在莫菲特机场在加州山景城,轻于空气(LTA)研究一个世纪前,一项技术经历了兴衰起伏,如今,它的新方法正在浮出水面:飞艇。虽然飞艇早已被飞机取代,但LTA于2015年由CEO创立艾伦·韦斯顿他相信,通过新材料、更好的建造技术和技术进步的结合,飞艇肯定不会重新占领天空,但会找到一个新的利基市场。
虽然飞艇从未完全消失固特异飞艇体育迷们所熟悉的,这些都证明了这一点——到1937年,体育产业已经在走下坡路兴登堡灾难.到第二次世界大战结束时,飞艇无法与飞机的速度竞争,而且它们需要更多的机组人员。今天,飞艇仍然停留主要是广告和观光。
然而,LTA的探路者1号承载着比在体育场上空盘旋更大的梦想。该公司认为飞艇很适合执行人道主义和救援任务。据介绍,在地面条件不理想的情况下,飞艇可以在空中停留很长一段时间,具有很长的航程,并携带大量有效载荷卡尔Taussig他是LTA的首席技术官。
探路者的雪茄形状的外壳长度超过120米,直径为20米。虽然这让固特异目前的75米相形见绌Wingfoot一但它的长度仍然只有兴登堡号的一半。LTA预计探路者1号除了搭载乘员、压舱水和燃料外,还将搭载大约4吨货物。飞艇的最高速度将达到65节,或约每小时120公里,与兴登堡号相当,持续巡航速度为35至40节(65至75公里/小时)。
21世纪的飞艇技术
建造一艘飞得不比兴登堡号快的飞艇,似乎并没有多大的进步。但是探路者1号携带了很多新技术,LTA认为这些技术将是飞艇复兴的关键。
首先,飞艇过去是围绕铆接铝梁建造的,这在当时提供了最高的强度重量比。相反,LTA将使用连接在钛毂上的碳纤维管。因此,探路者1号的主要结构将更坚固、更轻。
探路者1号的外层结构也比前几代有所改进。20世纪30年代的飞艇齐柏林伯爵号用掺了药的棉布帆布做的封面。涂在织物上的涂料增加了织物的强度和弹性。但画布还是画布。取而代之的是,LTA用三层合成材料叠层建造了它的外壳。最外层是杜邦公司的泰德拉这是一种聚乙烯醇氟化物。中间层是松散的阻燃芳纶纤维编织。内层是聚酯纤维。陶西格说:“这与许多比赛帆船上使用的非常相似。”“我们需要修改这种材料,使其耐火,并稍微改变其结构性能。”
本公司研究
但是根据陶西格的说法,材料科学和制造技术的进步都不是LTA取得成功的主要原因,而是电子技术的引入。“探路者号上的一切都是电动的,”他说。“所有的驱动,所有的推进,所有的动力都是电力产生的。这是一架全电动电传飞机,这在80年前是不可能实现的。”探路者1号有12个用于推进的电动马达,还有四个尾翼和由电传系统控制的转向舵。(在最初的试飞中,飞艇将由两个往复式飞机发动机提供动力)。
探路者1号上还出现了另一件80年前还没有的设备:激光雷达.在探路者1号每个氦气电池的顶部安装了一个汽车级激光雷达。Taussig说:“激光雷达可以给我们一个点云,显示气体电池的整个内部船体,”然后可以用来准确地确定气体电池的体积。在飞行中,飞艇的飞行员可以使用这些信息,以及关于氦气纯度、压力和温度的数据,以更好地保持飞行器的正确倾斜,并避免在飞行过程中对内部结构造成额外的压力。
尽管LTA最初的重点是人道主义应用,但有一天飞艇可能会在其他领域大放异彩。“飞艇是一种介于海运和空运之间的‘中间物’,”陶西格说。探路者1号是全电动的,比传统的空运或海运方式更环保。
在2022年底完成探路者1号的建造后,LTA计划在2023年上半年对飞艇的每个系统进行一系列地面测试。一旦团队对这些测试感到满意,他们将进行系绳飞行测试,并最终于今年晚些时候在旧金山南湾进行无系绳飞行测试。
该公司还将建造一艘大约180米长的飞艇,探路者3在其阿克伦机场设施在俄亥俄州。探路者3号不会在2023年准备好飞行,但它的发展表明LTA对飞艇复兴的渴望不仅仅是空话。