Каркас дирижабля ZRS-4 («Акрон»)
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 полутораста жёстких дирижаблей. В 1897г. был создан небольшой жёсткий дирижабль Д.Шварца с металлической обшивкой. Иногда всякий жёсткий дирижабль не совсем точно называют цеппелином .
Конструкция
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 тросами, 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 тросами— 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.
Жёсткий дирижабль ВМССША ZRS‑5«Macon» (1933г.)
Преимущества и недостатки
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
За четыре десятилетия применения налёт дирижаблей жёсткого типа составил 75—80 тыс. часов. 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», LZ120 «Bodensee», LZ127 «Graf Zeppelin» и LZ129 «Hindenburg»), совершили в общей сложности 2,3 тыс. полётов, проведя в воздухе 24 тыс. часов и преодолев 2,3млн км; при этом было перевезено 28,6 тыс. пассажиров (79,4 тыс. человек с учётом членов экипажей, стажирующихся экипажей ит.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 L59 (по верфи— LZ104) объёмом 68500м³ с 13 тоннами полезного груза совершил беспосадочный перелёт из Болгарии в Африку (район Хартума) и обратно, пролетев за 95 часов 6757км. После посадки на борту находился ещё более чем двухсуточный запас горючего. Это был также первый полёт дирижаблей в тропиках.
-
Наибольшая продолжительность полёта.
Немецкий цеппелин LZ114/L72, 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
, преодолев при этом около 7,2 тыс. км.
-
Максимальная высота, достигнутая жёстким дирижаблем.
20 октября 1917 года немецкий морской цеппелин L55 при возвращении с налёта на Англию, спасаясь от возможной атаки неприятельских самолётов, достиг высоты 7300м.
-
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 5800км. Обратный полёт в Пулхэм (Англия) 10—13 июля протяжённостью 6141км продлился благодаря попутным ветрам только 75 часов 3 минуты.
LZ127 «Граф Цеппелин» над фридрихсхафенской дирижабельной верфью
-
Первый перелёт с материка Европы в Северную Америку.
Немецкий дирижабль LZ126 (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 8050км.
-
Первый пассажирский трансатлантический перелёт.
Немецкий дирижабль LZ127 «Граф Цеппелин», имея на борту 20 пассажиров и 430кг 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 9926км.
-
Наибольшая скорость, достигнутая жёстким дирижаблем.
В испытательном полёте 31 августа 1933 года дирижабль ВМС США ZRS-5 «Macon» развил скорость 140км/ч
.
-
Наиболее дальний перелёт жёсткого дирижабля.
Пассажирский цеппелин LZ129 «Гинденбург» при выполнении регулярного полёта Франкфурт-на-Майне— Рио-де-Жанейро 21—25 октября 1936 года за 111 часов 41 минуту прошёл расстояние 11278км
.
-
Наибольшая полезная нагрузка.
Полезная нагрузка (включая топливо, балласт, другие неоплачиваемые грузы) крупнейших за всю историю воздухоплавания дирижаблей LZ129 «Hindenburg» и LZ130 «Graf Zeppelin» (II) объёмом 200 тыс. м³ составляла около 100 т
. Коммерческая (платная) нагрузка (пассажиры, почта, багаж, провиант, другие оплачиваемые грузы) цеппелина LZ129 «Hindenburg» в трансатлантических рейсах достигала 15—20 т.
…
|