可以控制飞行方向的飞艇是谁发明的?

如题所述

当我们看到早期的气球设计图时会发现,几乎所有的设计图都毫无例外地设计了“帆”或是画上了“桨”。因为当时的设计人员错误地认为,比空气轻的飞行器就像比水轻的船在水中航行一样,安上了“桨”和“帆”就能使气球保持航向,沿着预定的航线行驶。

过了很长时间人们才认识到,气球只能随着气流的移动而飘动,因此,“帆”和“桨”都是多余的。要使气球成为可控的航空器,必须增加新的技术成分。于是,气球就演变成另一种更实用的航空器——飞艇。

“飞艇是一种有推进装置、可控制飞行的轻于空气的航空器。”从以上定义可以看出,它是一种轻于空气的航空器,也就是说它的上升力是来自充填飞艇的气体,飞艇的构造

这一点是与气球相同的。但它与气球又有本质性的差别,它装有推进装置,并可控制飞行方向,也可以说是一种可操纵的气球。

飞艇可分为三种:软式飞艇、半硬式飞艇和硬式飞艇。软式飞艇和半硬式飞艇的形状靠气囊内的气体压力来“维持”;而硬式飞艇的艇体是由刚性的骨架和外罩蒙布(或薄铝片)构成的,其外形与气囊内的气体压力无直接关系。

以上是对飞艇知识的简单介绍,下面让我们回过头来看看飞艇的兴衰。

1784年,法国的一位技术军官设计了一艘可以控制飞行的飞艇。这位军官名叫梅斯尼埃,后来在战争中阵亡,死时已是一位将军。他设计的飞艇利用气囊内气体的压力来保持它的形状,这个原理和现在应用的软式飞艇的原理基本相同。

飞艇的外形酷似一支雪茄烟,这种外形很适用于飞艇,因而后来竟成了飞艇的“通用外形”。为了使飞艇能够依靠自身的动力飞行,他还为飞艇设计了3个双叶片的螺旋桨。当时因为人类还没有研制出发动机,他设想用一个由80人组成的乘务组以人力来驱动螺旋桨!这种想法虽然最终未能实现,但他的整个设计却是一个伟大的创举。在飞艇的发展过程中,梅斯尼埃“功不可没”。

后来,有一个叫梅森的英国人,他所制造的一个小型飞艇,靠发条装置驱动螺旋桨来推动,每小时可飞行8千米,但这个飞艇是一个不可操纵的飞艇。

世界上第一艘可操纵的飞艇是一个叫吉法德的法国人制造的。他把船上的发动机安在了飞艇上,让发动机来带动或推动飞艇前进和升空。这艘飞艇长44米,直径12米,飞艇上安装了一个蒸汽发动机,这台发动机可以驱动一副3个叶片的螺旋桨。1852年9月,吉法德操纵飞艇从巴黎的马戏场起飞,以每小时8千米的速度飞行,3个多小时后,在离巴黎大约28千米之外的德拉普降落。因为这个飞艇的升高是采用热气球的原理,而前进是采用了螺旋桨,所以说人类进行了有动力的半操纵飞行。

世界上第一艘能持续飞行的飞艇,是法国军官勒纳尔和克雷布设计的。这艘名叫“法国号”的飞艇,装有一台9马力的发动机,飞行时速可达到20千米左右,而且还可进行全方向操纵。

以上这些飞艇基本沿用了气球的结构形式,即软式结构。软式结构的飞艇刚度较差,而且无法做得很大,运载能力和飞行时间都受到很大限制。

19世纪末,铝合金问世,由于它很轻,又很坚固,很快就被用来制造飞艇。人们用铝杆做骨架,用薄铝板做气囊外壳,制成了硬式飞艇。硬式飞艇技术由德国人齐柏林开创。

从1887年开始,齐柏林就计划建造一只不同以往的,能够完成长途运输和空中作战等多种任务的大型飞艇。他的这种硬式结构的特点是,艇身全部采用铝制架制成,框架外部有织物蒙皮。框架把飞艇分成十几个舱室,每个舱室中放置一个气囊,一艘飞艇的气囊由十几个小气囊组成。

齐柏林飞艇开创了轻航空器新时代。1909年,齐柏林创办了世界上第一家民用航空公司——德莱格飞艇公司,利用飞艇开始了空中运输业务。航空史上的飞艇时代从此开始。

飞艇问世后,被用于军事。1914年,第一次世界大战爆发,同年8月5日夜,德国的齐柏林飞艇首次轰炸了法国列日要塞;1914年12月19日,齐柏林飞艇首次轰炸了英国本土;1915年3月20日又轰炸了巴黎;1915年8月5日,德国又出动5艘齐柏林飞艇轰炸伦敦。

飞艇的体积大,速度低,灵活性很差,因而极易受到攻击。同时,由于飞机的性能不断提高,所以飞艇在军事上的应用从第一次世界大战后期开始逐步被飞机取代。但民用运输中仍应用飞艇。

在民用飞艇方面,德国一直居领先地位。1929年,德国制成巨型商业飞艇“齐柏林伯爵”号,曾载客16人首次进行了环球飞行。1936年,德国制成了“兴登堡”号飞艇,艇长245米,直径约40米,曾10次往返于德国和美国之间,运送旅客1000余人。

1937年5月6日,“兴登堡”号飞艇越过大西洋,正准备在美国新泽西州降落时,大气中的静电点燃了飞艇泄出来的氢气。瞬时间,引发了熊熊烈火。97名旅客中有37位不幸罹难。这次航空史上的大悲剧,导致了飞艇的衰落。自此以后,作为运输工具的飞艇逐渐“销声匿迹”了。

直到20世纪70年代,由于能源危机和环境问题,人们想到曾辉煌一时的飞艇时代。飞艇节省能源并可降低环境污染,同时为了满足一些大型、不可分的整体货物运输要求,人们提出了以现代技术为基础,并采用安全的升力气体——氦来开发新一代飞艇。由此也引发了一些国家,如英国、美国等,开始进一步探讨、论证现代飞艇的各种方案,并制造了一些试验艇。

随着现代科技的发展,新能源、新材料、新设备被配置到飞艇上,使古老的飞行工具焕发出新的活力。现在的飞艇,在民用领域,主要探讨定期航班、旅游、航测、环保监测、大型货物吊运、海上救援等用途;在军用领域,主要探讨反潜、预警、布雷、巡逻、侦察等任务的适用性。

知识点

密度与浮力

热气球和飞艇是怎样借助空气的浮力上升的呢?其实,这里的秘密在于气体的密度。根据阿基米德定律,我们可以知道,在气体或液体中,物体所受到的浮力等于它所排开的同体积的气体或液体的重量。热气球和飞艇中所填充的气体密度都比空气小,这样一来,它们所排开的同体积的气体的重量就要比热气球或飞艇的重量大。也就是说,热气球和飞艇所受的浮力只要比自身的重力大,它们在浮力的作用下便可以升空了。

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第1个回答  2023-05-18
可以控制飞行方向的是由法国人亨利·加斯东尼·莫泰菲尔德(Henri Giffard)于1852年发明的。他的是由蒸汽引擎驱动的螺旋桨驱动的。这个可以控制飞行方向,因为他通过调整螺旋桨的转速和方向来改变的姿态。这个发明是航空史上重要的一步,因为它代表了控制方向从而实现航空运输的可能性。
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