现代飞艇 人类第五类运输系统.docVIP

现代飞艇 人类第五类运输系统 　　飞艇――作为一种以空气浮力为主要升力源的另类航空器，自其19世纪中?诞生以来，已有150余年的历史了。展望未来，在一个新时代，飞艇将在诸多方面有大的发展，或者说将有三个方面的发展趋势，即传统“全浮力式”中／小型低空软式飞艇，将在媒体、广告、工业架线、集会造势等方面大范围地走向普及；世界热门在研的平流层(高空侦察)“全浮力式”飞艇，将在20～100千米近太空“安营扎寨”，扮演其区别于卫星和地面装置的独特高空侦察角色；而0～3000米中／低空“部分浮力式”现代型运输飞艇，将诞生诸多型号，成为主宰人类特殊运输领域的“巨无霸”，甚至将引起人类运输领域的一场革命，创造继火车、轮船、飞机、汽车四类传统运输系统之后的“人类第五类运输系统”。 　　本文以将对人类运输历史具重大革命意义和重大影响的第三方面发展趋势，即“部分浮力式”的“现代型运输飞艇”，来阐述世界飞艇的未来发展。作者认为飞艇未来发展之广、之猛烈，甚至可能是“爆炸”性的，将是最具代表性的“现代型运输飞艇”。 　　据我国飞艇业内专家预测，早则3～5年，晚则5～10年，世界将诞生崭新概念的运输飞艇。它们将突破传统飞艇发展的诸多“瓶径”，实现载荷数十吨、数百吨，可独立操控飞行，实施“点－点”和“最后1千米”运输功能。该类运输型飞艇，无论在军事上、国民经济上都具有极其丰富的应用前景，特别是在民用方面更加广泛。 　　突破发展“瓶颈” 　　众所周知，20世纪30年代的大型运输飞艇，以德国齐柏林设计的“兴登堡”号为代表曾一度辉煌，甚至形成了跨洋飞行的飞艇航空公司，定期实现洲际航行。但终因艇囊充以氢气的“兴登堡”号的震动世界的爆炸，而消沉了几乎半个世纪。实际上，影响运输飞艇发展的“瓶颈”除氢气作为浮升气体易爆炸因素外，还包括有传统飞艇复杂的使用维护工程，以及抗风能力等方面的弱点。 　　传统飞艇属于轻于空气的“全浮力型”，靠空气静升力升空飞行，它的起飞、着陆均需大量地面人员牵引、“压舱物装卸”和系留塔系留等复杂操作，否则就将自然升空飞逸。以著名的“兴登???”号飞艇为例，其起降需要200名地勤牵引“伺候”，“停泊”时还需高大的系留塔系留，无法独立地操控飞行执行任务。 　　未来的现代型运输飞艇，则在总结历史发展经验与教训，继承传统“全浮力型”飞艇理论与技术基础上，以崭新的设计理念形成一种新型运输飞艇。这类新型运输飞艇完全是另外一种情况，将可以不依赖飞艇基地条件，独立操控地执行飞行任务。 　　崭新的静／动升力组合设计理念组合已成熟的全浮力软式飞艇、飞机、直升机气动设计理论与技术，实现静升力／动升力相结合的升力组合。氦气艇囊产生的静升力占总升力的60％～70％，动力系统垂直矢量，以及短距起降产生的艇体翼和小动翼产生的空气动力升力占30％～40％。使得现代型运输飞艇的静／动升力比一般都大于1，形成一种“部分浮力式”飞艇。 　　新颖合理的飞艇气动布局该类飞艇最为典型的气动布局之一，是在传统“橄榄型”，飞艇气动布局基础上，将若干个传统“橄榄型艇囊”几何地连贯在一起，来实现“扁宽型”气动布局设计。在同等有效载荷下，其几何尺寸、迎风面积、飞行阻力比传统飞艇成倍减小，为提飞艇高飞行速度、节能、增大有效载荷等方面创造了条件。 　　以英国“天猫”200型飞艇为例，其垂直起降状态有效载荷为145吨，当短距起降时，其足球场大小的艇囊翼面迎风运动，产生巨大空气动力升力，有效载荷可达200吨，相比垂直起降载荷增加55吨之多。 　　动力系统组合　传统飞艇的动力系统，一般仅承担飞行推进功能。现代型运输飞艇，将装备4～6台动力，实现三个方面的功能，即飞行推进、产生动升力和姿态操控。 　　空气悬浮(气垫)着陆系统技术　在借鉴已成熟的“气垫船”理论与技术基础上，采用“气垫”与反“气垫”方向的地面“真空”吸附技术。飞艇着陆时，空气悬浮裙包容的空气排向地面，飞艇平稳接地。“停泊”时，系统反向吸气，将飞艇吸附在地面上，解决传统飞艇“停泊”时需将飞艇系留在庞大系留塔上的地面维护问题。 　　微重量(略重于空气)的总体设计　动力装置的“加权”，飞艇主副气囊容积合理分配，使得飞艇空重略重于空气，即所谓“微重量”设计的概念。例如，有些典型的现代运输飞艇在研型号空重约为300千克。这就为解决传统飞艇起飞／着陆时的“压舱物”装卸、地面人员牵引等复杂的操作问题提供了条件。 　　创造绿色航空平台 　　“部分浮力式”飞艇采用的新的设计理念使其具备多种优异的性能，如安全性、更大载荷、超长航程和垂直起降功能等，成为了当代最具发展潜力的绿色航空器。 　　这类飞艇艇囊充以惰性气体氦作为其浮升气体，排除了氢气易爆炸的可能。“加权”的动力系统提高了飞行速度，从传统的100～150千米／小时，提高到150～25