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致命之错

2022-08-26编译程辉

大自然探索 2022年7期
关键词:赫斯特莱克埃克

编译 程辉

1918年,第一次世界大战结束后,欧美兴起冒险热潮。当时,跨越大西洋乃至环绕整个地球的旅行变得常见,但这种旅行通常都通过邮轮来完成,速度极慢——仅仅是穿越大西洋就要花一周以上的时间。

“竟然”成功

第一次世界大战大大推动了飞行器的研发技术进展,但能够跨越大西洋的大型客机尚未问世。此时,另一类飞行器——飞艇(尤其是齐柏林飞艇)证明了自己的远程飞行能力。

齐柏林飞艇是出于军事目的而研制的。这种飞艇曾被德国人用来携带武器轰炸伦敦。为了实现跨大洋之旅,英国、法国和美国争相研制民用飞艇,只有战后的德国被禁止研发军用飞艇。德国齐柏林公司游说美国人:如果我们为你们建造大型飞艇,你们能同意我们的飞艇工厂继续运作吗?对此,美国人表示允许。

1917 年的一艘静音齐柏林飞艇

1784 年,法国人让·皮埃尔·布兰查德制成第一艘飞艇。1900 年,德国发明家齐柏林成功证明了机械化飞艇的巨大潜力,那就是从简单的升空和随风飘移变成不惧强风的自主飞行。

齐柏林飞艇的理念核心是飞艇的保护性航空布覆盖:使用一系列气囊为飞艇提供足够的浮力,让飞艇能装载推进器、人和货。气囊数量越多,飞艇就越大,载荷也就越多。甚至一艘飞艇有多部推进器,这更是齐柏林飞艇的一大突破。

随着有关的限制最终在1926 年被放松,齐柏林公司开始建造当时世界上最大、最现代的飞艇——跨洋飞艇(以下均称“齐柏林飞艇”)。为了炫耀齐柏林飞艇的完工,齐柏林公司董事长埃克纳及一名经验丰富的飞艇飞行员展开了史无前例的飞艇旅行。在他们的飞艇所到之处,人们向他们挥手喝彩。毕竟,当时上过天的人很少。

于是,埃克纳名声大噪。在他完成奇迹般的“环球飞艇旅行”(其实并未真正环球)后,世界各地的大公司都想投资飞艇,让齐柏林公司为自己建造飞艇。

为了保持自己在飞艇制作领域的领先地位,埃克纳决定制作最大的商用远程载人飞艇。这实际上是航空业的开端。

1936 年3 月4 日,最大的齐柏林飞艇准备首飞。然而,就算是负责该飞艇制作的工程师们也不清楚:这么庞大的飞艇在升空后的表现会怎样?

虽然齐柏林公司在其成立之后25 年内大获成功,但这么大的飞艇还是首次建造。要知道,这艘飞艇仅仅是航空布就使用了2.82 万平方米。

最大飞艇的首次试飞时间超过3 小时,但它在试飞期间并没有充分验证所有方面的安全性。事实上,为了证明一种飞行器的安全性,需要进行多次测试性飞行:转向能力测试、制动能力测试、飞行高度控制能力测试、坠机测试和紧急撤离测试等。但对于最大的齐柏林飞艇,多种测试并未进行。该飞艇的7 次试飞均在德国境内的陆地上空(而非在海洋上空)进行。其实这并不奇怪,毕竟当时航空业才刚起步。

飞艇曾经是一种军事工具(1915 年图)

尽管如此,最大的齐柏林飞艇还是开始了航程长达9600 千米、为期4天的载人跨越大西洋航行,出发地为德国,目的地为巴西。这次飞行最终竟然是成功的。为什么说“竟然”呢?

氢气隐忧

齐柏林飞艇采用易燃的氢气来提升飞艇。在最大的齐柏林飞艇设计之初,埃克纳就面临一个重大决择:能否依赖氢气提供飞艇浮力?或者,采用更安全的氦气行不行?

充入飞艇内以产生浮力的气体密度必须小于飞艇飞行高度上的大气密度,而氢是最轻的化学元素,氢原子是最小的原子。氢在地球上的天然形态为气体,氢气密度比空气密度低得多,但氮气有爆炸的危险性。氦气是第二轻的气体,不过氦气是一种惰性气体,不会像氢气那样可能爆炸。但氢气容易得到,也更便宜。采用氢气提供浮力,在有限的预算内飞艇可以做得更大,载人数量更多。

埃克纳知道,齐柏林飞艇采用氦气更安全。但在20 世纪30 年代,全球大部分的氦气是美国生产的,美国实际上垄断了氦气的供应,而欧洲的工程师们并不愿意从美国进口氦气,原因是费用高昂,而且进口手续复杂。埃克纳曾经动摇过,觉得还是应该采用氦气才对。但他最后选择的依然是氢气,部分原因是齐柏林飞艇一直采用氢气,而且从未出过事。

埃克纳刚愎自用,决定让最大的齐柏林飞艇也填充氢气,这可能是这艘飞艇最大的致命伤。但造成后来大灾难的错误,并不仅仅是埃克纳的这一决定。

振动问题

1935 年12 月,齐柏林公司的技术员们开始用航空布覆盖飞艇的铝框架。这一工序必须保证航空布非常贴合、位置准确,否则飞艇就不能平稳飞行。齐柏林飞艇的覆盖技术非常有效而又独特,这全部归功于该公司的航空布专家霍尔托。在20 年时间里,他监督了超过50 艘齐柏林飞艇的航空布覆盖工作。他创制的覆盖术,让覆盖在飞艇框架上的航空布严实、防水。然而,最大齐柏林飞艇的覆盖是在霍尔托不在场的情况下进行的,因为霍尔托当时在美国。

齐柏林载人飞艇首航场景

20 世纪初,人们观看飞艇

而这艘齐柏林飞艇的巨大并不是唯一的挑战,还有一个挑战是潮湿而又寒冷的气候条件。这意味着航空布可能被水湿透,进而结冰,这样一来航空布就会变得非常僵硬。

1936 年3 月4 日,最大齐柏林飞艇首次试飞,当时艇上只有几名机组成员,并无旅客。飞艇升空后几分钟,机组人员就注意到艇上的航空布有振动,飞艇回到地面后,他们立即为此寻找解决办法。他们最终找到的办法,是给飞艇整个顶部的航空布涂上两层专用漆。然而,这种漆高度易燃。

尽管涂了漆,飞艇上的航空布振动问题却并未得到解决。但不管是因为涂漆而增加的阻力还是航空布的振动问题,看来都不影响飞艇的总体飞行表现,他们并未意识到振动会传导给飞艇框架。于是这些问题被忽略。但是,航空布振动的危害性在之前一些较小型的飞艇上就已显现,而在更大的飞艇上这种危害性会被放大。

匆忙建造

在这艘巨大飞艇首次试飞过程中,飞艇建造中的疏漏引发的问题多次显现,而这些疏漏都与飞艇建造过程太过匆忙有关。这种匆忙要回溯到1929 年。这一年,美国华尔街大崩盘,世界范围内出现经济萧条,德国也不例外。埃克纳因此面临预算不足的问题。1933 年,他向纳粹宣传主管戈培尔求助,希望获资以完成巨大飞艇的建造。戈培尔立即答应,毕竟在他看来这是宣传的绝佳机会之一,于是为该飞艇的建造注入了大量资金。

乘客进入飞艇

齐柏林飞艇环游世界(1929年)

1936 年,这艘巨大的飞艇建成。戈培尔立即在该飞艇上贴上了巨大的纳粹标记。该飞艇的试飞原定在公海上进行,但戈培尔下令让它在德国境内进行多次短途飞行,以宣传纳粹的实力之强大。

为了尽快给予投资回报,在各种准备尤其是安全准备明显不足的情况下,齐柏林公司决定进行巨大飞艇的首次商用飞行。

在最大飞艇建成后9 个月,它成功完成了34 次跨越大西洋航行,搭载旅客总数接近3000 人,总飞行里程32 万千米。这些飞行看来一帆风顺,却隐藏着一个致命问题:一个巨大的氢气囊就快要破裂了,却无人注意到。

不祥预感

1936 年12 月,这艘巨大飞艇接受第一次全面检修。在试飞第一年大获成功后,该飞艇内部新安装了10个舱室,以增加飞艇载客数量和飞艇豪华度。为此,飞艇的16 只氢气囊中的一只需要改变形状。最近才发现的该飞艇维修报告中说,工人们当时抽出这只氢气囊时,发现其顶部有磨损,这意味着该气囊可能会漏气。这一磨损是源自飞艇航空布的振动,因为振动导致固定气囊用的绳索被抖松。松开的绳索摩擦气囊的航空布,导致一些部位的航空布变薄。该报告中还指出,虽然受损气囊被修好,但用于固定气囊的绳索却只是被简单地系回去,并没有系牢。

最大齐柏林飞艇的用餐区

至此,就算受损的航空布被修好了,航空布振动问题却仍未被解决。航空布才修好没几天,齐柏林公司就开始为巨大飞艇的下一次飞行倒计时。该公司的资深工程师勒赫曼意识到了这艘飞艇危机四伏,但他为了不得罪上司而保持沉默。1937 年,该飞艇的飞行任务由多名艇长负责,勒赫曼正是其中之一。

也是最近才发现的一份信函内容表明,勒赫曼当时就知道气囊受损,以及维修不当。他当时把这一秘密信息告诉给了一名记者,并且表示他对此非常担忧。他决定牺牲自己,以尽力阻止灾难发生。他还说,艇员们没有能力处置这些问题,而他有可能可以处置好。

飞艇内部走廊

飞艇内部的控制室

飞艇上的餐厅

飞艇客舱内景

1937 年5 月3 日,勒赫曼登上了这艘巨大飞艇。分析人士说,勒赫曼当初意识到了飞艇的问题,但应该没有料到一场大灾难即将发生。

偏遇晚点

飞在美国纽约市上空的美国海军飞艇(年代不详)

1937 年5 月5 日正午,飞艇距离目的地还有1600 千米。这次飞行的目的地是美国的莱克赫斯特基地,选择理由是这里距离城市很近。然而,莱克赫斯特经常有海雾,也常有恶劣天气。

往前推20 年,当时许多人相信飞艇是未来的国际旅行工具,于是美国海军决定在莱克赫斯特建造飞艇基地,这也标志着美国飞艇研发的高潮。莱克赫斯特基地有世界上最大的飞艇库,其建造就是为了容纳像齐柏林最大飞艇这样的巨型飞艇。

虽然莱克赫斯特飞艇基地规模宏大,这个选址却有一大问题,就是这里的天气变化莫测,原因是这里靠近北大西洋。按理说,飞艇基地的安全选址应该是在内陆远离海岸160千米以上的地方,而莱克赫斯特距离海岸不到23 千米。1927 年,一艘美国载人飞艇在这里被飓风吹得直立起来,幸好几分钟后气流平静下来,飞艇侧翻降落,造成艇损人伤。虽然这场事故引发了人们的担忧,但随后10 年中这里再未发生过事故,因此该基地继续被使用。

1937 年5 月6 日上午11 点半,该基地指挥部收到恶劣天气预报。此时距离巨大飞艇到达这里还有6 个半小时。由于受强逆流影响,飞艇抵达美国东海岸时已经晚点。本来有个一小时的时间窗口,在此期间莱克赫斯特基地上空晴朗无风。换句话说,如果飞艇准点到达,其降落就会很安全。

原本预计的飞艇到达时间是早上6点,飞艇巡航速度为每小时100千米。但因强气流阻碍,飞艇减速一半。在强风中,包裹飞艇的航空布剧烈震颤。艇长通过无线电报告莱克赫斯特基地说飞艇将会晚点,于是基地人员休息待命。但随着风速减缓,飞艇继续加速赶路。到了当日下午4 点,飞艇已经靠近莱克赫斯特基地。

此时天气总体情况不好,但其间一度平静,为飞艇提供了降落机会。然而,飞艇实际到达时间比修改后通知的晚点时间提前了两小时,而地面接应人员并未到岗。一般而言,巨型飞艇的降落需要超过300 名地面人员辅助。地面人员需要牵住飞艇甩下的绳索,拉着飞艇降落。

因为没有地面接应人员,飞艇只好暂时绕着基地转,等待已得到通知的地面人员赶到。此时,天气变得更糟,电闪雷鸣。下午5 点12 分,基地指挥向飞艇发信号说:天气已经平静,建议着陆。但实际上,他误判了天气。这毫不奇怪,因为当时的天气观测设备落后,现代气象雷达根本没有问世。

终酿惨剧

地面人员眼看飞艇爆炸,却无能为力

到了飞艇快要降落时,基地上空不仅有闪电,而且湿度很大。如果飞艇离开基地飞走,那么尚有机会避免灾难。但这会导致飞艇晚点飞回欧洲。而齐柏林公司冒不起这个风险,因为按照合同飞艇必须准点把70 位乘客从莱克赫斯特送往欧洲。飞艇即将开启的回程之旅对齐柏林公司来说非常重要。那些即将搭乘飞艇前往欧洲的乘客,都是去伦敦参加英王乔治四世加冕礼的达官贵人。

尽管风暴强度还在增加,齐柏林公司却令飞艇在风暴中降落。此时大气带电,有可能引起飞艇中的氢气爆炸。但为了减小飞艇的浮力,机组开始从气囊中排气。随着飞艇下降,其尾部因失去气体而下沉,飞艇头部则翘起来。为了让飞艇恢复水平状态,机组从飞艇的压载舱中向艇外排出了1 吨水。如此一来,飞艇倒是平稳了,但不再处于着陆姿态。于是,艇长采取了一个极端举措——全速急转弯,目的是让飞艇恢复着陆姿态。现在看来,这一急转弯很可能导致飞艇内部的铝框架过度弯曲,使原本就没固定好的气囊绳索松开。

在1937 年的调查中,有人认为是松开的绳索磨破了气囊引起泄漏。但现在专家相信,气囊在此之前其实已经在强风暴雨中泄漏,这才能解释飞艇尾部为什么因为失去浮力而下沉。

飞艇很可能已经在漏气。就在飞艇与着陆桅杆排列到位之时,艇长又做出了另一个错误决策。飞艇着陆方式有高着陆和低着陆两种。艇长当时决定高着陆,即从飞艇鼻部把两根绳子甩到地面,让地面人员抓住。

傍晚7 点12 分,第一根着陆绳在雨中被甩下来。此时,飞艇距离地面的高度超过60 米。殊不知,飞艇在大气中飞行期间会从空气中得到静电。地面人员很清楚不能直接去抓飞艇着陆绳,否则会因为飞艇表面的电荷下移而遭电击。

第一根飞艇着陆绳到达被雨水湿透的地面后仅4 分钟,飞艇突然爆炸。直到现在,都无人知道当时是闪电还是静电点燃了飞艇中的氢气。虽有62名乘客和机组成员奇迹般生还,但仍有36 人在事故中死亡。勒赫曼也在事故中受重伤,并于次日去世。

今天看来,并非是单一因素造成了这一重大飞艇事故。这场悲剧也标志着飞艇的黄金时代已经过去。

巨型载人飞艇从城市上空飞过的场面已经成为历史

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