亞洲特快：氣球如何重新走上歷史舞台_風聞

各位朋友大家好，歡迎收看本期《亞洲特快》，今天哪，咱們高低也得聊聊氣球是吧。

氣球這東西在軍事上的運用那可太早了，拿破崙那時候就組建了世界上最早的氣球兵，用來偵察和為炮兵提供校射。

但早期氣球的使用效率極低，因為早期的熱氣球需要龐大的輔助裝備，機動起來非常困難，所以在拿破崙戰爭當中氣球兵只參加了很少的幾次戰役。

此後很多年裏，氣球本身的技術發展比較有限，到19世紀末，無繫留的熱氣球被髮明瞭出來，由於可以利用不同高度的不同風向，獲得有限的控制能力，這種氣球成為了人類第一種可以控制飛行方向的飛行器，也因此引起了人們無限的遐想，法國科幻小説作家凡爾納就寫了《氣球上的五星期》。當然了，這裏面的氣球技術即使在今天也無法實現，因為它氣囊裏的氫氣來源是電解水得到的，而按照他當時的想象，只要一塊神奇的電池就能實現幾乎無限的電力，這樣只要經常補充一些水，就能讓氣球無限續航。

但是現實很快就打臉了氣球愛好者們，空中的氣流遠比水流要複雜得多，而氣球的危險性也遠超過船，因此現實中大部分實用氣球，尤其是軍事上用到的氣球，依然是要用繩索繫留，以免被風吹得到處跑。

而另一方面，隨着內燃機的發明，人們也很快找到了比氣球靠譜的新型浮空器，就是飛艇。

由於內燃機可以提供的動力很大程度上可以克服空中氣流的影響，甚至在逆風的情況下，也可以憑着內燃機提供的動力讓飛艇飛向希望的方向。

在當時其實飛機也已經出現了，但早期飛艇不論是飛行高度，留空時間，甚至運載能力，都遠超過當時的飛機，因此飛艇一度也成為了人們寄予厚望的實用航空器。

尤其是到了一戰前後，硬式飛艇的出現讓飛艇可以做的非常大，比如著名的“齊柏林飛艇”。所謂硬式飛艇，就是飛艇的內部有硬的骨架，骨架構建的艇體內容納多個氣囊，這樣使得飛艇相比過去的軟式飛艇更容易做大，而且結構強度也更高。

一戰中德國還利用飛艇的大載彈量，來執行戰略轟炸任務，至於安全性，當時主要的解決方法是在遭遇敵方空中攔截的時候拋棄壓艙物，讓飛艇一下子飛到當時飛機無法企及的高度。

不過畢竟飛艇就是個充滿了易燃氣體，又不可能安裝裝甲的笨拙大傢伙，而且緊急爬升的飛艇要降下來可就費勁了，所以在幾次被擊落之後，基本上也就放棄用飛艇去執行作戰任務了。

只不過一直到30年代，人們都認為只要進行一些技術改進，飛艇依然可以發揮作用。

其中一個作用是運輸，就是現在聞名遐邇的“興登堡”號飛艇，用來執行跨大西洋的遠程直達空中民航運輸，由於飛艇比飛機安靜，舒適，相比海上的船隻則更快，因此一度讓歐洲和美國的上流社會趨之若鶩。但隨着悲劇性的火災事故，飛艇在安全性上的致命問題被凸顯了出來，達官貴人們可實在是不敢再坐這種隨時可能燒成一根大火炬的東西了。

另一個作用是偵察，尤其是海上偵察，美國海軍在20年代裝備了“梅肯”號和“阿克隆”兩艘硬式飛艇，用來執行海上偵察任務，而這兩艘飛艇的一大特點就是攜帶有多架小型飛機，堪稱空中航母，當然這些小飛機的實際用途是用來增大偵察範圍和運送少量的人員物品。“梅肯”號很出名的一件事情就是用飛艇攜帶的小飛機為正乘坐戰艦出訪的羅斯福總統送信。

但是這兩艘飛艇和“興登堡”號飛艇一樣最終還是遭到了厄運，只不過它們倒是沒有起火，畢竟美國氦氣多，這兩艘飛艇用的是氦氣，它們的命運展示的是硬式飛艇在安全性方面的真正最大缺陷，那就是雖然有鋁合金的骨架，但在大自然的力量面前，它的結構強度依然遠遠不足，最終這兩艘飛艇都是因為遭遇大風，被吹得散了架。

換句話來説，軟式飛艇，很難造的夠大，而硬式飛艇，則無法在惡劣的自然環境中保證安全。

所以最終，“基洛夫空艇”也只能在電子遊戲裏遠征美國了。

進入冷戰時代，在無所不用其極的激烈對抗中，新技術的發展讓氣球再次找到了新的用途。這次的氣球不再是一個裹得嚴嚴實實的氣囊，而是一個在地面上看起來皺皺巴巴的玩意。

因為冷戰時代的氣球主要是高空氣球，它在地面上看起來皺皺巴巴的主要原因是內部衝入的氦氣在高空環境下會膨脹。

這種氣球的優勢在於，可以飛的非常高，雷達反射面積也小，加上造價相對便宜，對於當時的防空系統來説不容易應對。而且，這種氣球內部的壓力和環境壓力一樣，因為它和外面空氣其實是連通的，氣囊其實相當於是一個”兜子”，兜住氦氣而已。因此即使被打了幾個洞，它也只會慢慢撒氣，不會一下子掉下來，所以要打還不容易呢。

所以在60年代美國就曾經使用高空氣球執行對中國和蘇聯的偵察任務，只不過由於這個時代的氣球幾乎完全處於隨風漂流狀態，你也控制不了它會看到些什麼，所以實際的意義非常有限。

況且隨着第二代戰鬥機在高空高速性能方面的發展，高空氣球也並非不可擊落。

最後還有一條，就是其實這一代高空氣球維持高度的時間也沒那麼長，我們上面説過，這種氣球的內外是連通的，那為什麼要連通呢？因為這種氣球在高空中飛行的時候，晝夜間會有温差，氣體膨脹，就只能讓它漏掉，才能維持內部的壓力平衡。也就是説，這種氣球實際上會一直“慢撒氣”，它的飛行高度就會不斷降低。

正是因為這些缺陷，當時的氣球實際上大部分不是用來偵察，而是用來越境扔宣傳品，直到近年來，韓國也經常使用氣球往朝鮮扔宣傳品，而冷戰時期海峽兩岸更是互相放飛了大量的氣球。

進入21世紀，和很多東西一樣，氣球又經歷了一個“再發明”的過程，我們前面的節目裏説過，今天我們熟悉的無人機，電動車，手機……等等等等，都是在21世紀“再發明”的產物，21世紀的新技術、新材料、新概念讓這些我們曾經以為已經很熟悉的東西煥發了新的生命。

氣球也是如此。

其實早在這次氣球事件之前，如果您關注各國新型軍事技術發展的新聞，就可以看到不少關於氣球的新聞了。

而這些新聞裏提到的氣球，其外形特點，就和這次飛到美國的氣球相似，那就是基本上是一個球型，而且不論是在地面上，還是在高空中，都是一個球型。

這這些氣球就是超壓氣球，它的特點是氣球內部的壓力比外面高，而為了防止氣囊爆炸，就要在氣囊內壁加上加強筋，這種加強筋的強度很高，達到球膜的幾百倍，在高空被加温的時候，氣囊可以膨脹，而在温度降低時，則可以收縮，不會泄氣，而不泄氣帶來的好處呢，就是它在高空保持高度的時間可以從以前的以周、以月計算，一下子延長到以年計。同時它實際上仍然是軟式結構，也就是説在大風中，它也不會散架，只會被帶着到處飛。

這個思路其實看起來並不複雜，其實很早人們就已經想到了這種結構，只不過它真正得到實用卻是21世紀的事情了。

這就要説到21世紀才進入廣泛實用領域的新材料了。據我在網上論文搜到的算例，一種典型超壓氣球的材料，球膜採用低密度聚乙烯薄膜，加強筋採用PBO纖維。PBO本身是上世紀80年代美國發明的一種材料，但是在21世紀才真正進入商業化生產，所以呢，實用的超壓氣球從使用材料的角度來説，也是進入21世紀才有可能。

而PBO這個材料呢，本身就是現有化學纖維中強度最高的產品，其抗拉強度達到鋼的10倍，而且可以耐受600度高温。

當然了，這裏並不是説所有超壓氣球都用PBO，如果要求相對低，尺寸相對小，用其他材料也是可以的。只不過呢，美國其實在20世紀80年代就嘗試研製這種超壓氣球，只不過當時因為沒有合適的製造加強筋的材料，沒能成功，這就可見高性能化學纖維材料對於這一技術的重要意義。

除了材料學領域的進步，現代超壓氣球的另一個重要技術要素就是依託衞星的上下行數據鏈，這帶來了不必考慮地球曲率，對位於地球另一側的氣球進行近乎於實時控制的能力，同時氣球本身也具有一定的自動控制的能力。這些技術主要是依託90年代以來發展迅速的無人機技術下放過來的，十分成熟。

正是由於這項技術，使得氣球幾乎就成了“雲端”設備，它的控制系統可以儘可能做的輕、小，攜帶的各種設備可以儘量少，這樣就能把有限的載荷儘可能用在任務載荷上。而這個任務載荷，包括氣象探測用的各種風力傳感器啊，氣象雷達啊，光學相機啊等等這些，在現代也有比較輕小但功能比較完善的產品。乃至於用於保障飛行安全的無線電接收設備啊，也可以裝在氣球上，這樣氣球的安全性和用途就可以做到相當強大。

這樣比較簡單小型的任務載荷和必要的指揮控制設備，也有助於降低氣球運行所需的耗電量，這樣就可以用一個尺寸比較小的太陽能電池板來滿足所有設備的用電需求。

發展到比較高級的氣球上，比如這次我國因為意外飛到美國的這個，我國外交部就稱之為飛艇，飛艇和氣球的一個主要區別就在於它是有動力的。

那麼我們可以猜測一下，我國的這個氣象氣球，應該是帶有小型的電動螺旋槳，使用太陽能電池板供電。 這個小型的電動螺旋槳提供的功率應該不足以讓飛艇進行比較快速的飛行，但卻可以抵消一部分氣流的影響，從而使得氣球可以長期懸停在一個我希望它懸停的空域。

這也是目前國際上比較先進的氣象飛艇的常見設計方案。

這樣一種氣球和歷史上的氣球相比已經存在很大區別了，從飛行時間上來看，它的留空時間可以以年計，從而可以長期的觀察某一特定地區上空的氣象變化，它的功能也比較全面，可以用光學相機記錄雲層和地面的變化，對氣候和物候現象進行長期觀察等等等等，可以説這樣的氣球，某種意義上不亞於低軌道小型衞星了。

當然，氣球，或者説飛艇，它也有缺點，其中一個比較大的問題就是天空中的氣流實在是太複雜了，而這種飛艇的動力系統不足以完全克服意外的氣流影響，如果碰上強烈的氣象活動，它就可能會被吹偏很遠，甚至飛越大洋。

當然，理論上來説，因為它留空時間特別長，就算被氣流帶到了地球的另一邊，也可以用衞星鏈路控制它設法再飄回來。

但是你並不知道這次這個氣球到底是什麼時候放上去的，從它在被美國擊落前高度開始出現明顯下降來看，完全可能它已經在天上飄了不止一年，已經到了接近壽命末期了，能否再繞地球半圈從歐洲飄回來，已經不好説了。

其實這類氣球自從出現以來，就成為了各國科研界和軍事界研究和使用的一個小熱點，很多國家都在研究使用氣球作為未來的長時間留空的軍事偵察平台，其用途那就廣泛了。其中也有一些屬於戰術性的氣球，比如美國前年就曾公開過他們在北極地區的軍事演習中使用高空氣球為“多域作戰旅”的遠程火箭炮提供目標指示。

此外，中國和美國也都公開了繫留在地面上的攜帶預警雷達的氣球，用於對低空目標進行預警，美國已經部署了多個這類氣球作為國家反導系統的一部分，用來防禦巡航導彈低空突防。

而我國在對氣球，或者説，臨近空間浮空器的運用方面，也有不少的新想法，比如説航天科工的“五朵雲”項目中，行雲工程就是對這一技術的進一步發展，它設計上是一種由火箭發射升空，利用高空太陽能提供動力進行長時間巡航的臨近空間無人機，相比氣球，它不需要使用昂貴的氦氣，而且飛行控制方面也更加靈活，至於具體載荷方面，行雲工程本身是計劃依託這類飛行器長時間留空能力，提供區域網絡通信。

這將會是比“星鏈”這類低軌道衞星通信系統更加廉價，更加實用的一個系統，當然，正如我們前面説的，這種飛行平台上也可以攜帶多種載荷，除了通信，其他低軌道衞星可以執行的任務，行雲工程也完全可能執行，那這用途可就太廣泛了，軍民用前景都非常廣闊啊。

那麼既然這類氣球具有軍事潛力，自然各國也都會考慮防禦方法，但有意思的是，作為最積極使用氣球刺探他國軍事情報的國家，美國在這方面倒是沒上太多的心，或許在美國人想來，對兩萬多米的目標，愛國者3導彈本身就是優化高空性能的一個導彈，既然能攔截彈道導彈，那沒理由打不下氣球嘛。

但其實要擊落氣球還真不是那麼簡單的事情，現在的超壓氣球雖然佔了個“超壓”的名字，讓人以為它也是個只要被打個洞就會啪一下炸掉的脆弱東西，但其實不是這樣，超壓氣球如果被打個小洞，由於它的氣囊和加強筋強度較高，是不會直接炸掉的，而是會慢撒氣，甚至如果是一些比較強調安全性的氣球，可能還會設計多個氣囊，那麼它就可能撒氣撒的更慢。除非你的導彈直接從氣囊中間穿過去，留下一個特別大的洞，才能把它一下子破壞掉。

這也就是為什麼美軍用F-22戰鬥機發射響尾蛇導彈才成功將氣球打了下來，這個當然大家也都説了，當初我國也是用殲-10C對外國氣球一發入魂的，實際的過程也大差不差吧。

當然了，相比美國，受到外國氣球偵察困擾較多的國家當然會在攔截防禦這類目標問題上更上心一些，自然會有一些特殊辦法，這個具體的技術方法説來也很簡單，思路方面當然就是和氣球材料的物理化學性質有關了。

至於説這次“流浪氣球”事件帶來的政治和國際關係上的影響，以及對美國民眾心理上的影響，這就不是本視頻主要討論的內容了，有興趣可以收聽《觀棋有語》，咱們再來詳談。

好了，那麼本期節目咱們就到這裏，感謝您的收看，咱們，下回再見吧。