图1 Airlander 10试飞成功
图2 夕阳映照下的Airlander 10
图3 以Cardington为基地的Airlander 10
英国本地时间2016年8月17日傍晚时分,外号“飞翔的屁股”的Airlander10成功进行了第一次试飞。Airlander10原来是美国用于空中侦察的飞艇项目,项目搁浅后,英国的HAV公司接手这个项目。HAV公司据说是在让飞艇重上蓝天的梦想支持下接手这个项目的,其后他们通过融资和飞艇爱好者的捐赠终于成功完成Airlander10的建造,并于昨天成功进行了第一次试飞。如前边几个帖子所述,Airlander10以Cardington机场为基地,这里是英国在一战期间研制飞艇的大本营,因此选择这里做基地有继承香火的意思。
飞艇是轻于空气的飞行器。早期飞艇分软式和硬式飞艇两种,一般采用接近于纺锤形的艇体,以氢气为填充气体。由于氢气是可燃气体,并曾经因此造成多次空难,因此在德国的齐柏林飞艇发生重大空难后,大型飞艇的研制就进入低谷,仅有一些小型遥控飞艇还在开发。进入21世纪后,在飞艇超长留空时间,超低能源消耗和环境友好几大优点的诱惑下,各国飞艇设计师发起一波飞艇设计浪潮,其中就包括用于运输目的的大型飞艇P-791、用于高空飞行的HAA、法国的载人“云”飞艇和英国的Airlander“飞翔的屁股”等等。
从空气动力学的角度看,飞艇的最大缺点是侧向面积过大,导致抵御侧向风的能力较差,容易被侧风吹离预定航线。新一代飞艇除了采用不易燃的氦气替代氢气外,在气动设计上也采用并列的多气囊设计,即由原来单一的纺锤形气囊改变为2个以上的气囊,这样一来就可以在产生同样升力的情况下大幅度降低侧向风的影响。为了降低飞艇表面的摩擦阻力,新一代飞艇设计均将最大直径位置后移,以便使大部分表面保持层流状态。飞艇的尺度远大于飞机,既带来不利条件,同时由于力臂大幅度增加,也可以采用较小的动力实现转向、俯仰等操作。从Airlander10的设计看,其艇体前部左右两侧采用了两部涵道螺旋桨发动机,后部也采用了两部推进螺旋桨发动机。很显然,后部的两架发动机主要用于提供推力,同时对艇体后部气流进行吸除,以减小艇体后部的分离区。前部的两台发动机则可以同时完成推进和方向调整两项任务。同时两个大面积垂尾和两个大面积平尾也可以帮助完成航向控制和俯仰操作等任务。
尽管如此,飞艇仍然会对气象条件有相对苛刻的要求,在航线上有强侧风的时候仍然不能飞行,同时飞艇的速度必然是缓慢的,因此即使将来大型飞艇重回蓝天,也不适于快速反应型的军事任务,而比较适于在平流层及临近空间等区域进行长时间的留空飞行,比如可以代替卫星完成侦察、通讯中继等任务。另外,载人飞艇在民用领域的应用前景可以包括观光旅游,甚至建立空中之城型的旅馆,让人体验生活在空中的特殊感受。
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