【科技百年】
光明日報駐柏林記者 田園
人類從未放棄對浩瀚藍天的追逐，從過去到現在。在飛機於1903年被萊特兄弟正式發明之前，甚至之後的很長一段時間裡，飛艇都是人類最為倚仗的飛行運輸工具，特別是由德國飛艇設計家斐迪南·馮·齊柏林發明的硬式飛艇，憑藉其優越的性能和穩定的安全性威震四方。
1900年7月2日，由德國退役軍官齊柏林設計製造的「LZ-1」號飛艇，從德國康斯坦茨湖出發，在弗裡德裡希港附近成功進行了首次航行。這艘由鋁製框架蒙上棉織品的雪茄形狀飛船，憑藉著2臺16馬力發動機，以32公裡的飛行時速震驚了世人。此後，哪怕實際上的生產製造者是英國或美國，本身與德國的齊柏林沒有什麼關係，凡是使用這種技術的飛艇都被稱作「齊柏林飛艇」。這種承載量巨大、飛行穩定的巨型飛船，一度涵蓋了民用和軍事兩大空中運輸領域，並延續至今。2017年是齊柏林逝世一百周年紀念，然而稱霸藍天的齊柏林飛艇似乎從未遠離，齊柏林的飛艇技術影響至今。
圖為美國宇航局為金星探索計劃製作的「雲中城堡」模擬圖。 美國宇航局（NASA）
圖為齊柏林飛艇飛躍奧地利山谷。光明圖片/視覺中國
圖為位於德國腓特烈港的齊柏林博物館內一名工作人員在修理飛艇模型。田園攝 光明圖片
圖為齊柏林爵士號出廠。光明圖片/視覺中國
Ⅰ 魅力無限的「雲中城堡」
金星大氣層對於未來科學研究和人類宇宙探索而言是一個誘人的目標。隨著美國太空梭的退役，人們不禁慨嘆一個時代的終結。然而，人們遨遊太空從來都不是只有一種方式。2016年，美國宇航局推出了一個革命性的金星探索計劃，而這個計劃的實現者是飛艇。
一個比空氣還輕的飛艇既可以攜帶設備和探測器，也可以裝載供兩名太空人使用的居住艙和探索車，讓他們可以執行長達一個月的金星探索任務。金星任務所需要時間比火星任務要短，而且在50千米高度內的環境相對宜人，大氣氣壓、空氣密度、重力和防輻射能力都跟地球表面很相似。
在沒有太空梭的時代，金星探索計劃如何實現引人關注。這個飛艇需要在金星的大氣層和地球的大氣層中飛行，這意味著諸多挑戰，比如飛艇如何進入金星並在金星充氣，如何保護太陽能板和飛艇整體不受金星大氣中的硫酸侵蝕等。美國宇航局對此繪製了由飛艇構成的「雲中城堡」模擬圖。
其實，齊柏林飛艇離我們並不遙遠，它對人類的貢獻一直在延續。如今，歐洲的空氣品質監測會常使用齊柏林飛艇，如果你想好好看看倫敦全景，也可以選擇乘坐齊柏林飛艇。在一個一切都太快的時代，「慢」反而成了飛艇最大的優點。
Ⅱ 巧奪天工的製作「黑科技」
飛艇飄浮在空中的道理和熱氣球相似，就是憑藉氣囊中密度比空氣小的浮升氣體（氫氣或者氮氣）產生浮力使之升空。它與熱氣球最大的區別在於，飛艇具有推進和控制飛行狀態的裝置。飛艇由巨大的流線型艇體、位於艇體下面的吊艙、起穩定控制作用的尾面和推進裝置組成。吊艙供人員乘坐和裝載貨物。尾面用來控制和保持航向、俯仰的穩定。
1900年齊柏林發明的硬式飛艇機身採用鋁合金製造，進氣口和尾部使用碳纖維組件，最大特點是一個硬骨架。骨架由一根腹部縱向大梁和24根長杵及16個框架構成，使用了大量縱向和橫向拉線以增加結構強度，外面覆蓋的是防水布製成的蒙皮。艇體內有17個氣囊，總容積達到1.2萬立方米，總浮力達13噸，比當時軟式飛艇大5至6倍。由於多氣囊能起到類似船上隔水艙的作用，大幅提高了飛行安全度。
1908年，齊柏林又用自己的全部財產設計製造了當時世界上最大的一艘飛艇——「Lz-4」號。他親自駕駛這艘飛艇從德國起飛，飛過阿爾卑斯山，到達瑞士後返航，這一航行引起了德國政府的重視。當時的德國政府表示，如果飛艇續航時間能超過24小時，就願意購買並資助發展飛艇事業。不過後來，齊柏林的飛艇在一次試航中因遭遇颶風而飛行失敗，《法蘭克福時代報》的記者艾肯納給予了客觀的報導。於是，全德國人民集體募捐幫助齊柏林。齊柏林不負眾望重新設計了名噪一時的「Lz-5」號、「Lz-6」號飛艇，它們在空中飛行的時間都超過了24小時。後來，齊柏林和艾肯納決定成立世界上第一家航空公司——德拉格公司。1910年6月22日，飛艇從法蘭克福飛往杜賽爾多夫，從而建立了第一條定期空中航線。改良後的「Lz-7」號飛艇擔任首航運輸任務，它一次可載24名旅客，有12名乘務員，飛行速度可達69～77公裡/小時。
至此，硬式飛艇標準已初具規模。硬式框架將艙室隔開分別放置氣囊的技術在當時屬於極大的創新，大大增強了飛行的穩定性。與同時代的飛機相比，硬式飛艇具有以下幾個優勢。一是對起落場地要求較低，不需藉助飛機跑道起落，因此飛機場無須為飛艇擴建場地。二是飛行平穩、操控性好、便於駕駛。三是成本低廉、續航時間長、航程較遠、有效載重量大。四是購置費、維護費、場地建設費、飛行費和訓練費較低，運營成本遠低於其他航空器。
Ⅲ 叱吒一戰的「移動堡壘」
硬式飛艇在20世紀前十幾年的飛速發展直接延續到了一戰。大戰爆發後，各國軍事將領們注意到了飛艇的優勢，將其投入戰場擔任空中轟炸或偵察的任務。由於當時的飛機飛行時長不足、載重較小、聲音過大不利隱蔽，在藍天中的風頭完全被齊柏林飛艇所掩蓋。
特別是在齊柏林飛艇發明者的祖國德國，陸軍和海軍都建立起了自己的飛艇艦隊。德國海軍通常使用齊柏林公司製造的鋁製龍骨的飛艇，編號為L（德文飛艇是Luftschiff）開頭。德國空軍的飛艇則通常是由舒特-朗茨（Shutte-Lanz）公司製造的木製龍骨飛艇，編號為SL。無論海軍還是空軍的飛艇，在開戰後都開始執行轟炸協約國的任務，以圖從空中摧毀目標，打擊對手士氣。
當時的德國軍方堅信，齊柏林飛艇是他們手中的王牌武器，飛艇所到之處無堅不摧。因為一戰爆發時，幾乎沒有能在夜晚作戰的飛機。同時，即使飛機發現了飛艇，以當時的技術也只能在飛艇粗厚的外殼上戳幾個小窟窿。
數據統計顯示，自1915年1月19日至1918年8月5日，德國共出動飛艇208艘次、飛機435架次對英國實施空襲。其中飛機空襲52次，飛艇空襲5l次，投彈約300噸，造成約1300人死亡，3000人負傷。戰爭過程中總計80艘飛艇墜毀，然而這主要是由惡劣的天氣狀況造成的。儘管德國所代表的同盟國一方最終輸掉了一戰，但齊柏林飛艇幫助德國稱霸天空，當時的協約國直至戰爭結束也沒有想出特別好的作戰對策，齊柏林飛艇可謂不折不扣的「移動堡壘」。
Ⅳ 驚豔世人的「天空之城」
齊柏林飛艇並未隨著一戰結束而宣告落幕，反而越來越受到各國的青睞。1917年齊柏林逝世時，他的合作夥伴艾肯納計劃建造一艘環球飛艇，開闢洲際長途客運。十年之後，艾肯納的願望得到實現。這艘環球飛艇於1927年7月最終建成，長達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臺柴油發動機作動力，最大速度為每小時193公裡。為紀念齊柏林，這艘飛艇被命名為「格拉夫·齊柏林」號。當時的齊柏林號飛艇長度足足有波音747的三倍半，只比鐵達尼號短24米。
1929年8月8日，「格拉夫·齊柏林」號飛艇開始了一次偉大的環球飛行，從美國的新澤西州出發，經過德國、蘇聯、中國、日本，於8月26日回到洛杉磯市。整個航程歷時21天7小時34分。此番偉績當時被無數的報紙媒體所報導。
環球飛行的成功大大促進了飛艇事業的發展。與此同時，世界各國紛紛發展飛艇技術，類似飛艇曾數以百計地翱翔在藍天之上，運輸乘客和貨物，創造著一個又一個的飛行奇蹟。彼時乘坐齊柏林飛艇進行遠途旅行，成為西方社會的時尚之舉。飛艇包廂設有豪華套間並提供精美的餐飲，吸菸室、音樂沙龍和透視玻璃觀景臺等服務一應俱全。
1929年至1937年的8年間，「齊柏林號」飛艇共執行了590次飛行，包括144次越洋飛行，總計170萬公裡，安全運送旅客3萬4千多人次。同期名噪一時的飛艇還有由美國下訂的洛杉磯號飛艇（USS Los Angeles ZR-3）。作為美國最成功的飛艇，在美國海軍服務期間擁有幾乎達4400小時的成功飛行記錄，其中包括長達81小時的馬拉松式飛行。
據統計，在20世紀20至30年代，類似的齊柏林式飛艇，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，義大利建造了38艘，蘇聯建造了24艘，日本也建造了12艘。這是飛艇的鼎盛時期，所以人們把這期間稱作飛艇的「黃金時代」。
1936年3月，一艘以德國總統興登堡名字命名的「興登堡」號飛艇被齊柏林公司正式推出，這是齊柏林公司為德國政府建造的飛艇艦隊中的最先進也是最大的一艘，也是人類歷史上最大的飛行器。「興登堡」號飛艇航線主要是從德國的法蘭克福到美國新澤西州的萊克赫斯特海軍基地，以及前往巴西的裡約熱內盧。作為當時最豪華的客運飛艇，赴美的機票每張售價為400美元，相當於今天的5900美元。這在大蕭條時代可謂天價，因此它搭載的旅客都是商業巨頭和社會名流。當時的齊柏林公司董事們相信，這座豪華的「天空之城」將奠定齊柏林飛艇空中霸主的地位，正如當年的鐵達尼號船長的心情。
Ⅴ 黯然告別的空中「泰坦尼克」
1937年5月3日8時，「興登堡」號載著97名旅客和飛艇乘員離開法蘭克福前往紐約。沒人能夠預知，這是這艘巨艦的最後一次航行。經過了一路風平浪靜，就在飛艇將要抵達目的地新澤西時，艇身突然起火燃燒。地面上的人束手無策，只能眼睜睜地看著這個龐然大物立即被烈焰吞沒，燃著的骨架落地跌得粉碎。「興登堡」號就這樣在一分鐘不到的時間內焚毀。這次事故共造成了至少36個乘客和地面人員的死亡。當時，地面有22架攝像機捕捉到了「興登堡」墜毀驚心動魄的瞬間。這張著名的照片也成為「震撼世界的照片」之一。
美國探索頻道的《流言終結者》節目曾就此次空難得出結論稱：「興登堡號」的起火失事與其表面的鋁熱劑塗層有一定關係，這種高度易燃的混合物幾乎等同於火箭的燃料，加上飛艇內部填充著的「海量」氫氣，一旦遇到明火就會飛速燃燒，後果不堪設想。事故當天，由於飛艇晚點，艇長急於降落，在錯過了降低時機之後大幅度轉向，導致艇身結構破壞，一根固定的鋼纜斷裂劃破了氣囊，氫氣外洩。然後，因為靜電火花引燃了氫氣，最終導致事故的發生。不過，關於「興登堡」號飛艇爆發火災的真正原因現在仍有爭議，有人認為，飛艇被人為安置了定時炸彈。
無論如何，這個事故在我們現在看來只是遲早的問題，因為齊柏林飛艇本身就是個大大的氫氣罐子，只要稍有火星，必定是粉身碎骨。只是當時的航空公司出於僥倖心理和金錢的誘惑，忽視了這一致命的缺陷，最終導致悲劇的發生。齊柏林飛艇的重大安全隱患赤裸裸地展現給世人，只是那逝去的36個生命和失去親人的家屬，將成為這背後的犧牲品。
「興登堡」號的焚毀是人類航空史上的一大悲劇，它結束了飛艇作為載人工具進行洲際飛行的歷史。在那之後，英美多艘大型飛艇相繼失事，此後整個飛艇的發展陷於停滯狀態，整個飛船運輸產業急速沒落。如同一位不得不告別舞臺的演員，今天的我們只能在電視紀錄片和書中了解這個偉大飛行器的歷史。在生活中，取代它的是更加安全、便捷的噴氣式飛機。在與飛機等飛行器的較量中，一度領先的齊柏林飛艇最終黯然告別了人類飛行史舞臺。舊事物被新興事物取代，既有時代和科技發展的必然，卻也在齊柏林飛艇的落幕中用鮮血的教訓告訴了人們一個道理：對於載人飛行的安全性，絕對不能有任何的僥倖心理。
（光明日報德國康斯坦茨1月17日電）
《光明日報》（ 2017年01月18日 14版）