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在專用技術(shù)領(lǐng)域,我們國(guó)家一般將高空氣球、包括熱氣球,都統(tǒng)稱為浮空器。分類則分為了系留氣球、飛艇和熱氣球。這三個(gè)行業(yè)大類。至于熱氣球咱們中國(guó)就不可以說(shuō)了,早年被用于發(fā)展軍事方面用途,比如對(duì)于法國(guó)文化大革命的時(shí)候,法軍就用熱氣球來(lái)進(jìn)行分析高空偵察了,當(dāng)然如果這些熱氣球都是系留氣球,不會(huì)因?yàn)樽约阂粯觼y飛。二戰(zhàn)以后期間。系留型的飛艇還可以用來(lái)為大型的艦艇人員提供我國(guó)低空防空系統(tǒng)功能。等有了氫氣球之后,人們就徹底沒(méi)有放棄了這種一切隨緣到處飛的熱氣球,現(xiàn)在的熱氣球基本都用來(lái)觀光和做一些摘松塔的這種需要高空施工作業(yè)管理工作。咱們應(yīng)該就著重說(shuō)一下系留氣球和飛艇。

咱們先說(shuō)說(shuō)系留氣球的特點(diǎn),這種氣球最高可以放飛3000米,這種高度就可以做超地平線的探測(cè)了,完全消除了一般的陸基、?;走_(dá)的偵測(cè)盲區(qū),甚至數(shù)倍于這種雷達(dá)的偵測(cè)范圍。咱們熟悉的國(guó)產(chǎn)明星查打一體無(wú)人機(jī)彩虹系列,攜帶百公斤的載荷可以做到留空30小時(shí)以上,如果是系留氣球的話就可以做到30天。畢竟他是靠系留系統(tǒng)維持,理論上,他的留空時(shí)間可以無(wú)限長(zhǎng),但是受球體本身的維護(hù)周期,一般可以做到一整月是沒(méi)問(wèn)題的。最關(guān)鍵的,這東西用起來(lái)是真便宜啊。
但是畢竟這東西是氣球,在戰(zhàn)場(chǎng)上可以算是最脆弱的一種武器了,雖然防不了導(dǎo)彈,但是對(duì)于一般的輕武器攻擊,這種氣球還是能抗住的,關(guān)鍵就在于他使用的乳膠材料,一般我們印象中,如果你向一個(gè)普通的氣球射出一顆子彈,那很明顯,氣球會(huì)立刻爆炸,但是如果用普通的步槍射擊這種高空氣球,只會(huì)在它的外表留下一個(gè)孔洞,并不會(huì)對(duì)他造成致命的威脅,它仍然有足夠的時(shí)間進(jìn)行回收和修復(fù)。當(dāng)然防空導(dǎo)彈就另當(dāng)別論了。
這種氣球除了人為的破壞之外,最怕的還是風(fēng),不通過(guò)這也根據(jù)氣球的大小有所區(qū)別,大型的氣球抗風(fēng)能力強(qiáng)一些,小型的氣球抗風(fēng)能力就弱了,不過(guò)好在它回收更快??傊?,各有優(yōu)勢(shì)。
那接下來(lái)咱們說(shuō)說(shuō),平流層飛艇。不過(guò)說(shuō)之前,咱們先來(lái)簡(jiǎn)單地雜說(shuō)一下達(dá)大氣層的分層。
在物理上,如果根據(jù)熱力結(jié)構(gòu)來(lái)區(qū)分的話,可以將大氣層分為對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和散逸層五個(gè)層面,現(xiàn)在一般人類的飛機(jī)都能飛到平流層,也就是距海平面20公里以下的區(qū)域,像一般的長(zhǎng)途洲際客機(jī),飛到萬(wàn)米高空也就是距海面10公里多的距離是沒(méi)有問(wèn)題的,戰(zhàn)斗機(jī)可以飛到距離海平面3萬(wàn)米的高度,也就是30公里,這里是說(shuō)距海平面啊,可不是地面,因?yàn)椋孛娌⒉皇且粋€(gè)標(biāo)準(zhǔn)的高度單位表述。只有一些極個(gè)別的飛機(jī)可以飛到平流層的上限,也就是5萬(wàn)米的高度。但絕大多數(shù)的飛機(jī)一般都會(huì)在同溫層進(jìn)行飛行,你比如世界著名的轟炸機(jī),B-52就號(hào)稱同溫層堡壘。都是在萬(wàn)米以下的區(qū)域活動(dòng)的比較多。
而平流層這個(gè)區(qū)域很特別,它高于所有的云層,所以這里沒(méi)有氣象現(xiàn)象,也就是沒(méi)有風(fēng)雨雷電,陽(yáng)光可以全程毫無(wú)遮攔地進(jìn)行照射。并且平流層也沒(méi)有大氣的上下流動(dòng),只有水平方向的流動(dòng)。空氣也非常得稀薄,稀薄到僅為海平面大氣密度的不足百分之10,由于空氣含量很小,所以在平流層空氣阻力這種效應(yīng)也就變?nèi)趿?,再加上他在電離層之下,所以信息的傳播干擾也非常的小。
到了20世紀(jì),隨著大型可控飛艇的發(fā)展,這種緩慢笨重的大家伙就成了人類歷史上的第一批真正意義上的空軍。他們可以巡邏,可以攜帶炸彈進(jìn)行轟炸,比如著名的齊柏林飛艇,已經(jīng)完全做到了軍民兩用,在二戰(zhàn)前還用作跨洋的載客運(yùn)輸,成了當(dāng)時(shí)歐洲權(quán)貴的一種非常獨(dú)特的旅行方式。這里我雜說(shuō)兩句這個(gè)人類史上可以說(shuō)是應(yīng)用最為成功同時(shí)也是最為危險(xiǎn)的一型飛艇。
飛艇分為硬式飛艇和軟式飛艇,這個(gè)好理解吧,像齊柏林飛艇就是一款著名的硬式飛艇,大家都熟悉的那個(gè)紅色警戒游戲里的基洛夫空艇的設(shè)定就是參考了德國(guó)的齊柏林飛艇。而齊柏林飛艇也成了硬式飛艇的代名詞。直到興登堡號(hào)爆炸之后,民用飛艇才退出了世界舞臺(tái)。當(dāng)時(shí)興登堡號(hào)里面充滿了易燃的氫氣,在降落的時(shí)候觸碰了電線引發(fā)了火災(zāi),載有90多人的飛艇只有三分之一的人逃了出來(lái)?,F(xiàn)在雖然很多飛艇還會(huì)使用氫氣,但是對(duì)于一些電子設(shè)備較多的飛艇,更多還是選擇氦氣這種惰性氣體更保險(xiǎn)。
在第二次世界大戰(zhàn)期間,在防空導(dǎo)彈出現(xiàn)之前,飛艇已經(jīng)在軍隊(duì)中很好地建立起來(lái),但是由于它們的速度和使用條件,很快就被大型轟炸機(jī)的出現(xiàn)所取代。然而,當(dāng)時(shí)的大多數(shù)飛艇都不能飛到平流層上層,畢竟當(dāng)時(shí)的偵察條件非常落后。因此,平流層的使用并沒(méi)有得到認(rèn)真對(duì)待。
平流層實(shí)際上對(duì)飛機(jī)來(lái)說(shuō)太高了,但對(duì)衛(wèi)星來(lái)說(shuō)又太低了。這個(gè)地區(qū)的利用從來(lái)沒(méi)有被人類真正開(kāi)發(fā)過(guò)。該地區(qū)的通信、對(duì)地觀測(cè)和空中電子偵察預(yù)警具有非常重要的發(fā)展前景。本世紀(jì)后,世界各國(guó)開(kāi)始逐一攻關(guān)關(guān)鍵技術(shù)。然而,隨著研究的深入,我們發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)看似美好的技術(shù)并不容易實(shí)現(xiàn)。雖然這個(gè)概念依然存在,但真正能投入實(shí)際研究的國(guó)家只有中國(guó)、美國(guó)和一些歐洲國(guó)家。
平流層飛艇的關(guān)鍵技術(shù)是如何控制飛艇的高度和定點(diǎn)能力,即形狀、功率和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組合。此外,它是剛性結(jié)構(gòu)和柔性結(jié)構(gòu)的結(jié)合,即受力剛性,挺桿柔性。因此,這兩種結(jié)構(gòu)的制造精度及其在高海拔環(huán)境下的耦合問(wèn)題也是各國(guó)都應(yīng)努力解決的問(wèn)題。而這些難以解決的問(wèn)題實(shí)際上,飛機(jī)似乎并不是一個(gè)問(wèn)題。
因此,除了平流層飛艇,各國(guó)也在嘗試發(fā)展平流層太陽(yáng)能無(wú)人機(jī)。剛才我們提到,在平流層以上,沒(méi)有云層的覆蓋,太陽(yáng)光的輻射可以更好地轉(zhuǎn)化為電能。理論上,只要有陽(yáng)光,他就可以一直飛,但這種情況一般只存在于地球的兩極。大陸國(guó)家再怎么飛,也避免不了晝夜交替。而且它的載重能力也不是飛艇能比的。
所以總的來(lái)看,飛艇無(wú)論在民間文化還是軍事上我們都是作為一種方法簡(jiǎn)單,快捷廉價(jià)的選擇。但其實(shí)際的技術(shù)教學(xué)難點(diǎn)也在那里擺著。對(duì)于企業(yè)使用一個(gè)單位發(fā)展來(lái)說(shuō)臨時(shí)救救急還是學(xué)生可以的。如果想一勞永逸地解決這些問(wèn)題。預(yù)算資金充足的話還是踏踏實(shí)實(shí)的放衛(wèi)星吧。