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飞船英语:airship),又称飞艇(但“飞艇”亦可指另一种飞机飞行艇),是一种轻于空气航空器,也是人类第一种可以受控进行自由飞行的航空器[1]。一般具有一个巨大的气囊和推进、操纵系统。飞艇通过向艇体气囊中充入轻于空气的气体(如氦气等)升空,用发动机带动螺旋桨推动艇身,以艇尾尾面操纵航行方向。根据其材料结构的不同,飞艇可以分为硬式飞艇、软式飞艇和半硬式飞艇(半软式飞艇)。飞艇曾被广泛用于海上巡逻、反潜、远程轰炸和空运兵力,也曾作为一种空中民用交通工具19世纪末20世纪初风靡一时。飞机出现后飞艇的主要作用变为以观光为主的商业运输,并在现代广告业中发挥着重要作用。

结构

飞艇一般由艇体、尾面、吊舱和推进装置等部分组成[2]。其升空原理和气球相同,但可以进行有动力航行和操纵。

艇体

艇体内装有气囊,艇体本身一般呈流线型以减少航行时的空气阻力。软式和半软式的飞艇的艇体形状靠气囊内的气体压力维持。与气球一样,飞艇通过向气囊中充入密度小于空气的气体(如氢气和氦气)来产生静浮力,从而获得能克服自身重量的升力升空。但由于氢气非常不稳定容易燃烧和爆炸,所以现代飞艇更多地使用氦气。

尾面

飞艇的尾面以安定面和操纵面组成,用来控制和保持飞艇的航向、俯仰和稳定。

吊舱

吊舱一般位于艇体的下方以保持稳定,通常采用骨架蒙皮式结构。除了用于人员乘坐外,还装载货物或压舱物、安装仪表和发动机等。

推进装置

飞艇的推进系统通常由航空发动机驱动的带有减速器的螺旋桨系统构成。

操纵方式

飞艇通过改变艇体内充的气体量、抛弃压舱物、利用艇体和尾面产生气动升力和改变推力或拉力来控制升降。通过尾面的操纵面或者可以转向的推进装置来控制航向。

飞艇的特性与优缺点

飞艇的特色是轻于空气,所以滞空时间不受到燃料的限制,故在经济和环保的原理上占优,而且既轻于空气所以不需要起飞和降落便可以开走靠港。由于飞艇浮力不太依靠动力,因此推进系统采用低功率的发动机或马达即可,不仅成本低而且也有低噪音的优点。它也很适合跟太阳能发电结合成为相当环保的空中运输工具。

但因为按表面积放大小于体积的原理,飞艇轻于空气的优点,要把其造得大才明显的。而庞大的体积造成空气阻力比飞机大得多的,实际飞艇的速度比重于空气的航空器中最慢的直升机或双翼机还低,通常在每小时一百公里以下的,即使是宣称最快的齐柏林飞艇或现代飞艇都不超过都每小时一百四十公里。这个甚至慢于现代的汽车或火车等陆上交通工具,仅比船舶快而己。在军事方面上,这种低空间效率的载具并不符合实用价值,而且庞大的体积匿踪效果非常糟糕,运用效益并不理想。

当然飞机成为首选运输工具也是由于它对的敏感程度较低,而飞艇则不然。除了在大风中的机动和靠港问题,飞艇逆风和顺风飞行时间差异太大,甚至在侧风时因进行无侧滑飞行会使地速消耗殆尽。这些问题使得定期航班安排十分困难。

视频

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参考文献