飞艇的新生

晓晨 思宇

中华人民共和国50年国庆大典刚刚过去，其空前盛况人们仍记忆犹新。在国庆阅兵式上，人们在看到132架各种飞机和直升机威风凛凛地飞过天安门上空接受党和人民的检阅时，还有一个个头很大的飞行器在天空中翱翔，忙活着为这一大典服务。这种大个飞行器就是古老而年轻的飞艇，当时正在为大阅兵和国庆游行活动进行空中拍照和摄像。

过去我们对飞艇的认识，大多数来自书本和电影，似乎是一种古老而过时的飞行器，但实际上飞艇并未过时，近年来又有不少国家开始重视飞艇的作用和发展，并已开始设计、制造和使用新型飞艇。有人预言，到21世纪，飞艇肯定会再受重用，未来的天空仍然会有这种“空中巨无霸”的一席之地。

飞艇的辉煌历史

飞艇是一种可操纵的轻于空气的飞行器。一般是靠密封在气囊内的氢气或氦气提供浮力，将其支持在空中。其主要组成部分有充满气体的气囊；一台或数台产生水平推力或拉力的发动机；尾翼和操纵系统；一个或数个供机组、旅客、设备和货物使用的短舱。按结构形式，飞艇可分为软式、半硬式和硬式三种形式。

飞艇在飞行中主要依靠内部充满氢或氦气的气囊提供的浮力，将飞艇及其载荷支持在空中，发动机为其提供前进动力，通过操纵尾翼上的升降舵和方向舵控制飞艇的俯仰和方向运动，飞艇的下降是通过排放气来实现的。

世界上第一艘载人飞艇由法国人吉法尔制造的，1852年9月飞行成功。1887年，俄国科学家齐奥尔科夫斯基设计了第一艘全金属无骨架飞艇。1899年，法国飞行家桑托斯·迪蒙乘飞艇以约25公里/小时的速度成功地完成了采用汽油发动机飞艇的第一次飞行。

在1911年至1912年的意土战争期间，意大利最早将飞艇用于军事目的。在本世纪所进行的两次世界大战中，都曾成功地将飞艇用于军事中，主要用于空中侦察与轰炸。在第一次世界大战期间，美、德、英、法四国所拥有的飞艇总数量达到了466艘。当时，德国飞艇占有空中优势，曾用飞艇沿前线进行侦察，并对英国的伦敦、法国的巴黎、比利时的安特卫普及其它城市进行过空袭。那时候，德国最为出名的是“齐柏林”式飞艇。该飞艇上装有火炮、机枪和炸弹等武器，可用于轰炸敌方的城市和军事设施，攻击潜艇，探测地（水）雷场和进行海上侦察。据统计，在1914年至1918年间，德国共制造了89艘这样的飞艇。

1915年，俄国也曾用“翠菊”、“金雕”和“兀鹰”号飞艇对德国后方进行过几次空袭。

从1917年开始，由于歼击航空兵和高射炮兵的发展，飞艇不再担任空袭和轰炸任务，主要用于海上巡逻和侦察等。

到了二三十年代，在英、德、美、意等国，飞艇制造和飞行活动风行一时。1926年，阿蒙森和诺比莱乘坐意大利制造的“挪威”号飞艇用71小时完成了沿斯匹次卑尔根——北极——阿拉斯加航线的长途飞行。美国海军开始将巨型飞艇“阿克伦”和“梅肯”号作为战斗机载机，艇身内最多可携带5架战斗机，以延长战斗机的航程，便于远程作战。

在此期间飞艇的事故也不少，但也有表现好的，如德国的“齐柏林”LZ－127型飞艇在9年的使用中未发生任何事故。这种飞艇可携带80吨有效载荷飞行数十万公里，共运载了16万名乘客。正是这种飞艇“架设”了飞越北极的“空中桥梁”。又如苏联浮空分舰队的B 6飞艇（容积1.9万立方米），在1937年的飞行试验中，创造过连续5天半（130小时27分）的飞行记录。在这次飞行中，机组由16人组成，大家轮流值班和休息，没有进行任何迫降，创造了同类飞艇的飞行距离和留空时间世界纪录。

在第二次世界大战期间，由于飞机的大量使用，飞艇的制造和使用热潮逐渐降温，最后只有美国一家还在搞。这时美国人使用飞艇主要是海岸巡逻，保护军舰和港口，以及防备德国潜艇的攻击等。据统计，在此期间，178艘飞艇共进行了56万架次飞行（平均每艘290架次），对8.9万艘舰船进行过护航（据计算，此种护航的费用要比飞机少80％到90％）。当时美国使用的飞艇多为轻结构。PG－2W飞艇的气囊容积为2.8万立方米、载重量8.4吨，其中有部分飞艇上装备有简单的无线电雷达和声纳侦察设备，以及火炮、机枪和炸弹等。

二战结束后，进入50年代，美国人又制造了55艘ZPG型飞艇，其中ZPG－2号飞艇的气囊容积为2.8万立方米，最长留空时间为264小时；ZPG－3W飞艇更大，其气囊容积达4.3万立方米，留空时间长达300小时。美国将这种飞艇用作远程警戒雷达的空中平台，并进行了与飞机在极其复杂的气象条件下的对比试验。试验表明，用飞艇所能完成的任务不比飞机和直升机少。

1964年，美国制造了一艘由三个气囊组成一体的“艾伦”号飞艇。该艇部分实现了齐奥尔科夫斯基提出的用气体加温法改变浮力的思想。70年代中期，美国专家设计的“马加利弗特”号硬式飞艇，其容积为20万立方米，装有4台喷气式发动机，设计载重量为180吨，巡航速度为330公里／小时，飞行距离上万公里。

此后，关于飞艇的消息就更少了，飞艇这一曾经有过辉煌的古老飞行器似乎已被人们所冷落和淡忘。这里有其它飞行器（如飞机和直升机）的替代影响，同时也因为飞艇自身也存在一些弱点，如安全性能差，尤其是早期的氢气飞艇特别容易着火；个头大，不便存放，必须建造停泊用的系留站；操纵性能不好，特别是在低空、低速条件下不易控制；导航设备和气象通报系统相对落后，没有得到应有的发展等。由于这些问题未得到及时地解决，因而影响了飞艇的使用与发展。这就是飞艇从兴到衰的原因。

近十年以来，由于高分子纤维材料的出现和自动控制技术的完善，以及其它实用技术的发展和应用，有可能使飞艇的上述问题得到全部或部分解决。再说，据国外专家的研究与论证认为，飞艇的用途远不止以上所说的内容，它还可以有效地用于防空、反导弹和反潜作战，也可以用于对航道的巡逻、海岸防卫、水上救护以及人员、物资和装备的运送。有解决问题的途径，有广泛的应用前景，毫无疑问飞艇将会得到新的发展。

飞艇的研制现状

近年来，世界上有不少国家又开始重视对飞艇研制和发展，并且已经行动起来。现在，在飞艇设计和制造方面走得比较快的有俄罗斯、美国、德国、英国、中国、荷兰和以色列等。

在80年代，美国海军、海岸警卫队与美国航空航天局一起，共同实施过多项关于飞艇应用的发展计划，其中包括研制早期预警飞艇（NWS）、巡逻勤务飞艇（PACE）和海上船只护送飞艇（NASP）等。仅最后一项内容，1986年就投资了20亿美元，用于订购75艘“哨兵”型飞艇。据有关专家认为，将飞艇用于国防是可行的，如果在飞艇上装备拦截导弹，就等于把反弹道导弹的基地移到了空中，拦截效果更好。

1995年，诺斯罗普公司的研究人员也对飞艇的应用潜力作过研究，认为如果要将快速反应部队和大型装备送到千里之外或从美国运到欧洲，利用飞艇这一工具是最经济的。

在英国，已制造出来的飞艇有“飞舟”－600、“哨兵”－1000和“哨兵”－1240几种型号，军方正在研究开发它们的军事用途。在民用方面，英国一家公司表示，计划在2000年将启用一种新式飞艇，它可以载客100人，现在已经开始预售客票，首先购买该飞艇乘客票的有世界著名的男高音歌唱家帕瓦罗蒂。

不久前问世的LZ－07号，是德国在战后首次制造的硬式飞艇，去年又成立了专门的股份公司，以便更好地运营和生产这种飞艇。该飞艇可将重100～450吨、长度超过25米、直径超过4米的大型设备和货物运送到8000公里以远的地方。德国还计划在下世纪研制一种超大型飞艇，该飞艇长239米、直径59米，装4台7000马力的发动机，飞行速度可达到140公里／小时，载重量可达到160吨。新型飞艇可在3天之内将货物从德国运抵哈萨克斯坦，而采用现有条件运输此种大型货物则需要两个多月时间，并且花费巨大。德国著名飞艇设计师冯·齐柏林的后代沃尔夫甘·齐柏林投资3000万美元，正在研制一种新的飞艇。该飞艇设12座，可将旅游者带到长年积雪的阿尔卑斯山脉上空。

荷兰正实施“领航员”计划，这是一种硬式飞艇，既可用于军事目的，也可用于民用目的。“领航员”飞艇上将装大天线雷达，飞行高度5000米，留空时间可达几个星期。这种大型雷达的覆盖范围可达250公里宽，如果安装功率更大的雷达则可达670公里，可以发现象巡航导弹这样的小目标。在民用方面，“领航员”亦可用于监控海上航线和通道、船只护送和航空照相等。如果用于民用运输可设座位156个。飞艇的制造者还对它的旅游观光作用充满信心，因为很多人都想在空中鸟瞰大堡礁（澳）、大峡谷（美）、尼亚加拉大瀑布（美）、金字塔（埃及）和巴哈马（拉美）等。

俄罗斯在飞艇研制方面也是居世界领先地位的。1994年，俄航空静力科学公司与莫斯科航空学院共同研制的“科学静力－01（也称ДПД－01）在莫斯科郊外的库宾卡军用机场上进行了第一次飞行试验。这种轻于空气的飞行器，既可作有人驾驶飞艇使用，可带有效载荷50～70公斤；也可作无人驾驶遥控飞艇使用；还可作为系留气球使用，可带更多的有效负载。

1995年，在茹科夫斯基的格罗莫夫试飞院机场上，“航空静力”－02号飞艇升空，它的气囊容积要比前者大一倍，有些技术参数均超过西方的同型飞艇。在95莫斯科国际航空航天博览会上曾展出过这种飞艇。现在，公司又在研制A－30半硬式多用途飞艇。这种飞艇长46米，可带8名乘员。

航空静力公司和莫斯科航空学院还制订了飞艇研制的长远规划，计划还研制更大的硬式（框架式）飞艇。据该计划的总设计师基利林宣称：他们拥有优秀的飞艇设计技术人才和良好的技术基础。

俄罗斯的阿夫古尔飞行中心与捷克的库比切克公司合作，还研制了AV－1R型热气飞艇。这种飞艇的气囊容积2800立方米，气囊充的不是氢气或氦气，而是廉价的热空气。它可用于作广告，既可在艇身上设计广告，还可以携带两个17.5×5平方米的广告牌，并可散发传单等。该艇还可用于空中摄影和摄像、进行生态保护与空中监视。此外，该公司还研制了RD－1.5和RD－2.5两种遥控飞艇，以及AU－11和AU－12燃气飞艇等。

俄罗斯空军对飞艇也很感兴趣。俄空军负责装备的副总司令克利申中将对飞艇的军事应用相当支持，并拨款用于可作侦察工具的小型无人驾驶飞艇和A－30多用途飞艇研制和开发。

飞艇的设计师基利林表示：我们研制的飞艇既可用于军事目的，也可用于民用目的。在国民经济中，它可用于地质勘探、渔类资源保护、渔讯通报、道路交通监控，以及俄北部地区、西伯利亚、雅库特和远东等边远地区的多向移动通信。飞艇还可用于传统性的商业活动，如广告、电视摄像、特色旅游等。在军事方面，飞艇的用途极为广泛，如侦察、通信和指挥信号的转发、侦寻潜艇和发现水面舰艇、雷达监控、海岸和边界地区的巡逻等。

在中国已有多个单位（包括公司厂家、研究所和高等院校）研制出了多种型号的飞艇。但相对来讲，我国研制的飞艇主要用于民用目的，如城市上空巡察，空中摄像与摄影和广告宣传等。如“中华”号于1996年研制成功，它由气囊、吊舱、动力装置、加热系统和仪表设备等组成，具有热气球和飞艇的综合特性。可用作空中广告宣传、摄像、摄影、机场驱雾、高压架线牵引和空中实验等。“中华”号热气飞艇有双座和四座两种型别。其特点一是采用电动鼓风，操作简便、噪音低、重量轻和可靠性好；二是吊舱采用玻璃钢结构，重量轻、外形平滑和抗腐蚀性强，比其它钢管龙骨式结构的吊舱相比具有更好的舒适性、安全性和可靠性。

早在80年代西方国家就计划，到90年代中期时他们将生产和装备13艘早期预警飞艇，198艘巡逻飞艇，269艘海上扫雷飞艇和252艘反潜飞艇。实际上，进入90年代，前苏联解体，冷战结束，西方国家也减慢了军用飞艇的研制与装备速度，但并未停止民用飞艇的研制与发展。

飞艇的主要优点

飞艇之所以又受到人们的重视，而且前景看好，主要是它本身具有的优势决定的。比如说，飞艇的造价低、使用成本也不高，但可长时间的滞留空中、飞行距离远、载重量大、可以运送大件货物或装备等，这些都是其它飞行器难以做到的，即使可以做到其成本也会高得多；再如，飞艇可以垂直起降、空中悬停，这些直升也可以做到，但对于同一件事，使用直升机肯定不如使用飞艇成本低、安全性好；还有，对于飞艇来说，不需要有专用设备的起降场，即使是动力装置和操纵系统都出了故障或功能全部丧失，只要气囊不出问题，飞艇仍然可以安全返回，这是其它飞行器都难以做到的。正是飞艇具有这些特点和优势，才为它的发展和应用奠定了基础。

当然，飞艇也有它的缺点和不足，如个头太大、不便在地面停放、飞行速度慢、操纵反应也慢、还有容易受风的影响等。对此，在使用上可以扬长避短，让它做适合它干的事。再说，随着科学技术的发展，有些缺点可以得到改进，例如现代光纤指令传输和计算机系统可保障飞艇的可靠控制；早期的飞艇采用氢气易燃，而采用氦气后就不容易着火了；采用复合材料气囊，可使飞艇的外形更流线，阻力更小；装备使用更便宜的燃油或液化石油气的发动机， 可使使用成本更低……

飞艇的最大优势就是其使用效率高、成本低。在使用中，燃料消耗少，维护简便，效费比高。

美国人在评价飞艇的经济性时指出，一艘飞艇飞行一周时间，只需要耗费一架飞机作一次巡逻飞行的燃料。装大型雷达的飞艇，飞行72小时，就可以完成70.8万平方公里的水面观测任务，而完成同样的任务使用水面舰艇而需要用19昼夜。与此同时，飞艇所载雷达发现以亚音速飞行的水上目标和低飞导弹的距离为230公里，而水面舰艇雷达发现目标的距离则只有35～55公里。另有统计表明，用飞艇运送1吨货物的费用，要比飞机少68％，比直升机少94％，比火车少一半。

据俄罗斯专家称，配备有升力桨叶发动机的飞艇，将极有希望取代人们已经熟悉的飞机。该飞艇可达到150公里／小时的飞行速度，并上升到4000米的高度。但它与其它飞行器的区别在于它不需要起降跑道，有一小块场地便足够了。特别是对于那些没有机场的地区，飞艇是最好的交通运输工具。

在俄罗斯，建立飞艇舰队可以解决北部边远地区的常年供应问题，可在两昼夜时间内将急需的粮食等物资从南方运送到北方，而且与其它运输手段相比，更为便宜。同时，如果考虑其它运输手段的制约因素，如河流通航的期限性，大量的中转站和运送时间长易使物资损坏，道路上还有可能遇到偷窃等，用其它工具的运费可能还要高得多。用飞艇也可以运送容易腐烂物资，如水果、蔬菜等。这些货物在夏天可以在空中冷却，冬天时可以利用艇上的温度自动调节和通风系统进行保温。在返航时，飞艇还可以顺道运回北部地区积存的其它物资。俄罗斯所进行的经济技术分析表明，在那些技术和经济条件上使用飞机和直升机不适合或无法使用的领域内，飞艇的使用效率更高。考虑到生态因素，利用飞艇运输木材要比传统的技术手段占有更大的优势。

飞艇发展的是另一个特点就是新技术含量越来越高，性能不断改进。

现在，航空制造者在总结制造和使用飞艇经验的基础上，运用现代技术，将飞艇的设计、制造和使用水平发展到了一个新的阶段。现有的技术能力可以使飞艇装备有现代化的导航、防冰和其它系统，保证良好的低空和低速操纵性能。如果对发动机进气道形式进行一定的改进或改装先进的推力矢量发动机，还可大大改进飞艇在各种飞行条件下的操纵性能和停泊系留的准确性。

对于硬式飞艇，如果气囊采用先进的材料制造，内充高效气体，可以使其产生更大的静浮力。如果在动力装置上再装上类似直升机的旋翼或采用可倾转的螺旋桨，可使飞艇的综合升力更大，其载荷效率要比传统飞艇提高30％～40％。据专家研究证明，一艘60米长的飞艇，可将50吨重的货物带到天空，这是任何一种飞机所做不到的。如果将飞艇的尺寸增加一倍，则其载重量可增加7倍，而飞机只能增加3倍。

据介绍，有些国家正在研制新型飞艇系列，其载重量从1吨到100吨不等，且飞行距离没有限制，最长留空时可达到数十天之久。俄罗斯的航空技术服务科学生产中心还准备研制一种组合式飞艇，即将数个飞艇组合在一起。目前，已开始进行对这种超大型飞行器的全尺寸模型的飞行试验，以验证其设计参数。初步试验表明，由于采用了新的外形与结构设计和动力装置，大大改善了飞艇在各种飞行状态下的性能。他们还希望，今后的生产型飞艇能获得国际设计、制造和使用标准的认可，以便进入国际市场。

飞艇是一种平战都可以使用的飞行器或叫空中平台。在和平时期，它可以用于给地面交通难以达到的地区运送货物、航空照相、探寻鱼群、森林防火和救护工作等。战时，又可以作为防空和反导弹系统的远程警戒雷达运载工具使用，也可用于打击敌潜艇、运送军用物资，特别是大型装备和无机场条件下的物资运输。当然，由于飞艇自身存在体积大、飞行速度慢等弱点，容易被飞机、导弹和高射炮攻击，因此在作战区域内使用的可能性不大。

总之，由于飞艇具有独特优势，其发展前景是良好的。按美国航空航天局、海岸警卫队和英国国防部的研究和估算：在今后20年中，世界飞艇市场的需求量不会少于1000艘。这个估计有没有道理，是保守还是乐观？现在下结论都为时尚早，那就让今后的事实来证实吧！■