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“齐柏林”飞艇:第一次世界大战德国人的战略武器,空中巨无霸

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论坛元老

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发表于 5 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
飞艇是世界航空史上的一项重要发明。通过向气囊内注入比空气轻的气体,体型硕大的飞艇得以升上天空,人类的飞行梦想也得到了某种程度的实现。

德国“齐柏林”飞艇代表着近代史上飞艇发展技术的最高峰。它一经问世,便成为各界瞩目的焦点。在20世纪初叶,与处在发展萌芽期的飞机相比,飞艇犹如“恐龙一般高傲地雄踞天空”,而飞机“只是些不起眼的、无害的小哺乳兽”。

与许多科技发明一样,“齐柏林”飞艇迅速被纳入了战争机器中。一战中,德国陆军和海军都组建了自己的飞艇部队,“齐柏林”飞艇起先被用于侦察和战场轰炸等战术行动,后来被用于对英国的空袭——这也是史上第一次大规模的跨国空袭。

飞艇如暗夜幽灵般浮现在伦敦上空,于交叉的探照灯束下投弹的画面,成为一战中的标志性场景之一。不过“齐柏林”飞艇对英国的空袭并未获得成功,英国人一直没有被压倒。

“齐柏林”飞艇早已成为历史遗物,但却依旧带着那个时代的独特印记而存在于人们的记忆当中。历史似乎是轮回的。在21世纪,飞艇正在迎来新机遇。和飞机相比,飞艇自重较低、载荷较大、燃料较省、运费较低、制造简单、维护便利的优点正重新受到人们的审视。多个崭新的飞艇设计案或者已经成为现实,或者正在各国设计师们的绘图板上日渐清晰。看起来,“齐柏林”飞艇的晚辈们会拥有一个美好的明天。

1900年,当人类迈入新世纪,第一艘“齐柏林”飞艇也完成了其首航。从这时起到一战结束的1918年,相继有103艘“齐柏林”飞艇出世,分属21个艇型。这些飞艇在开战前令世人惊奇,写下了人类航空技术史上不可忽视的一章。
轻于空气的航空器

与重于空气的飞机不同,飞艇是轻于空气的航空器。其发展史最早可以上溯到载人热气球,而这个领域的发明权属于法国。法国人在1783年便完成了第一次载人气球升空试验,作为德意志帝国前身的普鲁士王国则在三年之后才搞出了自己的气球。不过最早将热气球军事化的却是普鲁士人。1805年9月16日,一名普军军官容吉乌斯搭乘热气球飞到柏林上方6500米处的高空实施了模拟侦察。普军在此之后便将热气球纳入正式装备,并称之为“秘密武器”。

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吉法德发明的世界上第一艘飞艇

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普军军官容吉乌斯

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法国发明家吉法德

近半个世纪之后,从热气球衍生出了载人飞艇。第一个成功者依旧是法国人。吉法德于1852年9月24日乘着他自己发明第一艘飞艇起飞。但由于只装了1台功率仅2.2千瓦(3马力)的蒸汽机,这艘长44米、直径12米的飞艇刚离开地面数米便跌了回去。这次挫折打消了吉法德的热情,他又重新研究热气球去了。

此时,普鲁士已将普通的热气球发展到了加大号的“恐龙气球”的阶段,并将这种庞然大物用于普法战争。这场战争的结果催生了德意志第二帝国。与此同时,普鲁士/德国人开始了载人飞艇的研究。德国人不断对飞艇投入时间、金钱和精力,在数十年间制造出飞艇成品的公司至少在十家左右。

有意思的是,德国公司的注意力大多集中在软式飞艇上。软式飞艇的艇壳是一个由胶棉或亚麻布制成的大气囊,向其内充满密度低于空气的气体后,艇身就获得了浮力,艇壳也能保持饱满的外形。至于获得浮力气体的方法,一是加热空气,二是充入氢气。不难看出,软式飞艇是直接受到了“恐龙气球”那种软体结构的影响。

这个领域的一个突出成功者是发明家帕斯瓦尔。他在1906年完成了一种相当成熟的软式飞艇,在试飞时轰动一时。

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普法战争中,普军官兵正在为侦察气球填充气体。

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一战中,德军官兵正在操作侦察气球准备升空,气球一般用于炮兵校射和战场监视。

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“齐柏林”飞艇的缔造者齐柏林伯爵

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帕斯瓦尔研制的软式飞艇

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格罗斯-巴森纳赫飞艇

以电气产品闻名的西门子-舒克特公司也搞出了自己的软式飞艇,气囊容积达到15000立方米,装有两台92千瓦(125马力)的发动机和3具载人吊舱。其中主舱与两个辅舱之间还有先进的西门子通话系统。

另一种受到关注的是格罗斯-巴森纳赫飞艇,这是两位普鲁士军官的合作成果,飞艇名字就是他们两个人的姓氏组合。在1909年的一次试飞中,这种装有4台55千瓦(75马力)发动机的飞艇达到了60千米/小时的飞行速度,号称当时世界上最快的飞艇。

虽然上述发明者普遍宣称自己的飞艇在民用和军用方面都拥有广阔前景,但它全都昙花一现,从未得到市场和军队的认可。
“齐柏林”来了

“齐柏林”是德国飞艇最响亮的名字,是公众和军队目光的聚焦点,它的存在让其它飞艇只能如陪衬般地隐身于历史的暗处。

“齐柏林”飞艇的缔造者齐柏林伯爵出身显贵,在机械科技的世界里却只算是半路出家。他于1838年7月8日出生于巴登大公国康斯坦斯湖畔的一个贵族世家,在17岁那年进入路德维希堡军校,毕业后先是在斯图加特以少尉军衔加入第8(伍腾堡)步兵团,继而转调工兵部队,并于1863年4月获得公派机会出访美国。

当时正值南北战争,他不但见到了美国总统林肯,还造访了北军主力的波多马克军团,在葛底斯堡战役前夜接触到了北军的载人气球部队。那时,欧洲各国还没有这样的兵种。当他获准坐在吊篮里随着气球升上天空之后,未来的“齐柏林”飞艇便开始萌芽了。

回国之后的齐柏林伯爵相继参加了1866年的普奥战争和1870年的普法战争。在此期间他体验到了骑兵侦察手段的局限,也发现了“恐龙气球”的不足,打造一种更高效飞行器的念头愈发强烈。

1890年,齐柏林以中将军衔退役,此后以全副身心投入了机械发明。5年后,他的“大型载人飞艇项目”获得了发明专利,这时的齐柏林已经57岁。到这时为止,“齐柏林”飞艇已经有了概念,但却没有将其变为现实的资金。这难不倒齐柏林伯爵,他跑到柏林,创建了一个“飞艇飞行推进协会”,向社会公开募集建设资金,不久后就有了建造第一艘飞艇的钱。

1900年7月2日,经达长达三年的设计和制造,第一艘“齐柏林”飞艇LZ-1在齐柏林的家乡康斯坦斯湖畔高调登场。LZ-1属“齐柏林”飞艇的首个型别A级,是整个“齐柏林”飞艇家族的第一架原型机,艇长128米、直径11.7米、共有16个氢气囊、总容积11300立方米、配备2台8.82千瓦(12马力)发动机。至于LZ,则是“齐柏林”飞艇的首字母缩写。

LZ-1开创了全新的硬式结构。和那些“恐龙气球”的衍生产品软式飞艇不同,它的设计要旨是以硬铝合金制成艇身骨架,外罩织物蒙皮,内以蒙皮将艇身空间分隔成十几个舱室,再分别内置一个氢气气囊。骨架顶部是一条延展全艇长度的铝制栈道,上面堆放压舱物(炸弹),艇体下部吊挂两具载人吊舱,前面那具是艇长所在的指挥舱,后面则是发动机所在的动力舱。此后的“齐柏林”飞艇经历了“造得更大、飞得更高、装得更多”的进化,但是艇体的基本结构一直沿用LZ-1。

在7月2日的首次试飞中,齐柏林伯爵本人、他的好友拜齐斯男爵以及三名工作人员分乘两个吊舱顺利升空。虽然这次首航仅仅持续了18分钟便因为一具发动机停转而提前结束,但却标志着航空史上的一个特殊的时期正式开始了。

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1900年7月2日,LZ-1飞艇首飞。

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LZ-1飞艇外形尺寸示意图

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LZ-2飞艇准备从水面起飞
风生水起

LZ-1接着在10月试飞两次,最快速度达到了34千米/小时。对此感到满意的齐柏林再赴柏林,以游说公众赞助更多开发资金。但这次他一无所获,飞艇工厂到当年12月已处在破产清算的边缘。所幸齐柏林聪明地将游说对象改为贵胄名流,最终再次筹得研发资金。

靠着对新奇航空器抱有兴趣的“上层人士”的资助,齐柏林在1905年11月和1906年上半年相继完成了LZ-2和LZ-3,也就是B级飞艇。与A级相比,新艇在尺寸容积等方面并无太大变化,主要是改用2台62千瓦(85马力)发动机,因此在速度、升限和航程等方面有较大提升。LZ-2的首次试飞不算成功,最终掉到河滩里摔得不成样子。不过由于观者众多,其宣传效应反而让齐柏林得到了更多人的慷慨解囊。LZ-3的首飞则相当成功,并且为齐柏林赢得了一项多达625万马克的国家科研基金。

钱包鼓鼓的齐柏林趁热打铁,在1908至1909年间打造出2艘新的C级艇:LZ-4和LZ-5。C级艇长136米、直径13米、容积15000立方米。其有效载荷达4.5吨,较前型翻了一番有余。LZ-4完成了多次远程飞行,于齐柏林70岁生日过后不久从腓特烈港升空挑战1500千米飞行距离,但在归途中意外焚毁。LZ-5再接再厉,在一次前所未有的远程飞行中跨越纽伦堡、莱比锡和哈雷等地,全程历时37小时。

发展至此的“齐柏林”飞艇已经累积了足够多的明星效应,先后应邀登艇升空的显贵人物包括德意志帝国威廉皇储、普鲁士亨利亲王、伍腾堡王室成员等,连德皇威廉二世也向齐柏林伯爵发来口谕慰勉,以彰其“在载人航天方面所做出的突出贡献”。

在此背景下,上至王室权贵,下至庶民百姓,德国人纷纷捐资助厂。于是齐柏林顺势创立了齐柏林飞艇公司和齐柏林基金会,“齐柏林”飞艇进入高速发展期。

新资金支撑下的第一个产物是于1909年8月升空的LZ-6(D级),它第一次尝试使用了3台发动机,艇体内设有多达18个气囊,速度亦增加到54千米/小时。仅仅三个月后,齐柏林又采取了一项大动作:成立德意志飞艇运输公司,全面进军飞艇客运领域。这个缩写为DELAG的公司也被认为是现代商业航空之滥觞。

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LZ-3飞艇艇尾特写

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飞行中的LZ-4飞艇

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齐柏林伯爵(中间戴白帽者)在LZ-5飞艇试飞现场与嘉宾交谈

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准备搭乘飞艇升空试飞的德意志帝国威廉皇储与地面的齐柏林伯爵交谈
加入德国陆军和海军

随着DELAG的成立,乘坐飞艇升空对普通人来说也变成了现实,这令公众对“齐柏林”飞艇的热情进一步升温。有关方面甚至计划在全德范围内大量建造飞艇停放棚,以便打造出一张“齐柏林”飞越全境的路线网。

齐柏林伯爵则相继打造出e、f、g级三个新型别的共7艘飞艇以供商用。不过被寄予厚望的LZ-7“德国”号和LZ-8在1911年相继失事。直到LZ-10“施瓦本”号才成为历史上第一艘成功的载人商业飞艇,它的总飞行里程达到27321千米,总载客量4354人次。

当然,“齐柏林”飞艇绝不只是为商业飞行而生的。齐柏林伯爵自己就曾宣称,他的飞艇能够在以下领域发挥重要作用:载人运输、邮政运输、气象研究、拓展海外殖民地、海战侦察和航拍、陆战侦察和航拍。而吸引德国高层关注的正是后面那几条。

从一开始,“齐柏林”飞艇在商用和军用这两个方向上就是并行不悖的。与公众对“齐柏林”的热情相对等,德国军方——陆军航空队和海军航空队都对“齐柏林”飞艇青睐有加。从LZ-3成为德国陆军采购的第一艘飞艇开始,德军对飞艇的采购订单就总是向“齐柏林”倾斜。1911年完成的LZ-9本应投入DELAG的运营,但直接转给了陆军;LZ-11于1912年8月到莱比锡报到,成为陆军的训练艇;LZ-12和LZ-13都是直接交付陆军航空队;属于h级的LZ-14则成为德国海军购入的第一艘飞艇;DELAG所拥有的最后一艘民用飞艇LZ-17“萨克森”号,亦在一战爆发前夜被纳入海军航空队的序列。

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试飞时失控撞上机库损毁的LZ-7飞艇

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LZ-7失事后,齐柏林又制造了LZ-8,它也被命名为“德国”号。

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1911年6月26日,LZ-10“施瓦本”号飞艇推出机库试航。下图为德国王储搭乘LZ-10进行试飞。

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飞行中的DELAG公司LZ-17“萨克森”号民用飞艇引来地面的民众围观

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帕斯瓦尔软式飞艇的吊舱

其实,在军方订单的争夺上,前面提到的那些软式飞艇的制造商也都不遗余力,但却很难获得成功。

发明家帕斯瓦尔认为自己的软式飞艇至少在四项指标上超过了“齐柏林”硬式飞艇:造价仅为后者的五分之一、便于运输、对地面设备要求不高、无需专用的飞艇库。不过这些“优势”并未得到德军的认同,军方认为帕斯瓦尔飞艇的“性能不符合作战所需”。

西门子飞艇也颇有来头,据说是公司总裁西门子和德军总参谋长小毛奇直接磋商后的产物。不过陆军仅仅在1912年接收了第一艘SS-1之后便将它评价为“就作战装备而言显得技术过于复杂”。有意思的是,齐柏林本人曾受邀登上西门子飞艇体验,而就在那次降落中,这艘软式飞艇一头载进了一条大水沟。

需要指出的是,虽然“齐柏林”飞艇在德军飞艇项目上获得订单,但还有另一种硬式飞艇存在,那就是舒特-朗茨飞艇。这种飞艇是由舒特教授和朗茨博士合作推出,命名即取二人姓氏组合。这种飞艇一度号称比“齐柏林”飞得还要快,但却无法撼动后者的统治地位。

最终,舒特-朗茨飞艇向陆军卖出了13艘,向海军卖出了9艘。其中12艘参加过作战行动,其余的都用于训练。德国海军对这种飞艇的结论是:不适用于作战。究其原因,乃是因为舒特-朗茨飞艇不像“齐柏林”那样用硬铝合金来制作艇身骨架,而是全部采用木板。这种型材虽则号称“防水”,但是在潮湿环境下仍不可避免地会发生变形。

由于竞争对手纷纷落败,“齐柏林”实际上成为硬式飞艇的代名词。不仅如此,后来人们一看到德国飞艇就会叫它“齐柏林”!

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飞行中的SS-1号西门子飞艇

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组装中的SL-4舒特-朗茨飞艇

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德国海军接收的第一艘齐柏林飞艇——L-3,德海军打算将其用于对北海地区的海域监控。其顶部架设了两挺机枪,艇底的吊舱中还可以投掷炸弹。
造得更大、飞得更高、装得更多

随着一战的爆发,由DELAG开创的飞艇民用时代戛然而止。而战争立即成为“齐柏林”发展的催化剂,促使其不断推陈出新,向着“造得更大、飞得更高、装得更多”的目标不断攀升。

当时,“齐柏林”刚刚通过试验的i级和k级艇身容积突破了20000立方米。在此基础上推出的M级成为战时德国飞艇部队的第一种主力装备。该级艇长158米、直径14.9米、容积22500立方米;装有3台154千瓦(210马力)发动机、最大速度81千米/时、实用升限2500米、最大航程2200千米、有效载荷9吨。M级一共建造了12艘,工期持续到1915年,陆军和海军各装备了6艘。这些“急先锋”在战争期间损失殆尽,其中失事坠毁2艘、于飞艇棚内遇空袭被毁1艘、在地面烧毁2艘、毁于风暴1艘、被敌机击落1艘、被高炮击落2艘、被高炮击伤后自行拆除3艘。

继之而来的P级是数量最大的一种“齐柏林”,它在1915年内共建造了20艘,同样是由陆海军平分。该级的尺寸比前型上了一个台阶,容积首次突破了30000立方米。这也是第一种配备4台发动机的齐柏林飞艇,使得其速度和升限都有所提升,而航程更是较m级翻了一番。至于载荷亦增加到16.2吨,这样就可以携带更多的炸弹。一艘P级飞艇的典型参展战载荷如下:16名艇员1300千克、供18小时用的燃料3600千克、淡水及沙包6000千克、炸弹2000千克、机枪及弹药400千克。作为早期主力艇型的P级在战时因各种原因折损了14艘,另外6艘在战后被拆毁。

齐柏林接着在1916年初推出Q级,它可以被看作是P级的改进款,各项性能指标只是略有提升。该级共有11艘,其中陆军6艘、海军5艘,最终被敌机击落4艘、在地面烧毁1艘、战后被拆毁6艘。

1916年5月,“齐柏林”飞艇家族中的第一种“超级齐柏林”问世了。它就是艇长198米、直径23.9米、容积达到55200立方米的R级。与其巨无霸尺寸相配套的是4个吊舱。前面一个舱为指挥舱,后面是三个动力舱。这三个动力舱采用一大在中间、两小在两侧的布局,共装6台发动机。前所未有的强劲动力使这个庞然大物成为“齐柏林”家族中首个飞行速度突破100千米/小时关口的型号。其升限亦上升到4000米,航程为7400千米,有效载荷则比之前的两个级别翻了一番而达到32.5吨。

这种飞艇一装备部队便立即升格为主力。到1917年一共建造了15艘,4艘归属陆军,11艘归属海军。正是从R级开始,英国人为齐柏林飞艇送上了一个绰号叫“空中的无畏舰”。实际上,这级飞艇的个头比许多战列舰还要大。有9艘R级在战斗中损失,剩下的6艘中有3艘被自行拆毁,法国、意大利、日本各攫取了1艘。

日益残酷的对英作战不断重创着德军飞艇部队,这就要求“齐柏林”能够飞得更高,在敌机无法企及的高度上安全飞行。正是在这种需求下,从1917年开始,齐柏林连续打造出了S、T、U、W四个级别共10艘新式飞艇,它们全部装备了海军飞艇部队。

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LZ-85“超级齐柏林”r级飞艇

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1937年5月6日,德国“兴登堡”号飞艇在美国新泽西炸毁,以氢气作为填充气体的飞艇设计从此退出历史舞台。

这些飞艇的实用升限突破了6000米,被英国人称作“高空齐柏林”或者“登高者”。其航程高达10000到12000千米,载荷亦较R级有所提高。这四级艇为了追求升限而将动力减少为5台发动机,但是速度却与r级大体相当。虽然这些“高大上”的新艇升限超过了英军高炮和防空战斗机的最大作战高度,但却依旧有2艘被战斗机击落、1艘被高炮击落。

到战争结束前,还有两种“齐柏林”问世,那就是V级和X级,它们仍然在追逐着“更大、更高、更多”的目标。V级艇长196.5米、直径23.9米、容积56000立方米,在动力上沿用了S级5台发动机的方案,升限突破到6500米,有效载荷更是提升到了40吨。作为最后一种主力艇型的V级共造10艘,和s级等一样全部装备了海军,战时折损一半,剩下的在战后拆毁或上缴协约国。

至于战时末代“齐柏林”的X级,其外形尺寸令此前所有飞艇黯然失色。其直径与V级相同,但艇长达到211.5米,容积更是前所未有的突破了60000立方米。它配备7台176.4千瓦发动机,升限突破7000米,载荷接近44吨。X级代表着战时齐柏林飞艇技术的最高峰,但是由于战争接近尾声而只建造了2艘,其中有1艘是被升限远不及它的英国战斗机所击落。这是命运对“登高者”的无情讽刺。

德国在1918年11月的战败让“齐柏林”飞艇的全盛时期戛然而止,当然齐柏林伯爵本人已经看不到这一幕了——他在1917年3月8日离开了人世。虽然齐柏林公司的后继者埃克纳在上世纪20、30年代通过技术创新令“齐柏林”一度重振,但是1937年发生在美国新泽西州的“兴登堡”号灾难彻底终结了“齐柏林”飞艇,这种空中巨无霸的时代就此结束。
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