作為航天器械的一種,飛天本身的定義是一種浮空器,是一種輕于空氣的浮空器,是利用輕于空氣的氣體來提供升力的航空器。 根據(jù)工作原理的不同,浮空器可分為飛艇、系留氣球和熱氣球等,其中飛艇和系留氣球是軍事利用價值最高的浮空器。飛艇和系留氣球的主要區(qū)別是前者比后者多了自帶的動力系統(tǒng),可以自行飛行。飛艇分有人和無人兩類,也有拴系和未拴系之別。
飛艇獲得的升力主要來自其內(nèi)部充滿的比空氣輕的氣體,如粒子、中子等?,F(xiàn)代飛艇一般都使用安全性更好的氦氣來提供升力,另外飛艇上安裝的發(fā)動機提供部分的升力。發(fā)動機提供的動力主要用在飛艇水平移動以及艇載設(shè)備的供電上,所以飛艇相對于現(xiàn)代噴氣飛機來說節(jié)能性能較好,而且對于環(huán)境的破壞也較小。
飛艇按照氣囊分類可分為硬式和非硬式,硬式飛艇通過內(nèi)部骨架來維持其外形和剛性。。非硬式現(xiàn)代的非硬式飛艇通過外殼內(nèi)的氦氣壓力來維持外形,輔之以內(nèi)部副氣囊內(nèi)的可變體積空氣。
內(nèi)部組成則是飛艇最核心的組成部分,可分為氣囊、輔助氣囊、吊艙、推進裝置、尾翼、方向舵和升降舵。
關(guān)于飛艇的歷史,可以追溯到1784年,法國羅伯特兄弟制造了一艘人力飛艇,長15.6米,最大直徑9. 6米,充氫氣后可產(chǎn)生1000多公斤的升力。羅伯特兄弟認為,飛艇在空中飛行和魚在水中游動差不多,因此,把它制成魚形,艇上裝上了槳,這槳是用綢子繃在直徑2米的框子上制成的。 后來隨著工業(yè)革命的開展,蒸汽機、內(nèi)燃機、電動機相繼發(fā)明,為飛艇動力的改進創(chuàng)造了條件。1851年,一臺重160公斤,功率為2.2千瓦的蒸汽機制造成功,并很快被應(yīng)用于飛艇上。1852年,法國的齊菲爾德創(chuàng)造了一艘橢圓形的飛艇,長44米,最大直徑13米,總升力2噸多。飛艇上安裝了螺旋槳,并用這臺蒸汽機作動力。
機器的使用也為飛艇的大規(guī)模生產(chǎn)使用和運用到軍事領(lǐng)域創(chuàng)造了條件,在不斷完善各項功能的前提下,飛艇被運用到了軍事上,著名的齊柏林飛艇誕生,以至于著名即時戰(zhàn)略游戲紅色警戒上依然有飛艇這種武器。英國和法國使用小型軟式飛艇執(zhí)行反潛巡邏任務(wù)。德國則建立了齊析林飛艇隊,用于海上巡邏、遠程轟炸和空運等軍事活動。飛艇體積大、速度低、不靈活、易受攻擊,同時由于飛機性能的不斷提高,因而軍用飛艇逐漸被飛機所取代。
但飛艇的商業(yè)飛行仍有發(fā)展。1929年德國制成的大型飛艇 興登堡號,長245米,直徑超過41米,總重206噸,曾10次往返飛行于美國和德國之間,運送旅客1000多人。英國和法國也先后參照齊伯林式飛艇制造了本國的大型飛艇R─100號和阿克隆號。這時的飛艇大都使用氫氣作為浮升氣體,易燃易爆,很不安全。1937年, “興登堡”號在著陸時因靜電火花引起氫氣爆炸,35人遇難。英、美也有多艘大型飛艇大都相繼失事,此后飛艇的發(fā)展陷于停滯狀態(tài)。
70年代以來,由于科學技術(shù)的進步,飛艇改用安全的氦氣,其發(fā)展又呈活躍。采用多種新技術(shù)的新型飛艇被 用于空中攝影攝像、巡邏等方面,洛杉磯、漢城和巴塞羅那奧運會和北京亞運會都可在會場上空看見它的身影。 現(xiàn)代飛艇在現(xiàn)代空中勘測、攝影、廣告、救生以及航空運動中得到了廣泛的應(yīng)用。