突然“吃香”的飞艇？

3月16日，美国洛克希德·马丁公司公布了飞艇缩比原理样机P-791。它虽然现在只有37米，但未来将成为长度91米、宽度24米的重型飞艇。P-791的外型并非人们认知的中流线型，而是看似由三个飞艇结合在一起的样子，如果只看横截面，则像三个相扣的环。P-791除继续保持飞艇本身的技术外，还更多地运用了飞机上的空气动力学技术。它的外壳里面充满了氦气，80%的升力都由这部分浮力提供，剩余的则由艇体气动升力提供。同时，飞艇的底部装有4个类似气垫船的着陆垫，让它能稳定地固定在平地上。

当人们还在回味P-791时，英国混合航空飞行器公司（Hybrid Air Vehicles）在英格兰中部卡丁顿机场正式向媒体介绍“天空登陆者10号”（Airlander 10）超长飞艇，长度约为92米，同样采用浮升一体的设计原理。而“天空登陆者10号”引起人们关注的并非其强大的功能，而是它奇异的外型，这个大家伙就像“腹部”相连的两个飞艇。还有人笑称它从后面看起来更像是人类的“屁股”。据称“天空登陆者10号”每次可搭载48名乘客，而且最长可在空中停留两星期。

中国科学院光电研究院气球中心系统总体室副主任、副研究员杨燕初给《中国科学报》记者介绍了两艘飞艇的前世今生。早在上世纪90年代，美国国防部高级研究计划局曾经实施了“超大型混合式飞行器”（Hybrid Ultra-Large Aircraft, HULA）计划，也被称为“海象”（Walrus）计划，目标是建造一种可以在7天内将500吨至1000吨货物运至12000千米以外的地方。当时参加招标的主要公司集中在两家，其一是洛克希德·马丁公司，另一家则是诺斯罗普·格鲁曼公司，两者均是美国最为知名的军火商。

经过复杂艰难的竞争，最后评估认定，诺斯罗普·格鲁曼公司提出的LEMV飞艇（其设计理念来自英国的天猫SkyCat飞艇）脱颖而出，获得了来自美国军方上亿美元的支持。可惜的是，就在其原理样机成功飞行后不久，美国军方因经费等问题取消了这项计划的后续工作。尔后，几经辗转，英国混合航空飞行器公司决定继续资助这个庞然大物的研发，并将其更名为Airlander 10，自此，其重回英国。与之巧合的是，P-791也在一段时间的销声匿迹后重回人们视野，并再次与当年的竞争对手LEMV同台竞技，角逐重型飞艇市场。

不过，飞艇的回归让一些公众觉得突兀，因为在二战结束后，随着飞机的高速发展，以及德国飞艇惨案的发生，飞艇的发展一度停滞。但鲜为人知的是，作为一种大型飞行器，特别是可长时间停留在空中的飞行器，飞艇还是具有特有的优势。“飞艇与其他飞行器相比，其最大的优势是其可以相对稳定地定点驻空及其长航时续航。尤其是平流层飞艇，可以利用稳定的太阳能资源及平稳的大气环境在20千米左右高度长期驻空。”上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院教授付功义告诉《中国科学报》记者，“目前的飞艇热始于上世纪末的平流层飞艇设想的提出，对于对地观测及通信中继等特殊应用领域，飞艇比卫星与航空器有更大的优势。”

多项技术拓宽飞艇应用前景

在现代飞艇的研究过程中，研究人员已经不再局限于飞艇的传统外形与动力系统，而是努力将飞艇与飞机优势相结合，而相比之下，飞艇的短板在于速度和灵活性。

在融合的道路上，飞艇曾经“长出过翅膀”，也曾经被安装了直升飞机一般的螺旋桨，但最终并未真正走向实用。而当前则走出了更为先进的一步，浮升一体式艇囊设计，这一设计令杨燕初也颇为感叹。“P-791采用了多套矢量推进组合的布局，这使得它的操控性大大加强，在航展上其展示出的原地360°自由旋转动作就是其高机动性的代表。”杨燕初进一步解释道。除此之外，控制方面，它也融入了现代飞机使用的电传飞行控制系统，这同样是对传统技术的改进。

不仅如此，P-791还有一个拥有很多“触角”的着陆垫。在其下方4个圆型着陆垫周边伸出了多个微小的凸起，学名“裙指”。“这些裙指可以被抽真空，进而牢牢地吸附在地面上，从而减少侧风对飞艇的影响，让飞艇能够更稳定地驻留。”杨燕初表示。

飞艇时代到来？

其实，一直以来，美国、德国、英国、俄罗斯等并未完全放弃飞艇的研究。“因为对于地广人稀的区域，飞艇不需要专用的机场，更不用修建公路，而且可以携带更大的负载长时间飞行，这样可以大大减少运输成本。”杨燕初表示。但是，如果飞艇想再续辉煌，还有多个瓶颈问题有待突破。

不过，付功义并不看好飞艇的传统发展前景，特别是重型飞艇。他在接受采访时表示，飞艇的飞行成本并不物美价廉。在不考虑艇重的前提下，1公斤的货物需要1立方米的氦气提供浮力。而我国是个贫氦的国家，不及美国氦气资源丰富，因此氦气的成本约为100元/立方米。“如果飞艇不是每日出航，则氦气的消耗量太大。因为，对大体量氦气的回收技术比较麻烦。”付功义解释道。其次，如果飞艇在地面装/卸重物会导致飞艇浮力的突变，需要一套措施予以平衡或固定飞艇。而洛马公司并没有明确其地面操作的技术方法。另外，“无论是军用还是民用，都不建议以飞艇作为载人飞行器，尽管不会出现自由落体式的坠落，但是飞艇在空中的安全性与大气条件关系太密切”。

对此，杨燕初却有着相对乐观的态度：“首先，我认为技术本身并不是制约飞艇发展的关键，关键在于对应用的需求程度以及我们所愿意为之付出的投入。其次，当前能源技术发展迅速，一旦突破，无论是重载飞艇还是平流层飞艇，都将是获益者。最后，飞艇作为一种提前飞机半个世纪出现的飞行器，其在与当前航空新技术结合方面也日渐深入，这意味着它的短板也在逐渐被弥补，因此，我们有理由相信，飞艇还将继续飞行在属于它的天空。”

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