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重出江湖,飛艇有機會再度興盛發展

是廣告氣球或是運輸工具?利用充滿氦氣的封閉氣囊,以浮力原理飛行的飛艇,曾在20世紀初盛極一時。隨如今航空工業的發展蓬勃,飛艇可望重出江湖,再度浮現空中!
 
 
2013年華盛頓舉行的無人飛行器業展上, 巨型飛艇P-791的亮相吸引了很多人的目光。(圖 / 撰稿團隊取自https://aerospaceblog.wordpress.com/2010/09/01/hybrid-air-vehicle-p-791/)
▲2013年華盛頓舉行的無人飛行器業展上, 巨型飛艇P-791的亮相吸引了很多人的目光。(圖 / 撰稿團隊取自https://aerospaceblog.wordpress.com/2010/09/01/hybrid-air-vehicle-p-791/)
 
飛艇屬於浮空器的一種,是靠氣囊內封閉、輕於空氣的氫氣或氦氣產生的浮力來提供升力的航空器,曾經於20世紀初盛極一時。隨著航空工業的發展,飛艇或有機會再度具備興盛發展的前景。
 
飛艇的原理
 
飛艇又稱飛船,是在19世紀末興起的一種飛行裝置,著名的「興登堡號」飛艇由於使用氫氣爆炸導致35人罹難,造成很大的危險,因此人類改以氦這種惰性氣體來替代氫氣,解決了其危險性。
 
它不同於固定翼飛機、直升機等「重於空氣的飛行器」利用升力原理升空,飛艇利用浮力原理飛行,與氣球等被稱作「輕於空氣的飛行器」。由於使用浮力,它可以隨意在空中懸停,不像飛機要依靠機翼上下表面的氣流速差,必須達到一定速度才可以起飛,在空氣中低於一定速度就會失速墜落。因為使用了比空氣輕的氦氣作為內充氣體,飛艇的安全性能大增;與直升機相比,也不會因螺旋槳產生下降氣流對地面造成不良影響。
 
此外,它出現重大故障的風險非常低,又有良好的操作環境,因此其發展前景十分廣闊。隨著航空工業的發展,現今鈦合金、鋁合金、碳纖維複合材料紛紛應用到飛艇上,使飛艇更輕、載重量更大、使用壽命更長。未來的飛艇,將會設計成扁平型以提高速度;為了減少發動機攜帶燃料造成的不便,核動力飛艇將可能出現,那時它的航程會飛得更遠。
 
2013年華盛頓舉行的無人飛行器業展上, 巨型飛艇P-791的亮相吸引了很多人的目光。 P-791巨型飛艇又稱混合性飛行器,利用空氣動力學等原理,起飛時借助空氣上升流, 隨後才用氦氣進行懸空並開啟引擎提供動力,有沒有人駕駛都可以,並且可以進行遠距離飛行。它的油耗量少,能夠到達一些路面情況不好的地方,而且維護成本很低。此外,還可用於軍事上,並能在1700公尺高空航行長達三個星期。它最多可載重540公噸,也可安裝監控系統及遠紅外傳感器等設備,在高空從事偵察活動,抗攻擊能力遠大於直升機。因為船內氣壓低,當受到攻擊時就算留下彈孔也不會發生危險。
 
飛艇的優缺點和應用
 
目前飛艇發展依舊有一些問題,像是航速慢、成本高。而飛艇的優勢則是飛行高度可以控制。它可以航行於平流層,飛行高度約20到100公里之間;可以無人也可以有人,兼具衛星和飛機的一些優點。由於飛艇的飛行高度處於飛機和衛星之間的亞軌道,可達成飛機和衛星的某些作用,像是通訊、中繼,甚至可以做為衛星低軌道的偵察任務。
 
1970年代,石油危機席捲全球,人們對於飛艇的需求重新浮上檯面。與此同時,正在急速發展的科學技術也促使了飛艇的再度「出發」。美國軍方一直相當重視軍用飛艇的發展,經過長期的技術開發與研究,美國軍用飛艇的研製計畫已經居於世界的最前列。
 
2012年美國陸軍研製了一種新一代長滯空具情報及運輸功能工具LMH-1能夠在數天內運送整個兵團、武器及所需補給裝備,實現洲際距離快速運輸能力,目前行程可超過一萬公里。
 
 總之,不論是用於商業或軍事,隨著各項相關科技的發展,飛艇的發展與應用在21世紀將遠超越其上個世紀的盛景,更加多元且興盛!

責任編輯:蔡美瑛|世新大學廣播電視電影學系
 
來源:
  • 原標題: 重出江湖的飛艇
  • 科技部補助105年度《「新媒體科普傳播實作計畫」─以環保永續、環境教育、財務金融、應用科學暨新媒體藝術等領域為例》
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