飛艇與微艇

馬曉榮

不久前，美軍方近日發(fā)射兩艘被稱為“高空探測氣球”的巨大飛艇。這種飛艇長233英尺（約71米），采用系留模式，滯空時間可達1個月，并裝備有先進的雷達和通訊系統(tǒng)，可以在很遠的距離上探測到彈道導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈和飛機等來襲目標。美軍研發(fā)巨型飛艇喚起人們對飛艇的關(guān)注。

飛艇曾在戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用。在19世紀初，飛艇曾經(jīng)統(tǒng)治過天空；在一戰(zhàn)中廣泛執(zhí)行了偵察、轟炸等任務(wù)；二戰(zhàn)期間曾用于軍事偵察、炮火定位、海岸巡視等任務(wù)。

1915年1月19日，德國的齊柏林飛艇第一次從1500米高空空襲了東英格蘭。5月31日，德國陸軍LZ-38號飛艇首次空襲倫敦，炸死7人，炸傷31人。10月20日，德國陸海軍又派出11艘飛艇轟炸了倫敦。1916年9月2日，德國海軍的16艘飛艇攜帶32噸炸彈轟炸了倫敦近郊的目標。

在第二次世界大戰(zhàn)時期，美軍組建了太平洋飛艇艦隊司令部和大西洋飛艇艦隊司令部，裝備了150多艘飛艇，在兩大洋上空執(zhí)行偵察、航拍、掃雷、反潛、護航等多種任務(wù)，向歐洲運送作戰(zhàn)物資的運輸護航船隊達8.9萬艘次，從未受到德國潛艇攻擊。

飛艇是依靠空氣浮力升空、可操縱的一種飛行器。按構(gòu)造可分為軟式飛艇、半硬式飛艇和硬式飛艇三大類。軟式飛艇的艇體是一個氣囊，外形由氣囊（包括充滿氦氣的主氣囊和輔氣囊）中的氣體壓力維持；硬式飛艇的艇體依靠其內(nèi)部骨架支撐，外表覆蓋著蒙皮，能保持良好的流線型；半硬式飛艇的艇體形狀主要通過氣囊中的氣體壓力維持，一部分也需骨架支撐，由龍骨和蒙皮共同承受整體彎矩和集中載荷。此外還出現(xiàn)了一種重于空氣的混合式飛艇，除了具有常規(guī)式飛艇的特點外，還具有飛機的特點。混合式飛艇通過綜合運用空氣動力學(xué)、推力矢量和空氣浮力來產(chǎn)生升力，可在空中和地面操作的任何階段控制升力，包括在卸下有效載荷時不需要加載除周圍空氣之外的壓艙物。由于飛艇可攜載不同類型的監(jiān)視設(shè)備進行低成本、長航時飛行，從而具有廣泛的軍事和商業(yè)用途。飛艇的機動性較差使其軍事用途相對有限，雖然無人機在護航、跟蹤、巡邏等機動行動中應(yīng)用效果顯著，但在監(jiān)視建筑物等固定目標方面，無人飛艇不僅作為一種低成本超長留空平臺成本相對較低，而且效果也要好許多。美國已在伊拉克部署了幾個裝備有光電和紅外攝像機的浮空器提供基本安全保障，還至少部署了一個能持續(xù)探測威脅的浮空器系統(tǒng)，該系統(tǒng)能監(jiān)視整個城市并可對爆炸物和火箭炮的位置進行探測。這些浮空器系統(tǒng)包括美國陸軍專門執(zhí)行監(jiān)視任務(wù)的“快速初始部署浮空器”（RAID），以更好地保護美軍部署在伊拉克的地面部隊及貴重資產(chǎn)。美國國土安全部（DHS）基于無人飛艇的經(jīng)濟性與有效性將其作為保衛(wèi)美國本土的一支重要力量，如洛克希德·馬丁公司研制的系留飛艇雷達系統(tǒng)（TARS）部署在美國南部邊境一帶執(zhí)行監(jiān)視任務(wù)，非常有效地協(xié)助抓捕美國與墨西哥邊境的毒犯。同時國土安全部的空中和海上行動辦公室（AMO）還表示TARS是唯一一種能提供所轄區(qū)域內(nèi)海面上空100～500英尺（30～152米）低空飛行的可疑飛機信息的固定雷達系統(tǒng)，是滿足軍方無縫隙偵察（覆蓋整個地域）需求的理想平臺。

隨著美軍航空航天技術(shù)的發(fā)展，美軍近年來掀起一股近太空研究的熱潮。美國空軍通過敘利亞戰(zhàn)爭發(fā)現(xiàn)當前的偵察、監(jiān)視和通信平臺面臨地空導(dǎo)彈的威脅越來越大。航天偵察平臺在瞬息萬變的戰(zhàn)場環(huán)境下明顯反應(yīng)遲緩，同時航天偵察還存在偵察精度和幅寬的矛盾。如在敘利亞戰(zhàn)爭中美軍共使用6顆偵察衛(wèi)星，兩次衛(wèi)星偵察的時間間隔為幾小時，這完全不能滿足美軍對實時情報的需求。

低空運行的浮空器很容易被惡劣的天氣摧毀或被敵人的地面炮火擊落，這樣大大限制了無人飛艇的使用范圍。美空軍認為在高度范圍6.5～32.5萬英尺（19.8～100千米）的“近太空”，即大致處于目前戰(zhàn)斗機的靜升限和空間軌道飛行器最低高度之間，無人飛艇是這一空間內(nèi)長時間執(zhí)行任務(wù)很有前景的一種選擇，其高度處于絕大多數(shù)防空導(dǎo)彈殺傷區(qū)之外，且在執(zhí)行情報搜集和通信中繼任務(wù)時可成本有效地實現(xiàn)廣域覆蓋。此外，美軍還認為將無人飛艇送入近太空高度比發(fā)射衛(wèi)星要快和便宜，能在危機發(fā)生時迅速地發(fā)射，并使其保持在目標地域上空，而低軌道衛(wèi)星每天只能在某一時間段內(nèi)處于目標地域上空。據(jù)美軍改善實時戰(zhàn)場信息支援的一份研究報告稱，近五十顆小型偵察衛(wèi)星組成的監(jiān)控集群與一架“近太空”無人飛艇取得的作戰(zhàn)效果相差無幾。此外“近太空”無人飛艇還在導(dǎo)彈防御和補充衛(wèi)星通信等方面存在巨大應(yīng)用潛力。美國國防部已決定集中研制一種能用于美國本土保護和導(dǎo)彈防御的大型自主無人飛艇，這種飛艇將持續(xù)數(shù)月甚至一年以上執(zhí)行通信中繼、監(jiān)視、氣象監(jiān)控等任務(wù)。

插翅的“深海飛行”微型潛艇

為使公眾更加了解海洋，英國潛艇工程設(shè)計師雷厄姆。霍克斯既有他創(chuàng)立的霍克斯海洋技術(shù)公司從上世紀90年代末開始研發(fā)“深海飛行”系列深水潛艇。

該公司深水潛艇獨具創(chuàng)意的設(shè)計思想在于，摒棄潛艇傳統(tǒng)上依靠進排水實現(xiàn)下沉與上浮的方法，而采用特殊的流體力學(xué)結(jié)構(gòu)，依靠在潛艇上安裝的一雙“翅膀”，潛艇在動力推進系統(tǒng)的作用下實現(xiàn)在在水下“飛行”。因而該系列潛艇又被稱為“帶翅膀的潛艇”。最近，該公司最新推出了“深海飛行11”號潛艇，其設(shè)計潛深達到11278米，能夠到達地球海底的深處。由于該公司的商用潛艇技術(shù)極具特色，其產(chǎn)品越來越引起軍方的關(guān)注，未來將具有廣泛的軍事應(yīng)用價值。

該艇的最大設(shè)計潛身超過目前公布的所有軍用潛艇。記者稱這種微型潛艇的機動性要比美國海軍的潛艇更好。

該潛艇能夠直接快艇上布放，并提供3種不同的配置選擇：普通單人配置、普通雙人配置，或攜帶工作模塊的雙人配置。該艇還可以在水中懸停，并帶有轉(zhuǎn)移搶。但艇員的姿勢比較特殊。都必須采用俯臥姿勢。該艇長4.88米，寬2.74米，高1.22米，重量約2270千克（采用單人配置時），水下航速6節(jié)，水下續(xù)航力8小時，艇上的生命支持系統(tǒng)可使艇員在水下工作24小時。該挺能夠以最大的60度的角度（仰角或俯角）在水下飛行。

（作者單位：中航惠陽）