第四百四十三章飛升同溫層的設(shè)計
當?shù)巧巷w艇的大家拿到了關(guān)于這艘飛艇的說明書之后,千羽才明白了為什么這艘飛艇能夠被用于高空航行——這艘飛艇確實有輕松進入同溫層的能力。 氦氣的密度是0.17八6克每升,而空氣的密度是1.293克每升。在14000米的高度的氣壓約為14000帕斯卡,空氣密度也就只有地面空氣的七分之一不到,和氦氣的密度幾乎相當。也即是說,如果是正常的用于5000米左右的常規(guī)設(shè)計硬式飛艇的話,通過阿基米德原理最多只能升高到一萬四千米左右的高度即無法再上升。而且考慮到氣囊不可能填充飛艇的每一部分,而且還需要保有大量的剩余浮力來支撐非氣囊區(qū),所以這種飛艇在極限浮空中能接觸到12000米左右的同溫層底部就已經(jīng)是非常難得的了。 但這艘名為珍珠樹的超級飛艇采用了相當有趣的設(shè)計——其本質(zhì)是由氣囊吊起龍骨,龍骨吊裝飛艇生活區(qū)的軟式飛艇,但外面安裝了一層異常龐大的硬質(zhì)骨架,通過上面覆蓋的一層蒙皮將內(nèi)部柔軟而又脆弱的氣囊保護了起來。 這個設(shè)計有兩個優(yōu)勢。 第一個是在負載方面:如果進行比較的話,飛艇有這樣幾部分——乘出沒的服務(wù)功能區(qū);用于盛放氦氣的氣囊;用于動力保障的動力維護區(qū);那些乘不會出現(xiàn),只有檢修的時候才可能需要前往的不常用區(qū)域。硬式飛艇在所有這些區(qū)域都填充了一個標準大氣壓的空氣,而珍珠樹飛艇的非常用區(qū)并沒有填充標準大氣壓的空氣,只有和周邊環(huán)境類似的稀薄大氣。等于珍珠樹飛艇的氣囊不需要像硬式飛艇那樣托起非常用區(qū)域的空氣。 第二點是在提供浮力方面(事實上,這也是最重要的方面):硬式飛艇受限于體積與形狀固定問題,使得氣囊本身的擴張限定在一定范圍之內(nèi),而珍珠樹飛艇的氣囊由于完全安置在通風的外部環(huán)境下,可以隨著周圍的空氣而擴張到相當大的程度。只要稍微利用物理公式進行些許計算,就可以發(fā)現(xiàn)這種設(shè)計可以在相當高的高度內(nèi)讓氣囊自由擴張并繼續(xù)提供原本只有在低空才能提供的那么多浮力。(作者:質(zhì)量為4a的氦氣在體積不受限制的情況下永遠排開質(zhì)量為29a的空氣并產(chǎn)生25a的浮力。) 而現(xiàn)在,他們正在鈴木次郎吉和管家的陪伴下參觀著這個有趣的設(shè)計。 “這樣子氣囊不會被破壞嗎?”不斷上升電梯里,千羽對隨行的工作人員問道。“難道是在外面加了什么保護裝置?” “我們在飛艇的進風口那里設(shè)置了十字進氣槽,如果有什么有形的飛行物從十字上方的進風口向里撞的話,只會一頭撞在下方的異物收納槽里并在幾分鐘以內(nèi)被直接拋出飛艇外;只有空氣才會從十字左右兩側(cè)的真進風槽被送入飛艇內(nèi)部。當然,除了這個十字進氣槽之外,后續(xù)還有很多過濾裝置,能夠很有效地保證氣囊的結(jié)構(gòu)安全。 “這個龐大的骨架結(jié)構(gòu)也是給這個氣囊的膨脹所預(yù)留的吧?”柯南看著安放了大量氣囊之后仍然空蕩蕩的飛艇內(nèi)部空間,問道。 “是啊,”工作人員點頭?!斑@個骨架給這些氣囊預(yù)留了大約15倍的膨脹空間,使得氣囊可以充分展開,這也使得飛艇的最高實用巡航高度達到了擁有前所未有的14000米——如果動力系統(tǒng)能夠進一步改進,克服空氣稀薄的問題的話,將來進一步改裝之后理論升限甚至能達到1八000米以上?!?/br> “246米長,42.17八米寬,無論是長度還是寬度都正好比當年著名的興登堡號多一米。‘珍珠樹’號無論是從任何意義上來說,都是世界最大的飛艇!”在工作人員講解完之后,鈴木次郎吉驕傲道。 “這艘飛艇的速度大概是多少?”千羽突然想起了什么,問道。 如果千羽的觀察和推斷沒有錯的話,珍珠樹號這樣的開放性結(jié)構(gòu)意味著稀薄的大氣會被珍珠樹號的外殼兜住,而這會眼中增加珍珠樹號的飛行負擔,對珍珠樹號的機動性產(chǎn)生相當影響。 “呃……”工作人員陷入了少有的猶豫,正打算說些什么,卻被鈴木次郎吉打斷了。 “速度確實不是珍珠樹的強項,”鈴木次郎吉很坦然地說著?!爱吘惯@艘飛艇本身就是以飛行高度作為賣點的,為此我們犧牲了不少速度——但每小時115千米的巡航速度也足夠滿足基本需求了。”(作為對比數(shù)據(jù),興登堡號在1936年7月用不到99個小時完成了從德國法蘭克福到6250千米之外的美國萊克赫斯特之間的往返,平均速度超過126千米每小時。珍珠樹為了高空性能而選擇了開放式布局,速度受影響是必須付出的代價。) 就在這時,電梯已經(jīng)升到了頂端。隨著電梯門打開,一個華麗的大廳出現(xiàn)在了所有人眼前。而最顯眼的就是一個龐大的天文望遠鏡。 “不得不承認,這個大廳花了設(shè)計師很多心思,但這一切都是值得的。”鈴木次郎吉驕傲地說著,帶領(lǐng)大家走出了電梯?!爱吘沟孛嫔系奶煳挠^測無論如何也不可能有這邊的效果好。” “這么大的望遠鏡嗎……”千羽的臉上立刻露出了驚訝的神色——這樣的望遠鏡至少也有10噸重,對于和興登堡號大小相仿的飛艇來說,這是相當大的負擔了?!?/br> (興登堡號的升力是2噸,而自重是220噸,空余浮力只有12噸。) “是啊,這可是個16噸重的大家伙,”工作人員點了點頭?!爱敵踝鲈O(shè)計圖的時候,我可是設(shè)計了很久才確保了這個大家伙不會破壞整個飛艇的穩(wěn)定性呢!” “您是這艘飛艇的設(shè)計人員嗎?”毛利蘭后知后覺道。 “他是總設(shè)計師,”鈴木次郎吉看了一眼工作人員,笑著說道?!耙驗檫@是第一次投入實用,所以他要在飛艇上呆著,方便在一旦出現(xiàn)了問題之后能夠迅速彌補漏洞。等到這艘大家伙飛幾趟之后,他就能享受一個很舒服的假期了?!?/br>