Первый дирижабль с паровым двигателем анри жиффара. История дирижаблестроения Исторический дирижабль
Воздушный корабль — именно так дословно переводилось немецкое слово Luftschiffbau, которым немецкий граф Фердинанд фон Цеппелин назвал свой первый дирижабль жёсткой конструкции, открывший настоящую эру воздухоплавания. В английском языке, кстати, дирижабль обозначается словом airship, что дословно по-русски означает всё тот же «воздушный корабль. Впоследствии имя самого конструктора стало нарицательным, и в русском языке «цеппелин» теперь является практически полным синонимом французскому слову «дирижабль», как и «джакузи», например, означает ванну с гидромассажем, уже не ассоциируясь с фамилией человека.
Фердинанд фон Цеппелин. Фото: Public Domain
Граф Цеппелин, правда, в дирижаблестроении отнюдь не был первопроходцем — за три года до него другим немецким пионером воздухоплавания уже был запущен дирижабль с жёсткой конструкцией. А на пару десятилетий раньше дирижаблестроение начали развивать и французы. Правда, конструкция их кораблей в корне отличалась от того, что предлагал Цеппелин.
Фанатик воздухоплавания
Впервые идею о возможности путешествовать по воздуху с помощью огромной сферы с жёстким каркасом, разные отсеки которой заполнены газом, отставной генерал немецкой армии Цеппелин высказал ещё в 1874 году, сделав соответствующую запись в дневнике. Тогда, правда, его в первую очередь привлекала возможность использовать дирижабли в военных целях.
На военные надобности он делал упор и позднее, отправляя бесконечные письма первым лицам государства. Те, советуясь с другими военными, каждый раз отвечали энтузиасту отказом. Другой наверняка бы просто опустил руки и сдался. Но Цеппелин был не таков. Он начал работу над своим первым «воздушным кораблём» на собственные деньги.
Не опустил он руки и после первых испытаний, которые показали, что расчёты изобретателя недооценили сопротивление воздуха и помехи, которые обычный ветерок может внести в движение дирижабля. Цеппелин и тут не сдался — он принялся осаждать ведущие конструкторские бюро с заказами на всё более и более мощные двигатели, которые могли бы компенсировать воздействие воздуха.
Постепенно, видя его первые успехи, правительство начало проявлять заинтересованность в разработках графа. Ему выдавали даже мизерные гранты, которые, правда, всё равно не шли ни в какое сравнение с суммами, выделяемыми на конструирование дирижаблей самим изобретателем.
В итоге Цеппелин доказал свою правоту 2 июля 1900 года, продемонстрировав первый успешный полёт дирижабля LZ-1 (Воздушный корабль Цеппелина - 1).
Воздушный корабль Цеппелина - 1. Фото: Public Domain
Мне бы в небо
Первый дирижабль Цеппелина провёл в воздухе порядка 20 минут и с помощью двух двигателей, изготовленных компанией «Даймлер», сумел развить скорость чуть более 21 километра в час. Он пролетел над озером, совершив достаточно жёсткую посадку, которая привела к небольшим повреждениям.
«Травмы» цеппелина удалось быстро отремонтировать, чтобы в скором времени осуществить ещё несколько испытательных полётов. Однако положительного впечатления дирижабль на военных не произвёл, и они отказались продолжать спонсировать проект графа.
Но мечта есть мечта. Цеппелин принимает решение усовершенствовать свою первую модель. Для этого он закладывает своё имение, драгоценности супруги и ещё некоторые дорогостоящие вещи. Посильную помощь оказывают друзья разработчика и основатель компании Даймлер, который видит в этой отрасли перспективу. Также на стороне графа остаётся и кайзер Германии. Денег напрямую он не даёт, но позволяет заработать порядка 120 тысяч марок, одобрив государственную лотерею, проведённую Цеппелином.
Модели Цеппелина начали совершенствоваться и расти не только в техническом, но и в прямом смысле. Длина «брюха» третьего воздушного корабля превышала 130 метров, а его скорость уже достигала 50 километров в час. Всё это заставило военных обратить внимание на разработки графа и посмотреть на них под несколько другим углом.
В итоге дирижабли всё-таки были признаны перспективным проектом. Министерство обороны выделило деньги на дальнейшие разработки, но поставило перед конструктором и жёсткие задачи. Так, его новое судно должно было иметь возможность оставаться в движении на протяжении 24 суток. Дальность полёта при этом не должна быть менее 700 километров, а скорость судна должна была составлять 65 километров в час. В итоге дирижабли переписали все рекорды воздухоплавания. Самый длительный полёт проходил на протяжении 118 с небольшим часов. Самый дальний улетел более чем на 11 тысяч километров, из Франкфурта-на-Майне в Рио-де-Жанейро. А максимальная скорость, которую удалось развить воздушному кораблю, составила 140 километров в час.
Дирижаблестроение в Германии, вышедшей на первые роли в этой индустрии, начало развиваться бурными темпами. Разработки графа Цеппелина нашли своё применение не только в военных целях. Дирижабли использовали для транспортировки грузов, перевозки людей, рекламных акций. Размеры дирижаблей всё увеличивались, а их значимость возрастала.
Фото: Public Domain
О воздействии бума дирижаблестроения можно судить лишь по тому факту, что самое высокое здание мира на тот момент, «Эмпайр Стейт Билдинг», было сконструировано таким образом, чтобы его огромный шпиль мог выступать в качестве причальной мачты для гигантских цеппелинов. Архитекторы планировали, что высадку людей можно будет осуществлять на уровне 102 этажа. Правда, после первых же испытаний стало ясно, что сильный ветер не даст пассажирам спокойно сойти на небоскрёб, и идея была быстро признана утопической. Но она была, и уже это говорит о многом.
Именно дирижаблю принадлежит первое кругосветное путешествие по воздуху. Причём в этом путешествии цеппелин (а в путь отправился именно дирижабль конструкции немецкого графа) совершил всего три посадки для дозаправки. Дирижабли же первыми пролетели над Северным полюсом и многими другими труднодоступными природными объектами, которые до этого с воздуха никто не мог ни увидеть, ни сфотографировать.
Дирижабли активно использовались во время Первой мировой войны и зачастую даже участвовали в сражениях. В некоторых армиях военные дирижабли сохранились вплоть до Второй мировой войны, но в военных действиях уже практически не использовались из-за высокой степени своей уязвимости, связанной с трудностями навигации и гигантскими размерами.
Фото: Public Domain
10 сентября 1930 года один из самых известных и, наверно, самый успешный дирижабль (если судить по количеству пройденных километров и совершённых рейсов), «Граф Цеппелин», названный в честь своего 90-летнего создателя, посетил Москву, что стало значительным событием для советской столицы.
Воздушный «Титаник»
Если бы дирижаблестроение продолжило развиваться такими темпами, как в начале прошлого века, вполне возможно, что мы и сегодня бы повсеместно пользовались цеппелинами. Эти огромные летучие конструкции обладали неоспоримыми преимуществами (в основном по части комфорта) даже по сравнению с современными самолётами. Проигрывая, конечно, в скорости передвижения.
Но 6 мая 1937 года произошло непоправимое — потерпел крушение крупнейший дирижабль в истории человечества, «Гинденбург». Венец творчества графа Цеппелина, который называли «Воздушным Титаником», вылетел из Германии 3 мая и уже через 3 дня, преодолев Атлантический океан, должен был совершить успешную посадку в Нью-Йорке.
Фото: Commons.wikimedia.org / CarolSpears
Всё шло как по маслу, 245-метровый гигант (для сравнения длина «Титаника» составляла не намного больше — 269 метров) вовремя прибыл в экономическую столицу США. Пилот даже дал шикарное представление жителям «Большого яблока», проведя своё судно на минимальном расстоянии от высочайшего здания в мире, «Эмпайр Стейт Билдинг». Пассажиры дирижабля могли видеть тех, кто собрался на смотровой площадке, и даже махали им, получая приветственные знаки в ответ.
После круиза над городом дирижабль с 97 пассажирами на борту направился в один из пригородов Нью-Йорка, чтобы совершить посадку. Однако разрешения на приземление командир судна так и не получил из-за штормового предупреждения. Переждав грозовой фронт в воздухе, цеппелин наконец начал снижение. Как раз в этот момент произошло возгорание в передней части дирижабля. Вскоре летательный аппарат, весь охваченный огнём благодаря легковоспламеняемому водороду, которым были заполнены его секции, рухнул на землю. Либо от огня, либо от травм, полученных при падении, погибли 35 пассажиров из 97, находящихся на борту.
Фото: Public Domain
Это происшествие привело к закату эры воздушных кораблей. Катастрофа была заснята на фото- и видеокамеры. Кадры разлетелись по всему свету. Крушение имело такой резонанс, что вскоре все пассажирские полёты на дирижаблях были отменены. Цеппелины продолжили использоваться для доставки грузов и некоторых военных целей, но недолго.
Пару лет спустя крупнейшие дирижабли были отправлены на слом, хотя существовали технологии, которые могли позволить сделать перелёты безопасными. Так, например, вместо легковоспламеняемого водорода вполне можно было использовать гелий. Правда, США, единственный экспортёр этого газа на планете на тот момент, отказался осуществлять поставки в Германию. Из-за этого «Гинденбург», изначально проектируемый под гелий, и был переоборудован под использование водорода.
Также не ясны и причины, которые привели к возгоранию в передней части «Гинденбурга». Самая популярная версия — практически невероятное совпадение атмосферных условий с недостатками конструкции самого дирижабля, что привело к воспламенению водорода в одной из секций. Но есть и теория заговора, согласно которой в носовую часть цеппелина было помещено взрывное устройство с часовым механизмом. Оно якобы должно было сработать в тот момент, когда дирижабль уже приземлился и все пассажиры покинули палубу. Однако из-за задержки в связи с грозовым фронтом часовой механизм якобы сработал в тот момент, когда люди ещё находились на борту, что и привело к трагедии.
Истинную причину не установили до сих пор и теперь уже вряд ли когда-либо установят. Нам же остаётся лишь сожалеть о том, что такое красивое и удобное средство передвижения по планете осталось в прошлом.
В наши дни дирижабли продолжают использоваться, но в основном в рекламных целях.
Фото: Creative commons/ AngMoKio
Недавно я посетил музей дирижаблей во Фридрихсхафене, который был открыт в 1996 году в здании бывшего речного порта на берегу Боденского озера и с тех пор является главной достопримечательностью разбомбленного во время Второй мировой города. Музей располагает самой большой в мире коллекцией исторических артефактов, касающихся темы дирижаблей а его абсолютным хайлайтом является реконструированная часть потерпевшего катастрофу дирижабля LZ 129 "Гинденбург" с каютами пассажиров, рестораном и частью каркаса. Музейная экспозиция дает прекрасное представление о том, как был устроен самый большой из когда-либо существовавших воздушных кораблей.
01. Музей расположен в самом красивом здании Фридрихсхафена на главной площади города в его самом центре. Будучи с визитом во Фридрихсхафене пройти мимо музея не получится - к нему ведут все дороги.
02. Центральную часть музея занимает реконструированная часть самого большого в мире дирижабля LZ 129 "Гинденбург", потерпевшего катастрофу в 1937 году. Тут восстановлена лишь часть гондолы "Гинденбурга", но масштабы все равно впечатляют.
03. Для лучшего понимания габаритов "Гинденбурга" его модель представлена рядом с макетом здания музея, современного дирижабля Zeppelin NT, самолета Вoeing 747 и какого-то большого корабля.
04. На площадке под реконструированным дирижаблем установлен автомобиль Maybach Zeppelin DS 8 1938 года выпуска. Фирма Maybach-Motorenbau GmbH, специализирующая на производстве авиамоторов, в связи с обязательствами по Версальскому договору, запрещающих Германии производство оружия, в 1921 году перешла на производство собственных автомобилей. Предприятие Maybach-Motorenbau GmbH изготавливало только шасси автомобилей, а кузова уже делали кузовные ателье - в то время это была распространенная практика в европейском автомобилестроении.
05. Maybach Zeppelin DS 8 производился во Фридрихсхафене в течении целого десятилетия с 1930 по 1940 годы. Автомобиль оснащался 12-цилиндровым двигателем, мощностью 200 л.с. и мог развивать максимальную скорость 170 км/ч - невероятные для того времени технические характеристики. Это была топовая модель в производственной линейке предприятия.
06. В 1920-е и 1930-е годы имена Maybach и Zeppelin были неотделимы друг от друга и стали символом высочайшего качества и впечатляющей надежности. В итоге для своего самого большого и люксового лимузина Майбах дал имя Цеппелин. Как раз в то время летом 1929 года дирижабль LZ 127 Graf Zeppelin, оснащенный двигателями Майбаха, совершил облет вокруг Земли, что подтвердило репутацию моторов Майбаха как мощных и надежных. Естественно, полеты LZ 127 Graf Zeppelin активно использовались для рекламных целей продукции Maybach Motorenbau GmbH.
07. Но вернемся к главной теме музейной экспозиции - дирижаблю "Гинденбург". Строительство LZ 129 было начато в 1931 году и длилось пять лет. Свой первый полет дирижабль совершил в 1936 году. На момент постройки это было самое большое воздушное судно в мире. Его длина составляла 246 метров, а максимальный диаметр 41,2 метра, в баллонах находилось 200 000 кубометров газа.
Схема внутреннего устройства "Гинденбурга"
08. Максимальный вес воздушного судна составлял 242 тонны из которых 124 тонны была полезная нагрузка. Дирижабль брал на борт 11 тонн почты, багажа и снаряжения, 88 000 литров топлива для четырех 16-цилиндровых дизелей производства Daimler-Benz, с эксплуатационной мощностью 900 л.с. каждый, 4500 литров смазочных материалов и 40 000 литров водяного балласта. Двигатели располагались на внешних гондолах, расположенных за пределами внешней оболочки в обтекаемых гондолах. Все остальное, включая пассажирскую гондолу, было размещено внутри внешнего корпуса. Воздушный корабль развивал скорость 125 км/ч и имел дальность полета на одной заправке 16 000 километров.
09. Поднимемся на борт и ознакомимся с внутренним устройством гондолы. Вход на борт дирижабля осуществлялся через откидывающиеся мостики.
10. В отличии от других дирижаблей того времени, LZ 129 был двухпалубным. Для улучшения аэродинамики пассажирская гондола, располагалась внутри внешнего корпуса. Экипаж воздушного судна состоял из 50-60 человек, для которых были предусмотрены 54 отдельных спальных места. Каюты экипажа были размещены не в гондоле, а внутри корпуса дирижабля.
11. Поднимаюсь на нижнюю палубу. На нижней палубе находились туалеты, душевые кабинки (впервые на дирижабле), электрическая кухня с лифтом для подачи готовых блюд на верхнюю палубу, столовая для экипажа, бар и салон для курильщиков, в котором располагалась единственная зажигалка на борту, так как перед посадкой в целях безопасности пассажиры и члены экипажа были обязаны сдавать спички, зажигалки и прочие огнеопасные устройства. Салон для курильщиков был оборудован специальной вентиляционной системой, которая создавала внутри избыточное давление во избежание проникновения внутрь водорода в случае его утечки, а вход внутрь салона осуществлялся через шлюз. Вдоль борта гондолы были оборудованы панорамные окна, через которые можно было наблюдать землю.
12. Такой вид имели туалеты на борту.
13. На верхней палубе располагались каюты пассажиров, большой зал-ресторан с панорамными окнами, помещение для прогулок а также библиотека. На фото коридор в секции пассажирских кают.
14. Для пассажиров были изначально предусмотрены 25 двухместных спальных кают, но потом число кроватей было увеличено до 72 и появились одноместные каюты.
Связано это было с тем, что дирижабль изначально планировался под использование гелия. Он чуть тяжелей водорода, но зато пожаробезопасный. В 1930 году во время своего первого коммерческого полета разбился самый большой британский дирижабль R101, в котором в качестве несущего газа использовался водород. Тогда от пожара, уничтожившего, дирижабль погибло 48 человек. Немцы учли этот опыт и проектировали свой воздушный "Титаник" под использование гелия. В 1930-е годы производить гелий умели только США, в которых действовало эмбарго на его экспорт (Helium Control Act 1927 года). Тем не менее немцы при планировании дирижабля исходили из того, что гелий для дирижабля будет получен. После прихода к власти в Германии НСДАП, Национальный совет по контролю за военными товарами (National Munitions Control Board) отказался снять запрет на экспорт. В результате "Гинденбург" был модифицирован под использования водорода, что позволило взять на борт еще больше полезной нагрузки и увеличить число пассажиров с 50 до 72.
15. Так выглядела одноместная каюта.
16. Оснащение кают было крайне спартанское - помимо кроватей, внутри находился складывающийся умывальник с теплой и холодной водой, зеркало, шкафчик для одежды, небольшой столик и кнопка вызова персонала. По сравнению с уровнем комфорта океанских лайнеров, каюты "Гинденбурга" предоставляли лишь самое необходимое без излишеств, поэтому пассажиры проводили практически все время в общественных помещениях гондолы, а каюты использовали лишь для сна.
17. Перейдем в самое крупное помещение на борту - зал-ресторан, оборудованный большими панорамными окнами. Примечательно, что реконструированная часть дирижабля "Гинденбург" была восстановлена по оригинальным чертежам и фотографиям, с присущей немцам тщательностью и вниманием к деталям.
Так выглядел оригинальный зал-ресторан дирижабля в прошлом:
18. Во время этой прогулки меня не покидало ощущение, что нахожусь на борту дирижабля, а не внутри реконструкции.
19. Рядом с помещением ресторана находится читальная комната, где были оборудованы также письменные столы.
20. Вся мебель, детали интерьера и сама гондола были изготовлены из алюминия так как вопрос снижения веса для дирижабля был одним из главных.
Еще один снимок из прошлого:
21. Вид из панорамного окна на стоящий внизу Майбах. Представляю, какие панорамы могли наблюдать пассажиры во время полета.
22. В музее реконструировали также часть каркаса "Гинденбурга", все элементы которого были изготовлены из легкого и прочного дюралюминия.
23. Даже воссозданная небольшая часть дирижабля впечатляет своими масштабами.
24. Дизельный 16-цилиндровый двигатель DB 602 (LOF 6) разработанный концерном Daimler Benz AG благодаря своему небольшому весу и высокой пожаробезопасности идеально подходил для использования на воздушных суднах. Четыре таких двигателя были установлены в "Гинденбурге" в гондолах, вынесенных за пределы оболочки. Эксплуатационная мощность одного такого дизеля составляла 900 л.с., а максимальная 1200 л.с. Мотор был сочленен с трансмиссией, которая уменьшала вдвое его обороты и вращала деревянный винт, диаметром 6 метров.
"Гинденбург" во время полета над Боденским озером. Каждая из четырех моторных гондол соединялась с главным корпусом мостиком и к каждой был приставлен дежурный механик, который следил за работой двигателя.
Внутри одной из моторных гондол "Гинденбурга"
Капитанская рубка.
25. Часть воссозданного дюралюминиевого каркаса дирижабля.
26. Внутри внешней оболочки дирижабля располагалось различное техническое оборудование, резервуары с водородом, водой, топливом и прочее. Доступ ко всем элементам воздушного судна обеспечивали продольные коридоры.
27. В восстановленной части не показаны баллоны с водородом - основа воздухоплавучести дирижабля. До посещения музея я думал, что водородом заполнено было все пространство внутри корпуса, а оказалось, что внутри были специальные баллоны, которые заполнялись легким газом.
Первый испытательный полет LZ 129 совершил 4 марта 1936 года. На фото запечатлены рабочие завода Цеппелин во Фридрихсхафене, провожающие дирижабль в первый полет.
С 26 по 29 марта 1936 года "Гинденбург" вместе с дирижаблем LZ 127 "Граф Цеппелин" совершил трехдневный полет над Германией, который широко использовался для агитации за партию национал-социалистов. Во время этого полета, который состоялся накануне выборов, с борта дирижабля сбрасывали агитационные материалы, призывающие голосовать за партию Гитлера. Впоследствии "Гинденбург" еще неоднократно использовался пропагандой в качестве символа встающей с колен Германской империи в том числе он присутствовал на церемонии открытия Олимпийских игр, состоявшейся 1 августа 1936 года в Берлине.
На фото "Гинденбург" у причальной мачты.
"Гинденбург" проектировался прежде всего для трансконтинентальных перелетов из Германии в Южную и Северную Америки, в частности в Рио-де-Жанейро и Нью-Йорк и уже 31 марта 1936 года воздушный лайнер отправился в свой первый трансконтинентальный полет из Фридрихсхафена в Рио-де-Жанейро, который прошел успешно. Спустя месяц состоялся первый коммерческий перелет из Фридрихсхафена в Нью-Йорк, точнее в городок Лейкхест (штат Нью-Джерси), где находился аэропорт для дирижаблей. Продолжительность полета составила рекордные 61,5 часов.
"Гинденбург" над Нью-Йорком.
До аварии "Гинденбург" совершил 17 успешных трансконтинентальных перелетов - 10 в США и 7 в Бразилию, перевезя 1600 пассажиров через Атлантику. Среднее время полета в Америку составляло 59 часов, обратно - 47 благодаря попутным воздушным течениям. Дирижабль был заполнен на 87% при полетах на американский континент и на 107% при возвращении в Европу, при этом дополнительных пассажиров размещали в офицерских кабинах. Билет в одну сторону в Нью-Йорк стоил в то время от 400 до 450 долларов США (в обе стороны 720-810 долларов), что эквивалентно сегодняшним 12 000 - 14 000 долларам США). Так что позволить себе подобное удовольствие могли лишь очень обеспеченные люди.
На фото билет на трансатлантический перелет на "Гинденбурге" по маршруту: Франкфурт-на-Майне - Рио-де-Жанейро.
В свой последний полет "Гинденбург" отправился вечером 3 мая 1937 года. Успешно преодолев Атлантику, 6 мая "Гинденбург" в назначенное время прибыл в Нью-Йорк и, немного покружив над городом, отправился в сторону авиабазы Лейкхерст, где была запланирована посадка. На борту находилось 97 пассажиров и членов экипажа.
Из-за грозового фронта, приближавшегося к авиабазе, дирижаблю пришлось пару часов покружить вдоль побережья, ожидая пока грозовой фронт уйдет в сторону, после чего он начал заход на посадку. В 19:11 дирижабль снизился до высоты 180 метров, в 19:20 дирижабль уравновесили, после чего с его носа сбросили причальные канаты. В 19:25 в районе кормы, перед вертикальным стабилизатором над 4-м и 5-м газовыми отсеками, произошло возгорание.
На фото горящий "Гинденбург" возле причальной мачты.
В течение 15 секунд огонь распространился на 20-30 метров в сторону носовой части цеппелина, после чего сдетoнировали резервуары с топливом и водородом. Через полминуты после возгорания "Гинденбург" упал на землю рядом со швартовочной мачтой.
Удивительно, но в этой страшной катастрофе многие выжили. Погибли 36 человек из 97 - 13 пассажиров, 22 члена экипажа и один сотрудник наземной службы. Часть команды во главе с капитаном воздушного судна Максом Пруссом были прижаты к земле пылающими обломками горящего корпуса, с сильными ожогами но им удалось выбраться из-под обломков горящего дирижабля.
Крушение "Гинденбурга" было заснято на кинокамеру, эта шокирующая кинохроника облетела весь мир и способствовала формированию общественного мнения против дирижаблей, хотя по количеству жертв это была лишь пятая авария в истории воздухоплавания.
Причины аварии так и остались загадкой. Немецкая следственная комиссия и американские эксперты, исследовавшие место катастрофы и обломки воздушного судна, сошлись на наиболее вероятной версии, согласно которой взрыв дирижабля был вызван утечкой водорода и воспламенением воздушной смеси от искры, возникшей в результате разницы потенциалов между частями наружной оболочки и каркасом. Сторонники теории заговоров считают, что причиной катастрофы стало срабатывание взрывного устройства, заложенного противниками национал-социалистов.
Авария флагмана флотилии дирижаблей и последующий резонанс в средствах массовой информации, поставили крест на коммерческом использовании воздушных судов и стали причиной заката эры огромных воздушных кораблей. Владелец дирижабля компания "Deutsche Zeppelin Reederei" отменила все последующие рейсы в США и Бразилию, а вскоре правительство Германии запретило пассажирские перевозки на дирижаблях, что стало началом конца эпохи, продлившейся более тридцати лет. Брат "Гинденбурга" - дирижабль LZ 130, который на момент катастрофы находился в стадии строительства хоть и был достроен до конца, но использовался несколько лет лишь только в военных и пропагандистских целях, после чего весной 1940 года по приказу министра авиации Германа Геринга был распилен на металлолом.
Лишь спустя 60 лет после той аварии в сентябре 1997 года в небо поднялся первый построенный за эти десятилетия дирижабль нового поколения Zeppelin NT, созданный тут же во Фридрихсхафене. В настоящее время его полеты над Фридрихсхафеном можно наблюдать практически ежедневно.
28. На сегодняшний день от более чем 30-летней истории мирового дирижаблестроения мало что сохранилось и большая часть артефактов того периода находится в лучшем музее, посвященном воздухоплаванию - музею Цеппелина во Фридрихсхафене.
29. Помимо реконструированной части "Гинденсбурга", тут экспонируются также обломки, оставшиеся после катастрофы самого большого в мире воздушного судна.
30. Элементы оригинального каркаса.
31. Есть также различные приборы снятые с распиленного на металл брата "Гинденбурга" - LZ 130. На фото гирокомпас.
32. Одна из пяти моторных гондол распиленного в том же 1940 году дирижабля LZ 127 Graf Zeppelin. После распила, эта гондола лежала без охраны под открытым небом и постепенно растаскивалась на сувениры коллекционерами, лишь в 1972 году работники фирмы Luftschiffbau Zeppelin GmbH спасли то, что уцелело.
33. Внутри гондолы находится 12-цилиндровый мотор VL 2 производства фирмы Maybach-Motorenbau GmbH. Это был последний мотор концерна, созданный для дирижаблей, он разрабатывался специально для дирижабля LZ 127 Graf Zeppelin и мог работать как на бензине, так и на газу. Мощность мотора составляла 570 л.с.
34. Следующая экспозиция демонстрирует модель "Гинденсбурга" и его ангара, который своими размерами не менее впечатляет, чем сам дирижабль.
Вот как это сооружение выглядело на снимках.
35. Рядом экспонируется верхушка причальной мачты с кусочком носа "Гинденбурга"
В общем если будете в тех краях, рекомендую посетить музей, там есть что посмотреть, к тому же в мире больше нет ничего подобного. Любителям истории воздухоплавания так и вовсе стоит включить Фридрихсхафен в программу своего отпуска в Германии.
166 лет назад 24 сентября состоялся первый полёт дирижабля с паровым двигателем. Первый управляемый аэростат – дирижабль был изобретён французом Анри Жиффаром.
Создание воздушного шара, без сомнения, было значительным шагом в сфере воздухоплавания. В 1783 году людям, казалось, что это было пределом их мечтаний. Полёты на воздушном шаре вызывали неподдельный восторг, один из аэронавтов 18 века писал: «Ничто не может сравниться с тем блаженством, которое я почувствовал, поднимаясь в небо». Однако прошло всего пол века и людям захотелось научиться противостоять ветру – воздушный шар был абсолютно неуправляемым.
Одним из первых идея создания управляемого аэростата посетила Анри Жиффара – рабочего железнодорожной мастерской в Париже. Мужчина не имел инженерного образования, однако он понимал, что первым шагом к реализации его идеи – и самой большой трудностью – был двигатель.
В середине 18 века паровой двигатель был достаточно развитым и заслуживал доверия, но стандартная паровая машина не подходила для установки на летательный аппарат: она была массивной и слишком тяжёлой. Анри работал над усовершенствованием «миниатюрного» двигателя на протяжении года. В итоге ему удалось уменьшить стандартный аппарат до 45 кг. В сочетании с мощностью в 3 лошадиные силы облегчённая конструкция двигателя была настоящим рекордсменом тех времён.
Форма оболочки дирижабля сильно отличалась от привычной формы воздушного шара. Баллон длинной 44 метра был покрыт металлической сетью и напоминал сигару с заострёнными концами. Котёл, двигатель, запасы угля и пассажиры размещались на платформе, которая крепилась к сети. За направление движения дирижабля отвечал пропеллер, диаметр трёх лопастей которого составлял три с половиной метра.
Масса аэростата достигала 150 кг, из которых сотня килограммов приходилась на котёл парового двигателя. Для наполнения оболочки «сигары» Жиффар использовал лёгкий светильный газ, горючий и взрывчатый. Для обеспечения безопасности Анри экранировал все компоненты двигателя, вывел дымовую трубу вниз и создал в ней искусственную тягу с помощью пара. Объём баллона в первой версии дирижабля составлял 2500 кубических метров.
Анри Жиффар не был доволен успехами первого опытного полёта. Из-за ветра дирижабль не был достаточно управляемым, машина не сделала полный круг, как планировал изобретатель. Аэростат развил скорость в 11 км/ч, Анри удавалось лишь немного отклоняться от курса, заданного потоком ветра.
Неудача не остановила Жиффара, он решил усовершенствовать своё изобретение. Новый дирижабль был намного больше первого, объём баллона составлял 3700 кубических метров. Во время очередного испытания Анри и его помощник едва не погибли – оболочка начала выходить из сети, к которой крепилась платформа аэроплавателей. Жиффар успел посадить платформу, когда баллон наконец выскользнул и исчез в воздухе.
Несмотря на предыдущие неудачи, Анри продолжал разработки, и новый его проект был чрезвычайно амбициозен – задуманная емкость баллона должна была составить порядка 220 000 кубических метров, а длинна этого летательного аппарата достигала в проекте около 600 метров. При этом расчетная максимальная скорость должна была приблизиться к 72 км/ч. Обеспечить такие выдающиеся показатели на тот момент не мог ни один двигатель, и Анри взялся за разработку принципиально нового силового агрегата. Котлов у него должно было быть несколько, при этом один из них использовал керосин, а другой – газ прямо из оболочки дирижабля! Увы, но планам изобретателя не суждено было сбыться т.к. его самочувствие начало ухудшаться, чему также сопутствовали проблемы со зрением. Возможно, это послужило одной из основных причин его самоубийства. 15 апреля 1882 года Анри простился с жизнью, намеренно отравившись хлороформом.
Работа Анри не осталась незамеченной – в процессе создания дирижабля он активно совершенствовал паровой двигатель и изобрёл паровой инжектор, который впоследствии получил широкое применение в промышленности.
Дирижабль относится к классу летательных аппаратов и по конструкции идентичен воздушному шару. В числе его отличительных особенностей находится большая грузоподъемность, способность длительного пребывания в воздушном пространстве, невысокая стоимость и причаливание на любую площадку. Единственным огорчением служит невысокая скорость км/ч, ограниченная 20 единицами. С развитием мощных моделей воздушных аппаратов, в современном обществе усиливается интерес, кто создал первый дирижабль и где их можно использовать. Это очень красивые и мощные машины, переживающие сегодня второе рождение. На фото – современный отечественный дирижабль.
Как все начиналось
Как следует из летописи, первый дирижабль в мире, управляемый французом Анри-Жак-Жираром, поднялся в небо над Версалем в сентябре 1852 года. Длина веретенообразной формы, оснащенной паровым двигателем, достигала 4,4 м. В тот период многие страны стали создавать свой дирижабль первый полет их чудо-аппаратов зафиксирован в истории:
- Дирижабль Дюпона де Лом стартовал в 1872 году.
- Механик из Германии Генлейн оборудовал воздушное судно газовым двигателем, благодаря которому скорость увеличилась до 19 км/час.
- «Франция» - один из первых дирижаблей, построенных в Европе, на котором братья Тиссадьеустановили аккумуляторные батареи.
Дирижабль "Франция"
- В Германии воплощение идеи принадлежит разведчику Фердинанду фон Цеппелину, представившего новую разработку в 1900 году. На протяжении всей своей жизни граф Цеппелин совершенствовал свои проекты, а в 1911 году создал пассажирский дирижабль «Эрзац Дойчланд», способный разместить на борту 20 человек. С той поры дирижабль графа стал именоваться цеппелином.
- Впервые двигатель внутреннего сгорания был установлен капитаном Костовичем на дирижабль «Россия». Сам двигатель находится в музее Монино.
Дирижаблестроение в России
Дерзновенная мечта о полетах согревала души не одного поколения людей, живущих на земле. Ещё задолго до наступления эпохи воздухоплавания Петр Великий, он был уверен, что внуки покорят голубой купол.
Первый дирижабль в России «Кречет»
Толчком к развитию летательных аппаратов послужила Крымская война, после которой в 1869 году была создана специальная комиссия, курировавшая изобретения аэростата, используемого в военных целях.1 августа 1970 принято считать днем рождения военного воздухоплавания, однако, первый дирижабль в России под названием «Кречет» появился лишь в 1909 году. Затем были созданы «Ястреб», «Сокол» и «Голубь». В 1911 году страна занимала третью позицию в этой области.
Дирижаблестроение в СССР активно развивалось в 20-30 годах, в те годы появился «Осоавиахим», которым управлял сам Умберто Нобиле. Скорость его достигала 113 км/ч, вместимость – 20 человек.
С появлением самолетов спрос на неповоротливые модели резко снизился. Однако, в годы Второй мировой войны они десятками зависали над городами, срезая тросами крылья у вражеских штурмовиков.
Дирижабли первой мировой
Перспективность дирижаблей в военных целях была настолько очевидной, что оснащение армий началось задолго до начала военных действий. Целые флотилии судов использовались в роли грузовых транспортировщиков, разведчиков и бомбардировщиков. В этой сфере лидировала Россия (более 20 штук), за ней – Германия (18) и Австро-Венгрия (10). При этом, «Астру», «Буревестник» и «Кондор» Россия закупила за рубежом, а остальные суда построила на Ижорском и Балтийском заводах. Отечественные инженеры считали, что недорогой мягкий дирижабль лучше, чем громадный прототип, в который легче попасть с земли и поджечь.
Чем заполняли первые дирижабли
Аппараты изначально работали на водороде, который, легче воздуха, а в последующем его заменил и гелий. Именно водород тал причиной гибели «Гинденбурга» , летевшего с пассажирами через Атлантику и считавшегося самым большим судном в Германии.
Дирижабль!
Дирижабль - это летательный аппарат легче воздуха, представляющий собой комбинацию аэростата с силовой установкой (обычно это двигатель внутреннего сгорания с воздушным винтом) и системой управления ориентацией (рули управления), благодаря чему дирижабль может двигаться в любом направлении независимо от направления воздушных потоков.
Термин «дирижабль» происходит от французского слова «dirigeable» - управляемый.
Первые полёты дирижаблей!
Идея создания дирижабля была предложена и сформулирована в 1783 году изобретателем Жаном Батистом Мари Шарль Мёнье. Он предложил конструкцию дирижабля с оболочкой в форме эллипсоида. Управляться дирижабль должен был с помощью трёх пропеллеров, вращаемых вручную усилиями 80 человек. Изменяя объём газа в аэростате путём использования баллонета, предполагалось регулировать высоту полёта дирижабля, и поэтому он предложил две оболочки - внешнюю основную и внутреннюю.
Практический полет дирижабля состоялся только 24 сентября 1852 года. Это был дирижабль с паровым двигателем конструкции Анри Жиффара, который позаимствовал многие идеи у Мёнье.
Следующий технологический прорыв был совершён в 1884 году, когда был осуществлён первый полностью управляемый свободный полёт на французском военном дирижабле с электрическим двигателем La France Шарлем Ренаром и Артуром Кребсом. Длина дирижабля составила 52 м, объём - 1900 м³. За 23 минуты дирижабль пролетел расстояние в 8 км при помощи двигателя мощностью 8,5 л. с.
Все первые дирижабли были недолговечны и чрезвычайно непрочны. Регулярные управляемые полёты дирижаблей не совершались до появления двигателя внутреннего сгорания.
19 октября 1901 года французский воздухоплаватель Альберто Сантос-Дюмон после нескольких попыток облетел со скоростью чуть более 20 км/час Эйфелеву башню на своём аппарате Сантос-Дюмон номер 6.
Дирижабль Сантос-Дюмон номер 6, 1901 год.
Параллельно с развитием мягких дирижаблей было начато и развитие жёстких дирижаблей. Впоследствии именно жёсткие дирижабли смогли переносить больше груза, чем самолёты, и это положение сохранялось в течение многих десятилетий. Много для создания жестких дирижаблей, и развития их конструкции, сделал немецкий граф, которого звали Фердинанд фон Цеппелин.
Строительство первых дирижаблей-Цеппелинов началось в 1899 году на плавающем сборочном цехе на Боденском озере в Заливе Манзелл, Фридрихсхафен. Оно было организовано на озере потому, что Граф фон Цеппелин, основатель завода, истратил на этот проект все своё состояние и не располагал средствами для аренды земли под завод.
Опытный дирижабль «LZ 1» (LZ обозначало «Luftschiff Zeppelin») имел длину 128 м и балансировался путём перемещения веса между двумя гондолами; на нём были установлены два двигателя Даймлер мощностью 14,2 л.с. (10,6 кВт).
Первый полёт Цеппелина «LZ 1» состоялся 2 июля 1900 года. Полет Цеппелина «LZ 1» продолжался всего 18 минут, поскольку дирижабль был вынужден приземлиться на озеро после того, как механизм балансирования веса сломался. После ремонта Цеппелина «LZ 1» технология жёсткого дирижабля успешно была испытана в последующих полётах. Был побит рекорд скорости французского дирижабля La France (6 м/с) на 3 м/с, но этого ещё было недостаточно для привлечения значительных инвестиций в дирижаблестроение. Необходимое финансирование Фердинанд фон Цеппелин получил через несколько лет. И первые же полёты его дирижаблей убедительно показали перспективность их использования в военном деле.
К 1906 году Фердинанд фон Цеппелин сумел построить усовершенствованный дирижабль жесткой конструкции, который заинтересовал военных.
В военных целях применялись поначалу полужёсткие, а затем мягкие дирижабли «Парсеваль», а также дирижабли «Цеппелин» жёсткого типа.
В 1913 году был принят на вооружение жёсткий дирижабль «Шютте-Ланц». Сравнительные испытания этих воздухоплавательных аппаратов в 1914 году показали превосходство дирижаблей жёсткого типа.
В 1910 году была открыта первая в Европе воздушная пассажирская линия Фридрихсхафен-Дюссельдорф, по которой курсировал дирижабль «Германия».
В январе 1914 года Германия по общему объёму (244 000 м³) и по боевым качествам своих дирижаблей обладала самым мощным воздухоплавательным флотом в мире.
В Российской Империи первый технически обоснованный проект большого грузового дирижабля был предложен в 1880-х годах русским учёным Константином Эдуардовичем Циолковским.
В конце 19-го века в русской армии действовал отдельный воздухоплавательный парк, состоявший в распоряжении Комиссии по воздухоплаванию, голубиной почте и сторожевым вышкам. На манёврах 1902-1903 годов в Красном Селе, Бресте и Вильно проверялись способы использования воздушных шаров в артиллерии и для воздушной разведки (наблюдения). Убедившись в целесообразности применения привязных шаров, Военное министерство приняло решение создать специальные подразделения при крепостях в Варшаве, Новгороде, Бресте, Ковно, Осовце и на Дальнем Востоке, в составе которых имелось 65 шаров. К изготовлению дирижаблей в России приступили в 1908 году.
Военное использование дирижаблей!
Перспективность применения дирижаблей в качестве бомбардировщиков была понята в Европе задолго до того, как дирижабли были использованы в этой роли. Герберт Уэллс в своей книге «Война в воздухе» (1908) описал уничтожение боевыми дирижаблями целых флотов и городов.
В отличие от аэропланов (роль бомбардировщиков выполняли лёгкие разведывательные самолёты, пилоты которых брали с собой несколько небольших бомб), дирижабли в начале мировой войны уже были грозной силой.
Наиболее мощными воздухоплавательными державами были Россия, имевшая в Петербурге крупный «Воздухоплавательный парк» с более чем двумя десятками аппаратов, и Германия, обладавшая 18 дирижаблями. В состав военно-воздушного флота Австро-Венгрии накануне первой мировой войны входило 10 дирижаблей.
Военные дирижабли находились в непосредственном подчинении у главного командования. Иногда они придавались фронтам или армиям. В начале войны дирижабли выполняли боевые задания под руководством командируемых на дирижабли офицеров генерального штаба. В этом случае командиру дирижабля отводилась роль вахтенного офицера. Благодаря успешности конструкторских решений графа Цеппелина и фирмы Шютте-Ланц Германия имела в этой области значительное превосходство над всеми другими странами мира, которое при правильном его использовании могло принести большую пользу, в частности для глубокой разведки. Немецкие военные дирижабли могли преодолеть со скоростью 80-90 км/ч расстояние в 2-4 тыс. км и обрушить на цель несколько тонн бомб. Например, 14 августа 1914 года в результате налёта одного немецкого дирижабля на Антверпен было полностью разрушено 60 домов, и ещё 900 повреждено.
Для скрытного подхода к цели дирижабли старались использовать облачность. При этом, ввиду несовершенства навигационного оборудования тех времён и необходимости визуального наблюдения поверхности для достижения точного выхода на цель, в оборудование военных дирижаблей входили наблюдательные гондолы: малозаметные, оборудованные телефонной или радиосвязью капсулы с наблюдателем, которые спускались с дирижаблей вниз на тросах длиной до 915 м.
Однако уже к сентябрю 1914 года, потеряв 4 аппарата, немецкие дирижабли перешли только на ночные операции. Огромные и неповоротливые, они были прекрасной целью для вооружённых аэропланов противника, к тому же они были наполнены крайне пожароопасным водородом. Очевидно, что им на смену неизбежно должны были прийти более дешёвые, манёвренные и устойчивые к боевым повреждениям аппараты.
«Золотой Век» дирижаблей!
После окончания первой мировой войны в США, Франции, Италии, Германии, в СССР и других странах продолжилось строительство дирижаблей различных систем.
Годы между первой и второй мировыми войнами отмечены существенным прогрессом в технологии дирижаблестроения.
Первым аппаратом легче воздуха, пересёкшим Атлантику, стал британский дирижабль R34, который в июле 1919 года с командой на борту совершил перелёт из Восточного Лотиана, Шотландия на Лонг-Айленд, Нью-Йорк, а затем вернулся в Пулхэм, Англия.
В 1924 году состоялся трансатлантический полёт дирижабля построенного в Германии LZ 126 (названного в США ZR-3 «Los Angeles»).
В 1926 году совместная норвежско-итало-американская экспедиция под руководством Р. Амундсена на дирижабле «Норвегия» (N-1 «Norge») конструкции Умберто Нобиле осуществила первый трансарктический перелёт о. Шпицберген - Северный Полюс - Аляска.
К концу 1920-х годов технология дирижаблестроения продвинулась до весьма высокого уровня.
Например, германский жесткий дирижабль LZ-127 "Graf Zeppelin". Длина 237 м, диаметр 30 м, 5 двигателей, скорость 135 км/час, грузоподъемность 60 т, объем оболочки 105.000 куб.м, построен на верфях Цеппелина в 1928 году.
Немецкий дирижабль «Граф Цеппелин» на испытаниях.
В сентябре и октябре 1929 года дирижабль LZ 127 «Граф Цеппелин» выполнил первые трансатлантические рейсы.
В этом же,1929 году, дирижабль «Граф Цеппелин» с тремя промежуточными посадками совершил свой легендарный кругосветный перелёт. За 20 дней он преодолел более 34 тысяч километров со средней полётной скоростью около 115 км/ч.
Летом 1931 года состоялся известный полёт дирижабля «Граф Цеппелин» в Арктику, а вскоре дирижабль приступил к выполнению относительно регулярных пассажирских рейсов в Южную Америку, продолжавшихся до 1937 года.
Путешествие в дирижабле этой эпохи по комфортабельности значительно превосходило тогдашние (а в некоторых отношениях и современные) самолёты. В корпусе пассажирского дирижабля часто имелся ресторан с кухней и салон.
Например, британский жёсткий дирижабль R101 имел 50 одно-, двух- и четырёхместных пассажирских кают со спальными местами, расположенными на двух палубах, столовую на 60 человек, две прогулочные палубы с окнами вдоль стен. Пассажирами использовалась в основном верхняя палуба. На нижней палубе находились кухни и туалеты, а также размещался экипаж. Имелась даже отделанная асбестом комната для курения на 24 человека.
Пассажиры дирижабля R101 на прогулочной палубе.
На дирижабле «Гинденбурге» имел место запрет на курение. Все, кто находился на борту, включая пассажиров, перед посадкой были обязаны сдавать спички, зажигалки и прочие устройства, способные вызвать искру.
Германский дирижабль «Гинденбург» в полете.
Один из крупнейших дирижаблей в мире - американский военный дирижабль «Акрон» номинальным объёмом 184 тыс. м³ - мог нести на борту до 5 небольших самолётов, несколько тонн груза и теоретически был способен пролететь без посадки около 17 тыс. км.
Сборка дирижабля «Акрон» на заводе.
Дирижабль «Акрон» на причале.
Американский дирижабль «Акрон» в полете.
Дирижабли в СССР!
В СССР дирижаблям уделялось много внимания, даже была создана специальная организация «Дирижаблестрой», которая построила и сдала в эксплуатацию более десяти дирижаблей мягкой и полужёсткой систем.
В 1937 году крупнейший советский дирижабль «СССР-В6» объёмом 18 500 м³ установил мировой рекорд продолжительности полёта - 130 часов 27 минут.
После войны в СССР построили несколько полужестких дирижаблей береговой охраны, прежде всего для использования в арктических областях.
Последним советским дирижаблем был «СССР-В12 бис», построенный в 1947 году.
Дирижабль СССР-В12.
В начале 1980-х годов, были проведены расчёты дирижабля для нужд ВМФ, но из-за начавшихся проблем с финансированием во время перестроечных реформ проект был законсервирован.
После распада СССР госпредприятие «ДКБА», которое занималось проектированием воздушных наров, аэростатов и дирижаблей, возглавило российскую отрасль воздухоплавательных технологий, и стало стержневым предприятием нарождающейся индустрии.
В 1990-е годы ДКБА разрабатывает проект дирижабля мягкой конструкции 2ДП с грузоподъёмностью около 3 тонн, а после пересмотра технического задания и указания на необходимость создание аппарата с большей грузоподъёмностью проект продолжается под названием «дирижабль ДС-3». В 2007 году подготовлен аванпроект этого аппарата.
Российский дирижабль ДС-3.
Сегодня в России ведутся разработки дирижаблей с грузоподъёмностью 20, 30, 55, 70, 200 тонн. Проведена значительная часть работ по проекту дирижабля «линзообразной» формы ДП-70Т, который предназначен для транспортировки грузов с безэллинговой круглогодичной эксплуатацией во всех климатических зонах. На конструктивной основе этого дирижабля проработаны варианты дирижабля с грузоподъёмностью 200-400 т.
В конце 1980-х начале 1990-х годов, в СССР появился проект «Термоплан», отличительной особенностью которого являлось использование для создания подъёмной силы помимо гелиевой секции дирижабля и секции с воздухом, нагреваемым двигателями (идея, высказанная еще К. Э. Циолковским в 1890-х годах). Благодаря этому удалось снизить вес непроизводительного балласта на 70-75% в сравнении с дирижаблями других конструкций и, следовательно, повысить экономичность (до 28,125 грамм на тонно-километр для проектной грузоподъёмности 2000 тонн). Кроме того, такому дирижаблю не нужны закрытые эллинги и причальные мачты, что резко снижает стоимость обслуживающей инфраструктуры. Дискообразная форма корпуса позволяет осуществлять полёт при боковом и встречном ветре в 20 м/с.
Дирижабль «Термоплан».Термоплан
Возможно, испытания дискообразных дирижаблей и стали причиной множества легенд о летающих тарелках.
Дирижабли в США!
Разработка дирижаблей в США, Пентагоном, ведётся по двум направлениям. С одной стороны, создаются небольшие дешёвые аэростаты и дирижабли тактического назначения, с другой стороны - ведутся работы по проектированию стратосферных дирижаблей стратегического назначения.
Так, в начале 2005 года, американские военные объявили об испытаниях на полигоне в Аризоне мини-аэростата «Combat SkySat Phase 1», который позволил связаться наземным службам на расстоянии в 320 км. Масса мини-аэростата около 2 кг, при массовом производстве стоимость может составлять около 2000 USD.
Военным американским дирижаблям найдётся применение и в разрабатываемой программе Future Combat Systems. Именно с помощью дирижаблей высокой грузоподъёмности США планируют перебрасывать технику к местам военных конфликтов.
В феврале 2005 года в Ираке Пентагон провёл испытания дирижабля «MARTS» (Marine Airborne Re-Transmission Systems), который снабжён аппаратурой, позволяющей поддерживать связь с подразделениями в радиусе 180 км. Он способен противостоять ветру до 90 км/час и в течение двух недель висеть в воздухе без наземного обслуживания.
Американская компания «JP Aerospace» готовит к испытаниям 53-метровый V-образный дирижабль «Ascender». Первый полёт предусматривает подъём на высоту около 30 км и возвращение на землю. В случае успешных испытаний Пентагон предполагает возможность открыть финансирование на постройку крупного трёхкилометрового V-образного дирижабля стратосферного назначения.
Дирижабль! Особенности дирижаблестроения!
Поскольку дирижабль является летательным аппаратом легче воздуха, то он будет «плавать» в воздухе за счёт выталкивающей силы, если его средняя плотность равна или меньше плотности атмосферы. Обычно в оболочку классического дирижабля закачивают газ легче воздуха (водород, гелий), при этом грузоподъёмность дирижабля пропорциональна внутреннему объёму оболочки с учётом массы конструкции.
На ранних дирижаблях весь газ помещали в оболочке с единым объёмом, с простыми стенками из промасленной или лакированной ткани. Впоследствии оболочки стали делать из прорезиненной ткани или других (синтетических) материалов однослойными или многослойными для предотвращения утечек газа и увеличения их срока службы, а объём газа внутри оболочки стали разделять на отсеки - баллоны.
В современном дирижаблестроении для изготовления оболочки дирижабля считается перспективным применение прочных стеклопластиков и металлопластиков.
Современные дирижабли могут быть оснащены системой управления подъёмной силой, в которой может использоваться аэродинамическая подъёмная сила оболочки, возникающая при увеличении угла её атаки, а также путём сжатия атмосферного воздуха и хранения его в баллонетах внутри оболочки или выпуска его из баллонетов. Кроме того, в состав оболочки обязательно включаются газовые (для несущего газа) предохранительные клапаны (для предупреждения разрыва оболочки из-за увеличения растягивающих оболочку сил при увеличении высоты полёта и при увеличении в ней температуры), а также предохранительные воздушные клапаны на воздушных баллонетах. Газовые клапаны открываются только после того, когда полностью опорожнятся воздушные баллонеты.
На первых дирижаблях полезный груз, экипаж и силовую установку с запасом топлива размещали в гондоле. Впоследствии двигатели были перенесены в мотогондолы, а для экипажа и пассажиров стала выделяться пассажирская гондола.
Кроме оболочки, гондол и движителя в конструкции классического дирижабля предусмотрена обычно простейшая гравитационная и аэродинамическая система управления ориентацией и стабилизацией аппарата. Гравитационная система может быть как пассивной, так и активной. Пассивная гравитационная стабилизация осуществляется по тангажу и крену даже при нулевой скорости полёта, если гондола (гондолы) установлена ниже (в нижней части) оболочки (смотрите рисунки 2 и 3). При этом, чем больше расстояние между оболочкой и гондолой, тем больше устойчивость аппарата к возмущающим воздействиям. Активная гравитационная стабилизация и ориентация обычно осуществлялась по тангажу путём перемещения вперёд или назад (вдоль продольной оси аппарата) некоторого груза или балласта, причём, чем жёстче конструкция аппарата, тем управляемость лучше. Аэродинамическая же стабилизация и ориентация аппарата осуществляется по тангажу и курсу (рысканию) при помощи хвостового оперения (аэродинамических стабилизаторов и рулей) только при значительной скорости его полёта. При незначительной скорости полёта эффективность аэродинамических рулей недостаточна для обеспечения хорошей маневренности аппарата. На современных дирижаблях всё чаще применяется активная автоматическая система ориентации и стабилизации по трём его строительным осям, где в качестве исполнительных органов системы применяются поворотные винтовые движители.
Устройства причаливания на первых аппаратах представляли гайдропы - тросы по 228 или больше метров длиной, свободно свисающие с оболочки. При снижении дирижабля до необходимой высоты многочисленная причальная команда хваталась за эти тросы, притягивая дирижабль к точке посадки. Впоследствии для причаливания дирижаблей стали строить причальные мачты, а сами аппараты снабжать автоматическим причальным узлом.
Дирижабли! Типы дирижаблей!
Дирижабли, изготавливаемые и эксплуатируемые в разные времена и до настоящего времени, различаются по следующим типам, назначению и способам.
По типу оболочки: мягкие, полужёсткие, жёсткие.
По типу силовой установки: с паровой машиной, с бензиновым двигателем, с электродвигателем, с дизелями, с газотурбинным двигателем.
По типу движителя: крыльевые, с воздушным винтом, с импеллером, реактивные.
По назначению: пассажирские, грузовые, военные.
По способу создания архимедовой силы: наполнением оболочки газом легче воздуха, подогревом воздуха в оболочке (термодирижабли), вакуумированием оболочки, комбинированные.
По способу управления подъёмной силой: стравливание подъёмного газа, изменение температуры подъёмного газа, закачка/стравливание балластного воздуха, изменяемый вектор тяги силовой установки, аэродинамический.
Дирижабли! Полёт дирижабля!
В полёте классический дирижабль обычно управляется одним или двумя пилотами, причём первый пилот в основном поддерживает заданный курс аппарата, а второй пилот непрерывно следит за изменением угла тангажа аппарата и вручную с помощью штурвала либо стабилизирует его положение, либо изменяет угол тангажа по команде командира. Набор высоты и снижение производят, наклоняя дирижабль рулями высоты или поворотом мотогондол - движители тогда тянут его вверх или вниз.
Дирижабли! Причаливание дирижабля!
При причаливании дирижабля находящиеся на земле люди подбирали сброшенные с разных точек дирижабля канаты и привязывали их к подходящим наземным объектам.
Крупные классические дирижабли 1930-х годов практически не были приспособлены к посадке на не оборудованную площадку, как это может сделать, например, вертолёт. Данные эксплуатационные ограничения вызваны несоизмеримостью управляющих воздействий и ветровых возмущений, то есть из-за недостаточной манёвренности.
С вершины причальной мачты сбрасывали гайдроп, который прокладывали по земле по ветру. Дирижабль подходил к мачте с подветренной стороны, и с его носа также сбрасывали гайдроп. Люди на земле связывали эти два гайдропа, и затем лебёдкой дирижабль подтягивали к мачте - его нос фиксировался в стыковочном гнезде. Причаленный дирижабль может свободно вращаться вокруг мачты, как флюгер.
Причальная башня с дирижаблем.
При взаимодействии дирижаблей с флотом использовались специальные судна-матки, оборудованные причальными мачтами.
Преимущества и недостатки дирижаблей!
Преимущества:
Большие грузоподъёмность и дальность беспосадочных полётов.
В принципе, конструктивно достижима более высокая надёжность и безопасность, чем у самолётов и вертолётов. Даже в крупных катастрофах дирижабли показали высокую выживаемость людей.
Меньший, чем у вертолётов, удельный расход топлива и, как следствие, меньшая стоимость полёта в расчёте на пассажиро-километр или единицу массы перевозимого груза.
Размеры внутренних помещений могут быть очень велики.
Длительность нахождения в воздухе может измеряться неделями.
Дирижаблю не требуется взлётно-посадочной полосы (но зато требуется причальная мачта) - более того, он может вообще не приземляться, а просто «зависнуть» над землёй (что, впрочем, осуществимо только при отсутствии сильного бокового ветра).
Недостатки:
Относительно малая скорость по сравнению с самолётами и вертолётами (как правило до 160 км/ч) и низкая маневренность - в первую очередь из-за малой эффективности аэродинамических рулей в канале курса при малой скорости полёта и из-за малой продольной жёсткости оболочки.
Сложность приземления из-за низкой манёвренности.
Зависимость от погодных условий (особенно при сильном ветре).
Очень большие размеры требуемых ангаров (эллингов), сложность хранения и обслуживания на земле.
Относительно высокая стоимость обслуживания дирижабля, особенно больших размеров. Как правило, для современных малых дирижаблей требуется так называемая причально-стартовая команда, составляющая от 2 до 6 человек. Американские военные дирижабли 1950-1960-х годов требовали усилий около 50 матросов для надёжной посадки, и поэтому после появления надёжных вертолётов они были сняты с вооружения.
Относительно низкая надёжность и долговечность оболочки.
Современное дирижаблестроение!
Современные технологии позволяют создавать модели дирижаблей, уменьшая многие присущие им ранее недостатки!
Это позволяет современным дирижаблям решать важные и сложные задачи!
И конечно, дирижабли будущего расширят существующие горизонты в области дирижаблестроении!
Дирижабли и дирижаблестроение! Дирижабль - управляемый!
