这里有故事,你有酒吗?
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早些年,有部小编很喜欢的科幻美剧,叫做《危机边缘》(fringe),大概从第三季开始,主角们发现了另一个平行世界,那个平行世界的地球上,80%都和我们这个地球差不多,但也有一些明显的差异,比如下面这样的景象:
在《危机边缘》里是这样解释的:某个历史节点的偶然性,会对后来的世界产生巨大的影响,但又不会完全影响到宏观而言的时间线,这大概就是……历史的行程吧(笑……)。
今天小编想聊的,就是上图里那种,曾经在上世纪初的欧洲红极一时,却又以不可思议的速度迅速消亡的黑科技:飞艇。然而,或许没有太多人注意到,
这种技术可能会在不远的未来复兴,重新改写关于飞翔的历史。
01
向往飞翔,可能从来就写在了人类的基因里。
虽然古希腊宗师阿基米德早在公元前245年,就发现了浮力定律,但直到启蒙运动之后,才有人真正考虑到利用它来实现飞翔的梦想。
1670年,被称为“航空之父”的神父
弗朗西斯科·拉纳·德·泰尔(Anthony Francesco Lana de Terzi)
提出了一个名为
“空气船”
的设想,通过给船身的四个大铜球充气,或许让它可以浮在空中。然而,他没有考虑到大气压力会导致铜球变形的问题,因此这个设想只能在真空中实现。
直到1783年,一对法国造纸业出身的
蒙哥尔费兄弟(Montgolfier)利用麻布和纸造出了热气球
。这标志着“你是想上天啊?”再也不只是一句骂人的话。人类终于有了第一款可以上天的飞行器。
一年之后,一位法国军官兼数学家
芒斯纳埃(Jean Baptiste Marie Meusnier)
想到,热气球只能升空,之后就只能像大海里的小船一样随波逐流了,如果把气球改造一下,加上一个螺旋桨推进器,再把形状从球形改为更符合空气动力学的椭球形,也许就能创造出一个可以在空中水平移动的飞行器了。
没错,这就是第一艘飞艇的雏形。可惜的是,芒斯纳埃没有足够的经费实现这个设计,因此真正制造出第一艘飞艇的,是另一对法国人,罗伯特兄弟。
然而罗伯特兄弟的飞艇也有着自己的问题,因为没有设计泄气阀门,当飞艇上升到高空时,空气压力导致气囊撕裂。
直到1852年,又双叒叕一个法国人亨利·吉法尔(Henri Giffard)第一次设计成功了人类史第一真正可以上天的飞艇,从此名垂航空史。
(法国人是有多么想上天啊……)
然而问题很快又来了,这个靠蒸汽机为动力的飞艇,它飞不快啊……(毕竟蒸汽朋克它只是个科幻设定……)
于是,第一波技术革新开始了,随着电动机和内燃机的发明,飞艇装上了新型的动力装置。1884年,法国人……
查尔斯·瑞纳德(Charles Renard)制造的“法兰西”号飞艇,完成了第一次全程可以操控的飞行,飞艇的时代终于来临了。
02
随着飞艇的不断发展,对它的体积也有了更大的要求:只有更大的飞艇,才能飞到更高的空中,承载更多的货物。然而矛盾在于,越高的空中大气压力也越大,
当时的飞艇气囊的材料是由不透气的编织物制造的,
这种“软式飞艇”很难逃脱不被撕裂的命运,也因此发生过不少事故。
在这个时候,一名德国人提出了一个全新的理念:也许我们并不需要一个完整的软式结构,我们也可以来硬的。
他创造性地设计出了一种硬式结构:
气囊框架完全由刚体的金属制造,气囊的内部再放进去很多小的氢气气囊,就可以大大增强气囊的强度。
这个牛逼的德国人,叫做
费迪南德·冯·齐柏林伯爵(Ferdinand von Zeppelin)
,没错,也就是著名的“齐柏林飞艇”的缔造者。
理念虽然出来了,但是问题也是存在的:刚体结构所需要的金属,必须非常轻才可以。所幸这个时代,
有一种新的黑科技金属可以大规模生产了,这就是……现在毫不稀奇的……铝
。
1891 年,贵族出身的齐柏林结束了自己的政治生涯,把全部的能量都投入到了硬式飞艇的制造上。通过建立了“飞艇飞行推进协会”,他筹集到了第一桶金,
并于1900 年试飞了自己历时9 年精心打造的硬式飞艇:LZ-1号
。
LZ-1号的长度达到128米,直径11. 2米,浮力气体为氢气,飞行压力高度400米。在气囊与蒙皮之间有间隙空间,减少氢气摩擦。为了防止超热所致超压,还在气囊上侧设置排气阀。飞艇由两台的戴母勒(Daimler)电机驱动,为了飞艇的起降,齐柏林还在斯坦茨湖上建造了浮动厂房,使得 飞艇可以直接降落在湖面上。
不过小编认为,任何一项新科技的量产化之路,都不会一帆风顺,无论是乔布斯的iPhone,还是马斯克的特斯拉,在初代产品中都会有各种问题。齐柏林的硬式飞艇也是如此,初期建造的LZ- 1、LZ- 2号,在技术上都存在各种缺陷,直到1906 年研发的LZ- 3号飞艇才终于一鸣惊人。
这艘划时代的飞艇在艇首和艇尾各安装了一个驾驶舵,又在飞艇的两面安装了两扇翼状平面,终于成功达到了技术预期。
多次的成功试飞表演,更是为齐柏林收获了最大的潜在客户:德国政府。
可以说,正是由于当时手握经济大权的德国政府的全力支持,才让齐柏林飞艇在后来大放异彩。
那么问题来了,为什么当时的德国人会这样重视飞艇技术呢?
首先,当时的德国举国上下,都寻求一种民族认同感。我们刚刚也看到,飞艇技术基本都是法国人搞出来的,但是此一时彼一时,自从1871年俾斯麦统一了德意志帝国之后,
德国人非常需要唤醒本国的民族意识。
而硬式飞艇这种黑科技,毫无疑问是国家实力的最好展现。
因此才会看到,在LZ- 3号进行的多次飞行表演中,包括德国内政部、陆军部、海军代表,甚至是皇太子等政界要人都进行了参观,他们都对这种速率可靠、飞行时间长、载重量大的新式玩意产生了极大的兴趣,并且非常愿意砸钱。
其次,当时的德国教育体制,提倡教学和研究并行,对学术引导的创新非常看重。而且还有着一大批专业技术人才,包括齐柏林本人也是在这样的环境下成长的。
这一批人才毕业后很快成为了各种工程师,为德国的工业发展注入了新鲜血液。
正是拥有这种人才库,才让硬式飞艇技术能够快速发展。
最后的一点,如今看来当然也很明了……那就是,人家德国想打仗啊。可以说,
在整个一战时期,没有任何一个国家像德国那么狂热地追求新的战争技术,从他们二战时拼命研发坦克作战就能看出来了。
更何况,在那个飞机才刚刚被莱特兄弟发明出来的20世纪初,飞艇这种能实现空中打击的新玩意,毫无疑问谁掌握了谁就能拥有更强的制空权。
正是在这样的大环境下,齐柏林的硬式飞艇,才被德国打造成为一个拳头产品。
03
1908年,齐柏林在政府的帮助下,创建了“齐柏林基金会”和“齐柏林飞艇公司”。一年之后,他又创办了
世界上第一家民用航空公司——“德意志飞艇运输公司”,这标志着飞艇从发明阶段到实用阶段的过渡。
1909年5月,万众瞩目的载客飞艇LZ-5号从博登湖起飞到比特费尔德,共航行了38个小时,1194千米,实现了24小时以上连续飞行。
1910年6月,
飞艇运输公司开通了第一条定向商用航线来进行载客运输,
这成为人类航运史的一个里程碑。用于客运运输的LZ-7号飞艇,是当时最先进的空中载具,可乘载20位乘客往返于法兰克福、杜塞尔多夫等地。
一直到一战爆发前夕,“齐柏林飞艇公司”共生产了从LZ- 5到LZ- 25号共计21 艘飞艇,“德意志飞艇运输公司”共飞行了273600公里,安全运载了超过350000位乘客。可以说,齐柏林的硬式飞艇在商用领域开启了
“飞艇商业时代”
。
甚至在齐柏林本人离世之后,齐柏林飞艇公司依然兴旺。继任他的雨果·埃克纳(Hugo Eckener)更是一手把公司打造成为了一个商业帝国。
1928年9月,历史上著名的
LZ-127“齐柏林伯爵号(Graf von Zeppelin)”
飞艇成功升空。1929年8月8日,这艘长达237米的庞然大物搭载着包括雨果·埃克纳在内的16名乘客从美国新泽西出发,在29日
完成了49.618万公里的环球航行
,这在当时的航空界成为了传说……
随后,从德国经过日本到巴西和北美的定期国际飞艇航线也相继开通,通过大型客运飞艇建立起大西洋两岸的空中客运走廊。甚至是1929-1933年的大萧条时代,这两条航线仍然生意兴隆。
1931年,齐柏林伯爵号飞艇成功进行了北极科学考察,之后多次往返北极。1933年的芝加哥世博会特别邀请齐柏林伯爵号进行访问,美国还为此发行了纪念邮票。
从1928年到退役的1937 年,“齐柏林伯爵号”飞艇先后做过650次飞行,载客18000人无事故。
怎样,看到这里是不是觉得,原来就在一百年前,人们竟然还可以用这种梦幻的方式出行…
04
其实,相比于商用发展,齐柏林飞艇在军事上的发展更加迅速。
其实早在第一次世界大战爆发前,德国军方就对飞艇有着很强烈的兴趣。他们认为至少两点可以通过这玩意来实现:
一是高空预警和侦察,二是对敌方地面目标进行轰炸。
而在当时,虽然其他国家也投入了飞艇在军事上的运用,
但他们大都采用的是软式飞艇
,只能实现反潜艇和海岸巡逻的作用。至于真正的旗舰机硬式飞艇,咳咳……只有德国人才拥有这种技术。
从1913年起,国防部每年给齐柏林飞艇公司一定的资助,并将其编入陆海军,而获得的代价,就是
齐柏林公司必须接受军方的完全领导。
一战爆发之后,德国人就利用飞艇频繁地穿越战线执行轰炸和侦察任务。