當(dāng)?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(shí)有輕松進(jìn)入同溫層的能力。
氦氣的密度是0.1786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(dāng)。也即是說,如果是正常的用于5000米左右的常規(guī)設(shè)計(jì)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(jí)飛艇采用了相當(dāng)有趣的設(shè)計(jì)——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(hù)了起來。
這個(gè)設(shè)計(jì)有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)。
第一個(gè)是在負(fù)載方面:如果進(jìn)行比較的話,飛艇有這樣幾部分——乘客出沒的服務(wù)功能區(qū);用于盛放氦氣的氣囊;用于動(dòng)力保障的動(dòng)力維護(hù)區(qū);那些乘客不會(huì)出現(xiàn),只有檢修的時(shí)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的空氣,而珍珠樹飛艇的非常用區(qū)并沒有填充標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)是在提供浮力方面(事實(shí)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(kuò)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(fēng)的外部環(huán)境下,可以隨著周圍的空氣而擴(kuò)張到相當(dāng)大的程度。只要稍微利用物理公式進(jìn)行些許計(jì)算,就可以發(fā)現(xiàn)這種設(shè)計(jì)可以在相當(dāng)高的高度內(nèi)讓氣囊自由擴(kuò)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(yuǎn)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(gè)有趣的設(shè)計(jì)。
“這樣子氣囊不會(huì)被破壞嗎?”不斷上升電梯里,千羽對(duì)隨行的工作人員問道。“難道是在外面加了什么保護(hù)裝置?”
“我們?cè)陲w艇的進(jìn)風(fēng)口那里設(shè)置了十字進(jìn)氣槽,如果有什么有形的飛行物從十字上方的進(jìn)風(fēng)口向里撞的話,只會(huì)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(huì)從十字左右兩側(cè)的真進(jìn)風(fēng)槽被送入飛艇內(nèi)部。當(dāng)然,除了這個(gè)十字進(jìn)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(gè)龐大的骨架結(jié)構(gòu)也是給這個(gè)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(diǎn)頭。“這個(gè)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(shí)用巡航高度達(dá)到了擁有前所未有的14000米——如果動(dòng)力系統(tǒng)能夠進(jìn)一步改進(jìn),克服空氣稀薄的問題的話,將來進(jìn)一步改裝之后理論升限甚至能達(dá)到18000米以上。”
“246米長,42.178米寬,無論是長度還是寬度都正好比當(dāng)年著名的興登堡號(hào)多一米。‘珍珠樹’號(hào)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(cuò)的話,珍珠樹號(hào)這樣的開放性結(jié)構(gòu)意味著稀薄的大氣會(huì)被珍珠樹號(hào)的外殼兜住,而這會(huì)眼中增加珍珠樹號(hào)的飛行負(fù)擔(dān),對(duì)珍珠樹號(hào)的機(jī)動(dòng)性產(chǎn)生相當(dāng)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(shí)不是珍珠樹的強(qiáng)項(xiàng),”鈴木次郎吉很坦然地說著。“畢竟這艘飛艇本身就是以飛行高度作為賣點(diǎn)的,為此我們犧牲了不少速度——但每小時(shí)115千米的巡航速度也足夠滿足基本需求了。”(作為對(duì)比數(shù)據(jù),興登堡號(hào)在1936年7月用不到99個(gè)小時(shí)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(shí)。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(jià)。)
就在這時(shí),電梯已經(jīng)升到了頂端。隨著電梯門打開,一個(gè)華麗的大廳出現(xiàn)在了所有人眼前。而最顯眼的就是一個(gè)龐大的天文望遠(yuǎn)鏡。
“不得不承認(rèn),這個(gè)大廳花了設(shè)計(jì)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。“畢竟地面上的天文觀測(cè)無論如何也不可能有這邊的效果好。”
“這么大的望遠(yuǎn)鏡嗎……”千羽的臉上立刻露出了驚訝的神色——這樣的望遠(yuǎn)鏡至少也有10噸重,對(duì)于和興登堡號(hào)大小相仿的飛艇來說,這是相當(dāng)大的負(fù)擔(dān)了。”
(興登堡號(hào)的升力是232噸,而自重是220噸,空余浮力只有12噸。)
“是啊,這可是個(gè)16噸重的大家伙,”工作人員點(diǎn)了點(diǎn)頭。“當(dāng)初做設(shè)計(jì)圖的時(shí)候,我可是設(shè)計(jì)了很久才確保了這個(gè)大家伙不會(huì)破壞整個(gè)飛艇的穩(wěn)定性呢!”
“您是這艘飛艇的設(shè)計(jì)人員嗎?”毛利蘭后知后覺道。
“他是總設(shè)計(jì)師,”鈴木次郎吉看了一眼工作人員,笑著說道。“因?yàn)檫@是第一次投入實(shí)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(bǔ)漏洞。等到這艘大家伙飛幾趟之后,他就能享受一個(gè)很舒服的假期了。”
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