Жёсткий дирижабль

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Жёсткий дирижабль ВМС США ZRS‑5 «Macon» (1933 г.)

Жёсткий дирижа́бль — тип дирижабля, основной особенностью которого являлось распределение несущего газа по отдельным замкнутым отсекам, размещённым внутри обтянутого тканью металлического (реже — деревянного) каркаса, воспринимавшего все нагрузки и избавлявшего от необходимости поддерживать посредством баллонетов избыточное давление несущего газа (в отличие от дирижаблей мягкой и полужёсткой систем). Воздушные корабли этого типа являлись наиболее крупными дирижаблями: некоторые из них достигали в длину почти четверти километра и имели максимальный диаметр более 40 метров. Всего с конца XIX века до конца 1930-х годов было построено около 160 жёстких дирижаблей: полтора десятка в Великобритании, 3 в США, 1 во Франции, остальные в Германии. В 1897 г. был создан единственный жёсткий дирижабль с металлической обшивкой — небольшой дирижабль Д. Шварца. Иногда всякий жёсткий дирижабль не совсем точно называют цеппелином.

Конструкция[править | править исходный текст]

Каркас дирижабля ZRS-4 («Акрон»)

Каркас жёстких дирижаблей изготавливался из металла, как правило дюралюминия, или, реже, из дерева и состоял из поперечных и продольных ферм. Поперечные фермы имели вид многоугольника (например, 28-угольника у «Графа Цеппелина», 36-угольника у «Гинденбурга») и назывались шпангоутами. Шпангоуты находились на расстоянии 3,8—22,5 м (преимущественно 10—15 м) друг от друга, причём между этими шпангоутами, называемыми главными, обычно располагались от 1 до 3 вспомогательных шпангоутов. Главные шпангоуты подавляющего большинства жёстких дирижаблей (за исключением, например, британского R.101 и американского «Акрона») расчаливались стальными проволоками, расположенными в плоскости самих шпангоутов. Продольные фермы, проходившие вдоль всего дирижабля от носа до кормы, назывались стрингерами. Часто они тоже подразделялись на главные и промежуточные и соединялись со шпангоутами у их вершин. На носу и корме число стрингеров обыкновенно уменьшалось и они заканчивались куполообразным носом и конической кормой. Шпангоуты и стрингеры образовывали, таким образом, на поверхности каркаса приблизительно прямоугольные панели, расчаливавшиеся крест-накрест проволоками — диагональной расчалкой. Кроме неё были также вспомогательная расчалка, имевшая вид сети и проходившая по внутренней поверхности каркаса, и верёвочная сеть, которые служили для восприятия давления газа от наполненных газовых баллонов (мешков). В нижней части каркаса по всей длине дирижабля проходил коридор (киль), служивший для сообщения с гондолами и размещения различных грузов, а также баков с топливом, маслом и водой; несколько поздних дирижаблей имели 2—3 продольных коридора.

Несущий газ (водород, гелий) находился в газовых баллонах (мешках), сделанных в большинстве случаев из бодрюшированной ткани: три — четыре слоя бодрюша (материала, выделываемого из слепой кишки крупного рогатого скота) наклеивали на матерчатую подкладку и пропитывали всё лаком. Количество газовых баллонов колебалось от 12 до 20. В первом приближении они имели цилиндрическую форму и занимали отсеки каркаса между двумя смежными главными шпангоутами. Каждый газовый баллон снабжался автоматическим предохранительным газовым клапаном; кроме того, часть баллонов имела маневровые газовые клапаны.

Внешняя оболочка обтягивала снаружи весь каркас и служила для придания дирижаблю аэродинамической формы и защиты газовых баллонов от неблагоприятных атмосферных воздействий. Оболочка состояла, как правило, из хлопчатобумажной ткани, покрытой целлоном; на поздних цеппелинах сюда же добавлялся алюминиевый порошок, что придавало дирижаблям серебристый оттенок.

Оперение и органы управления размещались, за исключением ранних моделей, на корме жёстких дирижаблей. Оперение имело вид креста и состояло из 2 вертикальных килей, оканчивающихся рулями направления, и 2 горизонтальных стабилизаторов, оканчивающихся рулями высоты.

Для управления дирижаблем, размещения двигателей и пассажиров имелось, как правило, несколько гондол, находившихся снаружи дирижабля. На поздних жёстких дирижаблях пассажирские помещения находились внутри каркаса. На дирижабли устанавливалось до 6 мотогондол, а количество двигателей доходило до 8. На американских «Акроне» и «Мейконе» двигатели размещались внутри корпуса.

Преимущества и недостатки[править | править исходный текст]

По сравнению с дирижаблями других систем (мягкой, полужёсткой) жёсткие дирижабли имели ряд преимуществ:

  • жёсткий каркас позволял постройку дирижаблей очень больших размеров. В то время как объёмы мягких и полужёстких дирижаблей не превышали 30—40 тыс. м³, объём жёстких воздушных кораблей достигал 200 тыс. м³. С увеличением же объёма резко возрастала рентабельность дирижабля. Поэтому жёсткие дирижабли считались наиболее пригодными для работы на мировых воздушных линиях — для перевозки значительных грузов на большие расстояния;
  • жёсткие дирижабли допускали комфортабельное расположение пассажирских помещений (посредством устройства 2—3 палуб внутри каркаса) и обеспечивали для пассажиров низкий уровень вибраций и шума (по причине значительного удаления двигателей от пассажирских помещений);
ZR-3 «Los Angeles» на судовой причальной мачте
  • жёсткий каркас обеспечивал в полёте полную неизменяемость формы, что уменьшало аэродинамическое сопротивление; вследствие этого цеппелины являлись на своё время наиболее быстроходными дирижаблями;
  • жёсткий дирижабль позволял в полёте иметь удобный доступ ко многим частям конструкции. Это обстоятельство, а также разделение газа на изолированные друг от друга газовые отсеки рассматривались как имеющие большое военное значение;
  • очень большие объёмы позволяли строить высотные дирижабли;
  • благодаря жёсткому каркасу на дирижаблях этой системы было проще, чем на дирижаблях остальных систем разместить вооружение, установив пулемёты или малокалиберные пушки не только в гондолах, но и на хребте дирижабля;
  • дирижабли жёсткого типа могли длительное время стоять на причальных мачтах и сравнительно мало страдать от влияния атмосферных условий, так как внешняя оболочка предохраняла наиболее важные части корабля (газовые баллоны, фермы каркаса).

Однако жёсткие дирижабли имели и ряд недостатков, вытекавших из особенностей их конструкции:

  • нерационально было строить жёсткие дирижабли небольших объёмов, так как их полезная подъёмная сила из-за тяжёлого каркаса получалась незначительной;
  • спуск на неподготовленную площадку без помощи людей на земле был чрезвычайно труден, и стоянка жёсткого дирижабля на подобной площадке, как правило, заканчивалась аварией, так как хрупкий каркас при более или менее сильном ветре неминуемо разрушался;
  • пилотаж жёстких дирижаблей был крайне сложен и резко отличен от пилотажа дирижаблей других систем. Вследствие этого жёсткие дирижабли требовали исключительно опытного экипажа;
  • ремонт каркаса и замена его отдельных частей требовали значительного времени и опытного персонала;
  • детальный предполётный осмотр жёсткого дирижабля был весьма сложен, как и вообще всё обслуживание дирижаблей этой системы;
  • стоимость жёстких дирижаблей была очень высока.

Достижения[править | править исходный текст]

За четыре десятилетия применения налёт дирижаблей жёсткого типа составил 75—80 тыс. часов[1]. Из примерно 160 построенных жёстких воздушных кораблей около 100 были потеряны в авариях и катастрофах, в том числе около 40 — в результате прямого воздействия неприятеля (сбиты зенитным огнём и авиацией, разбомблены в эллингах); приблизительно 60 остальных дирижаблей разобрали из-за их износа, устаревания, непригодности к эксплуатации, по другим причинам. Всего на четырёх десятках жёстких дирижаблях погибли ¾ тыс. человек (в том числе на двух десятках кораблях — от действий противника).

Немецкие цеппелины, использовавшиеся для коммерческих перевозок (7 предвоенных дирижаблей «DELAG», LZ 120 «Bodensee», LZ 127 «Graf Zeppelin» и LZ 129 «Hindenburg»), совершили в общей сложности 2,3 тыс. полётов, проведя в воздухе 24 тыс. часов и преодолев 2,3 млн км; при этом было перевезено 28,6 тыс. пассажиров (79,4 тыс. человек с учётом членов экипажей, стажирующихся экипажей и т. п.), 53 т почты и 43 т грузов.

На своё время дирижаблям жёсткой системы принадлежали почти все рекорды в области управляемого воздухоплавания. Ниже приведены некоторые из них.

Первый трансконтинентальный полёт. 21—25 ноября 1917 года немецкий воздушный корабль L 59 (по верфи — LZ 104) объёмом 68 500 м³ с 13 тоннами полезного груза совершил беспосадочный перелёт из Болгарии в Африку (район Хартума) и обратно, пролетев за 95 часов 6757 км. После посадки на борту находился ещё более чем двухсуточный запас горючего. Это был также первый полёт дирижаблей в тропиках.
Наибольшая продолжительность полёта. Немецкий цеппелин LZ 114/L 72, переданный по репарациям Франции и названный там «Dixmude», совершил 25—30 сентября 1923 года полёт над Средиземным морем, Северной Африкой и Францией продолжительностью 118 часов 41 минута[2], преодолев при этом около 7,2 тыс. км.
Максимальная высота, достигнутая жёстким дирижаблем. 20 октября 1917 года немецкий морской цеппелин L 55 при возвращении с налёта на Англию, спасаясь от возможной атаки неприятельских самолётов, достиг высоты 7300 м.
Первый перелёт Атлантического океана с Великобритании в США и обратно. 2—6 июля 1919 года британский воздушный корабль R.34 перелетел из Ист-Форчуна (Шотландия) в Минеолу (Нью-Йорк), покрыв за 108 часов 12 минут 5800 км. Обратный полёт в Пулхэм (Англия) 10—13 июля протяжённостью 6141 км продлился благодаря попутным ветрам только 75 часов 3 минуты.
LZ 127 «Граф Цеппелин» над фридрихсхафенской дирижабельной верфью
Первый перелёт с материковой Европы в Северную Америку. Немецкий дирижабль LZ 126 (названный в США ZR-3 «Los Angeles») 12—15 октября 1924 года под командованием Хуго Эккенера совершил перелёт из Фридрихсхафена в Лейкхерст (около ста километров юго-юго-западнее Нью-Йорка), пролетев за 81 час 8050 км.
Первый пассажирский трансатлантический перелёт. Немецкий дирижабль LZ 127 «Граф Цеппелин», имея на борту 20 пассажиров и 430 кг почты, под командованием Хуго Эккенера перелетел 11—15 октября 1928 года за 111 часов 44 минуты из Фридрихсхафена через острова Мадейра и Бермудские острова в Лейкхерст, преодолев 9926 км.
Наибольшая скорость, достигнутая жёстким дирижаблем. В испытательном полёте 31 августа 1933 года дирижабль ВМС США ZRS-5 «Macon» развил скорость 140 км/ч[3].
Наиболее дальний перелёт жёсткого дирижабля. Пассажирский цеппелин LZ 129 «Гинденбург» при выполнении регулярного полёта Франкфурт-на-Майне — Рио-де-Жанейро 21—25 октября 1936 года за 111 часов 41 минуту прошёл расстояние 11 278 км[2].
Наибольшая полезная нагрузка. Полезная нагрузка (включая топливо, балласт, другие неоплачиваемые грузы) крупнейших за всю историю воздухоплавания дирижаблей LZ 129 «Hindenburg» и LZ 130 «Graf Zeppelin» (II) объёмом 200 тыс. м³ составляла около 100 т[4][5]. Коммерческая (платная) нагрузка (пассажиры, почта, багаж, провиант, другие оплачиваемые грузы) цеппелина LZ 129 «Hindenburg» в трансатлантических рейсах достигала 15—20 т.

Примечания[править | править исходный текст]

  1. Количество построенных мягких и полужёстких дирижаблей составляет около одной тысячи штук, и их налёт достигает более 1,1 млн часов.
  2. 1 2 Абсолютные рекорды продолжительности и дальности полёта принадлежат мягкому дирижаблю ВМС США «Snowbird» типа ZPG-2 объёмом 27 600 м³, который 4—15 марта 1957 года за 264 часа 12 минут преодолел расстояние 15 205 км.
  3. Наиболее быстроходными воздушными кораблями являлись мягкие дирижабли ВМС США типа ZPG-3W постройки 1958—1960 гг. объёмом 41 500 м³, оснащённые 2 двигателями максимальной мощностью около 1,6 тыс. л. с. каждый: их максимальная скорость составляла 151 км/ч.
  4. Полезная нагрузка (включая топливо, балласт и т. п.) крупнейших мягких и полужёстких дирижаблей не превышала 10—20 т.
  5. Наибольшую полезную весовую отдачу (отношение веса полезной нагрузки к полной подъёмной силе несущего газа) среди дирижаблей всех систем имели высотные морские цеппелины типов «u», «v», «w», «x» постройки 1917—1918 гг., у которых она составляла 0,60—0,65. Такое уменьшение мёртвого веса достигалось в том числе за счёт снижения прочности конструкции и служило для увеличения потолка с целью уменьшения уязвимости дирижаблей для средств противовоздушной обороны противника.

Источники[править | править исходный текст]

Литература[править | править исходный текст]