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飛艇為什麼沒有得到大的發展?

成本上應該好過飛機吧


蟹妖。

關於整個飛艇的歷史和技術指標材料參數等等,可以參看《飛艇技術》(英)G.A.庫利 J.D.吉勒特(http://vdisk.weibo.com/s/nqr-2),或者國防工業出版社的《飛艇技術概論》。後者中部分觀點可參考但並不完善。同時後者由於有利害關係,不公布鏈接。

飛艇技術的缺點簡單來說,就是上面諸位都提到的:

速度慢,抗擊能力差,內部構建複雜,無法應對平流層以外的複雜氣流環境……

而且飛艇的災難性問題自上世紀20到30年代開始不是問題評論中提到的"那一次「,而是在短短十餘年中有百多次事故災難。同時研究發現其問題解決起來並非一兩種技術革新就可以改變的。

例如興登堡事件,表面原因是充了可燃性氣體,但本質是因為充氣體量與艇體氣囊的衝突。基於空氣靜力學的飛艇面臨的是時代更多選擇的訴求,相較飛艇黃金時代(1900年代)還未發展起來的空氣動力學設備——飛機,就顯得落伍了。非LTA(比空氣輕)飛行器——飛機,在本質上解決了飛艇面臨這些問題。當一個目的追求發展了兩種途徑,一種在碰到問題的時候可以迎難而解,一種止步不前,後者被時代選擇拋棄就是必然的了。

飛艇現在仍舊被保留,做為飛機以外的一種航空手段的補充,基於以下幾個原因:

1)低空低能耗的需求;

2)防禦抗擊材料和架構技術的進步;

3)低雜訊載荷能力強;

4)為平穩性付出的成本低廉;

5)技術門檻低。

所以現階段看到的飛艇,普遍應用於以下幾個方面:

1)不封航架線;2)低空遙感;3)反偵反電子信息依賴;4)城市飛行預警。


上學期做一個飛艇的項目,接觸了洛克希德馬丁(LM)和美國美國其他一些公司的工程師,對這個領域有一點初步的了解。

我覺得現在的飛艇比一戰、二戰時期有很大的進步。下面簡單介紹一下。

  • 一是過去的飛艇一度使用氫氣,發生過不少著火的事故(圖1);現在標準規定使用氦氣,是一種惰性氣體,安全性挺高很多。

圖1 Hindenburg Zeppelins

  • 二是材料技術有很大發展,LM P-791(圖2)的表皮就是薄薄一層工程塑料,強度高,重量卻不大。

圖2 LM P-791

圖2 LM P-791

  • 三是現在提供升力的方式不僅限於浮力,而可以是浮力、空氣動力學升力(飛艇機身相當於一個飛機機翼)和矢量動力(注意圖2中的風扇)的組合。這種飛艇稱為Hybrid Airship,滿載時密度比空氣大,可以在部分載荷下垂直起降。
  • 內部結構可以是剛性或柔性,後者Aeroscraft公司正在秘密研發。
  • 載重非常大,Aeroscraft自稱已經開發出60噸級的飛艇,LM的目標是2016-18年實現500噸。

以上技術發展,加上飛艇運輸的成本優勢(略高於卡車,遠低于飛機),使其具有一定的發展前景。但飛艇的一個致命弱點是受氣候條件影響嚴重,風力過大或者雷雨天氣都不能正常飛行,再加上天氣預報的局限性,所以目前離長途運輸還有一段距離。最常見的民用領域就是廣告、觀光。

在軍用方面,飛艇的垂直起降和大載重是很大的亮點,LM和英國的一家公司都研發了相當一段時間,但爭議一直不斷。不久前美國政府宣布不再資助某個項目,之前訂購的飛艇也都折價退了,算是個不小的打擊。不過,我印象很深的一點是,LM的工程師給我們看了一段美軍在阿富汗的運輸飛艇的視頻。畫面中飛艇被恐怖武裝用密集的子彈攻擊,飛艇的表皮早已千瘡百孔。但由於巨大的浮力,飛艇一直飄了兩個小時才在美軍控制的地盤墜落!

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補充兩張在布拉格DOX看到的歷史草圖:


飛的慢,而且非常危險


突然有一個設想,在高樓大廈林立的城市之內,以高樓樓頂為停靠點,建造城市飛艇,作為公共交通。或者以技術手段克服惡劣天氣,或者在惡劣天氣停運,同時增加其他公共交通的頻次來抵消運量。在堵車成性的早晚高峰時期,哪怕50公里的時速,都能輕鬆超越公交車了。


我覺得主要是那幾次重大的飛艇事故,等事故的陰霾過去以後,飛機已經被發展起來了,飛艇沒有生存空間了。


我覺得發展好不好,看應用吧,應用廣,研究的人多,自然發展就快。


說了那麼多理由,關鍵還是資本的力量!二戰之前的主要強國就美英德法,幾個國家都是鐵路密集,地勢平坦,公路鐵路海運可以滿足國家需要,飛艇沒有必要!經過一戰的洗禮,飛機突飛猛進,對飛艇可以說是釜底抽薪!

所以,飛艇被淘汰是必然,一種沒有現實需要的產品,不管多牛逼,都只能被淘汰!說實話,中國才是最需要飛艇的國家,可惜那時候國內戰亂紛飛!但我還是要說說理由,第一我們國家地形複雜,鐵路建設難度大,特別西南地區!第二載重量大,軍用和工程建設的作用大家腦補!第三對地形要求低,屬於不用起降條件的運輸方式!最後一個是,真的便宜,相對飛機的效費比,真的不貴,內層氫氣外層氮氣的多袋式布局,價格不貴!可惜那個時代中國太落後了,否則飛艇在中國一定大放異彩!軍用補給,特別山區的邊防站,工程建設,人員物質運輸,工程設備調運,民用航空,全氮氣運輸,價格低運量大……可惜了,可惜了……


優點:相對飛機費用低廉,運載量大,不需要地面基礎設施,比船等速度快。

缺點:體積巨大,易受風力等天氣影響。相對飛機飛行速度慢。氦氣也昂貴。


氦氣是很貴的,但是誰說氣球就一定要充氣的?把氣艇做成真空的也是一個辦法,只要材料夠強夠輕,合理的設計是可以實現真空氣艇的。


超級飛艇可勝任多種航空運輸任務,不論是寒冷的北極還是沙漠環境,都可以自由起降。

  近年來,在美國軍方資助下發展起來飛艇的研製工作,超級飛艇計劃已經進入最後階段,工程師們建造了一個原型機,他們希望在將來的測試中驗證飛艇的設計概念。

  右圖為超級飛艇概念圖。

  美國《星條旗報》5日稱,美軍未來的戰略空運力量將出現一個新成員,這是一種自重3.6萬磅(約16噸)、長230英尺(約70米)的巨型飛艇,它的運載能力與美軍空運主力C-17戰略運輸機相當,能直飛非洲或者阿富汗,卻不受當地機場條件的限制,這些特性將使它成為美軍跨大洲空中運輸的軍事戰略空運主力。

  報道稱,飛艇製造商「世界航空公司」4日首次公開這種代號「塘鵝」的巨型飛艇照片。它由美國宇航局和五角大樓共同投資研製,目前已經完成原型機的建造,將在未來幾個月之內進行首飛。儘管飛艇出現的年代比飛機更早,但「塘鵝」大量吸收先進技術,主要骨架由鋁合金與碳纖維複合材料構成,並採用高科技的浮力控制設備。

  據介紹,「塘鵝」儘管自重才16噸,但載重卻能達驚人的66噸,這與C-17戰略運輸機執行跨洲飛行時的載重能力相當。而且飛艇的結構與現代運輸機相比大為簡單,「世界航空公司」研製和建造「塘鵝」的費用總共才3500萬美元,相比之下,印度購買C-17的單價高達5.8億美元。此外由於飛艇浮於空中不需要額外動力,因此「塘鵝」對燃料的需求也很少,跨洲飛行更不是問題。它的出現還填補了戰略運輸機與海運貨船之間的空白。戰略運輸機的使用成本太高,大規模運輸往往需要依靠海運。「塘鵝」的使用成本低得足以和海運相當,而速度卻遠遠超過貨船。正是因為這些優點,該項目的執行經理伊戈爾·帕斯捷爾納克誇耀說,該飛艇將是未來100年全球空中運輸的終極解決方案。

  美軍之所以重視這種巨型飛艇的發展,也不僅是因為它能輕鬆實現跨洲空運,還在於它對起降條件幾乎沒有要求。由於飛艇起降不需要漫長的機場跑道和複雜的地面維護設備,「塘鵝」能將貨物運往非洲、阿富汗等缺乏地面航空設施的地區,而且「只需要一個沃爾瑪停車場大小的空地就可以降落」。

  延伸閱讀

  超級飛艇將「復活」

  飛艇的概念將對貨物運輸產生重大影響,當前幾乎所有的貨物都是靠海運、火車和貨車來完成,但是在不久的將來飛艇將介入這一領域。

  研究人員認為飛艇可以徹底改變航空運輸的模式,允許將貨物運抵偏遠地區,那裡幾乎沒有其他運輸平台可以抵達。比如,飛艇可以用於參與救災,空運大型採油設備到採油區域,將巨大的渦輪機運送到遙遠的風力發電場,也可以運輸重型軍事裝備抵達世界各地的作戰區域。在此之前,研究人員對超級飛艇的內部壓載艙進行開發,以往的飛艇抵達目的地後需要將壓載艙物件卸載用來系留,以免飛艇在卸載的過程中被風吹走,但超級飛艇採用了先進的系留系統,通過壓縮氮氣達到合適浮力以控制飛艇的懸浮狀態。

  當貨物被置入飛艇的貨倉時,通過壓載艙室重新控制氮氣的壓縮比達到上升的狀態,然後啟動渦輪螺旋槳發動機驅動飛艇。由於這套系統屬於革命性的動力裝置,超級飛艇可以不需要專用的著陸場,只要足夠大並清理過的區域就可以完成垂直起飛和降落作業。

  根據項目執行經理伊戈爾·帕斯捷爾納克介紹:「飛艇的優點是不需要地面基礎設施,你可以飛抵任何一個地方,並在任何一個想要著陸的地方降落。」

  早在1900年,馮·齊柏林設計了第一款飛艇用於德軍作戰,而到了1929年,一位名為雨果·埃克納的博士打造了一款硬式齊柏林飛艇,使用21天的時間就完成了環球飛行。飛艇在歷史上最有影響力的代表作應當屬於德國納粹建造的大型飛艇。比如「興登堡」號飛艇,但是在1937年5月6日,「興登堡」號執行美國航線時突然起火。來自烏克蘭的設計師帕斯捷爾納克認為這款硬式超級飛艇已經擺脫了早期飛艇「災難性版本」的設計。

  (本報綜合報道)


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