Жорсткий дирижабль

Жорсткий дирижабль ВМС США ZRS-5 "Macon" (1933 р.)

Жорсткий дирижабль - тип дирижабля, основною особливістю якого було розподіл несучого газу по окремих замкнутим відсіках, розміщеним всередині обтягнутого тканиною металевого (рідше - дерев'яного) каркасу, який сприймав всі навантаження і позбавляє від необхідності підтримувати за допомогою баллонетов надлишковий тиск несучого газу (на відміну від дирижаблів м'якою і полужесткой систем). Повітряні кораблі цього типу були найбільш великими дирижаблями: деякі з них досягали в довжину майже чверті кілометра і мали максимальний діаметр більше 40 метрів. Всього з кінця XIX століття до кінця 1930-х років було побудовано близько півтораста жорстких дирижаблів. У 1897 р. був створений невеликий жорсткий дирижабль Д. Шварца з металевою обшивкою. Іноді всякий жорсткий дирижабль не зовсім точно називають Цепеліном.

1. Конструкція

Каркас дирижабля ZRS-4 ("Акрон")

Каркас жорстких дирижаблів виготовлявся з металу, як правило дюралюмінію, або, рідше, з дерева і складався з поперечних і поздовжніх ферм. Поперечні ферми мали вигляд багатокутника (наприклад, 28-кутника у "Графа Цепеліна", 36-кутника у "Гінденбурга") і називалися шпангоутами. Шпангоути знаходилися на відстані 3,8-22,5 м (переважно 10-15 м) один від одного, причому між цими шпангоутами, званими головними, зазвичай розташовувалися від 1 до 3 допоміжних шпангоутів. Головні шпангоути переважної більшості жорстких дирижаблів (за винятком, наприклад, британського R.101 і американського "Акрона") расчалівалісь тросами, розташованими в площині самих шпангоутів. Поздовжні ферми, що проходили вздовж усього дирижабля від носа до корми, називалися стрингерами. Часто вони теж поділялися на головні та проміжні і з'єднувалися зі шпангоутами у їх вершин. На носі та кормі число стрингерів звичайно зменшувалася і вони закінчувалися куполоподібним носом і конічної кормою. Шпангоути і стрингери утворювали, таким чином, на поверхні каркаса приблизно прямокутні панелі, расчалівавшіеся навхрест тросами - діагональної розчалками. Крім неї були також допоміжна розчалками, що мала вигляд мережі і проходила по внутрішній поверхні каркаса, і мотузкова мережу, які служили для сприйняття тиску газу від наповнених газових балонів (мішків). У нижній частині каркаса по всій довжині дирижабля проходив коридор (кіль), який служив для сполучення з гондолами і розміщення різних вантажів, а також баків з паливом, маслом і водою; кілька пізніх дирижаблів мали 2-3 поздовжніх коридору.

Несучий газ (водень, гелій) знаходився в газових балонах (мішках), зроблених в більшості випадків з бодрюшірованной тканини: три - чотири шари бодрюшем (матеріалу, виробляються зі сліпої кишки великої рогатої худоби) наклеювали на матерчату підкладку і просочували все лаком. Кількість газових балонів коливалося від 12 до 20. У першому наближенні вони мали циліндричну форму і займали відсіки каркаса між двома суміжними головними шпангоутами. Кожен газовий балон забезпечувався автоматичним запобіжним газовим клапаном; крім того, частина балонів мала маневрові газові клапани.

Зовнішня оболонка обтягувала зовні весь каркас і служила для додання дирижаблю аеродинамічної форми і захисту газових балонів від несприятливих атмосферних впливів. Оболонка складалася, як правило, з бавовняної тканини, покритої целлон; на пізніх Цепелін сюди ж додавався алюмінієвий порошок, що надавало дирижаблям сріблястий відтінок.

Оперення та органи управління розміщувалися, за винятком ранніх моделей, на кормі жорстких дирижаблів. Оперення мало вигляд хреста і складалося з 2 вертикальних кілів, що закінчуються рулями напрямки, і 2 горизонтальних стабілізаторів, що закінчуються рулями висоти.

Для управління дирижаблем, розміщення двигунів і пасажирів малося, як правило, кілька гондол, що знаходилися зовні дирижабля. На пізніх жорстких дирижаблях пасажирські приміщення перебували всередині каркаса. На дирижаблі встановлювалося до 6 мотогондол, а кількість двигунів сягала 8. На американських "Акроні" і "Мейкон" двигуни розміщувалися всередині корпусу.

2. Переваги та недоліки

У порівнянні з дирижаблями інших систем (м'якою, полужесткой) жорсткі дирижаблі мали ряд переваг:

• жорсткий каркас дозволяв будівництво дирижаблів дуже великих розмірів. У той час як обсяги м'яких і напівжорстких дирижаблів не перевищували 30-40 тис. м , обсяг жорстких повітряних кораблів досягав 200 тис. м . Зі збільшенням же об'єму різко зростала рентабельність дирижабля. Тому жорсткі дирижаблі вважалися найбільш придатними для роботи на світових повітряних лініях - для перевезення значних вантажів на великі відстані;
• жорсткі дирижаблі допускали комфортабельне розташування пасажирських приміщень (за допомогою пристрою 2-3 палуб всередині каркаса) і забезпечували для пасажирів низький рівень вібрацій і шуму (з причини значного видалення двигунів від пасажирських приміщень);

ZR-3 "Los Angeles" на судновий причальної щогли

• жорсткий каркас забезпечував в польоті повну незмінність форми, що зменшувало аеродинамічний опір; внаслідок цього цепеліни були на свій час найбільш швидкохідними дирижаблями;
• жорсткий дирижабль дозволяв в польоті мати зручний доступ до багатьох частинах конструкції. Ця обставина, а також поділ газу на ізольовані один від одного газові відсіки розглядалися як мають велике військове значення;
• дуже великі обсяги дозволяли будувати висотні дирижаблі;
• завдяки жорсткого каркаса на дирижаблях цієї системи було простіше, ніж на дирижаблях інших систем розмістити озброєння, встановивши кулемети або малокаліберні гармати не тільки в гондолах, але і на хребті дирижабля;
• дирижаблі жорсткого типу могли тривалий час стояти на причальних щоглах і порівняно мало страждати від впливу атмосферних умов, так як зовнішня оболонка захищала найбільш важливі частини корабля (газові балони, ферми каркаса).

Однак жорсткі дирижаблі мали і ряд недоліків, що випливали з особливостей їх конструкції:

• нераціонально було будувати жорсткі дирижаблі невеликих обсягів, так як їх корисна підйомна сила через важке каркаса виходила незначною;
• спуск на непідготовлену площадку без допомоги людей на землі був надзвичайно важкий, і стоянка жорсткого дирижабля на подібній майданчику, як правило, закінчувалася аварією, так як крихкий каркас при більш-менш сильному вітрі неминуче руйнувався;
• пілотаж жорстких дирижаблів був украй складний і різко різниться від пілотажу дирижаблів інших систем. Внаслідок цього жорсткі дирижаблі вимагали виключно досвідченого екіпажу;
• ремонт каркаса і заміна його окремих частин вимагали значного часу і досвідченого персоналу;
• детальний передпольотний огляд жорсткого дирижабля був дуже складний, як і взагалі все обслуговування дирижаблів цієї системи;
• вартість жорстких дирижаблів була дуже висока.

3. Досягнення

За чотири десятиліття застосування наліт дирижаблів жорсткого типу склав 75-80 тис. годин. З приблизно 160 побудованих жорстких повітряних кораблів близько 100 були втрачені в аваріях і катастрофах, у тому числі близько 40 - в результаті прямого впливу ворога (збиті зенітним вогнем і авіацією, розбомблені в елінгах); приблизно 60 інших дирижаблів розібрали через їх зносу, старіння, непридатність до експлуатації, з інших причин. Всього на чотирьох десятках жорстких дирижаблях загинуло тис. чоловік (у тому числі на двох десятках кораблях - від дій супротивника).

Німецькі цепеліни, що використовувалися для комерційних перевезень (7 передвоєнних дирижаблів "DELAG", LZ 120 "Bodensee", LZ 127 "Graf Zeppelin" і LZ 129 "Hindenburg"), здійснили в цілому 2,3 тис. польотів, провівши в повітрі 24 тис. годин і подолавши 2300000 км; при цьому було перевезено 28,6 тис. пасажирів (79,4 тис. осіб з урахуванням членів екіпажів, стажуються екіпажів і т. п.), 53 т пошти і 43 т вантажів.

На свій час дирижаблям жорсткої системи належали майже всі рекорди в галузі керованого повітроплавання. Нижче приведені деякі з них.

Перший трансконтинентальний політ. 21-25 листопада 1917 німецький повітряний корабель L 59 (по верфі - LZ 104) об'ємом 68 500 м з 13 тоннами корисного вантажу зробив безпосадочний переліт з Болгарії в Африку (район Хартума) і назад, пролетівши за 95 годин 6757 км. Після посадки на борту знаходився ще більш ніж дводобовий запас пального. Це був також перший політ дирижаблів в тропіках.

Найбільша тривалість польоту. Німецький цепелін LZ 114 / L 72, переданий з репарацій Франції і названий там "Dixmude", скоїв 25-30 вересня 1923 політ над Середземним морем, Північною Африкою та Францією тривалістю 118 годин 41 хвилина ^[1], подолавши при цьому близько 7,2 тис. км.

Максимальна висота, досягнута жорстким дирижаблем. 20 жовтня 1917 німецький морський цепелін L 55 при поверненні з нальоту на Англію, рятуючись від можливої ​​атаки ворожих літаків, сягнув висоти 7300 м.

Перший переліт Атлантичного океану з Великобританії в США і назад. 2-6 липня 1919 британський повітряний корабель R.34 перелетів з Іст-Форчуна (Шотландія) в Мінеолу (Нью-Йорк), покривши за 108 годин 12 хвилин 5800 км. Зворотний політ в Пулхем (Англія) 10-13 липня протяжністю 6141 км протривав завдяки попутним вітрам тільки 75 годин 3 хвилини.

LZ 127 "Граф Цепелін" над фрідріхсхафенской діріжабельной верф'ю

Перший переліт з материка Європи в Північну Америку. Німецький дирижабль LZ 126 (названий в США ZR-3 "Los Angeles") 12-15 жовтня 1924 під командуванням Хуго Еккенера здійснив переліт з Фрідріхсхафена в Лейкхерст (близько ста кілометрів південно-західніше Нью-Йорка), пролетівши за 81 годину 8050 км.

Перший пасажирський трансатлантичний переліт. Німецький дирижабль LZ 127 "Граф Цепелін", маючи на борту 20 пасажирів і 430 кг пошти, під командуванням Хуго Еккенера перелетів 11-15 жовтня 1928 за 111 годин 44 хвилини з Фрідріхсхафена через острова Мадейра і Бермудські острови в Лейкхерст , подолавши 9926 км.

Найбільша швидкість, досягнута жорстким дирижаблем. У випробувальному польоті 31 серпня 1933 дирижабль ВМС США ZRS-5 "Macon" розвинув швидкість 140 км / год ^[2].

Найбільш дальній переліт жорсткого дирижабля. Пасажирський цепелін LZ 129 "Гінденбург" при виконанні регулярного польоту Франкфурт-на-Майні - Ріо-де-Жанейро 21-25 жовтня 1936 за 111 годин 41 хвилину пройшов відстань 11 278 км ^[1].

Найбільша корисне навантаження. Корисне навантаження (включаючи паливо, баласт, інші неоплачувані вантажі) найбільших за всю історію повітроплавання дирижаблів LZ 129 "Hindenburg" і LZ 130 "Graf Zeppelin" (II) об'ємом 200 тис. м становила близько 100 т ^{[3] [ 4]}. Комерційна (платна) навантаження (пасажири, пошта, багаж, провіант, інші оплачувані вантажі) цепеліна LZ 129 "Hindenburg" в трансатлантичних рейсах досягала 15-20 т.

Примітки

Джерела

• Велика радянська енциклопедія, перше видання, статті "Цепелін", "Дирижабль".
• " Технічна енциклопедія 1927 ", том 6 (1929 р.), стаття" Дирижабль "

Література

• Аріє М. Я. Дирижаблі. - 1986. - publ.lib.ru / ARCHIVES / A / ARIE_Mihail_Yakovlevich / _Arie_M.Ya..html
• Лосик С. А., Козлов І. А. Устаткування дирижаблів. - 1939. - amyat.narod.ru / theory / oborudovanie_dirizhabley / index.htm
• Дирижаблі на війні. / Сост. В. А. Обухович, С. П. Кульбака. - 2000. - militera.lib.ru / tw / obuhovich_kulbaha / index.html
• Eckener H. Kurze Anleitungen und praktische Winke fr die Fhrung von Zeppelin-Luftschiffen. 1920/21 - www.luftschiffharry.de / Anleitung_Eckener.pdf (Нім.) (PDF-файл, 51 с., 2,93 МБ)
• Maitland EM The log of HMA R 34: journey to America and back. - London, 1921. - www.archive.org/details/logofhmarjourney00maitrich (Англ.)
• Kleinheins P. Die groen Zeppeline. Die Geschichte des Luftschiffbaus. - Berlin, Heidelberg, 2005 (та інші видання). ISBN 3-540-21170-5.
• Robinson DH Giants in the Sky: A History of the Rigid Airship. - Seattle, 1979 (та інші видання). ISBN 0-295-95249-0.
• Robinson DH The Zeppelin in Combat. A History of the German Naval Airship Division, 1912-1918. - Seattle, 1980 (та інші видання). ISBN 0-295-95752-2.
• Brooks PW Zeppelin: Rigid Airships, 1893-1940. - Washington, DC, 1992. ISBN 1-56098-228-4.
• Meyer HC Airshipmen, Businessmen, and Politics, 1890-1940. - Washington, DC, 1991. ISBN 1-56098-031-1.

У Вікіпедії є портал "Дирижаблі"