航空船（飛行船）の歴史と構造・飛行原理

飛行船（ひこうせん、英語: airship）は、空気より比重の小さい気体をつめた気嚢によって機体を浮揚させ、これに推進用の動力や舵をとるための尾翼などを取り付けて操縦可能にした航空機（軽航空機）の一種である。

飛行原理

飛行船は、周囲の大気より軽い浮揚ガスを用いて空中に浮揚する。船体内の浮揚ガスの重さと、船体が押しのけた大気の重さの差から、重力を上回る浮揚力を得る。この浮揚力はアルキメデスの原理による浮力であり、静的浮力（静的揚力ともいう）と呼ばれる。静的浮力はエネルギーを消費することなく得られ、その大きさは飛行船が飛行していても空中に静止していても同じである。また、飛行船に働く浮力には、船体に迎え角をつけて飛行することで発生する動的浮力（揚力）も存在する。

構造様式による分類

飛行船は、浮揚ガスを収めるガス袋の構造様式によって、軟式、半硬式、硬式などに大別される。その他に全金属式や準硬式と呼ばれるものもある。

軟式飛行船

船体がエンベロープと呼ばれるガス袋でできており、内部のガス圧により形状を保つ。重量やコストの面で有利であり、21世紀初頭における飛行船の多くはこのタイプである。しかし、ガスの放出や突風による変形によってコントロールを失いやすく、大型化には適さない。

半硬式飛行船

エンベロープの下側に沿ってキール（竜骨）を取り付けたものである。硬式よりも骨格が少なく軽量化できる一方、硬式と同様に大型化が可能である。

硬式飛行船

アルミ合金などの軽量な部材により船体骨格を組み立て、外皮で覆うことで強度を持たせる。金属製の枠組みにより重量が増加するが、強度が高いため大型化や高速飛行が可能である。ツェッペリン伯爵製作による一連の飛行船が特に有名である。

歴史

1852年9月23日にフランスのアンリ・ジファールが蒸気機関をつけた飛行船の試験飛行に成功した。その後、電動飛行の試みや硬式飛行船の試作を経て、フェルディナント・フォン・ツェッペリン伯爵が硬式飛行船の開発に成功した。第一次世界大戦では軍用としても利用され、戦後は長距離・国際的な民間航路の開設が進められた。しかし、1937年に発生したヒンデンブルク号爆発事故を契機に水素利用の安全性が問題視され、航空機の発展とも相まって民生用飛行船は次第に使われなくなっていった。