1860年,艾蒂安·勒努瓦发明了内燃机,取得了另一个重大成就。但是,直到1872年保罗·海因莱因才操纵一艘用内燃机推动飞艇进行了飞行。这艘飞艇的发动机用煤气作燃料,功率为3.68千瓦。海因莱因和吉法德的飞行并不是没有遇到过危险,但他们的飞行为安全控制飞行指出了方向。更加重要的是,这时已经具备了完全成功所必需的全部物质条件。操纵面和现在仍在使用那些是相似的;用作蒙皮的浸渍纤维织品,尽管漏气,但却可以使用;发动机也有了,虽然仍需做大的改进,并且人类已开始认识到飞行方面的各种疑难问题,并懂得如何去解决它们。
在这个时期,最成功的设计之一是:勒纳尔和克雷布斯在1884年设计的“法国号”。“法国号”飞艇长51.8米,装一台6.62千瓦的发动机。它的速度达到了19.3千米/时,而且可以全向操纵。它突出表明,当时法国在飞行研究方面仍处于领先地位,但不久就发生了巨大的变化。
1838年7月8日,费迪南出生在康斯坦茨的费雷德时克·冯·齐柏林伯爵家里。和当时所有的德国贵族一样,1857年,年轻的齐柏林参加了军队。30年后,他因某种未透露的原因被解职,当时他是中将。从此,人们以为他不会再抛头露面了。但是,恰恰相反,他一退出现役,马上就把他绝大部分的才能用到飞行事业上了。在一些人的帮助下,他开始设计一艘硬式飞艇——即用金属构架保持飞艇的形状,内装许多分隔的气囊。
齐柏林刻苦工作了7年,完成了设计,呈报给军事委员会,但被退回。他没有气馁,再次进行设计,建立一个公司,并在康斯坦茨湖上建造了一个浮动工棚。第一艘齐柏林式飞艇——LZ—1,就是在这个工棚内制造出来的。飞艇之大是引人注目的,同时也说明,齐柏林从开始就认为,大尺寸是重要的。LZ—1长128米,直径11.73米,气体容积为11327立方米。飞艇的动力由两台11.77千瓦的戴姆勒发动机提供。
第一次飞行是在1900年7月2日进行的,LZ—1没有坠毁,因而算是成功的。它的操纵系统——由方向舵控制横向运动,通过改变重量控制高度——几乎是不起作用的,幸运的是飞艇完整地回到了基地。
飞艇在浮动工棚停放数月,进行改进,并在10月17日再次进行了飞行。这次飞行还是很不理想,但LZ—1再次安全地回来了。旁观者中有一名年轻的、不出名的新闻记者,他的名字叫休戈·埃克内。埃克内对这次飞行印象不深,而且可以肯定地说,当初他不曾幻想过有一天他会成为“齐柏林”式飞艇的最伟大的艇长。
5年过后,LZ—2问世。它与LZ—1非常相似,但有一点明显的不同:它装两台发动机,每台为62.52千瓦。第一次飞行失败了,差一点酿成一场灾难,LZ—2蒙受着耻辱,被拖回浮动工棚。但是,最不利的时期已经过去了。
1906年1月,LZ—2再次出现。这次LZ—2飞得很出色,而且操纵轻便,高度达到457米,速度达到53千米/时。当时,一台发动机发生故障,LZ—2不得不进行迫降,并在迫降过程中毁坏。
绝大多数的人面对这些一定会放弃,但齐柏林继续干了下去。他使埃克内也加入了他的飞行事业,并在几个月内,建造了另一艘飞艇LZ—3。LZ—3第一次飞行是在1906年10月9日进行的。这次飞行取得了完全成功。这艘新“齐柏林”式飞艇在两小时内飞了97千米,并安全地返回了基地,第二天又进行了一次同样的飞行。当时德国政府不得不对此加以关心,从此,如下文将要叙述的那样,“齐柏林”式飞艇在军事和民航方面便成了一支非常重要的力量。
此时,英格兰对飞艇在军事上的用途表现出一定的兴趣。因此E.T.威斯(原来是一个造气球的人)从1905年以来也制造了不少超小型非硬式飞艇。这些飞艇相当成功,其中一艘交给皇家海军。
若不提及阿尔贝·桑托斯·迪蒙,有关早期飞艇活动的叙述就不能说是完整的。迪蒙是一个富有的巴西人的儿子,住在巴黎,热衷于飞行。按照他的设计,建造了好几艘飞艇。他用这些飞艇,赢得了许多奖金,其中包括亨利·多伊奇·德拉默尔特为在30分钟内从圣克鲁飞往埃菲尔铁塔并飞回而提供的巨额奖金125000法郎。他还曾乘坐一艘飞艇在当地旅行,就像今天的人们乘坐他们的小车旅行一样。他的飞艇大约是在两个世纪交替时出现的;后来他成了欧洲第一个成功地驾驶动力飞机飞行的人,而且在他的有生之年,还亲眼看到了飞机用于战争,在商业上用作公共运输工具。
在19世纪末和20世纪初,又涌现出一批从事飞艇工作的重要人物和公司。其中,最著名的是勒博迪、阿斯特拉公司、克莱芒—贝亚尔、佐迪亚克公司和帕西瓦尔,他们都成功地建造过飞艇并逐渐发展了出口贸易。从后来的情况看,只有美国对这种飞行器的发展没有多大兴趣,这一点是出乎人们意料的。
乘气球进行跨洋与环球飞行
100多年前,法国的科幻之父儒勒·凡尔纳发表了小说《气球上的五星期》。小说中写1862年,一只能乘坐3人的“维多利亚号”双层气球,从桑给巴尔一直飞到塞内加尔海岸,横跨整个非洲,飞行距离4400多千米。这是陆地上空飞行。由于作家了解气球的性能,所以在书中描述了气球多次起落的情况。但由此也可以看出,当时连最善于幻想的作者也不敢提连续飞行几千千米的幻想。
1978年8月17日傍晚,三名美国气球飞行家阿布鲁佐、安德森和纽曼经过6个日夜的连续飞行,乘坐“双鹰2号”气球从美国缅因州海岸飞越大西洋,到达法国巴黎西北郊的一个小镇。从而将气球飘飞史上百年来的梦想变成了现实。同时他们一举创造了载人气球飞行距离最远和留空时间最长的两项世界纪录。在备尝艰辛的137个小时内,浩浩荡荡地飘飞了5000多千米。
“双鹰2号”是“双鹰1号”的继承者。1977年,阿布鲁佐和安德森俩人驾驶“双鹰1号”试图飞越大西洋惨遭失败,在冰岛海面迫降,阿布鲁佐的腿被严重冻伤,几乎被锯掉。这些挫折并没有使他们失去勇气,反而促成了“双鹰2号”气球的诞生。
“双鹰2号”的气囊用尼龙和合成橡胶制成,充氦容积为5000立方米,直径20米。上半部为银白色,用以反射太阳的热量;下半部为黑色,可以在夜晚吸收海洋的热量,这样就能避免气球在一定高度上产生大的升降。船形吊舱中装备了先进的导航仪器和氧气面罩,此外,他们三人花费了上千小时研究和掌握了有关技术。这些充分的准备加上他们的勇气和毅力,终于取得了第18次横跨大西洋的胜利。法国政府向他们颁发了金质奖章,美国参议院通过一项决议案,赞扬他们的勇敢精神。
1980年,阿布鲁佐等三位飞行家和美籍日本人青木共同制订了一项飞行计划,准备乘气球横渡太平洋。1981年11月,经过5昼夜的连续飞行,他们从日本到达美国,实现了最远的跨洋飘飞。
1981年,阿布鲁佐等三位飞行家还提出一项更为大胆的环球飞行计划,即沿北纬35°的气流绕地球飞行一周。行程约32000千米。他们准备乘坐容积13000立方米的“朱尔斯·弗恩”号气球从印度出发,飞越喜马拉雅山、中国东南部、太平洋、阿留申群岛、北美,最后返回出发地点。全程约需20天左右。
和阿布鲁佐竞争的对手是英国飞行员卡美伦和博阿纳,他们将使用英国化学工业公司制造的容积为28000立方米的巨型气球,在同一环球航线上飞行。这只气球的特点是有两个气囊,一个充氦气,另一个由吊舱提供加热的空气,实际上是一种氦和热空气混合气球。此外,密封增压吊舱也经过专门设计,1980年11月,这种吊舱曾创造过17000米的高度纪录。和美国人计划的区别是他们的出发地除了印度外,还选择了香港。
气球环球飞行的计划最先制订于1883年,随后100年都没有成功,但随着科学技术的迅速发展,在气球出现的第二百个年头,也许会逐渐变成现实。
平流层气球