨泊的迴轉平台，這些都像是在HAV公司低價回購了LEMV之後，對其改裝後加的設備，也許是無奈之舉，難免存在一定安全隱患。當然Airlander做了很多後期的改裝工作，其中吊艙附近的充氣支撐墊就是在第一出現著陸故障之後，改進增加的設備。

結語

當然，本文內容僅僅根據目前有限的信息做出的推測，真正的事故原因還需要HAV公司做出詳盡的調查之後公布。不管怎麼樣，希望Airlander能夠早日修復，重返藍天。

本文經科普中國融合創作項目作品《網紅飛艇「飛天屁股」到底經歷了什麼？》整理而成。

出品：科普中國

製作：中國科學院光電研究院 黃宛寧

監製：中國科學院計算機網路信息中心

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