Армада на граф Цепелин: Дирижабъл

LZ-129 "Хинденбург", построен през 1936 г., е два пъти по-голям от известния "Граф Цепелин"

Граф фон Цепелин разбра, че тънкостенната твърда обвивка не може да издържи натоварванията при огъване, причинявайки набръчкване и унищожаване на най-издръжливия материал. Той излезе с рамка, изработена от леки каси за кутии, извити от алуминиеви ленти с отпечатани в тях дупки

В салона Хинденбург пътниците могат да се насладят на лукса на елитен ресторант

От началото на историята на самолетите са по-леки от въздуха - балони и дирижабли, до неговото привидно пълно завършване са изминали само малко повече от 150 години. През 1783 г. братята Монголфиер вдигат безплатен балон във въздуха, а през 1937 г. на швартовата мачта в Лейкхърст (САЩ), построеният в Германия дирижабъл LZ-129 Gindenburg с 97 души на борда. Тридесет и пет от тях загинаха, а бедствието толкова шокира световната общност, че накара големите сили да спрат изграждането на големи дирижабли. Така мина цяла ера в аеронавтиката, последните 40 години от която се падаха на разработването на твърди дирижабли, наречени цепелини (наречени на един от основните разработчици - германския генерал граф Фердинанд фон Цепелин).

От гръбначния стълб до черупката

Ако животинският свят еволюира от външния скелет (като паяци и ракообразни) към вътрешния, тогава еволюцията на летящите превозни средства, по-леки от въздуха, тръгна по обратния път.

Балонът на братята Монголфиер беше неконтролируем. Но, създавайки самолети, изобретателите просто искаха да се движат в избраната посока.

И година по-късно военен инженер и учен, известен математик и изобретател Жак Мениери подаде своя проект в Парижката академия, който нарече думата „контролиран“ - „дирижабъл“.

Той предложи да се направи апаратът не сферичен, а удължен, като вретено. И за да запазите формата и еластичността при полет, поставете във външната обвивка нещо като гумирана торбичка (балон). Тъй като водородът прониква през черупката на дирижабъла, въздухът, помпан в балона, трябва да компенсира теча и в допълнение да регулира височината на полета.

Впоследствие това беше дизайна на дирижаблите, но тогава все още не беше създаден достатъчно лек и мощен двигател, а съществуващите парови двигатели на Джеймс Уат бяха твърде тежки.

Едва през 1852 г. френският дизайнер Анри Гифард създава първия управляван балон с парна машина. В същото време той прикрепи балона на апарата към силен надлъжен прът, който придаде на конструкцията допълнителна твърдост. Наистина, в противен случай неговата удължена черупка може да се огъва и дори да се сгъва наполовина, а това прави летенето невъзможно.

Специална тема е материалът на черупките. Тъй като водородът се използва за пълнене на самолети дълго време, корпусът трябва да бъде не само силен, лек и устойчив на слънчева светлина, но и газонепропусклив. Освен това подобряването на някои качества може да доведе до влошаване на други. Например, колкото по-добра е херметичността, толкова по-тежка е тъканта. Независимо от това, тези тъкани преминавали до десет литра газ на квадратен метър на ден и бързо остарявали. В края на 20-те години известната американска компания Goodyear създава лека балонена тъкан с покритие от желатин и германците започват разработването на полимерни филми.

Междувременно инженерите се опитаха да разрешат проблема с твърдостта на дирижаблите. Следващата стъпка е разработването на италианския дизайнер и полярния изследовател Умберто Нобиле (от 1938 до 1946 г. - ръководител на съветското конструкторско бюро „Dirigible“, ръководител на създаването на най-големия съветски дирижабъл „СССР-V6 Osoaviahim“). Той постави твърда ферма вътре в машината. Въпреки че гръбначният стълб подобри характеристиките на дирижабъла, той не реши проблемите с реалната твърдост. Трябваше ми „черупка“.

Заспал аристократ или национален герой

Идеята да направи тялото металик дойде на австрийския дизайнер Дейвид Шварц, след като балонът на предшественика му Херман Уелферт, традиционно напълнен с водород и оборудван с бензинов двигател, избухна във въздуха. През същата 1897 г. в Берлин излита балон с контролиран Шварц, корпусът на който вече е направен от нит алуминий, но неизправностите на двигателя принуждават аварийно кацане, по време на което апаратът изпада в неработещо състояние и вече не се възстановява.

След като прегледа работата на Шварц, генерал в пенсия граф фон Цепелин видя обещанието си, но също така разбра, че тънкостенната твърда обвивка, използвана по-рано, не е панацея: огъването на товари, действащи в полет, неизбежно ще създаде сили, които причиняват набръчкване и унищожават най-издръжливия материал.

Той излезе с рамка от леки касички, изплетени от алуминиеви ленти с отвори, забити в тях.

Рамката е изработена от пръстенови рамкови рамки, свързани помежду си от същите струни. Между всяка двойка рамки е поставена водородна камера (общо 1217 броя), така че ако два или три вътрешни цилиндъра са повредени, останалите ще поддържат летливостта и апарата няма да се повреди.

След като извърши изчисленията на силата и тестваше конструктивни елементи заедно със своя помощник инженер Теодор Кобер, Цепелин беше убеден, че задачата е изпълнима. Въпреки това, по предложение на местните учени, които не вярвали в идеите на графа, вестниците отначало го наричали „спящ аристократ“.

Въпреки това, две години след аварията на балона на Шварц, Цепелин, инвестирал всичките си спестявания, започнал да изгражда апарат, наречен Luftschiffbau Zeppelin, без фалшива скромност („Самолетът на Цепелин“ - LZ-1). И през лятото на 1900 г. осем тонен гигант с форма на пура, дълъг 128 м, диаметър 12 м, обем 11, 3 хил. М3, след като извърши успешен полет от 18 минути, превърна генерал фон Цепелин, който беше известен като почти градски луд, в национален герой.

Чудо оръжие

Страната, която наскоро загуби войната с Франция, прие идеята за генерал за чудодейните оръжия с гръм. Феновете на Zeppelin са събрали повече от шест милиона райхмарки, които са станали регистриран капитал на Luftschiffbau Zeppelin GmbH. А до Първата световна война Zeppelin е построил няколко превозни средства с дължина 148 m със скорост до 80 км / ч, които с избухването на военни действия веднага тръгват да бомбардират Англия, която се смята за непревземаема под защитата на Ламанша. Тези въздушни левиатани, извисяващи се на голяма височина за онова време, не се страхуваха от самолетите и артилерията на времето и идеалната им пригодност за въздушно разузнаване компенсира недостатъците в точността на бомбардировките.

И дори когато британските спешно мобилизирани ресурси им дадоха възможност да създадат ефективна зенитна артилерия и самолети, способни да щурмуват височините, цепелини станаха превозвачи за доставка на подкрепления, оръжия и военна техника до гарнизоните на германските колонии в Африка.

През 1917 г. в корабостроителницата Цепелин е построена LZ-104, която развива крейсерска скорост от 80 км / ч, способна да носи 5 тона бомбен товар на разстояние до 16 хиляди км. С други думи, той можеше да стигне до бреговете на Америка. Този зепелин нямаше време да участва в битките и след поражението на Германия беше взривен от екипажа му. Общо от 176 до 1916 г. в Германия са построени 176 дирижабля. Първата световна война пусна производството в поток и 123 коли бяха пуснати от запасите в небето.

Фердинанд фон Цепелин не доживява до края на войната, след което загубената Германия започва да плаща репарации за своето потомство. Съгласно Версайския договор беше забранено да се произвежда много, включително дирижабли, които могат да се използват както за мирни, така и за военни цели.

Цепелини в Америка

И все пак творенията на графа на изобретателя стигнаха до САЩ. Наследникът на бизнеса му Уго Еккенер искал да запази компанията и предложил на американците да получат безплатно чрез репарации нов гигантски дирижабъл, който може да завладее Атлантика. Екенер успява да победи германското правителство за финансиране на работата и през 1924 г. е построен летящият инертен хелий LZ-126 (и следователно негорим). За разлика от Европа, САЩ произвеждат този безопасен полетен газ в изобилие. Цепелин е включен в американския флот и е кръстен Лос Анджелис.

Америка, която след гражданската си война винаги се сражаваше само на чужди територии, се нуждаеше от мощни превозни средства за транспортиране на войски и техника, както и за далечно морско разузнаване. Тогава през 20-те години в Съединените щати се появява план за изграждане на мощен аеронавигационен флот от 1012 дирижабля от твърд тип. Те бяха предназначени да патрулират Тихия и Атлантическия океан. Предполагаше се, че всеки от тях ще носи на борда си от пет до дванадесет разузнавателни самолета или гмуркащи бомбардировачи и ще може да прекоси океана два пъти без зареждане с гориво.

Поради избухването на икономическата криза специално създадената компания Goodyear-Zeppelin не може веднага да започне масово производство, но през 1931 г. първият дирижабъл ZRS-4, наречен Akron (дължина - 239 m, диаметър - 40, 5 m, обем - 184 хиляди). м3, максимална скорост - 130 км / ч, максимална далечина на полета - 17, 5 хиляди км).

Трябва да се отбележи, че ранните европейски цепелини, напълнени с водород, са били много неикономични: тъй като разходът на гориво (до 20% от теглото) и голяма надморска височина, за да се избегне разкъсване на газовите камери, първо се отделя въздух от балоните, а след това десетки хиляди се изпускат през специални клапани кубически метра е доста скъпо при производството на водород. Хелият е 30-40 пъти по-скъп от водорода и изпускането му в атмосферата би било равносилно на изгаряне на машина с банкноти.

Летящи самолетоносачи

Още през 1928 г. германските инженери използват гениалното решение при изграждането на огромния дирижабъл "Граф Цепелин", което им позволява да не губят водород при полет. Германците инсталираха върху него двигатели, които могат да работят на така наречения „син газ“ (блаугаз, или карбуризиран воден газ, обогатен с висококалоричен газ, се получава в газови генератори или при напукване на масло; използва се като общинско гориво). Плътността му е много близка до плътността на въздуха, а по калории един кубичен метър замести 1, 5 кг бензин. Гълъбният газ може да реши проблемите на американците, но той не е произведен в САЩ и местните дизайнери поставиха инсталация на борда на Акрон за извличане на вода от отработените газове на бензиновите двигатели. В специален радиатор газовете бяха охладени, а водата кондензирана и изпратена до баластните резервоари, а теглото на дирижабъла в полет не се промени.

Акрон превозва пет разузнавателни самолета в хангари с люкове в пода, всеки от които тежи повече от тон. За излитане самолетът с работещ двигател слязъл с помощта на фермата на фермата през люка и започнал самостоятелен полет. За да се приземи, пръчката, в края на която имаше контур във формата на трапец, беше издърпана и самолетът, изравнявайки скоростта със скоростта на дирижабъла, излетя до трапеца, прилепи се към него със специална кука и беше издърпан в хангара. Създадени са също изтребители и бомбардировачи, способни да работят от страната на самолетоносач.

Отлетял две години, Акрон загинал в силна буря. През същата 1933 г. американците извадиха в ефир зепелин от същата серия - Мейсън, който също умря две години по-късно, изпаднал в низпад. И строителството на твърди дирижабли в САЩ спря.

Последният от динозаврите

Както вече споменахме, на 80-годишнината на Цепелин, гигантският LZ-127 (236, 6 м дължина и 30, 5 м в диаметър), кръстен от Граф Цепелин, слезе от запасите на неговата компания. Той извърши 2700 полета, включително първия полет в света. Той, подобно на други немски дирижабли, използва водород. Но не въздухът се изпомпваше в специални камери с обем 30 хиляди м3, а blaugaz, който се използва като гориво. Тъй като се консумира, теглото на дирижабъла остава почти непроменено и не се налага да обезвъздушава водорода.

Граф Цепелин прави последния си полет през 1936 г., а през 1940 г. е разрушен по заповед на лидера на Luftwaffe Херман Гьоринг: в новата война той разчита на самолети. Така приключи историята на германските цепелини.

Като цяло дирижаблите на твърда система предвиждаха други видове дирижабли и нововъзникващи самолети по отношение на товароносимост, скорост и обхват на полета. Въпреки това, до момента, когато самолетоносачът Macon умря, самолетът вече летеше над Атлантическия океан, а „летящият храм на социализма“, самолетът „Максим Горки“, който описахме в септемврийското издание на PM, беше в състояние да пренесе 17 тона полезен товар - три пъти повече от всеки дирижабъл. Цепелини във вида, в който са били замислени, са надживели себе си. Днес контролираната авиация се възражда за други цели и се основава на други технологии.

Статията е публикувана в списанието Popular Mechanics (№ 11, ноември 2003 г.).

Препоръчано

Аляска се стопява 100 пъти по-бързо, отколкото мислехме: грандиозно изтичане на времето
2019
Самолет за деня: Savoia-Marchetti S.55
2019
Пускане на огън: Не всеки Бикфорд шнур
2019