美欧都想掌握的平流层飞艇,全球仅中国造出,3万米高空侦察南海

最近,菲律宾方面传出了消息和照片。在吕宋岛北部的班什来省附近上空拍到了不明的飞行物,看上去是一架带着四个尾翼的水滴型的飞艇,而美媒则表示,这是中国飞艇在侦察美军基地。

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美媒的判断是有道理的,从其多张图片中能看出飞艇姿态几乎没有改变,显示其姿态十分平稳。由于飞艇普遍自重很轻,而要保持在高空维持几乎静止的姿态,势必高度已经达到平流层,

而目前在全球,仅有中国成功研制出平流层飞艇,2015年,中国平流层飞艇“圆梦号”成功进行了首次试飞,不过在此之后,官方就没有再报道过平流层飞艇相关消息。


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平流层飞艇难度究竟多高

平流层飞艇美国等国家都想研制,为什么呢?平流层飞行器有非常重要的战略价值,谁先抢先进入临近空间,谁就在未来打开了介于航空航天之间区域,掌握了区域的探索主动权。

而平流层飞艇作为一种轻于空气的飞行器 ,依 靠静升力驻空 ‚能在平流层高度长时间( 长达数月或数年) 定点悬停或低速机动飞行。平流层飞艇具有飞行高度高、隐身性能好、生存能力强、覆盖范围大、任务成本低、工作寿命长、装备周期短、 机动性能好、信息获取与传输能力强、可快速布置 和转移等方面的优势 ‚可以作为可以作为具有军用通信、远程侦察、情报、导航、预警等功能的通用平台,具有极高的军事应用价值。美国曾经说,率先拥有平流层战略平台, 谁就开创了人类在近地空间区域活动 的新纪元。


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大家要知道飞行高度在3万米,搭载的侦查装备可以在领空外进行目标侦查,另外现役的防空导弹和战斗机虽然能进入平流层,但没办法实施有效拦截,所以在平流层中、上部基本上不会受到任何威胁,,运行高度超出空管范围 ,而战斗机想要做到伴飞查证也根本飞不了这么高,最重要的是它还不受对流层恶劣天气影响,可全天侯全天时连续工作,可以说是无敌的侦察利器。

美 国、日本、韩国、欧盟等都将平流层飞艇平台这种 前沿科学技术作为占领平流层空间的战略目标予 以高度重视并相继开展了平流层平台可行性研究 论证以及飞行验证试验。

但是平流层飞艇难度非常高,因为层流压差这个影响临近空间太阳能飞行器成败的核心基础力学问题,在2万米的高度, 大气平均压强约为 6 000 Pa, 仅为飞艇起飞时海平面附近大气压强的 6%, 这就需要飞艇艇囊内的氦 气有很大的膨胀空间才不会胀破 艇囊, 而现有技术下的艇囊材料还不可能约束如此强大的囊内正压力 。此外, 在 1万2千米以上的高 度, 大气压强急剧下降, 飞艇艇 囊的正压扩展对于飞艇的持续升高来说, 增大趋势十分明显, 而 现有技术下的艇囊材料也不可能 满足这种急剧增大的内部膨胀压力。


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这就需要高强材料,其蒙皮材料必须满足轻质、高强、耐候( 高低温、湿度、 超强紫外线辐射和臭氧等) 、阻氦气渗漏性强、抗 折皱抗蠕变、抗撕裂、缝合工艺性和修补性能强等要求。

除此之外,平流层飞艇为实现其长期驻空和可重复使用,需要可靠有效的环控系统实现其在升降及驻空阶段的形态和压差,该系统可称为飞艇的”呼吸系统”.鼓风机是环控系统中的关键部件,其实现将外界环境的空气鼓入超压囊体的功能.平流层飞艇使用的鼓风机需要抵抗几百帕的压差,另外在20km高空,大气密度很低,这些方面又与常规鼓风机存在显著差别。


美国研究多年仍未攻克平流层飞艇

而这个目前两样难题都攻克的仅有中国,根据官方的报道,北京航空航天大学成功研制了这种材料,可抵抗平流层飞艇的高压差 。而美国开展了多个平流层飞艇的研究项目,就始终攻克不了材料难题, 那就是在工作高度蒙皮材料始终要承受保持 囊体外形所需要的内部气压载荷‚蒙皮材料强度要求还没有得到大幅度降低;其次,飞艇工作高度 空气稀薄,为了提供飞艇驻空所需要的浮力,需 不断增大囊体体积‚而蒙皮表面的张力与囊体直 径直接相关。因此,空中展开飞艇囊体强度的要求决定其体积不能过大,这就限制了空中展开飞 艇的大型化;再者‚在升空过程中‚强风、涡流容易 撕裂折叠状态的软式囊体与吊舱和其他刚性结构 的连接部位‚造成升空试验失败。

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中国对平流层飞艇的研究非常早且丰富,比如飞艇的制造材料、构型、气体、动力系统等。《中国航空学报》在2018年发表过的一篇学术论文里特别谈到了“天恒”号飞艇的设计,指出长航时飞艇可以“廉价地替代近地轨道卫星”,在执行“地球观测、海上监测、导弹预警、通信信号中继等”任务时,不需要多次飞行就能够维持在目标地区的存在。

不过南海发现的肯定不是所谓的“天恒”号飞艇,因为这只是学术论文中提到的飞艇概念设计。

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中国研制的平流层飞艇非常机密,之前美国卫星曾在我国西部沙漠中发现了疑似大型飞艇研制基地,认为我们在这里制造的大型拱形机库并不是用于停放普通飞行器的,而是用来制造和存放大型平流层飞艇的。但是我们国家即没有承认,也没有否认。

总结

此次,中国在南海方向放出了平流层飞艇,无侦-7高空长航时无人机又穿越宫古海峡,辽宁舰又在关岛附近停留长达半个月,而山东舰又在南海进行实战化演习,银川舰孤舰深入南太平洋,中国这段时间在海上动作频频,可以说是彻底撩动了美国日本的神经,你像无侦-7,飞行高度2万米,日本战斗机还能仰拍到其身影,中国飞艇即使战斗机出动也只能拍摄到一个模糊的影子,只能干着急。

美欧都想掌握的平流层飞艇,全球仅中国造出,3万米高空侦察南海

虽然不清楚中国究竟想要干什么,但是看到美日火急火燎的,心情的确是挺爽。另外大家想想,在南海上空,有一架飞艇在时刻盯着你,在南海航行的美国舰队心里会是什么感觉。

原文始发于微信公众号(胖福的小木屋):美欧都想掌握的平流层飞艇,全球仅中国造出,3万米高空侦察南海

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