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    飞艇发展大时代渐行渐近
    作者: 发布于:2016/12/29 14:16:49 点击量:

      美国加利福尼亚州的埃罗斯航空公司正在开发一种新型货运飞船“航空飞艇”。这种飞艇长达169米,有着坚硬的外壳,可载重66吨。它不需要跑道,可以像直升机那样垂直起降。
    2012年8月,由中科院参与研制的平流层飞艇飞行试验获得成功,这标志着我国在飞艇系统设计与验证方面的一大突破。
      随着现代科技的进步,飞艇这一诞生了100多年的古老飞行器,正迎来新的发展机遇。
      “老古董”焕发新生机
      1852年9月24日,法国人亨利·吉法尔驾驶一艘长度为44米、直径为12米的飞艇飞行了27公里,从此宣告了可操纵飞艇的诞生。
      不过,由于当时的飞艇多使用氢气,容易着火和爆炸,所以安全性问题一直未能很好解决。1938年发生的“兴登堡”号火灾,造成了36人丧生,沉重打击了公众对于飞艇的信心。
    此外,受当时技术条件所限,飞艇逆风和顺风飞行的时间差异过大。最终,飞艇被飞机取代,后者成为了航空运输的主力。
      不过,飞艇作为航空器的使命并未终结。事实上,各国对于飞艇的研发、应用和改造从未停止。近年来,随着材料学和自动控制技术的完善,以及氦气取代氢气作为浮升空气的使用,飞艇的发展被注入了新的动力。
    2003年,美国国家航空航天局试飞了一款太阳能遥控飞艇。这款飞艇全长60多米,覆盖着太阳能电池板,载荷达272千克。中国也将太阳能提供驱动力的平流层飞艇列为研究的重点。一股飞艇研制和应用的浪潮正在兴起。
      应用“多面手”
      在科技发展的带动下,飞艇的优势也逐渐显现。
      千讯一策咨询公司高级研究员姚均伟告诉《中国科学报》记者,飞艇的优势主要有以下几方面。首先,它能够实现垂直起降,不需要跑道、地面航空设施和地勤人员,可以适应多种复杂地形条件下的起飞降落。其次,飞艇的载重量较大。如AEROS公司研制的新型飞艇,有效载荷高达66吨,是目前最大运输机的3倍。
      此外,飞艇还具有续航时间长、燃料成本低等优点。
      例如AEROS公司的新型飞艇,其推动系统和艇载设备供电只需使用常规柴油。我国重点研究的平流层飞艇则采用太阳能电池供电,另外,燃料电池也在国外新型飞艇中得到了应用。相比之下,飞机所需的航空燃料不仅价格昂贵,在偏远地区也很难随时随地进行补充。
      得益于上述优势,飞艇在军用和民用领域均拥有广阔的前景。
      中投顾问机械行业研究员谢家宸在接受《中国科学报》记者采访时表示,军用飞艇作为搜索和超视距目标定位的平台,可进行巡逻和警戒,发挥大载荷运输工具、海上指挥站等作用。“市场规模与军用飞机的市场规模不相上下。”
      而在民用领域,飞艇一个颇值得期待的应用是构建通信网络。
      上海卫星工程所副所长周伟敏指出,据日本通产省测算,飞艇通信的成本只有静止轨道通信卫星的1/10,是光缆通信的1/5。利用飞艇构建通信网络,将让数十亿人以低廉的价格使用现代化的全球通信服务。
    在姚均伟看来,在各方努力之下,未来飞艇将进一步完善。比如在空气动力设计上不断改进,提高飞艇的升阻比,同时采用诸如太阳能与燃料电池组和供电等方式,使得飞艇续航时间不断增长。
      此外,未来飞艇的载重能力也将不断提高,将达到百吨以上。这种超大型的载重飞艇不仅可以搭载更多的乘客进行长途旅行,而且可在发生地震等突发事件时,作为转移伤员的交通工具。
    产业发展受限
      近20年来,我国在飞艇领域的研发、制造从无到有,不断取得突破性的进展。
      今年2月,我国最大的平流层飞艇制造基地在内蒙古巴彦浩特破土动工。该项目占地面积4010亩,总投资20亿元,预计2015年投产。基地建成后,可实现飞艇研发、制造、集成测试、维护等一系列功能。
    不过一些专家指出,我国飞艇的发展也面临着一些挑战。
      首先是关键产业链环节的差距。姚均伟指出,我国平流层飞艇等高端飞艇在材料、能源供给、动力推进等产业链关键环节,仍落后于发达国家,成为制约我国飞艇产业进一步发展的瓶颈。
      此外,航空管制及低空空域开放也是我国飞艇发展面临的难题。姚均伟表示,国内的一些航空科研机构和为数不少的科研工作者,近年来先后不断进行了氦气飞艇的多种试验活动,但现行政策下,取得飞艇型号合格证和可投入正常航行的经营许可证、适航证难度很高。另外低空空域没有开放,也是制约国内飞艇发展应用的主要因素之一。
      中国特种飞行器研究所副所长褚建林则指出,目前飞艇等浮空飞行器在国家层面尚缺乏类似“大飞机”那样的协调统一的产业发展规划和支撑发展计划,地位也亟待得到重视和提升。
      不过对于飞艇的未来,专家们仍持乐观态度。姚均伟告诉记者,从2010年开始,我国开始试点开放低空空域。预计低空空域的放开将对国内飞艇的发展应用产生强大的推动力,“飞艇产业大发展的时代已渐行渐近,行业关注度和市场参与度也将随着一系列政策的出台逐步提高”。
    《中国科学报》 (2013-07-10 第7版 制造)


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