◆飞艇的构造及种类
飞艇是有推进装置、可控制飞行的轻于空气的航空器。飞艇由巨大的流线型艇体、位于艇体下面的吊舱、起稳定控制作用的尾面和推进装置组成。艇体的气囊内充以密度比空气小的浮升气体(氢气或氦气),借以产生浮力使飞艇升空。吊舱供人员乘坐和装载货物。尾面用来控制和保持航向、俯仰的稳定。飞艇的升降调整有多种方法,如改变浮升气体量(放气或充气)、抛掉压舱物(水或沙袋)、利用艇体或翼面的气动升力、改变推力方向等。飞艇按结构型式分为软式、半硬式和硬式三种。
◆软式飞艇的构造
软式飞艇的艇体由主气囊和前后副气囊组成。气囊用涂胶的密封纤维市制成,内部用张线加强,外形靠充气压力保持。气囊上安装有安全活门,当内外压力超过规定值时自动放气,以保证气囊不被胀破。
主气囊内充以能浮升的氦气或氢气。前、后副气囊内充填空气,可根据需要充压或放气。副气囊的作用是在不排放主气囊内浮升气体条件下,保持主气囊的内外压力差为定值。例如当高度增加、外界大气压力降低时,通过副气囊放气而使主气囊增大容积,从而维持主气囊原来的压差值。设置前、后副气囊还可调节飞艇浮力中心的前后位置。当仅向后副气囊充气时,浮心前移,使飞艇产生抬头力矩。反之,则产生低头力矩。软式飞艇艇体不能过大,主要用于小型飞艇。
◆半硬式飞艇的构造
半硬式飞艇的气囊构造与软式飞艇相似,但在气囊下部增加刚性的龙骨梁,组成半硬式飞艇的艇体。这种结构增加了艇体的强度,吊舱、推进装置和系留点与艇体连接较为方便。
硬式飞艇构造图硬式飞艇是艇体由刚性骨架外罩蒙布或薄铝皮构成的飞艇。因第一艘硬式飞艇是齐伯林创制的,因此常把硬式飞艇叫做齐伯林飞艇。
◆硬式飞艇的构造
硬式飞艇的骨架由横向隔框、纵向龙骨梁和桁条,以及承力张线和撑杆等构成。整个艇体不气密,主要起维持流线型和连接各部分的作用。艇体内部由隔框分割成许多小气室。每个小气室内放有由纤维织物制成的密封小气囊,气囊内为浮升气体。在地面时,小气囊内不完全充满,随着飞行高度的增加,外界大气压下降,气囊内气体也随之膨胀,在达到规定高度时,气囊恰好胀满。众多的小气囊可提高飞艇的抗损性和安全性。部分小气囊受损不会使整个飞艇浮力完全丧失。
◆第一艘飞艇生
最早的飞艇是法国的吉法尔于1852年制成的装有蒸汽机的飞艇。飞艇形如雪茄的软式气囊下有一个三角形的风帆,用来操纵飞行方向。飞艇下悬的吊舱内装有一台2.2千瓦的蒸汽机,用来带动3叶螺旋桨。1852年9月24日,吉法尔驾驶这艘飞艇由巴黎飞到特拉普斯,航程约28公里。速度约10公里/小时。
◆飞艇大王——齐伯林
齐伯林(1838~1917)是德国飞艇制造家,大型实用硬式飞艇的发明人。齐伯林1857年毕业于路易斯堡陆军士官学校。历任瓦敦堡国王侍卫官、王国驻柏林使节、骑兵旅长。1890年以陆军中将衔退伍。
1863~1864年,齐伯林赴美国考察军事期间,曾亲自乘氢气球升空,从而产生研制可操纵气球的设想。他曾针对当时半硬式飞艇不能载重的缺点提出全硬式飞艇的设想。1891年,齐伯林自陆军退役后以全部精力从事飞艇的研制。
1900年,他制成第一艘雪茄形铝制硬壳的硬式飞艇。飞艇长128米,直径11.7米,氢气囊总容积约11300立方米,装有两台11.8千瓦的船用发动机。他接受前人的经验和教训,把大气囊分成许多小气囊,以防止氢气爆炸等事故。1900年7月2日,这艘飞艇首次升空试飞,但因操纵性能不好而在着陆时撞毁。齐伯林后来对飞艇结构做了改进,在飞艇上安装62.5千瓦的发动机。他于1906年制成两艘飞艇并成功地进行了两次时速57.6公里的试飞。
1908年,齐伯林创办了生产军用和商用飞艇的“齐伯林飞艇公司”。到1918年,这个公司共制造113艘军用飞艇,在第一次世界大战中得到广泛应用。他还在1909年开办“德国航空运输有限公司”,经营国内航线和汉堡一美国之间的航线。齐伯林硬式飞艇是世界上最早用于正式空运旅客的商用交通工具。
◆昙花一现的客运飞艇
飞艇作为空中客运的工具,其历史非常短暂。1909年,齐伯林创设了“德国航空运输有限公司”。1910年6月22日,开始用LZ-7号齐伯林飞艇在法兰克福、巴登和杜塞多夫之间作载客定期飞行,距离共193公里。LZ-7号飞艇可载20人,装有3台88千瓦(120马力)的活塞发动机,巡航速度为60公里/小时。这是最早的空中定期航线。
1929年,德国齐伯林公司制成的大型商业飞艇“齐伯林伯爵”号,曾载客16人首次完成环球飞行。后来又制造的“兴登堡”号是当时最大的飞艇,容积200000立方米,长245米,最大直径约40米,总重206吨。其内部陈设豪华,可载75名旅客,时速130公里。它曾10次往返飞行于美国和德国之间,总共运送旅客1000多人。1937年5月6臼,“兴登堡”号从德国飞往美国时,在美国新泽西州莱克赫斯特上空,它的上部垂直尾翼忽然起火,火焰蔓延全艇,致使36人遇难。飞艇的商业航行也从此宣告结束。