美批准“海象”飞艇建造计划 “空中航母”归来
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美军“海象”飞艇军用运输系统想像图 [资料图]
“空中航母”的衰退与复兴
二十世纪二三十年代，飞艇在世界范围内的应用达到了鼎盛时期，某些国家甚至有了发展大飞艇的梦想，但是很快飞艇就犹如昙花一现般淡出了人们的视线。专家：飞艇气囊里是氢气，它非常容易着火爆炸，安全性差。与此同时，飞机的性能却不断提高，它在速度、灵活性和安全性上都远远胜过飞艇，因而军用飞艇逐渐被飞机所取代，飞艇的发展陷入了停滞阶段。但近二三十年，飞艇在军事上的应用又呈现出复苏的趋势。
早在二十世纪五六十年代，将飞艇用作雷达平台的设想就引起了美国的极大兴趣，他们认为一旦把雷达部署到飞艇上，他们将能够对敌船只和飞机进行早期预警。1952年，ZPG系列飞艇正式交付使用，它比K级飞艇长了近30米，装配有三组机载雷达系统，吊舱底部是一个大的雷塔整流罩，巡航速度是3公里/小时。二十世纪八十年代，美国海军再次提出了用飞艇充当空中雷达平台的理论，计划将雷达用于防空和反导防御系统。日，美国哨兵1000软式飞艇研制成功，并进行了首次飞行，它装备有一整套复杂的电子监控雷达及通讯设备。除此之外，美国人计划建造一个集合了飞艇、飞机和直升机特征的庞然大物———“海象”。美国会报告中指出，建造15艘“海象”飞艇以及今后30年内进行维护所需的总费用约为110亿美元，而110亿美元可以用来购买21架美国最大的C-17型运输机。 那么，慢吞吞的飞艇和其他飞行器相比，优势在哪里呢？
美军“海象”飞艇运送主战坦克想像图 [资料图]
“空中航母”VS飞机
从隐身性能来看，飞艇的隐身性比飞机要好。首先，飞艇的金属结构件或者金属仪器设备远少于飞机。其次，飞艇的蒙布或蒙皮实际上是一种类似于织布的材料，雷达对它的穿透能力很强，没有回波和反射波，雷达探测到它比较难。
从飞行高度来看，飞艇在距地面20公里到100公里的高度，即近太空或临近空间，有着非常广阔的应用。飞机要靠机翼产生的升力飞行，在高度超过两万米的稀薄空气下飞行很困难。目前，这个领域还是空白，而飞艇恰恰可以弥补这个空白，这使它在搭载雷达、通讯和监视等方面都将大有作为。
从飞行费用来看，飞艇比较灵活，对地面保障要求不高，有系留物就可以了。而飞机则需要机场、跑道及其他配套设施。因此，与飞机相比，军用飞艇可降低约30%%左右的能耗和飞行费用，而且经济环保。
另外，飞艇的载重能力非常出色。例如，按设计，15艘“海象”飞艇运载货物量是 21架C-17运输机的5倍多，每架C-17运输机的载重量仅为63吨。“海象”将能携带500吨载荷，并具备在7天内飞行20000公里的能力。这差不多相当于，在一周内携带10辆50吨的主战坦克，或者千克的大兵，绕地球半圈。10艘“海象”就可以在一个航程（2天）内将美军第82空降师运送至欧洲，简直就是一个浮在空中的“航母”。
同时，飞艇能安静并且平稳地完成升降和飞行，这对其携带高科技监视设备至关重要。飞艇可以在其气囊中携带大型雷达天线，而形状和尺寸几乎不受限制。
此外，虽然飞机速度快，但它飞行时间毕竟有限，而飞艇的飞行时间则可以很长。
随着航空材料和技术的发展，飞艇的性能将进一步提高。 （庞玮 张然 关瑜）
文章来源: 科技日报
责任编辑: 罗琪
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节目制作经营许可证京字670号
京公网安备号
药品服务许可证(京)-经营-【导读】《模拟城市》刚刚发布了新的飞艇DLC，这部DLC并未事先声明，增加了游戏内部的飞艇事件，一个富人热气球公园，通勤飞艇和一个新的旅游目的地。这些添加到你的城市里的飞艇会带动游客增加，并且也是解决交通问题的一个极好的方式。
您可以在城市上空通过添加通勤飞艇港口来使市民上下班通过飞艇代步。地面已经弱爆了，骚年们向空中出击吧！
新的飞船系统不仅仅是工作和商务因素。热气球公园是一个娱乐场所，为富有的市民们提供了俯视城市的机会。飞艇会徘徊在城市上空报道特殊事件，甚至可以为演唱会打广告。
飞艇DLC在origin发布，售价为9美元/￡6。
早期截图欣赏：
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软式飞艇――发展回顾和展望
一，轻于空气的航空器（LTA）和软式飞艇（BLIMP）
航空器分为重于空气的航空器和轻于空气的航空器。重于空气的航空器包括飞机、滑翔机、直升机、旋翼机和扑翼机。轻于空气的航空器包括自由气球、系留气球和飞艇。按照气囊结构不同飞艇又分为硬式飞艇（RIGID
AIRSHIP）、半硬式飞艇和软式飞艇（NON-RIGID
AIRSHIP或BLIMP）。软式飞艇在欧洲特别是英国比较习惯使用NON-RIGID
AIRSHIP这个词汇来称呼；在美国，则习惯使用BLIMP这个词汇。
轻于空气的飞行器的出现，早于重于空气的飞行器。飞艇的出现早于飞机。十世纪初中国发明的孔明灯，实质上就是早期的热气球。1783年，法国蒙高尔费兄弟才制成热气球，携带几只小动物升空。1783年10月15日罗其埃乘热气球升空26米，飞行了四、五分钟。同年11月21日，罗其埃和达尔朗德乘热气球升空1000米，12分钟飞行了12公里。1852年，法国亨利&#8226;吉法尔建成第一个软式飞艇，长44米，最大直径12米，动力装置为蒸汽机驱动一个三叶螺旋桨。1865年，鲍尔&#8226;汉林建成第一个使用内燃机驱动螺旋桨的飞艇。
重于空气的航空器的升力来自空气流动产生的空气动力；轻于空气的航空器的升力来自空气对于气囊产生的静浮力。
气囊能够产生浮力的原因是气囊内浮力气体的密度和比重低于空气。有两种方法得到低密度、低比重的气体。第一种方法是物理方法，加热空气。根据国际标准大气，海平面大气状况为：气压101325Pa，气温288°K，大气密度1.225
，空气平均克莫尔数为29克。空气被加热，温度升高后密度下降，可以产生浮力。海平面标准大气状态的干燥空气，温度提高到40℃时可以产生0.098的浮力，温度为100℃的干燥空气可以产生0.279的浮力，温度为150℃的干燥空气可以产生0.391的浮力。第二种方法是化学方法，气囊内充入化学成分不同于空气的单质气体。空气不是单质，而是多种气体的混合，主要成分是接近80%的氮气和接近20%的氧气，其它气体所占比例很小。空气的平均分子量是29。氦气的分子量是4，充氦气时，每立方米氦气产生的浮力应该是：&&&&&&&&&
1.225 X （29
29 = 1.06 Kg / m3
；氢气分子量是2，充氢气情况下浮力应该是1.225
29 = 1.14 Kg / m3
。氨气也比空气轻，NH3的分子量是17，充氨气情况下的浮力应该是1.225
29 = 0.506 Kg / m3。但是氨气有腐蚀性，而且对于人有毒害作用。天然气的甲烷也轻于空气，甲烷的分子量是16，充甲烷天然气情况下的浮力应该是1.225
29 = 0.549 Kg / m3。但是甲烷易燃。最经常使用的浮力气体是氢气和氦气。氢气容易得到而且便宜，但是可燃，有火灾和爆炸的危险，历史上出现过兴登堡飞艇失事等重大灾难。氦气是惰性气体，非常安全，但是稀有，价格高，而且可能受到出产国的封锁。第二次世界大战前夕，希特勒侵略扩张的野心已经曝露，为了本国国家安全，美国对封锁了对德国氦气供应。世界领先、兴旺发达的德国飞艇事业的发展受到严重的挫折。
硬式飞艇的气囊为硬壳式（蜂窝或泡沫夹层结构）或半硬壳式（蒙皮、框、梁、桁条结构）。多用于总重100―200吨以上的大型飞艇。例如二十世纪30―40年代德国的齐柏林号和兴登堡号飞艇。兴登堡号飞艇长245米，气囊容积达到20万立方米。这种大型飞艇在早期应用比较多。铝合金型材制成框和桁条组成的骨架外面包复蒙皮构成巨大的气囊，其中布置了许多充满氢气的单元气囊。从我们带来的专题片“飞艇的黄金时代”中可以看到这些细节结构。软式飞艇的气囊用气密的气球布等材料制成。没有充气时是柔性的，软的。充满浮力气体后变成刚硬。一般，软式飞艇气囊内的气体压力要高于外部大气压力，这个压力差使得气囊变成刚硬，在气动载荷下不会发生皱折或变形。由于气囊材料性能的限制，早期软式飞艇多用来制造总重23吨以下的小型飞艇。后来，随着性能更好的新材料的出现，已经可以制作总重数百吨的软式飞艇，而且其生产率指标（有用载荷X航速
/ 空重）优于硬式飞艇。软式飞艇得到更广泛的应用。
二，软式飞艇发展的历史回顾
首先，援引1980年中国驻英国大使馆商务处搜集到的一个统计表，表一，世界各国建造生产飞艇数量的统计表。
表一，世界各国建造生产飞艇数量的统计表
注：引自1980年8月中国驻英国大使馆商务处编辑“英国充氦飞船发展情况的初步调查”。
本文发表在1985年4月在昆明召开的云南民用航空/飞艇应用学术讨论会专辑-2。
这个数据应该是截止到八十年代之前。可以看出：第一，硬式飞艇仅仅在早期生产比较多；第二，软式飞艇总的数量远远多于硬式飞艇。
软式飞艇的发展，可以划分为几个时期或阶段。
第一个时期是从飞艇诞生到二十世纪三十年代末。这个阶段覆盖了飞艇的诞生和黄金时代。当时飞机尚处于新生阶段，飞机虽然发展很快，但是在航程、载重（客座数）和速度几个主要方面仍然受到局限。大型飞艇虽然速度略低，但是在航程、载重（客座数）和飞行成本方面都优于飞机。飞艇发展到黄金时代。大型硬式飞艇越洋航线开通、频繁的洲际飞行和穿越北极的飞行，是飞艇黄金时代的写照。图1是著名的齐柏林硬式飞艇，图2是著名的兴登堡号硬式飞艇。
设想中的“黑暗空间站”飞艇系统
重型运输飞艇方面，美国国防先进计划研究局（DARPA）正式推出了旨在发展这一新军事运输概念的“海象”重型飞艇计划，向有关军事合同承包商招标，推动这一概念从理论走向现实。终极版“海象”重型飞艇将能够一次性运载500吨～1000吨军事装备和物资，在4天内飞行10000千米或者一周内飞行20000千米进行跨洲飞行，并能够在未做预处理的陆地和水面上着陆。除此之外，在一次性运输作战单位时，“海象”将同时携带足够一个作战单位落地后至少维持72小时的给养。它将比现有美军运输舰快上至少3倍，比美军功能最强的大型运输机的运输能力高出至少4倍。一艘“海象”重型飞艇可以在一个航程（2
天）内从美国本土向欧洲运送两个摩托化步兵营（包括全部人员和作战装备），而 10
艘飞艇则可以在一个航程内将第82 空降师运送至欧洲。从商业用途角度考虑，“海象”这样的重型飞艇也有很大的发展潜力，其速度虽然比不过飞机，但比海运快得多，也比两者都要经济，这些特点使飞艇其完全可以在昂贵的空运和慢吞吞的海运之外，开辟出大规模运输的第三条途径。“海象”是靠重力、引擎矢量推进力和空气浮力的合力进行飞行和起落。“海象”的形状将不再采用常规的“雪茄”形，而可能是扁平的菱形，使它除了能够借助飞艇内氦气的浮力外，还能借助空气动力。
小型系留气球方面，美军将称之为“绳牵小飞艇”的小型系留气球用到了在阿富汗和伊拉克的军事行动。美军在重点发展巨型飞艇同时，也重视发展小型系留气球。这很合美陆军的意。美陆军在阿富汗取得了使用小型浮空器收效较好的经验，后来在伊拉克也用上了小型系留浮空器。美陆军使用的3种小型系留气球的长度分e为15米、37米和71米，人们爱用它的俗称“绳牵小飞艇”。其上面可携带一部彩色白昼摄像机
、一部红外昼/夜摄像机和一部带目标方位指示器的激光器；也可携带新研制的网状传感系统，包括有360度监视雷达和精确跟踪照射雷达。它能进行长达
30天的连续监视。这些小型系留气球能升高到3000～4600米之间，通过系留绳缆向飞艇提供电能。在充有氦气的气球下部，隔离风罩包着雷达。在4600米高度，监视雷达克服了地球曲度以及山的遮挡，可探测低空飞行的大约在370公里之内的来袭导弹。雷达会提示来袭目标，并通过绳缆将雷达探测到的目标信息传送给导弹防御系统。
中型中空系留气球方面，美空军现役的较大的系留气球是前面介绍的LORAL公司的420K，2001年开始启用。沿着美国南部边境地区，美空军空中作战司令部部署了浮空器雷达系统。它由尤马、瓦丘卡堡、德明、马尔法、伊格尔帕斯、里奥格兰德、卡乔岛、拉哈斯和普埃托里科9个工作基地组成，每个基地管理一个或两个系留气球。系留气球用一根7公里长的绳缆系留并进行收放。绳缆的另外一头系留在备有绞车的塔楼上。系留气球能升到4572米高度。在充有氦气的大型纤维气球上带有监视雷达或其他电子设备。在卡乔岛上的系留气球要小一点，上面装置一部发射机，专门用来把美国的电视节目发送到古巴。
六，国内软式飞艇发展的前景、问题和建议
我国幅员辽阔、地形复杂、陆地和海洋边界很长，在边境警戒、巡逻以及信息传递等领域对于软式飞艇都有相当大的需求。前面所介绍的低空、中空和高空软式飞艇都值得发展。装备光电任务载荷的无人驾驶低空软式巡逻和监视飞艇，在海防巡逻监视、反走私、反恐怖、环境保护检测等方面可以发挥高效率、低成本的明显作用。在内陆平原和山区的交通监视、林区的防火护林工作中也可以发挥作用。我国是一个多自然灾害的国家，每年都有不同地区发生水灾，当灾情发生时道路遭到破坏、交通受到阻隔，常规的交通和通讯手段失效，这时，装备光电任务载荷的无人驾驶低空软式巡逻和监视飞艇可以在灾情侦察、通讯联络甚至在小量紧急救灾物资的运输方面出色地发挥作用。中空系留气球，携带远程警戒雷达，可以部分代替空中预警飞机的作用，但是其建设成本和运行成本远远低于预警飞机。我国边界漫长，由于军售封锁和财务负担的原因，适当发展中空系留气球警戒雷达应当适合我国国情。至于高空长航时警戒雷达飞艇，更是国防急需，而且可以作为中继传输平台传输军用和民用信息。
正是看到这些需求或潜在的市场，一直以来，我国有部分执着的具有拓荒精神的研究者，一方面，密切地注视着国外飞艇技术的发展，一方面在艰难地推动促进我国飞艇事业的前进。和近来国内无人机发展百花齐放的形势相比，飞艇发展似乎只能用孤芳自赏来形容。但正是因为这些执着的拓荒者，才使得我们今天的飞艇发展已经具备了一定的基础和条件。特别是上世纪末（1995年以后），我国陆续引进了几艘载人飞艇，并有部分单位重新涉足无人驾驶软式飞艇的研制与开发。这些飞艇在我国的许多重大活动的监测、空中拍摄以及广告宣传等方面，发挥了重要的作用，积累了宝贵的使用和设计经验。
但是与国外比较，我国的飞艇发展存在不少差距。首先是缺乏顶层的发展规划和战略，也没有得到政府有关部门的足够重视。其次，缺乏系统的支撑和保障环境，如气象保障、维护保障、场地保障、空域保障等等。三是缺乏专门的人才队伍和培训机制。这些问题极大地限制了飞艇事业的健康有序发展，市场培育缓慢。具体表现在：布点散，成效少；只有小型飞艇，没有大型飞艇；低水平简易飞艇多，高水平复杂飞艇少；起步早，发展慢；开发飞艇载体多，开发任务系统少。如果这些问题不解决，难免导致众多单位各自筹集少量资金、各自为战，投资分散，低水平重复，发展缓慢，效益低下，难成气候的结果。
从我国的实际发展情况看，飞艇在航空器领域的地位和作用是不容忽视的。政府应该抓住机遇，借助民间逐渐升温的飞艇热，规划好飞艇的发展方向。并特别注意以下几个方面的问题：
1，以国防需求为牵引，推动飞艇事业的发展。虽然浮空器的采购与研发相对飞机、直升机等飞行器比较容易简单，但对其的维护和保障工作仍然是十分复杂的，其要求也非常系统规范。不是随便一家商业机构就可以投资运行的。这方面，国内国外都有许多教训。因此，我国应优先考虑国防和政府需求，在军队、武警和公安系统成立相关单位，特别是具备航空器管理经验的空军和海军，应该得到优先发展。在国防需求逐步成熟起来的同时，向民用市场推广是轻而易举的事情。
2，开展顶层的规划研究，确定浮空器发展战略。飞艇的发展不是过去传统技术的简单延续，而要在新的高技术条件下继续创新；要切实做好市场培育工作，而不是一哄而上；要真正研究飞艇、气球和航天器、飞机和直升机等航空器的关系，使之取长补短，协调发展；要从战略角度出发，树立全局观念，按照系统工程的方法开展现代无人驾驶软式飞艇、中低空系留艇、高空平流层飞艇和热气飞艇的研究与开发。
加强各类保障工作的研究。飞艇的发展不是孤立的，要求多方面、多系统的保障。低空航线保障问题、氦气的提纯和收集问题、载人飞艇的适航管理问题等等。特别是气象保障问题，这是目前我国最制约浮空器发展，又是最薄弱的问题。和其它航空器不同，事实上，大多数飞艇的事故几乎都是和气象情况有关的。因此，加强气象探测与研究，是保障飞艇顺利发展的重要工作。
项目带动技术进步和人才培养。当前有许多迫切需要发展飞艇的项目，对这些项目要合理筹划，要走引进、消化国外技术与自主发展相结合的道路。在项目建设中发展技术，在项目建设中培养人才。
分发挥民营资本的积极性。按照系统工程、技术分解、关键技术攻关、系统合成的思
路组织研究与产品开发工作。对热心于飞艇事业的民营资本予以政策上的支持和保护。注意科技创新，发展自主知识产权，坚持自身特色，不要一味跟踪抄袭外国有关技术，必须开创我国自己的道路。