沉沉浮浮话飞艇

它曾是万众瞩目的空中霸主，也做过海上舰船的守护天使；它曾黯然退出历史舞台，沉寂多时后又重获青睐。从诞生、辉煌、衰落到复兴，历经160年的风雨沉浮，它就是人类历史上第一种动力航空器――飞艇。

御风而行不是梦

自古以来人类就渴望探索天空的奥秘，能够展翅高飞的鸟儿很自然地成为模仿对象。于是从希腊神话中用蜡翼飞翔的代达罗斯父子，到文艺复兴时期设计扑翼机的达・芬奇，一代代研究者围绕着鸟类的翅膀大做文章但都徒劳无功。直到18世纪，人类的升空梦想才在一个完全不同的途径上获得实现。1783年11月21日，两名勇敢的法国人登上由造纸商蒙特哥菲尔兄弟制作的热气球，冉冉升到巴黎的天空中。10天后，法国科学家雅克・查尔斯也完成了氢气球的第一次载人飞行。

摆脱地面束缚的千古难题就靠这简单的装置给解决了，气球飞行的热潮迅速风靡开来。不过，气球在空中除了通过阀门放气和抛掉压舱物来调整高度外，就只能随风飘荡了，还是不如鸟儿那么自在。因此人们在不断提高气球升限的同时，也在绞尽脑汁改进其可操纵性，最初的尝试就是模仿水上的船只。1785年法国人皮埃尔・布兰查德用氢气球首次飞越英吉利海峡时，就带上了船桨、螺旋桨、帆舵等器具。实际上这些东西都没派上用场，反而增加了不必要的重量，半路上全给扔到海里去了。

就在热气球面世后不久，法国军官巴蒂斯特・芒斯纳埃设计出一台以气球为基础的飞行器。其特点是改用椭圆形的气囊来减小空气阻力，吊篮也做成狭长的船体形，采用三具人力驱动的螺旋桨作为推进器，还装上尾舵来提高操纵性和稳定性。尽管这一设计只停留在纸面上，但已构成了飞艇的雏形。此后不断有人研制过类似的气球飞行器，只是无论外形如何改进、构造如何精巧，仅凭那点可怜的人力还是无法克服风力和阻力的影响。当时，动力方面的突破是飞艇实用化的关键。

直到工业革命让蒸汽机推动了火车和轮船，飞艇设计师们才算看到了希望。虽说带着锅炉的蒸汽机还相当笨重，但毕竟是当时替代人力的最佳选择。在1851年伦敦世界博览会上，澳大利亚人威廉・布兰德展示了他设计的蒸汽动力飞艇模型。然而这次又是被法国人抢先一步，亨利・吉法德研制出一台功率为2.25千瓦的小型蒸汽机，重量只有180千克。他还造出一艘气囊为枣核形的飞艇，内部充入煤气，在气囊下方还装有一块三角风帆作为方向舵。艇身装上自制的蒸汽机，驱动一具直径3.36米的螺旋桨，并使排烟管开口向下，以免喷出的烟火烧坏气囊。1852年9月24日，吉法德驾驶这艘飞艇从巴黎飞到27千米外。尽管当时无法逆风飞回原地，但这就被视作历史上第一次成功的载人动力飞行。

随着动力技术的快速发展，蒸汽机没多久就被更高效轻便的内燃机和电动机所取代。1872年，德国工程师保罗・亨莱因使用一台4.5千瓦的内燃机驱动直径4.6米的螺旋桨，使50米长的飞艇达到19千米的时速。不过他的内燃机要消耗气囊里的煤气，因此航程很有限。1883年，法国科学家加斯顿・蒂桑迪尔首次在飞艇上采用电动机作动力，但功率仅有1.1千瓦。次年他的同胞查尔斯・雷纳德等人为法国陆军建造的“法兰西”号飞艇安装有6.3千瓦的电动机，8月9日首航时在23分钟内完成了8千米的往返飞行，成为历史上第一次完全可控的自由飞行，但电池的蓄电量却限制了飞艇速度和航程的提高。

真正把飞艇带入实用阶段的还是汽油发动机，而率先成功应用者则是来自巴西的阿尔伯特・桑托斯杜蒙。这位热衷航空的富家子试制并亲自驾驶过10多种气球和飞艇，积累了丰富的飞行经验。1901年10月19日，杜蒙驾驶以一台8.8千瓦汽油发动机为动力的飞艇在规定时间内围绕埃菲尔铁塔飞行了一周，赢得10万法郎奖金。这不仅使他名噪一时，也引来众多效仿者。伴随着20世纪的曙光，人类终于迎来御风而行的飞行新纪元。

黄金时代显身手

气球和飞艇都是通过在气囊中充入密度小于空气的气体，使气囊排开的空气质量大于本身的质量，由此产生空气静浮力而上升，因此统称为浮空器。飞艇其实就是带有推进装置并可控制飞行的气球。在动力技术和操控机构逐渐完善的过程中，飞艇的结构形式也在发生变化。从吉法德到杜蒙，他们的飞艇虽然采用流线型的气囊，但都与气球一样依靠内部气体压力来保持形状，从而产生浮力并可在气囊下部悬挂吊舱。这类飞艇没有多少支撑物，属于软式飞艇。也有的在气囊底部加装纵向龙骨以分担载荷，并在两头设置强化框架，成为半硬式飞艇。这两种飞艇在构造上较为简单，便于拆装搬运，缺点就是结构刚度较差，承载能力不强，限制了进一步的应用。

谁能让飞艇的性能再次取得突破?机会属于集大胆创新与不懈努力于一身的人，他就是航空史上的传奇人物费迪南德・冯・齐柏林。这位德国贵族在离开军队全身心投入航空事业时已年届五旬，但想象力和干劲并不亚于年轻人。他所设想的是能够长途航行和有效作战的大型飞行器，因此必须改变传统飞艇的结构模式。当时曾有人研制过金属骨架加金属蒙皮的飞艇，但因容易漏气而失败。齐柏林就采用“软硬兼施”的办法，气囊外形以整体式铝制框架构成，外露织物蒙皮，内部再分成多个隔舱，各容纳一个小气囊。这虽然增加了重量，但也有效提高了结构强度和刚度，气囊总体积可以明显加大，进而增强运载能力，这就是全新的硬式飞艇。

经过多次的失败和改进，直到1906年LZ3号飞艇(LZ是德语“齐柏林飞艇”的缩写)才算取得完全成功。齐柏林以坚韧和执着证明硬式飞艇在性能和安全性上比软式飞艇更优越，从而吸引到德国政府的兴趣和资助，加快了发展步伐。当莱特兄弟等人研制的重于空气的飞机还在蹒跚而行时，他已经着手创办世界上第一家航空公司提供空运服务，开启了飞艇的黄金时代，“齐柏林”也成为硬式飞艇的代名词。

与此同时，法国仍延续软式飞艇的传统并不断完善，意大利、英国、俄国、美国等国家也在不同程度地开展对飞艇的研制活动。在操控技术方面，早期飞艇使用一个可前后滑动的重物来简单控制艇身的俯仰，后来的大功率发动机与水平和垂直舵面相结合提高了操作效率。软式飞艇还发展出在主气囊内另设前后空气囊，不用消耗氢气，通过空气的压入和排出就既可以在不同高度保持主气囊的压力，也可以调整飞艇的俯仰姿态。而气囊材料在强度和密封性上的改进也增强了飞艇的耐用性。

从气球的使用经验中不难推测出飞艇的军事价值，科幻小说家赫伯特・威尔斯在1908年的《空中战争》(The War in the Air)一书中，就描写到庞大的德国飞艇编队越过大西洋袭击美国。虽然6年后第一次世界大战爆发时，飞艇技术还没有发展到如此水平，但威尔斯的预言也有部分成真。战争一开始，德国就频繁用飞艇进行侦察和轰炸。为避开地面炮火和飞机的拦

截，体积更大飞得更高的新型齐柏林飞艇很快被研制出来，载弹量远超过同期的轰炸机。这些飞艇不断空袭英国本土，成为战略轰炸的先驱。尽管飞艇投弹精度差，实际战果并不大，但却制造恐慌情绪，迫使英国在防空上投入大量人力物力。不过随着飞机性能的迅速提高，齐柏林飞艇目标大、移动慢、容易损毁的弱点愈发突出，在1917年后逐渐退出作战第一线。

在协约国中，法国主要用飞艇进行战场侦察。英国在飞艇发展上起步较晚，但为了保护海岸线和对抗潜艇战，开战后积极研制软式飞艇，共装备了200多艘执行巡逻、扫雷、反潜等任务。其中有的小型飞艇直接用飞机机身作吊舱，而最大的“北海”(N.S)级可搭载lO名乘员和机枪、炸弹等武器连续飞行24小时。美国也引进盟国技术建造了一批B级软式飞艇用于反潜巡逻。由艇特别适于长时间巡航，操纵、导航、观测、通讯和武器等艇载系统也相当完备，因此各国普遍使用飞艇为海上船队进行护航。

无可奈何花落去

经过战争的检验，飞机开始抢去飞艇的风头，后者只是在航程和载重量上还占据着难以动摇的优势。早在一战前的4年间，齐柏林飞艇的空运里程就达17万千米以上，搭载过3.5万人次，且无人伤亡。1917年11月，向东非运送补给的LZ104号飞艇曾在95小时内连续飞行6800多千米，英国的N.S.11号飞艇也在1919年2月创下过101小时的连续飞行纪录，这些在航空业早期都是令人惊异的成绩。

一战结束后，协约国获得了德国残存的飞艇及其技术。英国曾仿制出R33和R34两艘硬式飞艇，其中R34在1919年7月2至6日从苏格兰飞抵美国纽约，耗费108小时，航程5100千米，成为第一次从东向西不着陆横跨大西洋的飞行，返程则用了75小时。两年后，R38飞艇在试飞时因结构强度不足而断裂，造成44人死亡，这次严重事故使得英国一度暂停生产飞艇。不过由于拥有众多海外殖民地，英国仍将飞艇视为重要的远程交通工具，因此到1924年又重新制定了发展计划。

1929年底，全新设计的R100和R101陆续完工。这两艘当时最大的飞艇将建立从英国到加拿大、印度和澳大利亚等地的航线，设施齐全的客舱内可搭载100人，同时还能运送邮件等货物。次年7月，R100完成了往返加拿大的试航。然而10月15日R101飞往印度途中，在法国博韦上空起火坠地，所载54人中有48人遇难。这场惨剧再度震惊英国上下，迫使政府彻底放弃飞艇项目，连R100也被打入冷宫。

美国在发展飞艇方面后来居上，原因除了能获得别国的成熟技术外，还在于本国拥有含氦量高的天然气源并实现了氦气的工业化生产。在飞艇常用的浮升气体中，热空气和煤气来源简便但浮力效果不佳，而氢气不仅密度小，制备也比较容易，但安全性较差。属于惰性气体的氦气则兼有浮力较大和不易燃烧的优点，只是提炼成本偏高。1922年起美国规定所有飞艇一律使用氦气，为海军生产的第一艘硬式飞艇ZR1号就几乎用去了当时所有的氦气库存量。可惜ZR1在1925年9月3日的飞行中遭遇风暴而坠毁，14名乘员死亡。

在提高氦气产量的同时，美国继续研制大型飞艇，作为能挂载飞机的飞行母舰来增强海军的空中侦察能力。ZRS-4“阿克隆”号和ZRS-5“梅肯”号先后于1931年和1933年建成，体积比英国的R100／101更大，计划携带4架F9C战斗机，利用可伸缩的吊架从空中释放和回收。这两艘飞艇在训练中完成过横跨美国大陆的飞行和空中收放飞机的试验，但1933年4月4日“阿克伦”号因恶劣天气失事，有73人丧生，这是当时最严重的空难。“梅肯”号同样未能幸免，1935年2月12日也毁于风暴之中，虽然只有两人遇难，但就此终结了美国硬式飞艇的命运。

至于硬式飞艇的先行者德国，战败后并没有放弃大飞艇之梦。齐柏林公司重整旗鼓在1928年建成“齐柏林伯爵”号巨型飞艇，完成过多次举世瞩目的远程飞行，尤其以次年8月的环球飞行最为轰动。受此鼓舞，更大更先进的“兴登堡”号又于1936年初完工，并在当年的柏林奥运会上成为一大焦点。这艘真正的“空中巨无霸”投入商业运营后曾37次横跨大西洋。然而仅一年后的5月6日，“兴登堡”号飞抵美国新泽西雷克赫斯特降落时突然着火坠毁，造成36人遇难。而这惊人一幕又正好被现场拍摄下来，迅速传遍全世界，使飞艇业遭到致命打击，齐柏林造就的辉煌随之灰飞烟灭。

一战后的20年间，以硬式飞艇为代表的飞艇家族在技术和应用上都达到鼎盛时期。除了率先实现空中远程运输，还有1926年意大利N.1飞艇飞越北极、1937年苏联CCCP-B6飞艇连续飞行130小时等成就，然而接二连三的灾难事件也将飞艇的固有缺陷暴露无遗。飞艇体型庞大，移动缓慢，即使加装多台发动机其最高时速也很难超过150千米。当时还缺乏可靠的气象预警手段能让飞艇避开恶劣天气，自身构造也不足以抵抗强劲风暴，在漫长航程中仍会遇到不测。由于美国垄断氦气的生产并限制出口，其他国家的飞艇只能继续使用氢气，存在着危险隐患。特别是“兴登堡”号事故被媒体大肆渲染后，之前飞艇保持的安全纪录一夜间化为乌有，只能黯然退出航运市场。

相比之下，飞机速度更高，机动性好，使用灵活，在一战前后涌现出来的空战王牌和明星飞行员的影响下，很快成为航空界的新宠，不断创造出新的飞行纪录。尽管此时飞机的载运量仍不如飞艇，但像容克斯Ju 52、波音247和道格拉斯DC-3等机型已经展现出良好的飞行性能和经济效益，各国纷纷利用飞机开辟航线，即使是越洋空运也可由水上飞机来完成。可见，飞机在军事和商业上具有更大的发展潜力，这才是飞艇无可奈何让出主角位置的根本原因。

柳暗花明获新生

到二战爆发时，飞艇并没有完全从天空中销声匿迹。德国在开战初期曾动用“齐柏林伯爵”2号艇执行电子侦察任务，但不久就连同1号艇一起被拆解，将金属材料转用于生产飞机。其他参战国也基本不再使用飞艇，只有得益于氦气的美国保留着软式飞艇队。二战中美国海军共装备了约160艘飞艇，用于沿本国海岸线进行反潜、护航和救援，后来扩展到太平洋、大西洋和地中海等地的重要航道。据美军统计，这些飞艇的战时出勤率达到海军航空部队中最高的87％，因战斗损失的飞艇也只有一艘。

二战后近20年间美国仍继续研制和使用多种级别的软式飞艇，作为空中反潜和预警平台。其中一艘ZPG-2型飞艇在1957年3月曾创下不加油连续飞行264小时、航程1.5万千米的新纪录。体型最大的软式飞艇ZPG-3W也在次年服役，装有大型雷达以填补陆基雷达网的缺口。然而1960年7月6日一艘ZPG-3W在飞行中因气囊破裂而坠落，有18名乘员丧生，导致美国海军最终裁撤飞艇

部队编制。

在民用和军用领域都遭到冷落，飞艇似乎永无翻身之日了。不过进入上世纪七八十年代后，沉寂多时的飞艇业又出现了复苏的势头。一方面，现代航空科技的飞跃发展为飞艇的现代化创造了条件；另一方面，面对日益严重的能源危机和环境污染，对绿色航空器的需求也愈发迫切。优点和缺点同样突出的飞艇，只要能有效利用先进的理念和技术扬长避短，完全可以重获新生再显身手。

现代飞艇普遍使用安全性很高的热气、氦气或混合气体，具有直升机那样的垂直起降和精确定位能力，但载重量更大，消耗燃料更少，适于在城市、山区、森林等复杂环境中吊运大型货物、安装高架线路或特殊设备。为提高载荷能力，除了沿用单凭气囊产生静浮力的传统构造外，还可装上气动翼面或将艇身改成扁平外形，增加飞艇的动态升力。另一种做法是在飞艇上组合安装直升机旋翼以获得额外的提升力，而加装可转向的矢量推进器还能进一步提高飞艇的机动性。

由艇受风力风向影响大，同一段航线上的往返时间可能相差明显，因此不太适用于定期航班。不过飞艇的速度比一般的车辆和舰船要快，而且不受路桥水道的限制，可以在邻近城市、边远地区、岛屿、钻井平台等地点之间灵活开通便捷而低廉的客货运输服务。无需跑道起降、飞行稳定性好、续航时间长、噪音小排污少的优势，也使得飞艇特别适合从事环境监测、资源勘探、旅游观光和广告宣传等活动。

飞艇的军事用途仍然不可小视。新技术、新材料、新工艺和新装备的结合让现代飞艇的性能和可靠性大幅提高，不仅可以继续执行巡逻预警和反潜扫雷这类常规任务，还将在空天一体化指挥、控制、通讯、情报体系中发挥重要作用。能上升到中间层高度的飞艇如同卫星一样，可长时间进行侦察监视和信息中继等活动，甚至携带武器系统成为打击平台。在安全领域，飞艇还能承担警务巡查、搜索救援、防火减灾、维护领海及专属经济区权益等日常工作，比使用飞机或直升机有更好的经济性。

近些年来，各航空大国都在积极推进对新一代飞艇的研制和使用，在外形、结构、动力、功能等环节采用非传统设计的方案不断出现。英国的“天舟”软式飞艇和德国的“齐柏林NT”半硬式飞艇已进入商业运行多年，美国也重新研制和采购军用飞艇，如陆军的“海象”运输飞艇、空军的“攀登者”近太空飞艇、海军的STI反恐飞艇等。我国也自主研发了“华教”、“达天”等载人飞艇，用于服务国内市场。

应该看到的是，虽然使用成本相对比较低廉，但新型飞艇尤其是大型飞艇的前期研制和生产仍需要大笔的投入，在相关人员的培训、配套设施的建设和维护管理等方面也面临着挑战，因此飞艇的全面复兴还有待时日。不过，从中小型飞艇或无人飞艇的应用上取得突破口后，新型飞艇将有望成为通用航空领域和军事装备现代化中新的亮点。