Бесплатная техническая библиотека

Дирижабль. История изобретения и производства

Справочник / История техники, технологии, предметов вокруг нас

 Комментарии к статье

Дирижабль (от фр. dirigeable - управляемый) - летательный аппарат легче воздуха, представляющий собой комбинацию аэростата с винтовым электрическим двигателем, либо с двигателем внутреннего сгорания и системы управления ориентацией (рули управления), благодаря которой дирижабль сможет двигаться в любом направлении независимо от направления воздушных потоков.

Дирижабль в полете

От начала истории летательных аппаратов легче воздуха - аэростатов и дирижаблей - до ее, казалось бы, полного завершения прошло всего чуть более 150 лет. В 1783 году братья Монгольфье подняли в воздух свободный аэростат, а в 1937-м на причальной мачте в Лейкхерсте (США) сгорел построенный в Германии дирижабль LZ-129 Gindenburg, на борту которого находилось 97 человек. Тридцать пять из них погибли, а катастрофа так потрясла мировую общественность, что склонила великие державы к прекращению строительства крупных дирижаблей. Так миновала целая эпоха в воздухоплавании, последние 40 лет которой пришлись на развитие жестких дирижаблей, называемых цеппелинами (по имени одного из главных разработчиков - немецкого генерала графа Фердинанда фон Цеппелина).

Если животный мир развивался от внешнего скелета (как у пауков и ракообразных) к внутреннему, то эволюция летающих аппаратов легче воздуха шла обратным путем.

Воздушный шар братьев Монгольфье был не управляем. А ведь, создавая летательные аппараты, изобретатели хотели как раз передвигаться в выбранном направлении.

И через год военный инженер и ученый, известный математик и изобретатель Жак Менье представил в Парижскую академию свой проект, который назвал словом "управляемый" - "дирижабль".

Он предложил делать аппарат не шарообразным, а вытянутым, как веретено. А для сохранения в полете формы и упругости вставить во внешнюю оболочку что-то вроде прорезиненного мешка (баллонет). Поскольку водород просачивался через оболочку дирижабля, накачанный в баллонет воздух должен был восполнять утечку и, кроме того, регулировать высоту полета.
Впоследствии такой и была конструкция дирижаблей, но тогда не был еще создан достаточно легкий и мощный двигатель, а существовавшие паровые машины Джеймса Уатта были слишком тяжелы.

Дирижабль Менье, 1784 г.

Лишь в 1852 году французский конструктор Анри Жиффар создал первый управляемый аэростат с паровой машиной. При этом он присоединил баллон аппарата к прочному продольному стержню, что придало конструкции дополнительную жесткость. Ведь иначе его удлиненная оболочка могла изгибаться и даже складываться пополам, а это делало полет невозможным.

Дирижабль Жиффара, 1852 г.

Особая тема - материал для оболочек. Поскольку долгое время для наполнения летательных аппаратов использовался водород, оболочка должна была быть не только прочной, легкой и стойкой к солнечным лучам, но и газонепроницаемой. При этом улучшение одних качеств могло вести к ухудшению других. К примеру, чем лучше была газонепроницаемость, тем тяжелее ткань. Тем не менее эти ткани пропускали за сутки до десяти литров газа на квадратный метр и быстро старели. К концу 20-х годов известная американская фирма Goodyear создала легкую аэростатную ткань с покрытием из желатина, а немцы начали разработку полимерных пленок.

Тем временем инженеры пытались решить проблему жесткости дирижаблей. Следующим шагом стала разработка итальянского конструктора и полярного исследователя Умберто Нобиле (с 1938-го по 1946 год - начальник советского КБ "Дирижаблестрой", руководитель создания самого большого советского дирижабля "СССР-В6 Осоавиахим"). Он разместил жесткую ферму внутри аппарата. "Позвоночник" хоть и улучшил характеристики дирижаблей, но не решил проблем настоящей жесткости конструкции. Нужен был "панцирь".

Мысль сделать корпус металлическим пришла австрийскому конструктору Давиду Шварцу после того, как традиционно наполненный водородом и оборудованный бензиновым двигателем аэростат его предшественника Германа Вельферта взорвался в воздухе. В том же 1897 году в Берлине взлетел управляемый аэростат Шварца, корпус которого был уже выполнен из клепаного алюминия, однако неполадки двигателя заставили совершить аварийную посадку, во время которой аппарат пришел в негодность и более не восстанавливался.

Ознакомившись с работами Шварца, отставной генерал граф фон Цеппелин увидел их перспективность, но также понял, что применявшаяся ранее тонкостенная жесткая оболочка не панацея: действующие в полете изгибающие нагрузки неизбежно создавали бы усилия, вызывающие образование складок и разрушающие самый прочный материал.

Он придумал каркас из легких коробчатых ферм, склепанных из алюминиевых полос с проштампованными в них отверстиями.

Каркас выполнялся из кольцеобразных ферменных шпангоутов, соединенных между собой такими же стрингерами. Между каждой парой шпангоутов размещалась камера с водородом (всего 1217 штук), так что при повреждении двух-трех внутренних баллонов остальные поддерживали бы летучесть, и аппарат бы не пострадал.

Проведя вместе со своим помощником инженером Теодором Кобером прочностные расчеты и испытания элементов конструкции, Цеппелин убедился, что задача выполнима. Однако с подачи местных ученых, не веривших в идеи графа, газеты прозвали его поначалу "спятившим аристократом".

Тем не менее, через два года после аварии аэростата Шварца Цеппелин, вложив все свои сбережения, начал строить аппарат, названный без ложной скромности Luftschiffbau Zeppelin ("Воздушный корабль Цеппелина" - LZ-1). И летом 1900 года сигарообразный восьмитонный гигант длиной 128 м, диаметром 12 м, объемом 11,3 тыс. м3, совершив 18-минутный успешный полет, превратил слывшего едва ли не городским сумасшедшим генерала фон Цеппелина в национального героя.

Дирижабль LZ-1

Страна, недавно проигравшая войну с Францией, восприняла идею генерала о чудо-оружии на ура. Поклонники цеппелинов собрали больше шести миллионов рейхсмарок, ставших уставным капиталом акционерного общества Luftschiffbau Zeppelin GmbH. И к Первой мировой войне Цеппелин построил несколько машин длиной 148 м, развивавших скорость до 80 км/ч, которые с началом боевых действий тут же отправились бомбить Англию, считавшую себя неприступной под защитой Ла-Манша. Эти парившие на огромной для того времени высоте воздушные левиафаны не боялись тогдашних самолетов и артиллерии, а идеальная пригодность для воздушной разведки искупала недостатки в точности бомбометания.

И даже когда срочно мобилизованные ресурсы англичан дали им возможность создать эффективную зенитную артиллерию и самолеты, способные штурмовать высоту, цеппелины стали транспортниками для доставки подкрепления, оружия и военного снаряжения гарнизонам немецких колоний в Африке.

В 1917 году на верфи Цеппелина был построен LZ-104, развивавший крейсерскую скорость 80 км/ч, способный нести пять тонн бомбовой нагрузки на расстояние до 16 тыс. км. Другими словами, он мог бы достигать берегов Америки. Этот цеппелин не успел поучаствовать в сражениях, а после поражения Германии был взорван своим экипажем. Всего же с 1900-го по 1916 год в Германии было построено 176 дирижаблей. Первая мировая поставила производство на поток, и со стапелей было отпущено в небо 123 машины.

Дирижабль LZ-104

Фердинанд фон Цеппелин не дожил до конца войны, после которой проигравшая Германия стала расплачиваться по репарациям его детищами. По Версальскому договору ей запрещалось производить многое, в том числе и дирижабли, которые можно было использовать как в мирных, так и в военных целях.

И все же творения графа-изобретателя достигли Соединенных Штатов. Продолжатель его дела Гуго Эккенер хотел сохранить компанию и предложил американцам бесплатно получить в счет репараций новый дирижабль-гигант, способный покорять Атлантику. Эккенеру удалось уломать германское правительство профинансировать работы, и в 1924 году был построен летавший на инертном (а значит, негорючем) гелии LZ-126. В отличие от Европы Штаты производили этот безопасный для полетов газ в изобилии. Цеппелин был зачислен в ВМФ США и получил название Los Angeles.

Дирижабль LZ-126

Америка, которая после своей гражданской войны всегда воевала только на чужих территориях, нуждалась в мощных транспортных средствах для перевозки войск и техники, а также для дальней морской разведки. Тогда, в 20-х годах, в США возник план строительства мощного воздухоплавательного флота из 1012 дирижаблей жесткого типа. Предназначались они для патрулирования Тихого и Атлантического океанов. При этом предполагалось, что каждый из них будет нести на борту от пяти до двенадцати самолетов-разведчиков или пикирующих бомбардировщиков и будет способен дважды пересекать океан без дозаправки.

Из-за разразившегося экономического кризиса специально созданной фирме Goodyear-Zeppelin не удалось сразу начать массовое производство, однако в 1931 году первый дирижабль серии ZRS-4 под названием Akron (длина - 239 м, диаметр - 40,5 м, объем - 184 тыс. м3, максимальная скорость - 130 км/ч, максимальная дальность полета - 17,5 тыс. км) поднялся в воздух.

Дирижабль ZRS-4 Akron

Нужно заметить, что наполнявшиеся водородом ранние европейские цеппелины были очень неэкономичны: по мере расхода топлива (составлявшего до 20% веса) и достижении большой высоты приходилось, во избежание разрыва газовых камер, сначала выпускать из балоннетов воздух, а потом через специальные клапаны стравливать десятки тысяч кубометров довольно дорогого в производстве водорода. Гелий дороже водорода в 30-40 раз, и выпускать его в атмосферу было бы равносильно топке машин банкнотами.

Германские инженеры еще в 1928 году применили в конструкции огромного дирижабля Graf Zeppelin остроумное решение, позволившее не терять водород в полете. Немцы установили на нем двигатели, способные работать на так называемом "голубом газе" (блаугаз, или карбюрированный водяной газ, обогащенный высококалорийным газом, получается в газогенераторах или при крекинге нефти; используется в качестве коммунально-бытового топлива). Его плотность очень близка к плотности воздуха, а по калорийности один кубометр заменял 1,5 кг бензина. "Голубей газ" мог бы решить и проблемы американцев, но в США его не производили, и местные конструкторы разместили на борту Akron установку для извлечения воды из выхлопных газов бензиновых двигателей. В специальном радиаторе газы охлаждались, а вода конденсировалась и направлялась в балластные цистерны, и вес дирижабля в полете не изменялся.

Akron нес в ангарах с люками в полу пять самолетов-разведчиков, каждый из которых весил больше тонны. Для взлета самолет с запущенным двигателем опускался при помощи ферменной штанги через люк и начинал самостоятельный полет. Для посадки штанга, на конце которой была петля в форме трапеции, выдвигалась наружу, а самолет, сравняв скорость со скоростью дирижабля, подлетал к трапеции, цеплялся за нее специальным крюком, и его втягивали в ангар. Были также созданы истребители и пикирующие бомбардировщики, способные действовать с борта воздушного авианосца.

Отлетав два года, Akron погиб в сильнейший шторм. В том же 1933 году американцы подняли в воздух цеппелин той же серии - Maсon, который также через два года погиб, попав в нисходящий поток. И строительство жестких дирижаблей в США прекратилось.

Как уже было сказано, к 80-летию Цеппелина со стапелей его компании сошел гигант LZ-127 (236,6 м длиной и 30,5 м в диаметре), окрещенный Graf Zeppelin. Он совершил 2700 полетов, в том числе первый кругосветный перелет. В нем, как и в других немецких дирижаблях, использовался водород. Но в специальные камеры объемом 30 тыс. м3 закачивали не воздух, а блаугаз, который использовали как топливо. По мере его расхода вес дирижабля почти не менялся и не приходилось стравливать водород.

Дирижабль LZ-127

Последний полет Graf Zeppelin совершил в 1936 году, а в 1940-м он был уничтожен по приказу руководителя Luftwaffe Германа Геринга: в новой войне он делал ставку на самолеты. Так закончилась история и немецких цеппелинов.

По большому счету, дирижабли жесткой системы предвосхитили по грузоподъемности, скорости и дальности полета дирижабли других типов и нарождающиеся самолеты. Однако к моменту гибели авианосца Macon самолет уже перелетел Атлантический океан, а "летающий храм социализма", самолет "Максим Горький" был способен нести 17 т полезного груза - втрое больше любого дирижабля. Цеппелины в том виде, в каком их задумывали, изжили себя. Сегодня управляемое воздухоплавание возрождается для других целей и на основе других технологий.

Автор: С.Апресов

 Рекомендуем интересные статьи раздела История техники, технологии, предметов вокруг нас:

▪ Круизные лайнеры

▪ Буровая установка

▪ Средство WD-40

Смотрите другие статьи раздела История техники, технологии, предметов вокруг нас.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Для здоровья важен возраст выхода на пенсию 29.12.2024 Вопрос о том, как различные аспекты жизни человека могут повлиять на его здоровье в пожилом возрасте, давно интересует ученых. Одним из таких факторов является возраст выхода на пенсию. Исследования показывают, что поздний выход на пенсию может не только помочь сохранить физическую активность, но и существенно снизить риск развития заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера. Однако ученые также подчеркивают, что на здоровье влияет и рацион питания, что доказывает новое исследование ученых из Упсальского университета (Швеция). Специалисты выясняли, как возраст выхода на пенсию, тип питания и поддержание активности, может существенно повлиять на долголетие и качество жизни в пожилом возрасте. Важно продолжать изучать эти аспекты, чтобы помочь людям старшего возраста сохранять здоровье и активность как можно дольше. В рамках исследования ученые из Упсальского университета решили выяснить, как возраст выхода на пенсию сказывается на состоянии здоровья пожилых людей. В исследовании участвовали 500 человек в возрасте 70 лет, среди которых были как мужчины, так и женщины. Всем респондентам предложили анкеты, в которых они должны были подробно рассказать о своем образе жизни, заболеваниях и пищевых привычках. Важным аспектом исследования стало внимание к питанию, поскольку именно оно, как показали предыдущие работы ученых, может существенно влиять на здоровье в старости. После того как участники заполнили анкеты, их разделили на три группы в зависимости от типа питания. Особое внимание уделили тем, кто придерживался рациона с низким содержанием углеводов и высоким уровнем белков. Такой тип питания соответствует средиземноморской диете, известной своими положительными эффектами на здоровье. Именно эту группу ученые выделили как наиболее интересную для дальнейшего наблюдения. Через 12 лет исследователи снова обследовали своих участников, которым к тому времени было уже за 80 лет. Результаты оказались тревожными. У 79 человек развилась деменция, 48 страдали болезнью Альцгеймера, а у 105 наблюдались проблемы с памятью, когнитивными функциями и речью. Однако интересным открытием стало то, что среди участников, придерживавшихся средиземноморской диеты, проблемы с памятью и когнитивными нарушениями встречались значительно реже. Как показали данные исследования, такой рацион питания снизил риск развития возрастных заболеваний на 70 процентов. Эрика Ульссон, одна из авторов исследования, объяснила, что сбалансированное питание, включающее бобовые, рыбу, овощи, фрукты и цельнозерновые продукты, играет ключевую роль в замедлении разрушения когнитивных функций. Она отметила, что именно такой рацион помогает поддерживать ясность разума и замедляет возрастные изменения мозга. Однако ученые также обнаружили еще один интересный факт: наличие любимого дела и продолжение работы в пожилом возрасте значительно способствует поддержанию когнитивных способностей. Это подтвердила группа участников, которые продолжали работать до 80 лет. По словам Ульссон, эти люди показывали лучшие результаты в тестах на память и мышление, чем те, кто вышел на пенсию раньше. Это доказывает важность не только питания, но и социальной активности в старости. Выход на пенсию в более позднем возрасте, в сочетании с рационом питания, основанном на принципах средиземноморской диеты, может значительно улучшить качество жизни пожилых людей и снизить риск развития нейродегенеративных заболеваний.

Другие интересные новости:

▪ Открыта самая глубокая область Земли

▪ Твердотельные накопители нового поколения от Toshiba

▪ Революционный фототранзистор

▪ Система мониторинга Omnicomm для школьных автобусов

▪ Интернет будет доступен даже в космосе

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ограничители сигнала, компрессоры. Подборка статей

▪ статья Барство дикое. Крылатое выражение

▪ статья Что такое вирус? Подробный ответ

▪ статья Блоховник. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Токи короткого замыкания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Исчезновение голубя из стеклянной шкатулки. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025