艇体纵剖面是基本对称的纺锤形,上侧弧度略大于下侧,但飞行时主要靠略微上仰的姿态在艇体下表面的动压力产生升力。这是因为Airlander的最大设计速度也不过80节(约148公里/小时),长航时徘徊时速度只有20节(约37公里/小时),最大起飞重量时的起飞离地速度也只有40节(约74公里/小时)。常规机翼的上弧下平的翼型在50节(约93公里/小时)以下的速度下产生升力的效率不高,需要更大的速度才能有效地产生升力。在较小的迎角下,由于速度较低,飞艇艇体下表面的单位面积动压力有限,但艇体表面积远远大于常规飞机的机翼和机体,所以产生的空气动力升力还是足够的。常规翼型还有航速过低时的失速问题,不适合飞艇巡航速度很低的需要。Airlander没有失速速度,可以在静止和最大速度之间的任何速度安全飞行,特别适合于在固定地点长时间留空监视。当然,不借助空气动力升力的时候,有效载荷要相应降低。
有意思的是,常规飞机也利用迎角产生升力,但这是对通过机翼翼型产生升力的补充,而不是升力的主要来源。对于常规飞机来说,迎角用压平尾来做到。但是在地面静止或者低速滑跑的时候,平尾上的气动压力不足以产生足够的抬头力矩,无法形成迎角。用加高的前起落架是可以在地面静止状态下就形成一定的迎角的,但传统座舱在机头上方,加高的前起落架使得高高扬起的机头阻挡飞行员的视线,非常不利于安全起飞与着陆,所以现在很少采用了。机翼的安装角(机翼弦线与机身轴线的夹角)也可以在地面水平滑跑时加强升力,但安装角不宜过大,否则在空中速度提高后,过大的安装角可能产生过度升力,反而需要机头下压,降低迎角,而机体则产生负升力,增加油耗。飞艇也同样通过压平尾产生抬头力矩,但还可以在艇体设计中使得艇艏上下不对称,下半略呈上努的形状,在前行的动压作用下,产生抬头力矩。飞艇艇体高大,座舱通常吊在艇体下方,天然适合这样的上努设计,而且起飞、着陆时扬起的艇头并不影响飞行员时观察前方。飞机的座舱在上方,较难实现这样的上努设计,但已经有这样的尝试了,比如美国麻省理工学院设计的D8方案。Airlander滑跑起飞时,滑跑起飞只需要4倍艇体长度的平整场地,不需要专用跑道。对于载重10吨的Airlander 10来说,这就是4倍于91米的长度,也就是364米,只有典型同吨级螺旋桨运输机的一半都不到。
艇体材料为轻质高强致密的多层织物,具有优良的气密特性,也能耐受雨雪风霜树枝砂石的损伤。事实上,相对于飞艇的气动和动力设计,艇体材料才是飞艇的关键技术。氦气的分子仅比氢气大一点点,很容易“见缝插针”,造成泄漏,要保持密封很不容易,要同时保持高强度和低成本更不容易。LEMV采用凯夫拉、 Vectran和Mylar交织的复合织物,强度可以抵挡轻武器射击。艇体内部有若干气密分隔,一旦一个气室漏气,其他气室继续保持密封,不至于因此丧失静浮力,改善破损安全性。LEMV的设计要求能够被轻武器击中后依然能够继续浮空,最坏情况下也要能坚持到安全返航。艇体内部四周有压力调节气球,在压缩机的控制下膨胀和收缩,在不同高度保持艇体内部与环境压力之间的恒定差压,避免艇体表面受到过度张力。
艇体下有一对又长又宽的气垫,好像倒扣的橡皮艇一样,内部有若干横向充气分隔,形成多个半气密气室,可用于在地面抽真空形成吸力,使飞艇紧紧吸附在地面,改善地面操作。Airlander对起飞、着陆场地几乎没有要求,气垫加上吸盘使得Airlander可以在任何平整的地面降落,草地、水泥地、硬土地当然没有问题,冰雪泥浆地也没有问题,甚至可以在水面上安全降落。为了在大风中安全系泊,HAV研制了简单的锚桩。可以插入艇体前下方的一个专用的孔中,这样飞艇在风中可以向风向标一样自由转动,而不至于被吹得到处乱跑。在飞行时,气垫放气后收缩进艇体;起飞着陆时,压缩机向气垫充气。压缩机与压力调节气球 共享。
在空中,Airlander家族的飞艇(有10吨、20吨、50吨、200吨的设计)适合用于长航时监视或者运输。用作监视时,可以留空5天,载荷舱可以加压,这样就可以在5000米高空使用。美国国会预算办公室在评估LEMV时指出,与现有三种“捕食者”级无人机(美国空军的“捕食者”、“收割者”和美国陆军的“灰鹰”)相比,LEMV的载荷-留空时间显著提高。另外无人机有失速限制,速度不能太慢,围绕目标上空盘旋时必须沿一个相对较大的环形航线飞行,有时会出现周期性的丢失目标问题。飞艇可以缓慢绕行,也可以彻底静止,就没有这样的问题。在高空的飞艇也不易受到气流颠簸的影响,提供了异常稳定的监视平台,有利于提供高清图像。飞艇还有特别安静的优点,即使夜间在人烟密集地区使用,也没有像飞机或者直升机那样的噪声问题。这不仅对军警夜间监视有价值,也特别适合空中旅游,减少对敏感生态环境的干扰。

作为军用,飞艇可用于监视、中继通信、导航等


飞艇可以不依赖机场而在偏远地区长时间飞行

飞艇可以在任何平地起落,对于军用也有特殊价值

即使在未来,飞艇也有用武之地
除了作为军用和警用监视平台外,飞艇的监视能力还可用于灾难和人道救援。在常规救援中,远程飞机首先搜索目标地区或海区,然后救援直升机抵达救援。飞艇的超长航时和垂直起落能力提供了独特的救援能力,可以搜救一体,大大提高救援效率。飞艇在低空长时间搜索中,发现等待救援对象后,可以直接降落到地面或水面,把待救人员接应上飞艇。如果地形不容许直接降落,则可下降到接近地面的高度,用救援绞车把待救人员拉上飞艇。与直升机相比,飞艇不仅航程更长,空中待命时间更长,也大大降低强大的旋翼下洗气流对待救人员的影响。事实上,海上救生时,直升机要特别避开落水人员,否则强大的下洗气流可能使落水人员淹毙。在地面,下洗气流卷起的砂石、树枝也是对待救人员的很大威胁。飞艇就较少这样的问题。
飞艇的超长航时还适合用作通信中继。现代战场已经实现高度的信息化,但高速战场网络常常受限与战地通信基础设施的能力。卫星通信不仅有地面设备的体积和功率问题,更有通信容量问题。战场网络化要求每一个士兵、每一辆车辆、每一架飞机都入网,实时的语音、数据、图像甚至视频传送对带宽的要求成为不可承受之重。海湾战争时期,波斯湾美军只能保证1300对卫星电话的通信能力,总容量12MBPS。到反恐战争年代,一架“捕食者”就要求30MBPS,一架“全球鹰”更是要求60MBPS。可以想象,在网络战年代,一个战斗旅展开时,几千名官兵、几百辆车辆、几十架无人机的通信要求将使卫星通信不堪重负。用飞机(包括无人机)作为中继具有留空时间的限制,太阳能无人机应运而生,但依然有有效载荷和机场设施的问题。飞艇则是理想的通信中继平台。
