浮力趣谈（三）

“航空飞船”现代飞艇——一种紧急的空中运输工具

在人类交通史上，飞艇是最早的空中交通工具。飞艇也叫飞艇，意思是能飞的船。然而，正式名称是飞艇。

就像海洋和河流中的船只利用水的浮力漂浮在水面上一样。飞艇利用空气的浮力给船体充入比空气轻的氢气或氦气，这样飞艇就像气球一样漂浮在空中。飞艇和气球的区别在于，在飞艇下方的吊舱中安装了螺旋桨，螺旋桨可以使飞艇在人或设备的控制下在空中飞行，从而完成运送货物或乘客的任务。

船只和飞艇利用自然的浮力。区别在于船只利用水的浮力漂浮在水面(河流或海面)；飞艇利用空气的浮力漂浮在空中。因此，一些人称飞艇为“航空飞船”。

因为飞艇有超过100米长的巨大船体，它们可以在海上与10，000吨的船只匹敌。只是飞艇在空中航行，而巨轮在海上漂浮。

飞艇用比空气轻的氢气或氦气填充船体的气囊。这样，充满的气体加上船体本身的重量小于船体在空气中受到的浮力，所以飞艇可以自动起飞。这是与飞机最大的区别。飞机的升力是由燃烧汽油的发动机获得的。以燃料消耗为代价。飞艇的升力根本不需要消耗燃料。漂浮在空中的飞艇几乎没有动力就能向前移动。就像一艘漂浮在水面上的船，它只需要很少的动力(仅仅克服船体和水之间的摩擦)就能在水面上前进。

因此，与飞机相比，飞艇可以大大节省燃料，从而减少废气排放，减少对大气环境的污染，并可以大大节省运输成本。这是一种节能、清洁的运输方式，可以说是低碳航空运输方式或绿色航空运输方式。

简短的历史回顾

最早的飞艇是由法国的罗伯特兄弟在18世纪后期发明的。在他制造的飞艇中，安装了一些由丝绸制成的巨大桨。人们坐在飞艇的吊舱里，像划船一样，滑动“船”的桨来推动飞艇前进。后来，法国特种罗马号改成了一种螺旋桨，就像现在船上用来驱动飞艇前进的那种一样。起初，螺旋桨是人工转动的。后来，在蒸汽机、内燃机和电动机相继发明之后，这些动力机器很快就相继用于飞艇上，以驱动螺旋桨和推进飞艇。结果，飞艇的性能得到了不断的提高和完善。

第一艘环球飞行的飞艇是德国的艾肯纳号。他最初是法兰克福时报的记者和医生。与费迪南·格拉夫·齐柏林飞艇一起长期研究和制造飞艇，被誉为“飞艇之父”。格拉夫·齐柏林是一位退休的德国将军，他在飞艇研究和制造方面取得了一系列重大成就，并建立了世界上第一家用飞艇运送乘客和货物的航空公司——德格拉斯公司。齐柏林飞艇死后，艾肯纳继承了齐柏林飞艇的业务，继续从事飞艇的研究和制造。

“西柏林伯爵”在23天的飞行中搭载了16名乘客。

1927年7月，艾肯纳建造了当时世界上最大的飞艇。为了纪念齐柏林飞艇，它被命名为“格拉夫齐柏林飞艇”。飞艇的最大直径为30.5米，长度为237米，可以装满104700立方米的氢气。一个堪比当时海上巨轮的庞然大物。飞艇重118吨和53吨。五台柴油发动机被用作动力。它不仅用来推动螺旋桨，使宇宙飞船向前移动，而且还用来发电，为宇宙飞船的客舱供电。1929年8月8日，飞艇从新泽西起飞，途经德国、苏联、中国和日本。8月26日，他回到了美国的洛杉矶。整个环球飞行持续了21天7小时34分钟。

飞艇的环球飞行取得了巨大的成功，也吸引了世界各国对飞艇开发和建设的极大关注。这引发了全球齐柏林飞艇建设热潮。

20世纪30年代，美国建造了86艘飞艇，英国72艘，德国188艘，法国100艘，意大利38艘，苏联24艘，日本12艘。飞艇已经进入了“黄金时代”。浮力的有趣讨论(3)鲁艳杰

20世纪20年代的德国飞艇

1937年，德国人建造了长度超过240米、时速290公里的兴登堡飞艇。这是当时最大的飞艇，时速超过290公里，是汽车速度的4到5倍，是火车速度的6到7倍。这是当时飞机速度的一半到三分之一。兴登堡号穿梭于德国和美国之间，运载乘客穿越大西洋。在10次往返行程中，运送了1000多名乘客。1937年5月6日下午7: 30，当兴登堡号在美国新泽西州莱克赫斯特航空中心着陆时，它突然在离地面不到300米的空中起火。这艘巨大的摩托艇瞬间化为灰烬，只留下它的骨架，它倒在地上并被打碎。机上97名乘客中，36人遇难。据说起火的原因是电火花引起的船内氢气燃烧。空难对飞艇的导航造成了沉重的打击。此外，由于飞艇的巨大体积、不灵活的运动、比飞机慢得多的飞行速度以及更大的气候条件的影响，在兴登堡号坠毁后，飞艇的飞行事业崩溃了。各国相继停止了飞艇的制造和飞行。飞艇曾经繁荣一时，渐渐淡出人们的视线，渐渐被世界遗忘。人们把注意力集中在飞机上。

第二，对飞艇及其“回归”的重新认识

飞艇作为一种空中运输工具，在20世纪初飞机被发明和广泛使用后逐渐被淘汰。

第二次世界大战后，“由于世界形势的迅速变化，人口激增，能源危机日益加深，环境污染日益严重。特别是空气污染，由于向空气中排放大量含二氧化碳的工业废气，导致日益严重的温室效应和城市热岛效应，导致世界气候变得越来越不正常。受影响的国家几乎遍布世界各地。人口的快速增长对能源的需求越来越大，能源尤其是石油资源的日益短缺，引发了世界范围内的能源竞争，尤其是大国之间的竞争，成为世界不稳定的重要因素，甚至成为战争的导火索。

控制人口、节约能源、减少对大气和环境的污染已成为当今世界面临的三大紧迫任务。联合国一再敦促各国*将“节能减排”作为工作的“重中之重”，切实抓好。

在这一新的世界形势下，各国对“节能减排”大型交通运输行业的各种中型交通运输方式的优缺点进行了深入的比较分析，并进行了严格的再评价。

通过深入的对比分析，在陆上运输同样千吨公里的货物时，汽车消耗的燃料量最大，其次是火车，水运消耗的燃料量最小。空气污染的严重性对汽车来说是第一位的，对火车来说是第二位的，对轮船来说是最好的。在陆路运输中，水路运输是最节能、最环保的绿色运输和低碳运输。只要运输速度要求不高，水运可以到达的地方，水运是首选，其次是铁路，公路运输，尤其是公路运输，是最后的选择。

空运，目前只有飞机。在所有运输方式中，飞机运输使用的燃料量最大，因此对大气造成的污染最严重。运输单位千吨公里的货物，飞机的燃料消耗比汽车大得多。对环境的污染最严重。此外，飞机的噪音污染对机场周围居民的生活和健康有很大影响。

相比之下，飞艇消耗的能量更少，所以它们的燃料消耗不到飞机的三分之一。

由于燃料消耗较少，排放的污染环境的废气较少，因此造成轻微的环境污染。这是空中最清洁的运输方式，也是最环保的运输方式。因此，它是真正的低碳交通和绿色交通。

运输同样吨的货物，运输同样的距离，飞艇运费比飞机低68%，比直升机节省94%。即使与火车运输相比，运费也节省了一半。

飞艇可以在没有跑道的情况下垂直起飞和降落。这是飞艇的一大优势。没有足够长的跑道，飞机无法起飞。

飞艇可以长时间连续飞行。1957年3月，美国制造的ZPG-2飞艇连续飞行264.2小时，飞行距离为15200公里。

尽管飞艇飞得不如飞机快，但它们比轮船快得多。高速行驶的汽车的速度是高速公路上高速行驶的汽车的1.5倍。

因为飞艇的吊舱可以做得非常大，舒适的厕所和厨房可以安装在吊舱中，并且可以携带大型雷达天线，几乎没有形状和大小的限制。这对于飞机来说是绝对不可能的。

更重要的是，船体中充满了惰性气体氦气，具有极其惰性的化学特性，可以替代容易燃烧的氢气，从而保证飞艇的安全。像“兴登堡”爆炸这样的事件再也不会发生了。

正因为如此，飞艇在航空摄影、航空勘测、广告、救生、地球探索、天文研究、天气监测、天气变化监测甚至城市交通状况等许多领域都显示出巨大的优势。在许多方面，飞机简直是无与伦比的。

因为飞艇与飞机相比有很多优点，所以二战后，特别是上世纪中后期，飞艇再次吸引了世界的注意力。飞艇制造和飞艇应用迅速“卷土重来”，成为空中交通界的“新宠”。此外，飞艇比飞机有更广阔的应用空间。特别是在国防领域，飞艇的应用得到了更快的发展。

新型现代飞艇的开发和建设已成为各国新的战略制高点。

进入21世纪以来，德国、美国、法国、英国和瑞士在飞艇的开发和制造方面取得了巨大的进步。使飞艇在航空运输中发挥重要作用。英国开发了“哨兵”系列现代飞艇，德国开发了LZ-07系列飞艇，俄罗斯开发了“科学静态”系列飞艇。美国更不愿意落后。凭借强大的经济和国防实力，中国大力发展各种类型的现代飞艇。来自欧美国家的科学家宣布研发最高可达2万米的高空飞艇。由于这个高度已经高于对流层，它可以完全避免暴风雪和强风。

现在飞艇出现在很多场合。2004年雅典奥运会期间，为了防止恐怖袭击，奥运会期间，60米长的飞艇在希腊首都上空“漫游”。飞艇也出现在2008年北京奥运会的赛场上。

虽然现代飞艇也在中国起步，但在规模和现代化程度上与发达国家还有很大差距。事实上，早在100年前，我国的爱国科学家谢赞泰就设计制造了“中国”号飞艇，由谢赞泰等人驾驶飞入蓝天。然而，总的来说，中国现代飞艇产业的发展还远远不够快。

上海研发制造的CA-80飞艇拥有自主知识产权。2000年被评为上海市高新技术改造甲级。飞艇长42米，体积2333立方米，重量2370公斤。这个豆荚长3.9米，宽1.6米，高188米。内长2.8m，内宽1.3m，内高1.6m，最大载荷632 kg，最大油载荷281 kg。至少1名机组人员和9名地勤人员。后来，我们开发并制造了一个更大的ca-120软式载人飞船。

2008年，中国军工和民营企业联合开发制造了PK新翼22系列新型超视距无人飞艇。设计理念和飞行性能达到国际领先水平。

此外，我国还开发了其他类型和种类的飞艇，如飞宇MG-2009军用飞艇、CA-800组合载重飞艇、CA-3000组合载重飞艇等。CA-3000飞艇，长300米，最大直径75米，气囊容积874301立方米，高92米(包括仓库)，最大商业载荷25万公斤。

中国研制的HJ-2000软式载人飞船

中国的现代飞艇产业已经起步，但其发展前景仍然非常广阔。这种安全、节能、环保、廉价的航空运输方式正方兴未艾，应大力发展和广泛应用，使其大放异彩。

试想一下，如果济南上空有飞艇来监督和指挥城市交通，拥堵状况将会大大改善。如果有一艘旅游飞艇在山东上空，你可以看到这座城市的全景，就像看“世界春城”一样。你还可以在泰山、峄山、蒙山和崂山上漫步，观赏山、海和地面上看不到的各种美景。举世闻名的寿光蔬菜，在高速公路上用飞艇以两倍于汽车的速度运送到全国各地，运费比汽车低5倍以上，比火车低一半。它有多快？为什么不做这样的好事呢？

山东是中国的一个经济大省，但是飞艇的设计、制造和使用都不尽如人意。我们应该赶上他们，争取尽快达到中国和世界的先进水平。让飞艇成为山东经济腾飞空中交通运输的新“杀手”！

我们热切期待这一天的早日到来！