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蔚蓝的天空,微风吹拂,一艘色彩艳丽的飞艇凭借巨大气囊产生的浮力,时而扶摇直上,时而又隨风飘荡……过了一会儿,你已看不见它的踪影。此刻,它正飞向一个更高而又陌生的“新天地”,去实现人类一个新奇而美丽的梦想。
开创新天地
这块新天地既不是人们十分熟悉的12千米以下的大气层(飞机等飞行器飞行的高度),也不是人造卫星、宇宙飞船运行的茫茫太空,而是在这两者之间、人类较少涉足的19~55千米间厚厚的平流层。
这里气流平缓,风平浪静,不像大气层那样,时而蓝天白云,时而狂风暴雨。平流层良好的气流环境为飞艇长时间驻留创造了有利条件。
此前,由于平流层距地面太远,空气极为稀薄,一般的喷气发动机无法在这里工作,飞机望而却步。而与更高的太空相比,这里还存在小小的地球引力,航天器、人造卫星无法在这一高度绕地球轨道作美妙的无动力运行,致使长期以来被人遗忘。
十多年前,自飞艇闯入这里后,一石激起千层浪,进出这里的飞艇、气球及太阳能无人机逐渐增多。
飞机凭借发动机的推力飞行,卫星、飞船依仗巨大的火箭发动机升空,而飞艇不同,它是靠自身携带充满轻于空气的氦气(或氢气)的巨大气囊在空中产生浮力升空与飞行,既简单方便,又非常经济。
事实上,飞艇早于飞机问世100多年,是人类最早的飞行器。20世纪20~30年代,飞艇曾大显身手,辉煌一时。德国发明家齐柏林制造的“伯爵号”飞艇曾创下飞行历时9年、650个航次,100次横渡大西洋、载客1800人、总航程160多万千米,从未出现事故的惊人纪录。
当时,飞艇有软式、半硬式和硬式气囊三种,应用最多的是软式飞艇。在第一次世界大战中,英国制造了200多艘军用飞艇,用来反潜、侦察、巡逻。美中不足的是,当时飞艇气囊内的氢气容易着火,引发爆炸。最严重的一次是1937年,德国的“兴登堡号”飞艇在美国降落时,突然着火燃烧,造成36人罹难,震惊了整个世界。惨案发生后,飞艇渐渐淡出了人们的视野。
如今,旧貌换新顔。飞艇穿上了先进复合材料制成的“外衣”。现代飞艇选用多种高强度、耐伸缩、防泄漏的高分子纤维材料,一层层铺设,涂以粘胶剂,再热压而成。气囊内填充的是十分安全但渗透力强的氦气,安全性大大提高。
平流层飞艇的材质要求更高。它们既要承受气囊内外巨大的压差,还要抵御太阳近距离照射产生的高温和强幅射。此外,用于支撑飞艇的骨架、推进器及执行任务的设备都必须重量轻、体积小。因此,平流层飞艇的研制具有很高的技术难度。
肩负新使命
在平流层飞艇的研制方面,美国处于领先地位。2010年,美国平流层飞艇——“高空哨兵”实现了首飞,但通信中断,无法开展活动。以色列、俄罗斯和日本也在积极研制平流层飞艇,但大都处于试验阶段。2013年,日本的一艘平流层飞艇升空后无法完成无损回收,收效微乎其微。
但人们对平流层的探索决不会停止,毕竟它太有魅力了。它那宁静的空间环境和辽阔的视野是军事侦察、收集重要情报、监视秘密目标的理想平台。
飞艇上可携带可见光、红外线多光谱拍摄设备及雷达等装置,能获取大量军事机密及战略要地的清晰图像。它可以较长时间停留在关键目标上空,一艘位于20千米高的平流层飞艇,带上传感器,可以侦察、监视1000千米直径范围内的目标,且效果优于在轨的侦察卫星。此外,飞艇的制造和使用成本比卫星要低得多,它不易被地面的雷达发现,更不必担心会被地面的火箭或火炮击中。
除了用于侦察、监视之外,平流层飞艇还是高空通信的理想平台。悬停在20千米高空的平流层飞艇发射、接收的信号可覆盖1.9万平方米,相当于一个小型的通信终端。倘若3艘飞艇同时在平流层编织成一个网,通信广度更辽阔,应用价值更大。
平流层飞艇另一个潜在的军事应用是可以构建激光武器平台。它携带一套小型激光装置,一旦侦察到敌方目标,就可发出一束致命激光。此外,它还可以为已方飞机、导弹精准引导,重创敌方目标。
平流层飞艇在民用方面也很有前途。它可以开展对地观察,进行大地、气象、水文测量,勘探地下矿藏。当出现地震、森林火灾时,它还能及时提供灾难现场的情况,为抢险救灾赢得宝贵时间。
开创新天地
这块新天地既不是人们十分熟悉的12千米以下的大气层(飞机等飞行器飞行的高度),也不是人造卫星、宇宙飞船运行的茫茫太空,而是在这两者之间、人类较少涉足的19~55千米间厚厚的平流层。
这里气流平缓,风平浪静,不像大气层那样,时而蓝天白云,时而狂风暴雨。平流层良好的气流环境为飞艇长时间驻留创造了有利条件。
此前,由于平流层距地面太远,空气极为稀薄,一般的喷气发动机无法在这里工作,飞机望而却步。而与更高的太空相比,这里还存在小小的地球引力,航天器、人造卫星无法在这一高度绕地球轨道作美妙的无动力运行,致使长期以来被人遗忘。
十多年前,自飞艇闯入这里后,一石激起千层浪,进出这里的飞艇、气球及太阳能无人机逐渐增多。
飞机凭借发动机的推力飞行,卫星、飞船依仗巨大的火箭发动机升空,而飞艇不同,它是靠自身携带充满轻于空气的氦气(或氢气)的巨大气囊在空中产生浮力升空与飞行,既简单方便,又非常经济。
事实上,飞艇早于飞机问世100多年,是人类最早的飞行器。20世纪20~30年代,飞艇曾大显身手,辉煌一时。德国发明家齐柏林制造的“伯爵号”飞艇曾创下飞行历时9年、650个航次,100次横渡大西洋、载客1800人、总航程160多万千米,从未出现事故的惊人纪录。
当时,飞艇有软式、半硬式和硬式气囊三种,应用最多的是软式飞艇。在第一次世界大战中,英国制造了200多艘军用飞艇,用来反潜、侦察、巡逻。美中不足的是,当时飞艇气囊内的氢气容易着火,引发爆炸。最严重的一次是1937年,德国的“兴登堡号”飞艇在美国降落时,突然着火燃烧,造成36人罹难,震惊了整个世界。惨案发生后,飞艇渐渐淡出了人们的视野。
如今,旧貌换新顔。飞艇穿上了先进复合材料制成的“外衣”。现代飞艇选用多种高强度、耐伸缩、防泄漏的高分子纤维材料,一层层铺设,涂以粘胶剂,再热压而成。气囊内填充的是十分安全但渗透力强的氦气,安全性大大提高。
平流层飞艇的材质要求更高。它们既要承受气囊内外巨大的压差,还要抵御太阳近距离照射产生的高温和强幅射。此外,用于支撑飞艇的骨架、推进器及执行任务的设备都必须重量轻、体积小。因此,平流层飞艇的研制具有很高的技术难度。
肩负新使命
在平流层飞艇的研制方面,美国处于领先地位。2010年,美国平流层飞艇——“高空哨兵”实现了首飞,但通信中断,无法开展活动。以色列、俄罗斯和日本也在积极研制平流层飞艇,但大都处于试验阶段。2013年,日本的一艘平流层飞艇升空后无法完成无损回收,收效微乎其微。
但人们对平流层的探索决不会停止,毕竟它太有魅力了。它那宁静的空间环境和辽阔的视野是军事侦察、收集重要情报、监视秘密目标的理想平台。
飞艇上可携带可见光、红外线多光谱拍摄设备及雷达等装置,能获取大量军事机密及战略要地的清晰图像。它可以较长时间停留在关键目标上空,一艘位于20千米高的平流层飞艇,带上传感器,可以侦察、监视1000千米直径范围内的目标,且效果优于在轨的侦察卫星。此外,飞艇的制造和使用成本比卫星要低得多,它不易被地面的雷达发现,更不必担心会被地面的火箭或火炮击中。
除了用于侦察、监视之外,平流层飞艇还是高空通信的理想平台。悬停在20千米高空的平流层飞艇发射、接收的信号可覆盖1.9万平方米,相当于一个小型的通信终端。倘若3艘飞艇同时在平流层编织成一个网,通信广度更辽阔,应用价值更大。
平流层飞艇另一个潜在的军事应用是可以构建激光武器平台。它携带一套小型激光装置,一旦侦察到敌方目标,就可发出一束致命激光。此外,它还可以为已方飞机、导弹精准引导,重创敌方目标。
平流层飞艇在民用方面也很有前途。它可以开展对地观察,进行大地、气象、水文测量,勘探地下矿藏。当出现地震、森林火灾时,它还能及时提供灾难现场的情况,为抢险救灾赢得宝贵时间。