飛艇是誰發(fā)明的 飛艇的發(fā)明歷史
飛艇是一種輕于空氣的航空器,它與氣球最大的區(qū)別在于具有推進(jìn)和控制飛行狀態(tài)的裝置。那么大家對于飛艇的了解有多少呢?知道它是誰發(fā)明的嗎?知道它的發(fā)明歷史嗎?跟著學(xué)習(xí)啦小編一起來看看吧。跟著學(xué)習(xí)啦小編一起來看看吧。
飛艇的發(fā)明者以及發(fā)明歷史
在生產(chǎn)發(fā)明了氣球之后,人們馬上就想方設(shè)法推進(jìn)和駕駛氣球。
1784年,法國羅伯特兄弟制造了一艘人力飛艇,長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。
1784年7月6日進(jìn)行試飛,當(dāng)氣囊充滿氫氣后,飛艇冉冉上升,隨著高度的增加,大氣壓逐漸降低,囊內(nèi)氫氣膨脹,氣囊越脹越大,眼看就要脹破,這可把羅伯特兄弟嚇壞了,他們趕緊用小刀把氣囊刺了一個(gè)小孔,才使飛艇安全降到了地面。
這次試驗(yàn)啟示人們,應(yīng)當(dāng)在氣囊上留一個(gè)放氣閥門。2個(gè)月后,兄弟倆又對飛艇進(jìn)行了改裝,做了第二次飛行。這次飛行由7個(gè)人劃槳作動(dòng)力,飛行了7個(gè)小時(shí),但只飛了幾公里。雖然飛行速度很慢,但它畢竟是人類第一艘有動(dòng)力的飛艇。
1872年,法國人特·羅姆制成了一艘用螺旋槳代替劃槳的人力飛艇。飛艇長36米,最大直徑15米。加上吊艙,高達(dá)29米,可載8人。螺旋槳直徑9米,幾個(gè)人輪流轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳,使其產(chǎn)生拉力,牽引飛艇前進(jìn),速度達(dá)每小時(shí)10公里,比劃槳的飛艇好多了。
不久之后,另一個(gè)法國人卡奴·米亞從自行車受到啟發(fā),設(shè)計(jì)了一種腳踏式螺旋槳飛艇。這種單人飛艇在無風(fēng)時(shí)可以短時(shí)間飛行,速度可達(dá)每小時(shí)16公里,比起手轉(zhuǎn)螺旋槳飛艇又快了許多。
但這時(shí)飛艇飛行中有一個(gè)難題還沒解決,就是飛艇一升高,就要通過閥門放氣,以防止氣囊膨脹爆裂。但氣放掉之后,就再也無法升高了。
為解決這一問題,法國的查理教授和羅伯特兄弟于1874年制成了一種裝有空氣房的氣球。它的形狀像紡錘,與現(xiàn)代飛艇很相似。這種氣球,外面是一個(gè)大的絲質(zhì)膠囊,里面有一個(gè)小氣囊,小氣囊上面有一個(gè)氣體閥門。外囊充氫氣,使氣球產(chǎn)生浮力升到空中,內(nèi)囊用來充空氣。這個(gè)小氣囊就叫“空氣房”。
氣球在升空之前,先將“空氣房”充進(jìn)空氣。當(dāng)氣球升到一定高度后,就將“空氣房”打開,放出一部分空氣。這樣,外囊膨脹后,“空氣房”就因受擠壓而縮小,使外囊膨脹的壓力有所減小,以保證氣囊不致脹破。這一發(fā)明,解決了氣球升空的一大難題,是飛艇發(fā)展史上的又一重大突破。此后,“空氣房”很快便在所有飛艇上使用了,并一直使用。
18世紀(jì)60年代,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,法國的齊菲爾德創(chuàng)造了一艘橢圓形的飛艇,長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。
9月24日,這艘以蒸汽機(jī)作動(dòng)力的飛艇在巴黎郊區(qū)試飛。那天,天氣晴朗,風(fēng)和日麗。飛艇升空后,蒸汽機(jī)以每分鐘110轉(zhuǎn)的速度,帶動(dòng)直徑3米多的三葉螺旋槳放置前進(jìn)速度達(dá)到每小時(shí)9.4公里。但由于沒有考慮操縱問題。因此飛艇起飛后不能返回起飛地點(diǎn)著陸。
1884年,法國的軍官路納德和克里布又制造了一艘“法蘭西”號(hào)飛艇,長51米,前部最大直徑8.4米,用蓄電池供電的電動(dòng)機(jī)作動(dòng)力。8月9日凌晨4點(diǎn),在法國科學(xué)院觀察員的陪同下解纜試航。飛艇先向南飛行,然后向凡爾賽宮飛去在離開出發(fā)點(diǎn)4公里處返航。在高度300米處打開放氣閥門排氫降落,在降落中多次前后轉(zhuǎn)動(dòng),以對準(zhǔn)著陸點(diǎn)。飛艇到達(dá)80米高度時(shí),丟下纜繩由地面拉降固定。試飛歷時(shí)25分鐘,飛行速度最高達(dá)每小時(shí)24公里。這是人類第一艘能操縱的飛艇。
在飛艇發(fā)展史上,德國的退役菲迪南德·格拉夫·齊柏林是一個(gè)重要人物,他是硬式飛艇的發(fā)明者,被后人稱為“飛艇之父”。
1900年,齊柏林制造了第一架硬式飛艇。它的最大特點(diǎn)是有一個(gè)硬的骨架,骨架是由一根腹部縱向大梁和24根長杵及16個(gè)框架構(gòu)成,并使用了大量縱向和橫向拉線,以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。艇體構(gòu)架外面蒙上防水布制成的蒙皮。艇體內(nèi)有17個(gè)氣囊,總?cè)莘e達(dá)到1.2萬立方米,總浮力達(dá)13噸。比當(dāng)時(shí)軟式飛艇大5至6倍。由于多氣囊還能起到類似船上隔水艙的作用,所以大大提高了飛行的安全度。
1908年,齊柏林又用自己的全部財(cái)產(chǎn)設(shè)計(jì)制造了當(dāng)時(shí)世界上最大的一艘飛艇——“Lz-4”號(hào)。齊柏林對這艘飛艇的性能非常滿意,他曾親自駕駛這艘飛艇作了一次遠(yuǎn)航試驗(yàn)。飛艇從德國起飛,飛過阿爾卑斯山,到達(dá)瑞士后返航。這一成就引起了德國政府的重視,他們宣布,如果飛艇續(xù)航時(shí)間能超過24小時(shí),政府就購買它,并愿意支付發(fā)展硬式飛艇所用的全部研制費(fèi)用。
這年8月4日,是“Lz-4”號(hào)飛艇正式接受檢驗(yàn)的日子。政府官員和許多觀眾都來到了現(xiàn)場。齊柏林親自駕駛飛艇升空。開始一切都很順利,可是幾小時(shí)后,發(fā)動(dòng)機(jī)就出了毛病,飛艇只好迫降地面,進(jìn)行維修,準(zhǔn)備再次升空。誰知禍不單行,偏偏在這個(gè)時(shí)候又起了一陣狂風(fēng),將飛艇的錨繩吹斷。飛艇朝一片樹叢撞擊,當(dāng)場毀壞了。
正當(dāng)齊柏林走投無路時(shí),一位法蘭克福時(shí)代報(bào)的記者富果·艾肯納博士幫助了他,艾肯納將飛艇的現(xiàn)場客觀地作了報(bào)導(dǎo),又把齊柏林為發(fā)展飛艇而奮斗的事跡作了一番宣揚(yáng)。全德國的報(bào)紙都轉(zhuǎn)載了艾肯納的文章。齊柏林的事跡深深打動(dòng)了人們的心,德國人民發(fā)動(dòng)了一場捐款活動(dòng),在很短時(shí)間內(nèi)就籌集了600萬馬克,足夠齊柏林再造一艘新飛艇。
齊柏林總結(jié)了過去失敗的教訓(xùn),重新設(shè)計(jì)制造了“Lz--5”號(hào)、“Lz--6”號(hào)飛艇,經(jīng)過試飛都獲得了成功,在空中停留的時(shí)間都超過了24小時(shí)。后來他又制造了三架飛艇,性能都不錯(cuò),完全可以進(jìn)行運(yùn)輸。這樣,齊柏林與艾肯納決定成立航空公司,起名叫德拉格公司。這是世界上第一家航空公司。
1910年6月22日,第一艘飛艇正式從德國法蘭克福飛往杜賽爾多夫,建立了第一條定期空中航線,擔(dān)任首航運(yùn)輸任務(wù)的就是“Lz--7”號(hào)飛艇,它一次可載24名旅客,有12名乘務(wù)員,飛行速度為每小時(shí)69--77公里。
齊柏林逝世后,他的繼承人艾肯納博士提出了一個(gè)大膽的計(jì)劃:建造一艘環(huán)球飛艇,開辟洲際長途客運(yùn)。艾肯納設(shè)計(jì)的環(huán)球飛艇確實(shí)很大,這艘飛艇和茂密237米,最大直徑30.5米,可充10.47萬立方米的氫氣,本身重量為118噸,載重53噸,用5臺(tái)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)作動(dòng)力,最大速度每小時(shí)193公里,于1927年7月建成。為紀(jì)念齊柏林,特地將這艘飛艇命名為“格拉夫·齊柏林”號(hào),由他的女兒主持了建成典禮。
1929年8月8日,“格拉夫·齊柏林”號(hào)飛艇開始了一次偉大的環(huán)球飛行,從美國的新澤西州出發(fā),經(jīng)過德國、蘇聯(lián)、中國、日本,于8月26日回到洛杉磯市。整個(gè)航程歷時(shí)21天7小時(shí)34分。
齊柏林號(hào)飛艇環(huán)球飛行的成功大大促進(jìn)了飛艇的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì),在20世紀(jì)20至30年代,美國建造了86艘,英國建造了72艘,德國建造了188艘,法國建造了100艘,意大利建造了38艘,蘇聯(lián)建造了24艘,日本也建造了12艘。這是飛艇的鼎盛時(shí)期,所以人們把這期間稱作飛艇的“黃金時(shí)代”。
第一次世界大戰(zhàn)前后是飛艇發(fā)展較快的時(shí)期,英國和法國使用小型軟式飛艇執(zhí)行反潛巡邏任務(wù)。德國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年德國制成的大型飛艇興登堡號(hào),長245米,直徑超過41米,總重206噸,曾10次往返飛行于美國和德國之間,運(yùn)送旅客1000多人。英國和法國也先后參照齊伯林式飛艇制造了本國的大型飛艇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)場上空看見它的身影。
在戰(zhàn)爭時(shí)期,作為新技術(shù)之一的飛艇不可避免地被應(yīng)用于軍事用途,它主要用于軍事偵察,炮火定位,海岸巡視等方面,發(fā)揮了重要的作用。戰(zhàn)后,相對于飛機(jī)性能的飛速發(fā)展,飛艇卻進(jìn)步不大,缺點(diǎn)也越來越突出,逐漸被擠出了空中舞臺(tái)。
然而近些年,隨著航空技術(shù)的進(jìn)步,飛艇又開始得到人們的重視。盡管同飛機(jī)相比,飛艇顯得大而笨,操縱不便,速度也較慢,易受風(fēng)力影響;但飛艇也有其突出的優(yōu)點(diǎn),如垂直起降,留空時(shí)間長,可長時(shí)間懸停或緩慢行進(jìn),且不因此消耗燃料,噪音小,污染小,經(jīng)濟(jì)性好,而且隨著飛艇廣泛使用了氦氣填充,安全性也大大改善。根據(jù)計(jì)算,用飛艇運(yùn)送一噸貨物的費(fèi)用,要比飛機(jī)少68%,比直升機(jī)少94%,比火車少一半。因此,世界各國紛紛又重新開始研制飛艇,集中了90年代先進(jìn)技術(shù)的現(xiàn)代飛艇新型號(hào)不斷涌現(xiàn),如英國的“哨兵”系列,德國的LZ-07,俄羅斯的“科學(xué)靜力”系列以及中國的“中華號(hào)”,“上海達(dá)天CA-80型系列軟式載人飛艇”等等。現(xiàn)代飛艇在現(xiàn)代空中勘測、攝影、廣告、救生以及航空運(yùn)動(dòng)中得到了廣泛的應(yīng)用。
2012年8月8日星期二,美國陸軍新一代長航時(shí)多情報(bào)載具(LEMV)成功完成 了首飛,美國陸軍空間與導(dǎo)彈防御司令部/陸軍戰(zhàn)略司令部在阿拉巴馬州亨茨維爾的紅石兵工廠表示,有一個(gè)足球場大的飛艇在新澤西州進(jìn)行的首次飛行測試中實(shí)現(xiàn) 了所有預(yù)定目標(biāo),本次飛行時(shí)間超過一個(gè)半小時(shí)。
飛艇的分類
飛艇基本2種類型:硬式,非硬式
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。
飛艇的內(nèi)部組成
現(xiàn)代飛艇一般都是軟式飛艇,要保持它們的外形,只能是通過氣囊中氦氣壓力來實(shí)現(xiàn),其主要組成部分有:
1、氣囊:里面充滿了氦氣以提供升力,另外里面還有輔助氣囊。現(xiàn)代飛艇上氣囊由滌綸、聚脂纖維、麥拉等人造材料織成,可有效的防止氦氣的泄漏,并具有很長的使用時(shí)間。
2、輔助氣囊:飛艇內(nèi)部一個(gè)小的、輔助性的氣囊,可通過在飛行中的充氣和放氣來控制和保持飛艇形狀和浮力。
3、吊艙:位于飛艇下方的艙室,包括駕駛艙、發(fā)動(dòng)機(jī)和人員艙(如果是有人駕駛飛艇的話)。
4、推進(jìn)裝置:為飛艇的起飛、降落和空中懸停提供動(dòng)力。
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