技術革命:「齊柏林」飛艇誕生

2021-01-09 婷婷的妝容大法

1903年12月17日,美國萊特兄弟的「飛行者」號飛機飛上藍天,由於這是人類首次運用完全受自主控制的、以內燃機為動力的、比空氣重的飛機完成了持續滯空的飛行,因而備受世人矚目。幾乎與此同時,另一載人航天飛行器飛艇,也開始興盛起來。可好景不長,僅僅20年後,飛艇便逐漸淡出人們的視野。雖然其輝煌如曇花一現,但飛艇對於人類探索天空曾發揮的作用卻不可磨滅,其中最具代表性的莫過於一戰中曾在歐洲上空稱雄一時,被當作運輸工具和殺戮機器的德國「齊柏林」飛艇。飛艇的產生要從熱氣球說起。熱氣球是人類使用的第一種飛行器。1783年11月,法國造紙商蒙哥爾費兄弟利用他們發明的熱氣球,在巴黎進行了世界上第一次載人空中航行。

同年12月,法國物理學家查爾斯與同伴羅伯特乘坐由前者發明的氫氣球成功升空航行。之後,為了控制氫氣球的方向並提高速度,人們在氫氣球上增加了動力裝置,這就是最早的飛艇。1784年,法國羅伯特兄弟製造了第一艘人力飛艇,可載5人,但這艘以人類推力為動力的飛艇卻無法飛行。隨著蒸汽機、內燃機、電動機等動力裝置相繼問世,飛艇的動力來源問題逐漸得到解決。1852年,法國一位精通蒸汽技術的工程師吉法爾將自己製造的功率約3馬力、重約160千克的小型蒸汽機裝到了長44米,最大直徑為12米的飛艇上,以時速8千米從巴黎的賽馬場飛到了特拉普斯附近,全程28千米。吉法爾也成為第一個使飛艇飛上天空的人。

1898年起,僑居法國的巴西人桑託斯·杜蒙將汽油發動機成功地運用在飛艇上,創造了若干飛行記錄。飛艇一下子成了令人矚目的航空器。這時飛艇的氣囊一般用兩層棉織物中襯以牛腸皮膜的材料製成,不易保持外形,且在高空飛行時,因吸收空氣中的水分後變重而難以操控。19世紀末20世紀初,金屬冶煉技術已經成熟,特別是鋁合金的大規模生產為飛艇的改進提供了資源。這一時期,一個德國人引領了飛艇史上一場新的技術革命,這個人就是著名的齊柏林伯爵。他所開創的「硬式飛艇」直到20世紀30年代後期一直被認為是飛艇技術水平的標誌。斐迪南·馮·齊柏林出身於貴族家庭,從小就對機械和新奇的技術表現出極大的興趣。

中學進入了理工學院,十七歲成為路德維希堡軍事學校的學員,後曾在符騰堡州軍隊擔任軍官。退役後,曾作為美國內戰的觀察員參觀過氣球營,在這裡獲得了設計靈感。從1887年開始,年近五旬的齊柏林開始建造一艘不同以往的、能夠完成長途運輸的大型飛艇。他大膽突破軟式結構的傳統設計了一種新型的飛艇結構硬式結構。1900年,第一艘硬式結構飛艇製造成功,命名為LZ-1號。該艇頭部為錐形,艇身是圓、武器裝扁柱體,長129米,直徑11.6米,框架由一根縱向龍骨、24根木條、大量的縱向和徑向的張線組成,框架外罩有織物蒙皮,氣囊內充氫氣。艇身分前後兩個艙室,各裝有15馬力的發動機。艇內有16個氣囊,容積22500立方米,載重量8700千克,總升力達13噸,升限為2500米。

1908年,德國政府確認了飛艇的實用價值,開始資助「齊柏林」飛艇的研發,並將之最大程度地運用到軍事活動中。短暫輝煌:一戰中的「齊柏林」飛艇一戰爆發前後,空軍的作用並不像後來那麼突出,飛機在戰爭中主要承擔空中偵察的任務。與飛機相比,飛艇則有著巨大的優越性:它可以在空中長時間停留,以承擔反潛艇和海岸巡邏的任務;因其升限高,噪音小,也可被應用在偵察敵方戰場和空中預警的任務中;龐大的載重量使其運載大量炸彈實行轟炸成為可能。性能優異的「齊柏林」飛艇自然激發了德意志的空中野心。大戰剛一爆發,德國飛艇就頻繁地穿越戰線執行轟炸和偵察任務。在空襲初期,德國飛艇造成了一種「齊柏林大恐慌」的威懾效應。

一位英國軍官回憶當時的情景說:「頭頂上有一艘巨大的『齊柏林』飛艇。它正被探照燈照著,緩慢地前行,真是一幅壯觀而奇妙的場景。我站在斯特朗德街中間,像著了魔一樣一動不動。緊接著就傳來了接連不斷的可怕的爆炸聲。」然而,當時的「齊柏林」飛艇飛行高度很低,一般在2000米左右,所以常常被敵方的地面炮火和飛機擊落。德國為此不斷改進「齊柏林」飛艇的性能。1915年春,齊柏林公司推出了「LZ-38號」飛艇,氣囊容積比原來增加了約7000立方米,飛行高度達到3000米,最高可達3500米,可以攜帶2~3噸炸彈,相當於當時一個轟炸機中隊的載重量。1915年春天到1916年1月,可謂「柏林」飛艇的黃金時期。

它們不斷被派往西部和東部戰線,轟炸倫敦、巴黎、安特衛普、明斯克等城市,且只有3艘被擊落;而在此之前,德軍所擁有的25艘飛艇被擊落了12艘。好景不長,進入1916年以後,協約國方面防空武器的射擊高度和飛機的升限都有了明顯提高,3000米高度已不是安全線了。為了免受攻擊,要求飛艇飛行高度達到3500米以上,但這一飛行高度卻必須以減少80%的有用載荷為代價。在提高升限的同時,飛艇在減小噪音,加強飛艇火力系統,配備更為先進的無線電通訊設備等方面也做了改進。雖然飛艇的性能不斷得以改進,但軍用飛艇的沒落已成定局。首先,隨著航空母艦的出現,飛艇續航時間長這一優勢被大大削弱。

而且到1917年,飛艇在與飛機升限高度的拉鋸賽中最終失去優勢(這時飛艇的飛行高度可達6500米,而飛機則是8000米)。於是飛艇在戰場上的地位逐漸被飛機所取代。伴隨著一戰的結束,軍用飛艇的時代也悄然落幕。根據戰後籤訂的條約,協約國對德國實施了軍備限制,軍用飛艇也被英、法等戰勝國接管。但在民用方面,在飛機普及之前,飛艇可以說曾是大放異彩。1910年,德國首先利用齊柏林製造的LZ-7「德意志」號飛艇開闢了國內航線。美國的古德異公司則在1925—1932年,利用9艘飛艇安全飛行32579個小時,搭載旅客79224人次,飛行總裡程超過99.7萬千米。

LZ-127「齊柏林伯爵」號飛艇在其長達9年的運營中,一共執行過650個航班,載客18000人次,行程160萬千米。其中,有144次橫渡大西洋,沒有任何人員傷亡。1936年3月,「齊柏林」飛艇公司完成了飛艇LZ-129「興登堡」號的建造。「興登堡」號是當時世界上最大、最先進、最豪華的飛艇,全長248.6米,最大直徑41.4米。從首航之日起,這艘名震寰宇的「齊柏林」飛艇,成功地連續10次橫渡大西洋,載送旅客達1000多人次。買一張法蘭克福飛越大西洋至紐約、歷時60至70小時的客票,需要花400美元。然而,凡曾有幸乘坐過「興登堡」號的人,都覺得這個票價很值得,因為他們無不為「配備了熱自來水的臥室,令人心曠神怡的眺望臺。

一流的餐廳、豪華的吸菸廳、鋁製臺架上的鋼琴和廚房裡的現代化電氣設備及獨特的菜單」所迷醉。「興登堡」號一度成為上流社會的標誌,人們對這隻「大雪茄」表現出了空前的狂熱。1937年5月3日,「興登堡」號又開始了它橫越大西洋的旅程,從德國法蘭克福機場飛向美國新澤西州。這趟6500千米、原計劃耗時兩天半的旅程由於逆風的影響,遲到了12小時才到達目的地上空。5月6日下午18時左右,「興登堡」號開始下放固定纜繩,這趟旅行看似已平安結束。然而就在兩根固定纜繩剛剛被放下時,飛艇上方的平衡翼附近出現了火光。火勢迅速蔓延,貪婪地吞噬著填充飛艇的氫氣。僅僅34秒,「興登堡」號就被大火徹底吞噬。

最終造成包括乘務員在內的97名搭乘飛艇人員中的37人死亡。在這之後,飛艇公司的運營每況愈下。無論是作為一戰戰場上的殺戮機器還是作為戰後的民航明星,在飛機的研發並未成熟的20世紀初期,「齊柏林」飛艇曾撐起了人類在天空翱翔的夢想。然而隨著飛機的普及,飛艇的輝煌一去不返。如果說「齊柏林」飛艇在不列顛的折翼標誌著軍用飛艇時代的結束,那麼「興登堡」號的災難則標誌著飛艇時代的落幕。隨著二戰的爆發,飛艇這一空中巨獸最終淡出了人們的視野。

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