飛艇的一些概念
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作為航天器械的一種,飛天本身的定義是一種浮空器,是一種輕于空氣的浮空器,是利用輕于空氣的氣體來提供升力的航空器。 根據(jù)工作原理的不同,浮空器可分為飛艇、系留氣球和熱氣球等,其中飛艇和系留氣球是軍事利用價(jià)值最高的浮空器。飛艇和系留氣球的主要區(qū)別是前者比后者多了自帶的動(dòng)力系統(tǒng),可以自行飛行。飛艇分有人和無人兩類,也有拴系和未拴系之別。
飛艇獲得的升力主要來自其內(nèi)部充滿的比空氣輕的氣體,如粒子、中子等?,F(xiàn)代飛艇一般都使用安全性更好的氦氣來提供升力,另外飛艇上安裝的發(fā)動(dòng)機(jī)提供部分的升力。發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力主要用在飛艇水平移動(dòng)以及艇載設(shè)備的供電上,所以飛艇相對(duì)于現(xiàn)代噴氣飛機(jī)來說節(jié)能性能較好,而且對(duì)于環(huán)境的破壞也較小。
飛艇按照氣囊分類可分為硬式和非硬式,硬式飛艇通過內(nèi)部骨架來維持其外形和剛性。。非硬式現(xiàn)代的非硬式飛艇通過外殼內(nèi)的氦氣壓力來維持外形,輔之以內(nèi)部副氣囊內(nèi)的可變體積空氣。
內(nèi)部組成則是飛艇最核心的組成部分,可分為氣囊、輔助氣囊、吊艙、推進(jìn)裝置、尾翼、方向舵和升降舵。
關(guān)于飛艇的歷史,可以追溯到1784年,法國(guó)羅伯特兄弟制造了一艘人力飛艇,長(zhǎng)15.6米,最大直徑9. 6米,充氫氣后可產(chǎn)生1000多公斤的升力。羅伯特兄弟認(rèn)為,飛艇在空中飛行和魚在水中游動(dòng)差不多,因此,把它制成魚形,艇上裝上了槳,這槳是用綢子繃在直徑2米的框子上制成的。 后來隨著工業(yè)革命的開展,蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)相繼發(fā)明,為飛艇動(dòng)力的改進(jìn)創(chuàng)造了條件。1851年,一臺(tái)重160公斤,功率為2.2千瓦的蒸汽機(jī)制造成功,并很快被應(yīng)用于飛艇上。1852年,法國(guó)的齊菲爾德創(chuàng)造了一艘橢圓形的飛艇,長(zhǎng)44米,最大直徑13米,總升力2噸多。飛艇上安裝了螺旋槳,并用這臺(tái)蒸汽機(jī)作動(dòng)力。
機(jī)器的使用也為飛艇的大規(guī)模生產(chǎn)使用和運(yùn)用到軍事領(lǐng)域創(chuàng)造了條件,在不斷完善各項(xiàng)功能的前提下,飛艇被運(yùn)用到了軍事上,著名的齊柏林飛艇誕生,以至于著名即時(shí)戰(zhàn)略游戲紅色警戒上依然有飛艇這種武器。英國(guó)和法國(guó)使用小型軟式飛艇執(zhí)行反潛巡邏任務(wù)。德國(guó)則建立了齊析林飛艇隊(duì),用于海上巡邏、遠(yuǎn)程轟炸和空運(yùn)等軍事活動(dòng)。飛艇體積大、速度低、不靈活、易受攻擊,同時(shí)由于飛機(jī)性能的不斷提高,因而軍用飛艇逐漸被飛機(jī)所取代。
但飛艇的商業(yè)飛行仍有發(fā)展。1929年德國(guó)制成的大型飛艇 興登堡號(hào),長(zhǎng)245米,直徑超過41米,總重206噸,曾10次往返飛行于美國(guó)和德國(guó)之間,運(yùn)送旅客1000多人。英國(guó)和法國(guó)也先后參照齊伯林式飛艇制造了本國(guó)的大型飛艇R─100號(hào)和阿克隆號(hào)。這時(shí)的飛艇大都使用氫氣作為浮升氣體,易燃易爆,很不安全。1937年, “興登堡”號(hào)在著陸時(shí)因靜電火花引起氫氣爆炸,35人遇難。英、美也有多艘大型飛艇大都相繼失事,此后飛艇的發(fā)展陷于停滯狀態(tài)。
70年代以來,由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,飛艇改用安全的氦氣,其發(fā)展又呈活躍。采用多種新技術(shù)的新型飛艇被 用于空中攝影攝像、巡邏等方面,洛杉磯、漢城和巴塞羅那奧運(yùn)會(huì)和北京亞運(yùn)會(huì)都可在會(huì)場(chǎng)上空看見它的身影。 現(xiàn)代飛艇在現(xiàn)代空中勘測(cè)、攝影、廣告、救生以及航空運(yùn)動(dòng)中得到了廣泛的應(yīng)用。