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航空界的泰坦尼克——“兴登堡号”的前世今生 精选

已有 14703 次阅读 2016-3-15 18:08 |个人分类:浮空器|系统分类:科普集锦| style, 世界最大, 泰坦尼克, 齐柏林飞艇, 兴登堡

   说到飞艇,估计大家第一个想到的就是齐柏林飞艇,而齐柏林飞艇中最著名的非兴登堡号(Hindenburg)莫属。如果说齐柏林飞艇是硬式飞艇时代的象征,那么兴登堡号就是齐柏林飞艇的象征。然而,它的出名并不因为像前辈格拉夫.齐柏林号那般成功的客运飞行,也不是因为它至今仍为世界最大飞艇的名号,而是那场与泰坦尼克号事故齐名的空难……


飞艇时代的巅峰,人类历史上最大的飞艇——LZ-129兴登堡号

今年的34日是兴登堡号首飞80周年,就让我们跟随这些文字记录和黑白照片重回那个飞艇称霸天空的时代,感受这艘人类历史上最大飞艇那短暂而又辉煌的一生。

 

兴登堡号的诞生

1928年首飞的的格拉夫.齐柏林号(代号LZ-127)飞艇在其9年的服役期间共完成了590多万英里的航班飞行,运送的34000名乘客无一人伤亡,同时取得了横跨大西洋、世界首次商业飞行、北极科考、大西洋口岸第一个定期空中客运工具等成就,激起了世界各地民众对飞艇的热情,是有史以来建造的最成功的一艘飞艇,后来德国建造的唯一一艘航母(未完成)也是以格拉夫.齐柏林命名。格拉夫.齐柏林号的成功促使齐柏林飞艇公司建造另一艘更大的飞艇,也就是著名的兴登堡号飞艇,代号LZ-129。(“兴登堡”这个名字取自德国总统保罗..兴登堡,他因在一战东线坦能堡会战中击败俄国军队而晋升为陆军元帅,最著名的成就在于一战中与希特勒形成的完美组合,在他成为总统后更是任命希特勒为总理,这也为后来二战的爆发埋下了伏笔。)当时无论齐柏林飞艇公司还是民众都对这艘飞艇寄予了厚望,希望其能创造超越格拉夫.齐柏林号的成就。

兴登堡号飞艇最初是按照使用氢气进行设计,但随后英国R101飞艇坠毁并起火燃烧造成大量人员伤亡,导致设计人员更改方案为可使用氦气,因此飞艇浮升气囊的体积也从15万立方增至20万立方。但是由于美国对氦气的垄断以及1927年出台的禁止氦气出口法案,最终兴登堡号使用的还是易燃的氢气。登堡号于1931年秋季开始建造,其主要参数如下:

艇长:245

直径:41.2

重量:220

浮升气体容量:20万立方米

升力:232

巡航速度:125km/h

最大速度:135km/h

发动机:戴姆勒奔驰16LOF 6DB 602)活塞发动机x4

载客量:50个卧铺床位(1936);72个卧铺床位(1937


锚泊在地面的兴登堡号

兴登堡号全长245米,是波音747的三倍半,仅比泰坦尼克短24米。这艘飞艇迄今为止仍是最大的人造飞行物体,仅看尺寸就绝对可以跟泰坦尼克齐名。

兴登堡号基本采用齐柏林飞艇经过几十年发展和验证的传统设计。飞艇由涂有亮蓝色保护漆的三角形硬铝梁组成15个主要的环形框架,并通过36个沿艇身方向的桁架连接,另外艇体底部有一个三角形龙骨,艇体中部有一个轴向走廊,尾部还有一个十字形加强结构。艇内从后向前共有16个气囊。



兴登堡号的设计图

兴登堡号只比格拉夫.齐柏林号长大约10米,但可充入浮升气体的体积却接近两倍。这主要是由于其采用了更大的直径,艇形的长细比更小,这样艇身强度也更大。这要得益于1930年建成的一个更大的艇库。原来的艇库的高度限制了格拉夫.齐柏林的尺寸,使其不得不采用很大的长细比并将乘客舱尽量前移。新的艇库使更大飞艇的建造成为可能,飞艇可以充入更多浮升气体以便进行高利润的跨洋民航飞行。


为建造兴登堡号等大型飞艇而新建造的艇库(左侧为旧艇库)

作为世界上最大的飞艇,兴登堡号的各项配置也是世界顶级的。兴登堡号采用四台戴姆勒-奔驰16缸发动机。该发动机基于为德国高速鱼雷艇设计的MB-502发动机,每个发动机在最高转速下可输出1320马力,在125km/h巡航速度下每小时消耗130公斤燃料。发动机输出端采用2:1减速箱,驱动6米长的4叶定距螺旋桨。螺旋桨为两个2叶桨组合而成,桨叶外侧包有金属加强外壳。



兴登堡号的发动机舱

在航空器这种寸克寸金的地方,兴登堡号不仅配备有宽敞的驾驶舱、控制室、导航室,更为其配备了当时世界上最先进的仪器设备,甚至包括一套自动驾驶系统,可谓是奢侈到了极点。这套系统可以在高度较高且环境稳定时持续工作超过40个小时。



兴登堡号的驾驶舱

兴登堡号上的人员配置也堪称顶配。其机组人员最少为39人,由艇长指挥,具体包括艇长、观察员、导航员、舵手、升降控制员、主索具操作员、索具操作员、主无线电报务员、辅助报务员、主工程师、工程师、机械师、主电气技师、辅助电气技师等。除此之外,乘客还需要主服务员、主厨和十名左右的服务员和帮厨提供服务。另外,1937年起兴登堡号还开始配备医生。兴登堡号的乘客区设施更是豪华,不仅有舒适的客房、宽阔的餐厅,还有休息室、写字间、酒吧等。最令人惊讶的是,这艘以氢气为大量浮升气体的飞艇中竟然还有一个吸烟室。当然,室内经过特殊的增压设计,不会让易爆的氢气进入。


兴登堡号乘客区的观光舷窗


兴登堡号的客舱


兴登堡号的餐厅

193634日,兴登堡号成功完成首飞。这艘从尺寸到豪华程度都与泰坦尼克相当的飞艇注定自诞生之日起就饱受关注,民众们都对这艘飞艇寄予厚望,为其即将创造的辉煌兴奋不已。人类借助科技竟然能够达到这样的高度,看着这艘缓缓飞起的庞然大物,人类作为万物之灵的感受也许从未如此膨胀。


起飞中的兴登堡号


 

辉煌而又短暂的一生

兴登堡号的第一次载客飞行在1936323日,搭载大约80名记者成功完成了从腓特烈港至洛文塔尔的短程飞行。


兴登堡号排放压舱水准备升空

兴登堡号于193656日开始首次跨洋客运飞行,搭载超过50名乘客,包括当时的社会名流、富豪、记者和纳粹精英。这次飞行中,保罗•舒尔特教父还做了第一个空中的弥撒。


保罗•舒尔特教父在客舱内做弥撒

兴登堡号只用了两天半就完成了横跨北大西洋的飞行,而当时即使是最快的跨洋邮轮(如“玛丽皇后”号)也要5天,慢一些的轮船更是要花费10天的时间。


兴登堡号跨洋飞行的宣传册

兴登堡号最快的一次跨洋飞行在19368月,从美国新泽西,次日到达德国法兰克福,仅用了43小时。


高速飞行中的兴登堡号飞艇




兴登堡号飞行于曼哈顿上空

当然,如此快的速度也是有代价的。在1936年,乘客乘坐兴登堡号从欧洲到美国需要花费400美元,1937年则涨至450美元。而当时德国邮轮头等舱的价格也不过157美元。当然,节省下来的时间还有乘坐如此庞然大物飞行的享受可是金钱换不来的。除了乘客和货运,兴登堡号的收入还包括大量的邮件。由兴登堡号运送的盖有1936年邮戳的邮件更是成为集邮爱好者和收藏家最珍贵的藏品。


兴登堡号首次欧美航班上的邮件

1936年底,兴登堡号已经完成了34次跨洋飞行,运载了超过3500名乘客和超过66000磅邮件和货物。1936飞行年的巨大成功似乎表明跨大西洋航空运输的时代已经全面到来。1936109日,兴登堡号从美国到德国的最后一班航班邀请了72名富翁和有影响力的乘客,在新英格兰上空进行了10个半小时的巡航飞行,这次航班也被叫做百万富翁的飞行。乘客们对飞艇的表现惊奇不已,兴登堡号在各类媒体上被大量报道,客运飞艇的未来展现出一片光明。

随着1936年的成功,运营公司首先计划了1937年的18班往返飞行。同时,兴登堡号的兄弟艇——LZ-130也在位于腓特烈港齐柏林飞艇公司的艇库中紧锣密鼓地建造。

1936年至1937年之间的冬天,兴登堡号在法兰克福进行维护和翻修。因为飞艇使用氢气而不是原设计的氦气,可拥有更大的浮力,因此公司对其客舱进行了扩容,从50个床位增至72个床位,以便更充分地利用其载重能力。

兴登堡号在1937年完成了6次成功的飞行,包括一次从德国到巴西的巡回飞行,以及一次由一战王牌飞行员恩斯特.乌德特进行的艇载飞机的挂载测试。这是关于兴登堡号的一项创造性的设计,即通过回收和发放固定翼飞机来加快邮件的传递。测试中,恩斯特.乌德特驾驶飞机尝试将其挂在飞行中的兴登堡号上,但并未成功,结果直至该飞艇坠毁前也没有发展出这类系统。不过后来美国却在“梅肯”号飞艇上成功实现了这一功能。

然而,正如大家后来所知的,在1937年首次飞往北美的航行中,兴登堡号飞艇就在美国新泽西州的莱克赫斯特坠毁,不仅结束了这艘飞艇短暂的生命,也直接宣告了整个洲际客运飞艇时代的结束,伴随着飞艇的黄金时代缓缓落幕。

 

在纳粹的阴影下

兴登堡号的施工开始于1931年秋天,但由于当时的经济大萧条而严重缺乏资金,进展滞后。起初纳粹对齐柏林飞艇公司的影响并不大,这主要因为航空部长赫尔曼.戈林并不喜欢轻于空气飞行器。但是当时的宣传部长约瑟夫.戈培尔则明白兴登堡号作为展示德国力量和技术的象征意义,并投资200万马克用于完成兴登堡号的建造。为了压过他的竞争对手,戈林追加了900万马克的投资,并提出附加条件:将原齐柏林飞艇公司拆分为两部分,原飞艇公司负责飞艇的建造,新成立的德国齐柏林公司(DZR)一半归属德国国航汉莎航空公司,负责飞行运营。DZR的成立实际上将原来齐柏林飞艇公司的掌门人雨果.埃克纳驱逐出公司的管理层,国家社会党的政府人员恩斯特.莱曼成为飞艇公司的实际控制者。

兴登堡号巨大的尺寸给人们留下深刻的印象,当时的纳粹官员也非常清楚这艘飞艇的象征性价值,经常利用其进行宣传飞行。193681日柏林奥运会开幕,兴登堡号悬挂纳粹标志飞越主会场,柏林街头接近三百万德国民众和游客观看了其近一小时的飞行。可以说这次飞行充分显示了飞艇作为宣传工具的价值。当时拳击手马克斯施梅林击败美国黑人拳手乔•路易斯,纳粹政府马上安排施梅林乘坐兴登堡返回德国。施梅林在拳击台上的胜利已经使他成为民族英雄,宣传部长约瑟夫.戈培尔要最大限度地宣传施梅林的衣锦还乡,宣扬胜利的拳击手和代表最高技术成就的齐柏林飞艇的象征性意义,意图证明德国从运动到航空各个领域的霸主地位。


兴登堡号飞越柏林奥运会主会场

兴登堡号飞艇首飞后原计划随后进行一系列耐力飞行测试,为首次跨大西洋飞行做准备。但纳粹政府却要求其与格拉夫齐柏林号进行为期三天的联合飞行,以支持马上到来的希特勒重整军备的投票活动。由于当时的齐柏林飞艇公司实际已被政府控制,公司不得不取消测试飞行,这让雨果.埃克纳感到非常愤怒,因为这不仅危害到这艘新飞艇,更危害到整个的飞艇发展计划。由于飞行当天天气情况较差,雨果.埃克纳顺势故意让飞艇挂有纳粹标志的下尾翼在起飞时撞毁,这也标志着他和纳粹政府的决裂

起飞时损坏的下尾翼

测试飞行的取消也让飞艇陷入险境,兴登堡号在宣传飞行后两天就开始首次跨洋飞行,结果在返航时出现多处引擎故障,而这些故障本可以在原计划的测试飞行中被发现。可见当科技屈服于政治,等待的必将是严肃的教训。

 


 

传奇的终结——兴登堡号罹难记

这是航空史上最具悲剧色彩的一天。193756日,兴登堡号飞艇到达新泽西州莱克赫斯特的美国海军航空站,在降落的过程中发生爆炸。这艘世界最大飞艇在一分钟内便被冲天大火完全吞噬,艇上有35人丧生,地面1人丧生。发生空难前,飞艇从德国启程,用了60个小时飞跃大西洋。芝加哥电台记者纳尔森用颤抖的声音报道了现场实况,他的感叹“哦,人啊!”成了一句传世名言。

关于兴登堡号事故的原因曾有多种说法,也引出了一系列谜团,但经过近80年的研究和科学分析,最终得出的结论与当初美国和德国联合事故调查结论相似:即静电火花引燃泄露的氢气并最终导致起火爆炸。

飞艇和周围空气之间的电势差是最有可能造成电火花的原因。飞艇当时在机场上空约60米的高度,处于一个充电的大气环境中,但飞艇的金属骨架却通过鼻系索连通至地面,从而造成飞艇与周围空气之间的电势差,并很可能造成了一束穿透飞艇纤维蒙皮(蒙皮本身具备一定的阻电能力)直达飞艇主框架的电火花。

氢气泄漏的原因则更加扑朔迷离,但可以肯定的是,事故前飞艇曾出现过明显的氢气泄露。调查中也没有发现蓄意破坏的活动。有一件事是明确的:事故与飞艇的纤维蒙皮没有关系,兴登堡号与众多因起火而坠毁的飞艇一样,都是因为易燃的氢气。事故后关于飞艇蒙皮易燃的质问反复被提出来,又不断被推翻,事实很简单:兴登堡号在32秒之内就燃烧殆尽正是因为其填充的高度易燃的氢气。

 

历史上的许多重大事故都是有一系列的疏忽与巧合叠加而成的,深入了解事故发生的整个过程,才能还原事件的原貌,更重要的是,真正从中吸取教训。下面就让我们详细了解一下兴登堡号的最后一次飞行到事故发生的整个过程。

这次飞行开始于193753日,起飞时艇上共有36名乘客和61名机组人员。这是这艘飞艇的第63次飞行。飞艇于傍晚716分离开法兰克福机场,飞越科隆市,然后横跨挪威和英吉利海峡,并于次日凌晨2点开始横跨大西洋。


从法兰克福起飞的兴登堡号

飞艇飞越格林兰岛后到达北美大陆。横跨大西洋时的逆风造成了飞艇到达时间的延误,原定56日早上6点到达莱克赫斯特,后来被推迟到下午6点。中午时分,飞艇抵达波士顿,下午3点飞越曼哈顿纽约上空。


兴登堡号下方的曼哈顿城区

飞艇于大约415分抵达新泽西莱克赫斯特的海军航空站,但考虑到当时恶劣的气象条件,艇长马克斯.普拉斯决定推迟着陆直到气象好转。飞艇飞离机场,转至新泽西海岸躲避风暴。到下午6点情况有所好转,地面站向飞艇发信认为气象条件“适合着陆”,622分发信“建议进行着陆”。大约7点,兴登堡号从机场西南方向驶来,高度180米。因为当时是东风,因此飞艇飞越机场观察地面情况后执行左转飞越机场的西北部,将艇首朝向迎风方向。


兴登堡号着陆前的飞行路线

当艇长指挥飞艇转向和调整发动机转速时,大副阿尔伯特.萨姆特指挥进行了15秒的排氢操作以减少浮力,准备进行降落。飞艇继续左转并开始制动减速时,萨姆特发现飞艇尾部偏重,于是下令艇首气囊排氢30秒以保持飞艇水平,由于效果不明显,随后又进行了三次压舱水的排放操作,共排放了1100公斤尾部的压舱水,随后再次进行5秒钟的艇首排氢操作。当这些操作都无效时,大副指派六名机组人员从艇尾跑到艇首以改变配重。但此时风向突然由东风转至西南风,艇长不得不再次改变飞艇航向。飞艇逐渐接近降落地点,然而在到达锚泊塔之前并没有剩下太多的调整距离。考虑到气象条件可能会变差,艇长急于快速降落,并指挥飞艇完成了一个S弯转向的机动飞行。后来一些专家指出,可能正是这次大角度机动导致飞艇应力过大,从而导致气囊被固定拉绳撕裂,从而使氢气泄漏到空气中,形成高易爆性的混合气体。

721分,飞艇离地约60米时,鼻系索被放下。几分钟后,地勤人员发现飞艇后部5号气囊处的艇身有类似气流造成的空气扰动并报告可能出现氢气泄露,锚泊塔上的操作人员同样证实了这一点。725分,出现了第一个火花。后来收集到的证词不同,但大部分的目击者都看到有蘑菇云状的火焰首先出现在上垂翼的前方或者后发动机与下垂翼之间。





兴登堡号起火并下沉

火势迅速蔓延并吞噬了整个艇尾,几秒钟后艇尾开始下沉,火焰从抬起的艇首喷出,瞬间吞没了那里的12名机组人员,包括被指派过来做配重的那6个人。


火焰从兴登堡号艇首喷出

此时大部分乘客和机组人员聚集在客舱,飞艇攻角的快速变化将人员撞到墙和家具上。据一名叫玛格利特的乘客回忆,她当时在餐厅被摔至56米远的后墙,并随即被好几个人“钉”在墙上动弹不得。

火势蔓延异常迅速,一分钟内就将整个飞艇烧毁,因此灾难发生时人所处的位置基本就决定了生死。乘客和机组人员开始跳窗逃生,公众间的大部分乘客和机组人员都活了下来,而那些更靠近飞艇内部的人员则大部分都丧生在火海中。例如,一名叫约翰的乘客当时正在餐厅,摄影师卡尔让他从窗户跳下去,但他却坚持离开餐厅去找回到客舱取外套的妻子,结果双双丧生。卡尔则从窗户跳出并最终幸存了下来。还有一对赫曼夫妇和他们的三个孩子事发前都在餐厅观看降落,而赫曼先生却在起火前离开了餐厅。他的妻子和两个小儿子成功跳出逃生,大女儿艾琳却因为离开餐厅去寻找父亲而在事故中丧生。

最终,靠近“逃生出口”的人大多活了下来,包括发动机舱11名操作人员中的9人,控制室12人中的10人,而在电器室、吸烟室等位置的人以及位于艇首的9人几乎全部丧生。


灾难发生时机组人员的位置(红色为丧生,绿色为幸存)

火焰出现后不到30秒钟,飞艇就撞上地面,跳至地面的人们和等待接艇的地勤人员一起疯狂逃离燃烧的飞艇。本能驱使地面上的人逃离,但负责指挥地勤人员、曾在圣南多号飞艇上服役并在飞艇坠毁时幸存下来的老兵托宾向他的手下大喊:“军人们,站住!”从当时记录下来的录像上可以看到,水手们转而奔向燃烧的飞艇去营救幸存者。这些影像是对那天英勇的水手们永远的致敬。



坠地燃烧的兴登堡号

出发时的97人,最终62人生还,许多人严重烧伤。36名乘客中13人丧生,61名机组人员中22人丧生。事故还造成地面1名平民丧生。同样的世界最大,同样的奢侈豪华,却遭受同样的悲惨结局,兴登堡与泰坦尼克的命运竟如此相似。冷静下来客观地分析,其实相比泰坦尼克沉船事故高达68%的死亡率,兴登堡号事故的死亡率还是要低的。


兴登堡号的残骸

在此之前,媒体一直对飞艇这种易发生事故的飞行器很宽容,兴登堡号也一直都受到民众的热烈欢迎。但是,美国的阿克朗号飞艇(73人丧生)是在海上坠毁,英国的R101飞艇(48人丧生)是在夜间坠毁的,都缺少目击者和影像记录。而兴登堡号的坠毁则被胶片真实地记录下来,数百万民众看到了飞艇连同乘客一起被火焰吞噬的恐怖一幕。哦,人啊!

齐柏林飞艇的时代在那个下雨天、在莱克赫斯特结束了。也许是人们对于35年来不断发生的飞艇事故已经受够了,LZ-4LZ-5,德意志号,德意志2号,施瓦本,R-38R-101,圣南多,阿克朗,梅肯……

齐柏林飞艇素来以安全航行而声誉卓著,这次灾难让世界不再对飞艇抱有信心,飞艇的客运时代也就此终结。更重要的原因是,飞艇此刻其实已经过时了,因为飞机技术已经逐渐成熟并开始翱翔蓝天。就在兴登堡号首飞前三个月的19351122日,泛美航空公司的M-130飞机就完成了首次跨太平洋的飞行。其从旧金山到夏威夷的2400英里航程甚至就超过了跨大西洋的距离。事实上,M-130原本是专为跨大西洋而设计,但由于政治原因,遭到了英国的拒绝。考虑到大型硬式飞艇所需要的基础设施、地面人员、安全因素,加上易燃的氢气、巨大体积对风的高度敏感和对恶劣天气的脆弱应变能力,对比飞机等新技术的发展,硬式飞艇在这次灾难之前其命运就已经注定。

19404月,纳粹元帅戈林下令关闭齐柏林公司,并拆除厂房和已经建成的LZ130飞艇,将宝贵的铝用于生产战斗机。称霸天空的齐柏林飞艇就此销声匿迹。曾经辉煌的飞艇时代黯然谢幕了,兴登堡号的失事成为这个黄金时代结束的标志。

 

新的希望

飞艇的黄金年代已经远去,人们也许再也看不到那些庞然大物翱翔于蓝天的情景了。然而,飞艇等浮空器的高升限、大载重、低能耗、低成本决定着它的价值不会就此湮灭于历史长河,它只是在等待一个合适的时机再次苏醒。近几十年,随着材料技术、氦气提纯技术和控制技术的发展,飞艇这种古老的飞行器重获新生,全球各地不断出现的各种载人飞艇、测绘飞艇、通信飞艇、安保飞艇、广告飞艇乃至冲到临近空间的平流层飞艇,都是它的后裔。更令人欣慰的是,齐柏林飞艇也没有真正消失,它的继承者“齐柏林NT”飞艇作为目前世界上最成功的载人飞艇正在延续那段传奇,在世界各地的蓝天,创造一个又一个辉煌。没有牺牲就没有进步,航空领域更是如此。无数科技工作者正是踩在前人的肩膀上才使航空科技达到了今天的高度。前路也许曲折,但我们有理由相信,冲破乌云以后,飞艇的明天一定会更加光明!


齐柏林NT飞艇

 

(本文有大量内容翻译自美国飞艇历史学家丹.格罗斯曼的博客文章,在此表示感谢!)

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