Дирижабль как летает: Взлет дирижабля

Содержание

Гигантский дирижабль от сооснователя Google может отправиться в первый полет уже в 2021-м

Один из сооснователей Google Сергей Брин на протяжении четырех последних лет строит огромный дирижабль, который может подняться в небо уже в 2021 году, сообщают зарубежные СМИ. Зачем Брину такое необычное транспортное средство и какие мировые проблемы будет решать его грандиозный проект — в материале «Газеты.Ru».

Сергей Брин, который в 2019 году покинул Google, не сидит без дела. Как сообщает портал TechCrunch, сейчас все внимание Брина сосредоточено на его компании LTA Research and Exploration, которая создает прототип огромного дирижабля, который, если все будет хорошо, поднимется в небо уже в этом году. 

На протяжении последних четырех лет LTA (которая расшифровывается как lighther than air, то есть, «легче воздуха») работает над созданием летальных аппаратов с нулевым уровнем выбросов. Если верить материалу Bloomberg, Брин начал работать над проектом дирижабля, когда еще находился в должности президента Alphabet, материнской компании Google.

Он загорелся этой идеей в 2014 году после посещения Исследовательского центра Эймса, одного из подразделений NASA. 

В этом центре ранее размещался USS Macon — дирижабль жесткой конструкции, созданный ВМС США в 1930-х годах. Впоследствии он разбился в Тихом океане и положил конец программе летающих авианосцев.

В 2017 году LTA заплатила Alphabet $131 тыс. за аренду ангара, расположенного в непосредственной близости от Исследовательского центра Эймса. Тогда же в СМИ появились первые новости о том, что Сергей Брин занялся новым грандиозным проектом по созданию крупного летательного аппарата. 

Согласно материалу The Guardian от 2017 года, длина дирижабля от LTA составит около 200 метров — это расстояние практически эквивалентно двум футбольным полям. Для сравнения, размер печально известного дирижабля «Гинденбург» составлял 245 метров. По данным источников Guardian, на тот момент все финансирование LTA взял на себя Брин. На текущий момент, четыре года спустя после запуска, нет никакой информации о том, сколько именно средств инвестировал сооснователь Google в свой новый проект.

Основной целью проекта называется доставка гуманитарной помощи, включая еду и медикаменты, в отдаленные районы — так как дирижаблю не требуется специальная взлетно-посадочная полоса, в теории он может добраться туда, куда не летают самолеты, сообщает Business Insider.

«С помощью дирижаблей нового поколения мы намерены улучшить доставку гуманитарной помощи и сократить выбросы углерода, одновременно предоставив американцам экономические возможности и новые рабочие места», — говорится на официальном сайте LTA.

Также The Guardian сообщал о том, что Сергей Брин планировал «дорого обставить» свой дирижабль, чтобы параллельно использовать его в качестве «межконтинентальной воздушной яхты» для своих родных и друзей.

По данным SFGate, скорость дирижаблей превышает скорость грузовых кораблей, а объем вредных выбросов по сравнению с самолетами снижен на 80-90%. СМИ сообщают, что LTA уже построил прототип, который получил название Pathfinder 1. Питать его будут литий-ионные аккумуляторы и 12 электрических моторов. Вместимость дирижабля составит 14 пассажиров. Первый полет Pathfinder 1 может состояться уже в 2021 году. Внутри дирижабля для его подъема в воздух будет использоваться гелий, а не водород, как это было в случае с «Гинденбургом» — это должно снизить взрывоопасность летательного аппарата. 

Летают ли сейчас дирижабли? | Техника и Интернет

Придуманный Жаном Менье дирижабль имел очень серьезный недостаток — три его винта должны были вращать 80 человек на борту. Почему? Потому, что во времена Менье еще не было моторов. Но идея была оценена другим французом — Анри Жиффаром. Его дирижабль с паровым двигателем поднялся в воздух в 1852 году. Шарль Ренар и Артур Кребс сделали следующий важный шаг вперед, создав дирижабль с электрическим двигателем.

Дальше дирижаблестроение прочно связано с немцем Фердинандом Цеппелином, взявшим эстафетную палочку у Франции. Он потратил все свое состояние на завод по строительству дирижаблей. Первый дирижабль графа «LZ-1» поднялся в воздух в 1900-м году. Потом был построен более надежный «Шютте Ланс», принятый на вооружение Германии и показавший хорошие результаты в боях Первой мировой войны. В дальнейшем Германия открыла пассажирскую линию Фридрихсхафен-Дюссельдорф. К 1914 году Германия имела самый мощный в мире флот дирижаблей. Но здесь надо особо заметить, что первым проект большого грузового дирижабля предложил Константин Циолковский еще в 80-е годы девятнадцатого века. Однако на его постройку у России не нашлось нужных денег.

Дирижабли позже оценили военные Германии, России, США, Франции, Италии и других стран. Но бум с их строительством пришелся на тридцатые годы минувшего века. Строились огромные дирижабли для разных целей. Заполнялись они дешевым, но взрывоопасным водородом. Гелий был дорог, его производилось мало. Катастрофы, когда в ходе крупных пожаров гибли люди, сильно поубавили энтузиазм у дирижаблестроителей. Тем не менее во время Второй мировой войны их продолжали активно использовать в СССР, США, Германии, Англии. В основном как средства защиты от нападения с воздуха.

В более позднее время про дирижабли вроде как забыли. О них ничего не писалось в средствах массовой информации. Хотя они по-прежнему использовались в военных и мирных целях. Казалось, будущего у медлительных дирижаблей нет — бурными темпами развивалась авиация, не стояли на месте железнодорожный, речной и автомобильный виды транспорта. И уже затруднительно стало ответить на вопрос «А летают ли сейчас дирижабли?» Да, летают! И у них снова прекрасные перспективы! Во всяком случае, в России — точно.

Дорожающие во всем мире энергоресурсы (нынешний спад цен на нефть не характерен для ситуации, так как он вызван политическими целями) ставят транспорт в очень неприятное положение. Для дирижаблей нужен гелий. Этот газ тоже дорогой. Но разведанные запасы гелия (не путать с гелием-2 и гелием-3) на территории России огромны. К тому же есть конструкции современных дирижаблей, использующих для подъема и полета комбинированные способы, при которых гелия требуется на порядок меньше. И не будем забывать о том, что дирижабль — самый экологичный вид транспорта. А с учетом того, что в России много труднодоступных зон для строительства автомобильных и железных дорог, аэродромов, важность развития дирижаблестроения весьма актуальна.

Сейчас вопросами создания дирижаблей в нашей стране на хорошей основе занимается фирма «Авгурь» (Владимирская область). Созданный ею пассажирский дирижабль «AU-30» имеет показатели: максимальная скорость — 110 км/час, взлетный вес — 4350 килограммов, полезная нагрузка — 1400 килограммов, дальность полета — до 5000 километров, экипаж — два человека, количество пассажиров — восемь. Разрабатываемый фирмой грузовой дирижабль «Атлант» будет переносить 250 тонн груза.

Серьезные наработки по строительству дирижаблей сейчас имеются в конструкторских бюро города Долгопрудного (Московская область) и Омска. Вплоть до собранных и летающих дирижаблей с применением новейших материалов и перспективных инженерных решений. Ну, а в целом по миру сейчас летает около 200 дирижаблей. В том числе в России — 14.

Что такое дирижабль? История дирижаблестроения. Русский дирижабль Как летает дирижабль

Дирижабль!

Дирижабль — это летательный аппарат легче воздуха, представляющий собой комбинацию аэростата с силовой установкой (обычно это двигатель внутреннего сгорания с воздушным винтом) и системой управления ориентацией (рули управления), благодаря чему дирижабль может двигаться в любом направлении независимо от направления воздушных потоков.

Термин «дирижабль» происходит от французского слова «dirigeable» — управляемый.

Первые полёты дирижаблей!

Идея создания дирижабля была предложена и сформулирована в 1783 году изобретателем Жаном Батистом Мари Шарль Мёнье. Он предложил конструкцию дирижабля с оболочкой в форме эллипсоида. Управляться дирижабль должен был с помощью трёх пропеллеров, вращаемых вручную усилиями 80 человек. Изменяя объём газа в аэростате путём использования баллонета, предполагалось регулировать высоту полёта дирижабля, и поэтому он предложил две оболочки — внешнюю основную и внутреннюю.

Практический полет дирижабля состоялся только 24 сентября 1852 года. Это был дирижабль с паровым двигателем конструкции Анри Жиффара, который позаимствовал многие идеи у Мёнье.

Следующий технологический прорыв был совершён в 1884 году, когда был осуществлён первый полностью управляемый свободный полёт на французском военном дирижабле с электрическим двигателем La France Шарлем Ренаром и Артуром Кребсом. Длина дирижабля составила 52 м, объём — 1900 м³. За 23 минуты дирижабль пролетел расстояние в 8 км при помощи двигателя мощностью 8,5 л. с.

Все первые дирижабли были недолговечны и чрезвычайно непрочны. Регулярные управляемые полёты дирижаблей не совершались до появления двигателя внутреннего сгорания.

19 октября 1901 года французский воздухоплаватель Альберто Сантос-Дюмон после нескольких попыток облетел со скоростью чуть более 20 км/час Эйфелеву башню на своём аппарате Сантос-Дюмон номер 6.

Дирижабль Сантос-Дюмон номер 6, 1901 год.

Параллельно с развитием мягких дирижаблей было начато и развитие жёстких дирижаблей. Впоследствии именно жёсткие дирижабли смогли переносить больше груза, чем самолёты, и это положение сохранялось в течение многих десятилетий. Много для создания жестких дирижаблей, и развития их конструкции, сделал немецкий граф, которого звали Фердинанд фон Цеппелин.

Строительство первых дирижаблей-Цеппелинов началось в 1899 году на плавающем сборочном цехе на Боденском озере в Заливе Манзелл, Фридрихсхафен. Оно было организовано на озере потому, что Граф фон Цеппелин, основатель завода, истратил на этот проект все своё состояние и не располагал средствами для аренды земли под завод.

Опытный дирижабль «LZ 1» (LZ обозначало «Luftschiff Zeppelin») имел длину 128 м и балансировался путём перемещения веса между двумя гондолами; на нём были установлены два двигателя Даймлер мощностью 14,2 л.с. (10,6 кВт).

Первый полёт Цеппелина «LZ 1» состоялся 2 июля 1900 года. Полет Цеппелина «LZ 1» продолжался всего 18 минут, поскольку дирижабль был вынужден приземлиться на озеро после того, как механизм балансирования веса сломался. После ремонта Цеппелина «LZ 1» технология жёсткого дирижабля успешно была испытана в последующих полётах. Был побит рекорд скорости французского дирижабля La France (6 м/с) на 3 м/с, но этого ещё было недостаточно для привлечения значительных инвестиций в дирижаблестроение. Необходимое финансирование Фердинанд фон Цеппелин получил через несколько лет. И первые же полёты его дирижаблей убедительно показали перспективность их использования в военном деле.

К 1906 году Фердинанд фон Цеппелин сумел построить усовершенствованный дирижабль жесткой конструкции, который заинтересовал военных.

В военных целях применялись поначалу полужёсткие, а затем мягкие дирижабли «Парсеваль», а также дирижабли «Цеппелин» жёсткого типа.

В 1913 году был принят на вооружение жёсткий дирижабль «Шютте-Ланц». Сравнительные испытания этих воздухоплавательных аппаратов в 1914 году показали превосходство дирижаблей жёсткого типа.

В 1910 году была открыта первая в Европе воздушная пассажирская линия Фридрихсхафен-Дюссельдорф, по которой курсировал дирижабль «Германия».

В январе 1914 года Германия по общему объёму (244 000 м³) и по боевым качествам своих дирижаблей обладала самым мощным воздухоплавательным флотом в мире.

В Российской Империи первый технически обоснованный проект большого грузового дирижабля был предложен в 1880-х годах русским учёным Константином Эдуардовичем Циолковским.

В конце 19-го века в русской армии действовал отдельный воздухоплавательный парк, состоявший в распоряжении Комиссии по воздухоплаванию, голубиной почте и сторожевым вышкам. На манёврах 1902-1903 годов в Красном Селе, Бресте и Вильно проверялись способы использования воздушных шаров в артиллерии и для воздушной разведки (наблюдения). Убедившись в целесообразности применения привязных шаров, Военное министерство приняло решение создать специальные подразделения при крепостях в Варшаве, Новгороде, Бресте, Ковно, Осовце и на Дальнем Востоке, в составе которых имелось 65 шаров. К изготовлению дирижаблей в России приступили в 1908 году.

Военное использование дирижаблей!

Перспективность применения дирижаблей в качестве бомбардировщиков была понята в Европе задолго до того, как дирижабли были использованы в этой роли. Герберт Уэллс в своей книге «Война в воздухе» (1908) описал уничтожение боевыми дирижаблями целых флотов и городов.

В отличие от аэропланов (роль бомбардировщиков выполняли лёгкие разведывательные самолёты, пилоты которых брали с собой несколько небольших бомб), дирижабли в начале мировой войны уже были грозной силой.

Наиболее мощными воздухоплавательными державами были Россия, имевшая в Петербурге крупный «Воздухоплавательный парк» с более чем двумя десятками аппаратов, и Германия, обладавшая 18 дирижаблями. В состав военно-воздушного флота Австро-Венгрии накануне первой мировой войны входило 10 дирижаблей.

Военные дирижабли находились в непосредственном подчинении у главного командования. Иногда они придавались фронтам или армиям. В начале войны дирижабли выполняли боевые задания под руководством командируемых на дирижабли офицеров генерального штаба. В этом случае командиру дирижабля отводилась роль вахтенного офицера. Благодаря успешности конструкторских решений графа Цеппелина и фирмы Шютте-Ланц Германия имела в этой области значительное превосходство над всеми другими странами мира, которое при правильном его использовании могло принести большую пользу, в частности для глубокой разведки. Немецкие военные дирижабли могли преодолеть со скоростью 80-90 км/ч расстояние в 2-4 тыс. км и обрушить на цель несколько тонн бомб. Например, 14 августа 1914 года в результате налёта одного немецкого дирижабля на Антверпен было полностью разрушено 60 домов, и ещё 900 повреждено.

Для скрытного подхода к цели дирижабли старались использовать облачность. При этом, ввиду несовершенства навигационного оборудования тех времён и необходимости визуального наблюдения поверхности для достижения точного выхода на цель, в оборудование военных дирижаблей входили наблюдательные гондолы: малозаметные, оборудованные телефонной или радиосвязью капсулы с наблюдателем, которые спускались с дирижаблей вниз на тросах длиной до 915 м.

Однако уже к сентябрю 1914 года, потеряв 4 аппарата, немецкие дирижабли перешли только на ночные операции. Огромные и неповоротливые, они были прекрасной целью для вооружённых аэропланов противника, к тому же они были наполнены крайне пожароопасным водородом. Очевидно, что им на смену неизбежно должны были прийти более дешёвые, манёвренные и устойчивые к боевым повреждениям аппараты.

«Золотой Век» дирижаблей!

После окончания первой мировой войны в США, Франции, Италии, Германии, в СССР и других странах продолжилось строительство дирижаблей различных систем.

Годы между первой и второй мировыми войнами отмечены существенным прогрессом в технологии дирижаблестроения.

Первым аппаратом легче воздуха, пересёкшим Атлантику, стал британский дирижабль R34, который в июле 1919 года с командой на борту совершил перелёт из Восточного Лотиана, Шотландия на Лонг-Айленд, Нью-Йорк, а затем вернулся в Пулхэм, Англия.

В 1924 году состоялся трансатлантический полёт дирижабля построенного в Германии LZ 126 (названного в США ZR-3 «Los Angeles»).

В 1926 году совместная норвежско-итало-американская экспедиция под руководством Р. Амундсена на дирижабле «Норвегия» (N-1 «Norge») конструкции Умберто Нобиле осуществила первый трансарктический перелёт о. Шпицберген — Северный Полюс — Аляска.

К концу 1920-х годов технология дирижаблестроения продвинулась до весьма высокого уровня.

Например, германский жесткий дирижабль LZ-127 «Graf Zeppelin». Длина 237 м, диаметр 30 м, 5 двигателей, скорость 135 км/час, грузоподъемность 60 т, объем оболочки 105.000 куб.м, построен на верфях Цеппелина в 1928 году.

Немецкий дирижабль «Граф Цеппелин» на испытаниях.

В сентябре и октябре 1929 года дирижабль LZ 127 «Граф Цеппелин» выполнил первые трансатлантические рейсы.

В этом же,1929 году, дирижабль «Граф Цеппелин» с тремя промежуточными посадками совершил свой легендарный кругосветный перелёт. За 20 дней он преодолел более 34 тысяч километров со средней полётной скоростью около 115 км/ч.

Летом 1931 года состоялся известный полёт дирижабля «Граф Цеппелин» в Арктику, а вскоре дирижабль приступил к выполнению относительно регулярных пассажирских рейсов в Южную Америку, продолжавшихся до 1937 года.

Путешествие в дирижабле этой эпохи по комфортабельности значительно превосходило тогдашние (а в некоторых отношениях и современные) самолёты. В корпусе пассажирского дирижабля часто имелся ресторан с кухней и салон.

Например, британский жёсткий дирижабль R101 имел 50 одно-, двух- и четырёхместных пассажирских кают со спальными местами, расположенными на двух палубах, столовую на 60 человек, две прогулочные палубы с окнами вдоль стен. Пассажирами использовалась в основном верхняя палуба. На нижней палубе находились кухни и туалеты, а также размещался экипаж. Имелась даже отделанная асбестом комната для курения на 24 человека.

Пассажиры дирижабля R101 на прогулочной палубе.

На дирижабле «Гинденбурге» имел место запрет на курение. Все, кто находился на борту, включая пассажиров, перед посадкой были обязаны сдавать спички, зажигалки и прочие устройства, способные вызвать искру.

Германский дирижабль «Гинденбург» в полете.

Один из крупнейших дирижаблей в мире — американский военный дирижабль «Акрон» номинальным объёмом 184 тыс. м³ — мог нести на борту до 5 небольших самолётов, несколько тонн груза и теоретически был способен пролететь без посадки около 17 тыс. км.

Сборка дирижабля «Акрон» на заводе.

Дирижабль «Акрон» на причале.

Американский дирижабль «Акрон» в полете.

Дирижабли в СССР!

В СССР дирижаблям уделялось много внимания, даже была создана специальная организация «Дирижаблестрой», которая построила и сдала в эксплуатацию более десяти дирижаблей мягкой и полужёсткой систем.

В 1937 году крупнейший советский дирижабль «СССР-В6» объёмом 18 500 м³ установил мировой рекорд продолжительности полёта — 130 часов 27 минут.

После войны в СССР построили несколько полужестких дирижаблей береговой охраны, прежде всего для использования в арктических областях.

Последним советским дирижаблем был «СССР-В12 бис», построенный в 1947 году.

Дирижабль СССР-В12.

В начале 1980-х годов, были проведены расчёты дирижабля для нужд ВМФ, но из-за начавшихся проблем с финансированием во время перестроечных реформ проект был законсервирован.

После распада СССР госпредприятие «ДКБА», которое занималось проектированием воздушных наров, аэростатов и дирижаблей, возглавило российскую отрасль воздухоплавательных технологий, и стало стержневым предприятием нарождающейся индустрии.

В 1990-е годы ДКБА разрабатывает проект дирижабля мягкой конструкции 2ДП с грузоподъёмностью около 3 тонн, а после пересмотра технического задания и указания на необходимость создание аппарата с большей грузоподъёмностью проект продолжается под названием «дирижабль ДС-3». В 2007 году подготовлен аванпроект этого аппарата.

Российский дирижабль ДС-3.

Сегодня в России ведутся разработки дирижаблей с грузоподъёмностью 20, 30, 55, 70, 200 тонн. Проведена значительная часть работ по проекту дирижабля «линзообразной» формы ДП-70Т, который предназначен для транспортировки грузов с безэллинговой круглогодичной эксплуатацией во всех климатических зонах. На конструктивной основе этого дирижабля проработаны варианты дирижабля с грузоподъёмностью 200-400 т.

В конце 1980-х начале 1990-х годов, в СССР появился проект «Термоплан», отличительной особенностью которого являлось использование для создания подъёмной силы помимо гелиевой секции дирижабля и секции с воздухом, нагреваемым двигателями (идея, высказанная еще К. Э. Циолковским в 1890-х годах). Благодаря этому удалось снизить вес непроизводительного балласта на 70-75% в сравнении с дирижаблями других конструкций и, следовательно, повысить экономичность (до 28,125 грамм на тонно-километр для проектной грузоподъёмности 2000 тонн). Кроме того, такому дирижаблю не нужны закрытые эллинги и причальные мачты, что резко снижает стоимость обслуживающей инфраструктуры. Дискообразная форма корпуса позволяет осуществлять полёт при боковом и встречном ветре в 20 м/с.

Дирижабль «Термоплан».Термоплан

Возможно, испытания дискообразных дирижаблей и стали причиной множества легенд о летающих тарелках.

Дирижабли в США!

Разработка дирижаблей в США, Пентагоном, ведётся по двум направлениям. С одной стороны, создаются небольшие дешёвые аэростаты и дирижабли тактического назначения, с другой стороны — ведутся работы по проектированию стратосферных дирижаблей стратегического назначения.

Так, в начале 2005 года, американские военные объявили об испытаниях на полигоне в Аризоне мини-аэростата «Combat SkySat Phase 1», который позволил связаться наземным службам на расстоянии в 320 км. Масса мини-аэростата около 2 кг, при массовом производстве стоимость может составлять около 2000 USD.

Военным американским дирижаблям найдётся применение и в разрабатываемой программе Future Combat Systems. Именно с помощью дирижаблей высокой грузоподъёмности США планируют перебрасывать технику к местам военных конфликтов.

В феврале 2005 года в Ираке Пентагон провёл испытания дирижабля «MARTS» (Marine Airborne Re-Transmission Systems), который снабжён аппаратурой, позволяющей поддерживать связь с подразделениями в радиусе 180 км. Он способен противостоять ветру до 90 км/час и в течение двух недель висеть в воздухе без наземного обслуживания.

Американская компания «JP Aerospace» готовит к испытаниям 53-метровый V-образный дирижабль «Ascender». Первый полёт предусматривает подъём на высоту около 30 км и возвращение на землю. В случае успешных испытаний Пентагон предполагает возможность открыть финансирование на постройку крупного трёхкилометрового V-образного дирижабля стратосферного назначения.

Дирижабль! Особенности дирижаблестроения!

Поскольку дирижабль является летательным аппаратом легче воздуха, то он будет «плавать» в воздухе за счёт выталкивающей силы, если его средняя плотность равна или меньше плотности атмосферы. Обычно в оболочку классического дирижабля закачивают газ легче воздуха (водород, гелий), при этом грузоподъёмность дирижабля пропорциональна внутреннему объёму оболочки с учётом массы конструкции.

На ранних дирижаблях весь газ помещали в оболочке с единым объёмом, с простыми стенками из промасленной или лакированной ткани. Впоследствии оболочки стали делать из прорезиненной ткани или других (синтетических) материалов однослойными или многослойными для предотвращения утечек газа и увеличения их срока службы, а объём газа внутри оболочки стали разделять на отсеки — баллоны.

В современном дирижаблестроении для изготовления оболочки дирижабля считается перспективным применение прочных стеклопластиков и металлопластиков.

Современные дирижабли могут быть оснащены системой управления подъёмной силой, в которой может использоваться аэродинамическая подъёмная сила оболочки, возникающая при увеличении угла её атаки, а также путём сжатия атмосферного воздуха и хранения его в баллонетах внутри оболочки или выпуска его из баллонетов. Кроме того, в состав оболочки обязательно включаются газовые (для несущего газа) предохранительные клапаны (для предупреждения разрыва оболочки из-за увеличения растягивающих оболочку сил при увеличении высоты полёта и при увеличении в ней температуры), а также предохранительные воздушные клапаны на воздушных баллонетах. Газовые клапаны открываются только после того, когда полностью опорожнятся воздушные баллонеты.

На первых дирижаблях полезный груз, экипаж и силовую установку с запасом топлива размещали в гондоле. Впоследствии двигатели были перенесены в мотогондолы, а для экипажа и пассажиров стала выделяться пассажирская гондола.

Кроме оболочки, гондол и движителя в конструкции классического дирижабля предусмотрена обычно простейшая гравитационная и аэродинамическая система управления ориентацией и стабилизацией аппарата. Гравитационная система может быть как пассивной, так и активной. Пассивная гравитационная стабилизация осуществляется по тангажу и крену даже при нулевой скорости полёта, если гондола (гондолы) установлена ниже (в нижней части) оболочки (смотрите рисунки 2 и 3). При этом, чем больше расстояние между оболочкой и гондолой, тем больше устойчивость аппарата к возмущающим воздействиям. Активная гравитационная стабилизация и ориентация обычно осуществлялась по тангажу путём перемещения вперёд или назад (вдоль продольной оси аппарата) некоторого груза или балласта, причём, чем жёстче конструкция аппарата, тем управляемость лучше. Аэродинамическая же стабилизация и ориентация аппарата осуществляется по тангажу и курсу (рысканию) при помощи хвостового оперения (аэродинамических стабилизаторов и рулей) только при значительной скорости его полёта. При незначительной скорости полёта эффективность аэродинамических рулей недостаточна для обеспечения хорошей маневренности аппарата. На современных дирижаблях всё чаще применяется активная автоматическая система ориентации и стабилизации по трём его строительным осям, где в качестве исполнительных органов системы применяются поворотные винтовые движители.

Устройства причаливания на первых аппаратах представляли гайдропы — тросы по 228 или больше метров длиной, свободно свисающие с оболочки. При снижении дирижабля до необходимой высоты многочисленная причальная команда хваталась за эти тросы, притягивая дирижабль к точке посадки. Впоследствии для причаливания дирижаблей стали строить причальные мачты, а сами аппараты снабжать автоматическим причальным узлом.

Дирижабли! Типы дирижаблей!

Дирижабли, изготавливаемые и эксплуатируемые в разные времена и до настоящего времени, различаются по следующим типам, назначению и способам.

По типу оболочки: мягкие, полужёсткие, жёсткие.

По типу силовой установки: с паровой машиной, с бензиновым двигателем, с электродвигателем, с дизелями, с газотурбинным двигателем.

По типу движителя: крыльевые, с воздушным винтом, с импеллером, реактивные.

По назначению: пассажирские, грузовые, военные.

По способу создания архимедовой силы: наполнением оболочки газом легче воздуха, подогревом воздуха в оболочке (термодирижабли), вакуумированием оболочки, комбинированные.

По способу управления подъёмной силой: стравливание подъёмного газа, изменение температуры подъёмного газа, закачка/стравливание балластного воздуха, изменяемый вектор тяги силовой установки, аэродинамический.

Дирижабли! Полёт дирижабля!

В полёте классический дирижабль обычно управляется одним или двумя пилотами, причём первый пилот в основном поддерживает заданный курс аппарата, а второй пилот непрерывно следит за изменением угла тангажа аппарата и вручную с помощью штурвала либо стабилизирует его положение, либо изменяет угол тангажа по команде командира. Набор высоты и снижение производят, наклоняя дирижабль рулями высоты или поворотом мотогондол — движители тогда тянут его вверх или вниз.

Дирижабли! Причаливание дирижабля!

При причаливании дирижабля находящиеся на земле люди подбирали сброшенные с разных точек дирижабля канаты и привязывали их к подходящим наземным объектам.

Крупные классические дирижабли 1930-х годов практически не были приспособлены к посадке на не оборудованную площадку, как это может сделать, например, вертолёт. Данные эксплуатационные ограничения вызваны несоизмеримостью управляющих воздействий и ветровых возмущений, то есть из-за недостаточной манёвренности.

С вершины причальной мачты сбрасывали гайдроп, который прокладывали по земле по ветру. Дирижабль подходил к мачте с подветренной стороны, и с его носа также сбрасывали гайдроп. Люди на земле связывали эти два гайдропа, и затем лебёдкой дирижабль подтягивали к мачте — его нос фиксировался в стыковочном гнезде. Причаленный дирижабль может свободно вращаться вокруг мачты, как флюгер.

Причальная башня с дирижаблем.

При взаимодействии дирижаблей с флотом использовались специальные судна-матки, оборудованные причальными мачтами.

Преимущества и недостатки дирижаблей!

Преимущества:

Большие грузоподъёмность и дальность беспосадочных полётов.

В принципе, конструктивно достижима более высокая надёжность и безопасность, чем у самолётов и вертолётов. Даже в крупных катастрофах дирижабли показали высокую выживаемость людей.

Меньший, чем у вертолётов, удельный расход топлива и, как следствие, меньшая стоимость полёта в расчёте на пассажиро-километр или единицу массы перевозимого груза.

Размеры внутренних помещений могут быть очень велики.

Длительность нахождения в воздухе может измеряться неделями.

Дирижаблю не требуется взлётно-посадочной полосы (но зато требуется причальная мачта) — более того, он может вообще не приземляться, а просто «зависнуть» над землёй (что, впрочем, осуществимо только при отсутствии сильного бокового ветра).

Недостатки:

Относительно малая скорость по сравнению с самолётами и вертолётами (как правило до 160 км/ч) и низкая маневренность — в первую очередь из-за малой эффективности аэродинамических рулей в канале курса при малой скорости полёта и из-за малой продольной жёсткости оболочки.

Сложность приземления из-за низкой манёвренности.

Зависимость от погодных условий (особенно при сильном ветре).

Очень большие размеры требуемых ангаров (эллингов), сложность хранения и обслуживания на земле.

Относительно высокая стоимость обслуживания дирижабля, особенно больших размеров. Как правило, для современных малых дирижаблей требуется так называемая причально-стартовая команда, составляющая от 2 до 6 человек. Американские военные дирижабли 1950-1960-х годов требовали усилий около 50 матросов для надёжной посадки, и поэтому после появления надёжных вертолётов они были сняты с вооружения.

Относительно низкая надёжность и долговечность оболочки.

Современное дирижаблестроение!

Современные технологии позволяют создавать модели дирижаблей, уменьшая многие присущие им ранее недостатки!

Это позволяет современным дирижаблям решать важные и сложные задачи!

И конечно, дирижабли будущего расширят существующие горизонты в области дирижаблестроении!

Дирижабли и дирижаблестроение! Дирижабль — управляемый!

Что такое дирижабль? Для чего его изобрели? И что вообще означает это слово?

Небольшое вступление

Человечество на протяжении многих веков стремилось изобрести что-то новое, облегчить себе жизнь, быт, путешествия. На смену лошадям пришли автомобили, огромный интерес для изобретателей и конструкторов представляло небо. Как же и нам научиться летать так, как летают птицы?

И только в 1803 году благодаря французу Андре-Жаку Гарнерену в России состоялся первый полет на воздушном шаре.

После этого энтузиасты в области воздухоплавания стали развивать идею полетов на шаре. Так появились первые задумки будущих дирижаблей. А позднее и они сами.

Немного истории

Слово «дирижабль» — французского происхождения, имеет значение «управляемый», что полностью соответствует действительности.

История дирижаблестроения берет свое начало 24 сентября 1852 года. Именно тогда в небо над Версалем поднялся первый в мире дирижабль — 44-метровый «Жирар I» с паровым двигателем. Он был веретенообразной формы. Его изобрел и сконструировал француз Анри-Жак Жирар, когда-то работавший железнодорожником. Он очень увлекался строительством воздушных шаров, и, создав свой первый дирижабль, отважный изобретатель пролетел на нем со скоростью 10 км/ч над Парижем более 31 километра.

Так и началась эпоха дирижаблей. Веретенообразный баллон заполняли водородом, в движение всю эту замысловатую конструкцию приводил паровой двигатель, который вращал винт. Управлялся дирижабль с помощью руля.

Во второй половине 19 века изобретатель Альберто Сантос-Дюмон вместо парового двигателя поставил двигатель внутреннего сгорания.

Эпоха расцвета огромных дирижаблей. Дирижабль Цеппелина

В начале 20 века в Германии граф Цеппелин и Хуго Эккенер начали пропагандировать пользу и возможности, которые открывали перед людьми управляемые воздухоплавательные конструкции. Они организовали общенациональный сбор и очень скоро собрали сумму, которой с лихвой хватило на разработку и строение нового дирижабля LZ 127 «Граф Цеппелин».

Дирижабль цеппелин имел гигантскую длину — 236,6 метра. Его объем составлял 105000 м³, а диаметр был около 30,5 метра.

18 сентября 1928 года воздушное судно совершило свой первый пробный полет, а в августе 1929 года уже первый кругосветный. Перелет занял всего 20 суток, скорость дирижабля при этом составляла 115 км/ч. Этот полет, в первую очередь, был совершен с целью продемонстрировать возможности жестких дирижаблей, а также для проведения метеорологических наблюдений.

В 1930 году дирижабль цеппелин прилетал в Москву, а в 1931 совершил разведывательный полет над советской Арктикой, сделав подробные аэрофотоснимки.

За всю свою жизнь это воздушное судно произвело 590 перелетов в различные страны и континенты.

Гигантский дирижабль «Гинденбург»

В 1936 году в Германии построили самый большой во всем мире дирижабль. Он имел длину в 245 метров и диаметр 41,2 метра. Поднимал в воздух до ста тонн полезного груза, мог развивать скорость до 135 км/ч. Конструкция немецкого дирижабля включала в себя ресторан, кухню, душевые кабинки, специально отведенную комнату для курения и пару больших прогулочных галерей.

Первый полет был совершен в 1936 году. Затем, после нескольких удачных пробных и рекламных полетов, немецкий дирижабль стал выполнять коммерческие рейсы. Такие средства передвижения вошли в моду, билеты очень быстро раскупались, и популярность воздушных кораблей продолжала расти.

В общей сложности, за время своего существования дирижабль успел совершить 63 перелета.

Крушение

3 мая 1937 года «Гинденбург» отправился в США. На борту судна находилось 97 человек. Дирижабль покинул Германию около восьми часов вечера, благополучно долетел до Манхэттена и полетел дальше, к авиабазе, добравшись туда в четыре часа дня. Через пару часов после получения разрешения на посадку дирижабль «Гинденбург» сбросил причальные канаты. А через несколько минут произошло возгорание. Всего за 34 секунды судно сгорело дотла и упало, жертвами авиакатастрофы стало 35 человек.

Дирижабль «Акрон»

В ноябре 1931 года в городе Акроне построили одноименный дирижабль. Он был 239,3 метра в длину и 44,6 метра в диаметре. Разрабатывался и строился преимущественно как судно для военных целей, как дирижабль-авианосец.

Конструкция судна включала в себя большой ангар, который мог вместить до пяти одноместных самолетов. Кабина дирижабля, каркас и корпус были очень прочными, состояли из многочисленных профилей, переборок и трех килей.

«Акрон» участвовал в нескольких учениях и, несмотря на свою недолгую жизнь, успел совершить несколько испытательных перелетов.

В 1933 году отправился в свой последний полет. Крушение дирижабль потерпел в Атлантическом океане. Жертвами стали 73 из 76 человек, находящихся на борту.

Дирижабль R-101

В 1929 году было завершено строительство этого воздушного судна, которое можно отнести к самым большим дирижаблям во всем мире, его длина была 237 метров. Конструкция воздушного судна включала в себя две просторные палубы, около 50 комфортабельных кают как на одного человека, так и на двух, и на четырех. Также была большая столовая, кухни, поместиться на которой могли до 60 человек, туалеты и комната для курения. Пассажиры чаще всего использовали нижнюю палубу, здесь же располагался экипаж и капитан дирижабля.

Полет, состоявшийся в 1930 году, был для дирижабля R-101 последним. В небе над Францией в результате сильного ветра была повреждена обшивка судна и газовый баллон. Посадку дирижабля произвести, конечно же, не удалось, судно врезалось в склон горы и загорелось. Из 56 находившихся на борту пассажиров 48 погибли.

Дирижабль ZPG-3W

Был построен в США в послевоенное время, в 1950 году. Относился к мягким дирижаблям. Был оснащен современным по тем временам оборудованием. Длина этого воздушного судна составляла 121,9 метра. На борту дирижабля были различные локаторы, специальная акустическая и магнитная аппаратура.

Судно конструировали и строили для использования в суровых условиях снегопада, дождя, ветра до 30 м/с и тумана, с продолжительностью полетов до 200 часов.

В 1962 году последний раз поднялся в небо этот дирижабль. Что такое случилось, до сих пор точно непонятно, но произошла большая авария, которая унесла жизни 18 человек.

ZRS-5 «Мэкон»

Построен 11 марта 1933 года. Свой первый полет совершил через месяц после окончания строительства. Осенью этого же года дирижабль был отправлен в первый серьезный полет, через весь континент на авиабазу Саннивейл. Несмотря на неблагоприятные метеоусловия, сильнейший ветер и осадки, судно показало свою надежность, устойчивость и отличную управляемость.

Участвовал в тактических разведывательных учениях, где оказался малопригодным, так как крайне уязвим для зенитной артиллерии с кораблей врага, и для истребителей.

В апреле 1934 года во время серьезного перелета в результате многочисленных попаданий в бури судно было повреждено. Частично починить его удалось еще во время полета, а по прибытии в место назначения был произведен полный ремонт частей, которые деформировались.

В 1935 состоялся последний, 54 полет, в который отправился дирижабль. Что произошло в пути, достоверно известно от выживших членов экипажа. Сильные порывы ветра повредили корпус, судно вышло из равновесия и разбилось.

Дирижабль «Лебоди»

Был сконструирован и построен в 1902 году во Франции. Он относился к разновидности полужестких дирижаблей. Аппарат составлял в длину полных 58 метров и имел максимальный диаметр 9,8 метра.

Мотор этого судна работал на бензине, мог поднять в небо больше 1000 тонн, развивал скорость до 40 км/ч. Наибольшая высота, на которую поднимался «Лебоди» — 1100 метров.

На этом дирижабле можно было путешествовать большую часть года. В определенной степени он удовлетворял своими характеристиками некоторые практические цели, и уже в 1905 году судно было передано военному министерству. В скором времени прошли первые учения, в которых принял участие этот дирижабль. Что такое предстояло делать в военной сфере сравнительно небольшой конструкции «Лебоди»? На этом судне проходили обучения целых команд, а также проводились различные опыты, наблюдения и испытания. Очень скоро военное министерство Франции заказало еще один дирижабль, такого же типа.

Дирижабль Парсеваля

В 1905 году была начата разработка и строение этого воздушного судна. По завершению строительства получился дирижабль жесткого типа, длиной 59 метров и диаметром 9,3 метра. Развивать скорость эта конструкция могла до 12 м/с и была очень мобильна. Дирижабль легко разбирался и для транспортировки требовал всего двух повозок.

Дирижабль «Шютте-Ланц»

Был построен в Германии в 1910 году. Он относился к дирижаблям жесткого типа, имел деревянный каркас и развивал скорость до 20 м/с.

Практически сразу после завершения строительства и первых успешно проведенных пробных полетов дирижабль «Шютте-Ланц» передали в военное министерство для проведения опытов, испытаний и исследовательских полетов.

Дирижабль М-1

Был разработан инженерами военного ведомства Италии. Завершение строительства воздушного судна пришлось на середину 1912 года. Через полгода после этого дирижабль передали в пользование морскому министерству для наблюдательной и исследовательской деятельности.

Длина М-1 составляла 83 метра, а максимальный диаметр был равен 17 метрам. Он обладал высокой грузоподъемностью, устойчивостью и надежностью. В полетах развивал скорость до 70 км/ч.

В скором времени были разработаны еще два дирижабля подобной конструкции: М-2 и М-3.

Дирижабль «Кречет»

Был построен летом 1909 года. Это первый российский дирижабль. Он использовался исключительно для военных целей. Конструкция судна была переделана, включала в себя два двигателя по 50 л/с, которые работали на бензине, и беспроволочный телеграф, действовавший на 500 км. Теоретически с такими характеристиками «Кречет» мог развивать скорость до 43 км/ч и подниматься на высоту до 1500 метров.

Однако в ходе многочисленных испытаний и тестовых проверок установили, что один из двигателей «Кречета» работал некорректно. В итоге было принято решение о покупке других двигателей из Франции, по 100 л/с. После многочисленных поправок и модернизаций, спустя год с момента постройки, в 1910 году «Кречет» полетел. Было произведено 6 испытательных полетов, за это время судно провело в воздухе 4 часа и развивало скорость до 12 м/с.

Вскоре дирижабль был сдан в пользование воздухоплавательной роте № 9, которая находилась в Риге. Капитаном назначили Ковалевского — человека, который был военным воздухоплавателем.

«Кречет» занимает особое место в российской истории конструирования, ведь это была первая настоящая победа русских в дирижаблестроении. А проект этого воздушного судна стал «образцом» для всех последующих дирижаблей, построенных в России.

Дирижабль «Альбатрос»

Построен в 1910 году русскими конструкторами-строителями под руководством Сухоржевского и Голубова. В длину судно получилось ровно 77 метров, в высоту 22, а максимальный диаметр составлял 14,8 метра.

Альбатрос мог развивать скорость до 65 км/ч и подниматься в небо до 2000 метров. Допустимая масса полезного груза на борту — до 3500 тонн.

Оболочку дирижабля решено было выполнить из алюминия. По расчётам инженеров, такое покрытие должно минимизировать нагрев газа солнечными лучами. И, возможно, так бы оно и было, если бы не обнаружившийся брак, который был на полотнах материала, покрывавшего дирижабль. Что такое произошло в процессе строения, до сих пор неясно: левое и правое полотнище были перепутаны. В результате такой ошибки обшивка лопнула и газ вышел.

Начался ремонт «Альбатроса». Оболочка была заменена, все деформированные части тоже. Вскоре дирижабль был оснащен пулеметной установкой и передан в военное пользование.

В 1914-1918 годах «Альбатрос» принимал участие в боевых действиях, его использовали для бомбометания, нанося существенный урон по вражеским укреплениям и позициям.

Дирижабль «Гигант»

Строение этого воздушного судна было завершено в 1914 году. Каркас был обшит французской шелковой прорезиненной тканью. Конструкция «Гиганта» включала с себя двигатели мощностью 200 л/с, спрятанные под специальные капоты для охлаждения. Также судно было оснащено современными по тем временам новинками в электротехнической части.

Так как строительство «Гиганта» пришлось на начало первой Мировой войны, конструкцию собирал военный воздухоплаватель Шабской. Но, к сожалению, лучше она от этого не стала.

В процессе сборки судно несколько раз переделывали, дорабатывали. Строили не по проекту. Вскоре состоялся долгожданный испытательный полет «Гиганта», который пришелся на зиму 1915 года.

При подъеме дирижабль начал сильно прогибаться, через несколько минут сложился пополам и упал. Высота была небольшая, поэтому никто не пострадал.

Вскоре после этого происшествия собрали комиссию, которая признала «Гигант» непригодным для ремонта. Со временем конструкцию разобрали на авиационные нужды России.

Первый дирижабль СССР — «Красная Звезда»

В 1920 году построили первый советский дирижабль. А в 1921 году был совершен первый полет на этом судне. Всего за свою историю «Красная Звезда» выполнила шесть полетов, общая продолжительность которых составила около 16 часов.

После этого дирижабля в СССР были построены несколько других, подобных по конструкции.

Дирижабль «VI Октябрь»

Строительство было завершено в 1923 году, в Петрограде. Судно составляло в длину 39,2 метра, а наибольший диаметр был около 8,2 метров.

Вскоре был совершен первый испытательный полет общей продолжительностью 30 минут. Второй и последний подъем в воздух осуществили через пару дней. Дирижабль поднялся на высоту 900 метров и провел в небе почти 1,5 часа.

Больше судно не эксплуатировалось. Было принято решение о его разборке, так как оболочка была крайне газопроницаема.

Дирижабль «Московский-Химик-Резинщик»

Строительство этого судна с замысловатым названием и аббревиатурой МХР было закончено в 1924 году. Его длина составляла около 45,5 метра, а диаметр был равен 10,5 метрам. Судно поднимало в небо до 900 тонн полезного груза и развивало скорость 62 км/ч.

Первый полет состоялся в 1925 году и продлился чуть больше 2 часов. Судно использовалось и совершало перелеты до 1928 года. За все это время было произведено множество модернизаций и перестроек.

Всего было произведен 21 полет, общая продолжительность составила 43,5 часа.

Дирижабль «Комсомольская Правда»

25 июля 1930 года был построен очередной советский дирижабль. Через месяц после этого судно совершило свой первый пробный полет, пролетев высоко над Москвой. За весь 1930 год воздушное судно «Комсомольская Правда» произвело 30 перелётов, а в следующем году еще 25.

Дирижабль «СССР В-3»

Был построен в 1931 году, вскоре отправлен в первый испытательный полет. Создавался как учебно-агитационное судно, принадлежал к типу мягких дирижаблей. В 1932 году принял участие в торжественном параде, пролетев высоко в небе над Красной Площадью.

Вслед за СССР В-3 была выпущена целая серия подобных конструкций: СССР В-1, В-2,В-4, В-5, В-6.

Эти воздушные судна совершали рейсы в Москву, Ленинград, Харьков, Горький.

На судне В-6 собирались совершать перелеты между Москвой и Свердловском. А дирижабль В-5 создавался исключительно для обучения всем тонкостям воздухоплавания пилотов и наземного персона.

29 сентября 1937 года дирижабль «СССР В-6» отправился в полет, целью которого было достижение нового мирового рекорда по продолжительности времени, проведенного в небе. Во время путешествия судно пролетало над Пензой, Воронежем, Калинином, Курском, Брянском и Новгородом. Дирижабль сталкивался с суровыми погодными условиями, такими как сильные порывы ветра, дождь и туман. Но, несмотря на это, мировой рекорд, поставленный когда-то дирижаблем «Цеппелин», был побит. «СССР В-6» провел в небе 130,5 часов.

В феврале 1938 года «СССР В-6» показал себя как единственный аппарат, способный максимально быстро добраться до полярников, которые терпели бедствие. Тогда дирижабль завис в небе над льдиной, и, сбросив веревки, успешно поднял всех людей на борт.

Дирижабли в СССР являлись перспективным видом воздушного транспорта. На их строение организовывали всенародный сбор. Конструированием и строением этих аппаратов занимались энтузиасты, патриоты, смелые и серьезные люди.

Очень помогли русскому народу дирижабли в годы Великой Отечественной войны. Благодаря этим «воздушным кораблям» наши аэронавты наносили высокоточные и эффективные удары по противнику с воздуха, а также перевозили разные военные установки, водород и продукты помощи.

), который создаёт аэростатическую подъёмную силу. Воздушные винты, вращаемые двигателями, сообщают дирижаблю поступательную скорость 60-150 км/ч. Кормовая часть корпуса имеет – стабилизаторы и . Корпус дирижабля в полёте создаёт дополнительную аэродинамическую подъёмную силу, таким образом в дирижабле сочетаются лётно-технические характеристики аэростата и самолёта.

Для дирижабля характерны большая грузоподъёмность, дальность полёта, возможность вертикального взлёта и посадки, свободный дрейф в атмосфере под действием воздушных потоков, длительное зависание над заданным местом. К нижней части корпуса крепится (иногда несколько гондол), в которой располагаются кабина управления, помещения для пассажиров и экипажа, топлива и различного оборудования. Летают дирижабли обычно на высоте до 3000 м, в отдельных случаях – до 6000 м. Взлёт дирижабля происходит в результате сброса балласта, а спуск – вследствие частичного выпуска подъёмного газа. На стоянках их крепят к специальным причальным мачтам или заводят в для хранения и технического обслуживания. Каркасы дирижаблей обычно собирают из плоских треугольных или многогранных ферм; может быть матерчатой (с пропиткой для газонепроницаемости) или из полимерной плёнки, либо набранной из тонких металлических листов или пластмассовых панелей. Внешний объём дирижабля (корпуса) до 250 тыс. мі, длина до 250 м, диаметр до 42 м.

Первый проект управляемого аэростата был предложен в 1784 г. Ж. Менье (Франция). Но только в 1852 г. француз А. Жиффар впервые в мире совершил на дирижабле собственной конструкции с паровой машиной, вращавшей . В 1883 г. Г. Тиссандье с братом построили дирижабль с электродвигателем мощностью 1.1 кВт, который получал ток от гальванических батарей. С кон. 19 в. вплоть до начала 1990-х гг. дирижабли строили в Германии, Франции, США, Великобритании, СССР. Наиболее крупные дирижабли LZ-129 и LZ-130 созданы в Германии в 1936 и 1938 гг. Они имели объём 217 тыс. мі, по четыре двигателя общей мощностью 3240 и 3090 кВт, развивали скорость до 150 км/ч и могли перевозить до 50 пассажиров на расстояние 16 тыс. км.

Энциклопедия «Техника». — М.: Росмэн . 2006 .

Дирижабль

Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия . Главный редактор Г.П. Свищев . 1994 .


Синонимы :

Смотреть что такое «дирижабль» в других словарях:

    ДИРИЖАБЛЬ, летательный аппарат легче воздуха, снабженный двигателем и системой управления движением. Жесткий дирижабль, или цеппелин, имеет внутреннюю раму из распорок, на которой закреплена оболочка из ткани или алюминиевого сплава. Подъемную… … Научно-технический энциклопедический словарь

    дирижабль — я, м. dirigeable m. 1. авиа. Воздухоплавательный аппарат легче воздуха, снабженный двигателями и пропеллерами, управляемый аэростат. Уш. 1934. Первый аэронат, которому удалось управляться в воздухе, получил титул дирижабля.., вовсе не вследствие … Исторический словарь галлицизмов русского языка

    Управляемый аэростат, воздушный корабль, воздушное судно (Dirigible) летательный аппарат легче воздуха (в отличие от самолета аппарата тяжелее воздуха). Д. держится в воздухе благодаря тому, что его корпус наполнен газом более легким, чем воздух … Морской словарь

    — (фр. управляемый). Управляемый летательный снаряд. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. дирижабль (фр. dirigeable букв. управляемый) управляемый аэростат, Новый словарь иностранных слов. by EdwART,… … Словарь иностранных слов русского языка

    Аэростат, цеппелин, воздушный шар Словарь русских синонимов. дирижабль см. аэростат Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011 … Словарь синонимов

    Дирижабль — Дирижабль. Летательный аппарат легче воздуха, приводимый в движение силовой установкой… Источник: Приказ Минтранса РФ от 12.09.2008 N 147 (ред. от 26.12.2011) Об утверждении Федеральных авиационных правил Требования к членам экипажа воздушных… … Официальная терминология

    — (от франц. dirigeable управляемый) управляемый аэростат с двигателем. Имеет обтекаемый корпус, одну или несколько гондол, оперение. Первый полет на управляемом аэростате с паровым двигателем совершил А. Жиффар (H. Giffard, 1852, Франция). До 50… … Большой Энциклопедический словарь

    ДИРИЖАБЛЬ, дирижабля, муж. (франц. dirigeable, букв. управляемый) (авиац.). Воздухоплавательный аппарат легче воздуха, снабженный двигателями и пропеллерами, управляемый аэростат. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

    ДИРИЖАБЛЬ, я, муж. Снабжённый двигателями управляемый аэростат с сигарообразным корпусом. | прил. дирижабельный, ая, ое. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

    дирижабль — Аэростат, перемещающийся в атмосфере при помощи силовой установки и управляемый по высоте, направлению, скорости, дальности и продолжительности полета. [ФАП от 31 марта 2002] Тематики авиационные правила … Справочник технического переводчика

    ДИРИЖАБЛЬ — летательный аппарат легче воздуха с двигателем и винтовыми движителями для горизонтального перемещения. Для управления в горизонтальной плоскости служат рули направления. Движение в вертикальном направлении регулируется рулями высоты, а большие… … Большая политехническая энциклопедия

Книги

  • Марта и Фантастический дирижабль , Никольская А.. Представьте, что где-то в мире рядом с нами живет удивительное существо – огромное, лохматое, когтистое и зубастое. Страшно? А зря! Ведь существо это очень доброе, с самым нежным, отзывчивым…

Воздушный корабль — именно так дословно переводилось немецкое слово Luftschiffbau, которым немецкий граф Фердинанд фон Цеппелин назвал свой первый дирижабль жёсткой конструкции, открывший настоящую эру воздухоплавания. В английском языке, кстати, дирижабль обозначается словом airship, что дословно по-русски означает всё тот же «воздушный корабль. Впоследствии имя самого конструктора стало нарицательным, и в русском языке «цеппелин» теперь является практически полным синонимом французскому слову «дирижабль», как и «джакузи», например, означает ванну с гидромассажем, уже не ассоциируясь с фамилией человека.

Фердинанд фон Цеппелин. Фото: Public Domain

Граф Цеппелин, правда, в дирижаблестроении отнюдь не был первопроходцем — за три года до него другим немецким пионером воздухоплавания уже был запущен дирижабль с жёсткой конструкцией. А на пару десятилетий раньше дирижаблестроение начали развивать и французы. Правда, конструкция их кораблей в корне отличалась от того, что предлагал Цеппелин.

Фанатик воздухоплавания

Впервые идею о возможности путешествовать по воздуху с помощью огромной сферы с жёстким каркасом, разные отсеки которой заполнены газом, отставной генерал немецкой армии Цеппелин высказал ещё в 1874 году, сделав соответствующую запись в дневнике. Тогда, правда, его в первую очередь привлекала возможность использовать дирижабли в военных целях.

На военные надобности он делал упор и позднее, отправляя бесконечные письма первым лицам государства. Те, советуясь с другими военными, каждый раз отвечали энтузиасту отказом. Другой наверняка бы просто опустил руки и сдался. Но Цеппелин был не таков. Он начал работу над своим первым «воздушным кораблём» на собственные деньги.

Не опустил он руки и после первых испытаний, которые показали, что расчёты изобретателя недооценили сопротивление воздуха и помехи, которые обычный ветерок может внести в движение дирижабля. Цеппелин и тут не сдался — он принялся осаждать ведущие конструкторские бюро с заказами на всё более и более мощные двигатели, которые могли бы компенсировать воздействие воздуха.

Постепенно, видя его первые успехи, правительство начало проявлять заинтересованность в разработках графа. Ему выдавали даже мизерные гранты, которые, правда, всё равно не шли ни в какое сравнение с суммами, выделяемыми на конструирование дирижаблей самим изобретателем.

В итоге Цеппелин доказал свою правоту 2 июля 1900 года, продемонстрировав первый успешный полёт дирижабля LZ-1 (Воздушный корабль Цеппелина — 1).

Воздушный корабль Цеппелина — 1. Фото: Public Domain

Мне бы в небо

Первый дирижабль Цеппелина провёл в воздухе порядка 20 минут и с помощью двух двигателей, изготовленных компанией «Даймлер», сумел развить скорость чуть более 21 километра в час. Он пролетел над озером, совершив достаточно жёсткую посадку, которая привела к небольшим повреждениям.

«Травмы» цеппелина удалось быстро отремонтировать, чтобы в скором времени осуществить ещё несколько испытательных полётов. Однако положительного впечатления дирижабль на военных не произвёл, и они отказались продолжать спонсировать проект графа.

Но мечта есть мечта. Цеппелин принимает решение усовершенствовать свою первую модель. Для этого он закладывает своё имение, драгоценности супруги и ещё некоторые дорогостоящие вещи. Посильную помощь оказывают друзья разработчика и основатель компании Даймлер, который видит в этой отрасли перспективу. Также на стороне графа остаётся и кайзер Германии. Денег напрямую он не даёт, но позволяет заработать порядка 120 тысяч марок, одобрив государственную лотерею, проведённую Цеппелином.

Модели Цеппелина начали совершенствоваться и расти не только в техническом, но и в прямом смысле. Длина «брюха» третьего воздушного корабля превышала 130 метров, а его скорость уже достигала 50 километров в час. Всё это заставило военных обратить внимание на разработки графа и посмотреть на них под несколько другим углом.

В итоге дирижабли всё-таки были признаны перспективным проектом. Министерство обороны выделило деньги на дальнейшие разработки, но поставило перед конструктором и жёсткие задачи. Так, его новое судно должно было иметь возможность оставаться в движении на протяжении 24 суток. Дальность полёта при этом не должна быть менее 700 километров, а скорость судна должна была составлять 65 километров в час. В итоге дирижабли переписали все рекорды воздухоплавания. Самый длительный полёт проходил на протяжении 118 с небольшим часов. Самый дальний улетел более чем на 11 тысяч километров, из Франкфурта-на-Майне в Рио-де-Жанейро. А максимальная скорость, которую удалось развить воздушному кораблю, составила 140 километров в час.

Дирижаблестроение в Германии, вышедшей на первые роли в этой индустрии, начало развиваться бурными темпами. Разработки графа Цеппелина нашли своё применение не только в военных целях. Дирижабли использовали для транспортировки грузов, перевозки людей, рекламных акций. Размеры дирижаблей всё увеличивались, а их значимость возрастала.

Фото: Public Domain

О воздействии бума дирижаблестроения можно судить лишь по тому факту, что самое высокое здание мира на тот момент, «Эмпайр Стейт Билдинг», было сконструировано таким образом, чтобы его огромный шпиль мог выступать в качестве причальной мачты для гигантских цеппелинов. Архитекторы планировали, что высадку людей можно будет осуществлять на уровне 102 этажа. Правда, после первых же испытаний стало ясно, что сильный ветер не даст пассажирам спокойно сойти на небоскрёб, и идея была быстро признана утопической. Но она была, и уже это говорит о многом.

Именно дирижаблю принадлежит первое кругосветное путешествие по воздуху. Причём в этом путешествии цеппелин (а в путь отправился именно дирижабль конструкции немецкого графа) совершил всего три посадки для дозаправки. Дирижабли же первыми пролетели над Северным полюсом и многими другими труднодоступными природными объектами, которые до этого с воздуха никто не мог ни увидеть, ни сфотографировать.

Дирижабли активно использовались во время Первой мировой войны и зачастую даже участвовали в сражениях. В некоторых армиях военные дирижабли сохранились вплоть до Второй мировой войны, но в военных действиях уже практически не использовались из-за высокой степени своей уязвимости, связанной с трудностями навигации и гигантскими размерами.

Фото: Public Domain

10 сентября 1930 года один из самых известных и, наверно, самый успешный дирижабль (если судить по количеству пройденных километров и совершённых рейсов), «Граф Цеппелин», названный в честь своего 90-летнего создателя, посетил Москву, что стало значительным событием для советской столицы.

Воздушный «Титаник»

Если бы дирижаблестроение продолжило развиваться такими темпами, как в начале прошлого века, вполне возможно, что мы и сегодня бы повсеместно пользовались цеппелинами. Эти огромные летучие конструкции обладали неоспоримыми преимуществами (в основном по части комфорта) даже по сравнению с современными самолётами. Проигрывая, конечно, в скорости передвижения.

Но 6 мая 1937 года произошло непоправимое — потерпел крушение крупнейший дирижабль в истории человечества, «Гинденбург». Венец творчества графа Цеппелина, который называли «Воздушным Титаником», вылетел из Германии 3 мая и уже через 3 дня, преодолев Атлантический океан, должен был совершить успешную посадку в Нью-Йорке.

Фото: Commons.wikimedia.org / CarolSpears

Всё шло как по маслу, 245-метровый гигант (для сравнения длина «Титаника» составляла не намного больше — 269 метров) вовремя прибыл в экономическую столицу США. Пилот даже дал шикарное представление жителям «Большого яблока», проведя своё судно на минимальном расстоянии от высочайшего здания в мире, «Эмпайр Стейт Билдинг». Пассажиры дирижабля могли видеть тех, кто собрался на смотровой площадке, и даже махали им, получая приветственные знаки в ответ.

После круиза над городом дирижабль с 97 пассажирами на борту направился в один из пригородов Нью-Йорка, чтобы совершить посадку. Однако разрешения на приземление командир судна так и не получил из-за штормового предупреждения. Переждав грозовой фронт в воздухе, цеппелин наконец начал снижение. Как раз в этот момент произошло возгорание в передней части дирижабля. Вскоре летательный аппарат, весь охваченный огнём благодаря легковоспламеняемому водороду, которым были заполнены его секции, рухнул на землю. Либо от огня, либо от травм, полученных при падении, погибли 35 пассажиров из 97, находящихся на борту.

Фото: Public Domain

Это происшествие привело к закату эры воздушных кораблей. Катастрофа была заснята на фото- и видеокамеры. Кадры разлетелись по всему свету. Крушение имело такой резонанс, что вскоре все пассажирские полёты на дирижаблях были отменены. Цеппелины продолжили использоваться для доставки грузов и некоторых военных целей, но недолго.

Пару лет спустя крупнейшие дирижабли были отправлены на слом, хотя существовали технологии, которые могли позволить сделать перелёты безопасными. Так, например, вместо легковоспламеняемого водорода вполне можно было использовать гелий. Правда, США, единственный экспортёр этого газа на планете на тот момент, отказался осуществлять поставки в Германию. Из-за этого «Гинденбург», изначально проектируемый под гелий, и был переоборудован под использование водорода.

Также не ясны и причины, которые привели к возгоранию в передней части «Гинденбурга». Самая популярная версия — практически невероятное совпадение атмосферных условий с недостатками конструкции самого дирижабля, что привело к воспламенению водорода в одной из секций. Но есть и теория заговора, согласно которой в носовую часть цеппелина было помещено взрывное устройство с часовым механизмом. Оно якобы должно было сработать в тот момент, когда дирижабль уже приземлился и все пассажиры покинули палубу. Однако из-за задержки в связи с грозовым фронтом часовой механизм якобы сработал в тот момент, когда люди ещё находились на борту, что и привело к трагедии.

Истинную причину не установили до сих пор и теперь уже вряд ли когда-либо установят. Нам же остаётся лишь сожалеть о том, что такое красивое и удобное средство передвижения по планете осталось в прошлом.

В наши дни дирижабли продолжают использоваться, но в основном в рекламных целях.

Фото: Creative commons/ AngMoKio

Дирижабль относится к классу летательных аппаратов и по конструкции идентичен воздушному шару. В числе его отличительных особенностей находится большая грузоподъемность, способность длительного пребывания в воздушном пространстве, невысокая стоимость и причаливание на любую площадку. Единственным огорчением служит невысокая скорость км/ч, ограниченная 20 единицами. С развитием мощных моделей воздушных аппаратов, в современном обществе усиливается интерес, кто создал первый дирижабль и где их можно использовать. Это очень красивые и мощные машины, переживающие сегодня второе рождение. На фото – современный отечественный дирижабль.

Как все начиналось

Как следует из летописи, первый дирижабль в мире, управляемый французом Анри-Жак-Жираром, поднялся в небо над Версалем в сентябре 1852 года. Длина веретенообразной формы, оснащенной паровым двигателем, достигала 4,4 м. В тот период многие страны стали создавать свой дирижабль первый полет их чудо-аппаратов зафиксирован в истории:

  • Дирижабль Дюпона де Лом стартовал в 1872 году.
  • Механик из Германии Генлейн оборудовал воздушное судно газовым двигателем, благодаря которому скорость увеличилась до 19 км/час.
  • «Франция» — один из первых дирижаблей, построенных в Европе, на котором братья Тиссадьеустановили аккумуляторные батареи.

Дирижабль «Франция»

  • В Германии воплощение идеи принадлежит разведчику Фердинанду фон Цеппелину, представившего новую разработку в 1900 году. На протяжении всей своей жизни граф Цеппелин совершенствовал свои проекты, а в 1911 году создал пассажирский дирижабль «Эрзац Дойчланд», способный разместить на борту 20 человек. С той поры дирижабль графа стал именоваться цеппелином.
  • Впервые двигатель внутреннего сгорания был установлен капитаном Костовичем на дирижабль «Россия». Сам двигатель находится в музее Монино.

Дирижаблестроение в России

Дерзновенная мечта о полетах согревала души не одного поколения людей, живущих на земле. Ещё задолго до наступления эпохи воздухоплавания Петр Великий, он был уверен, что внуки покорят голубой купол.


Первый дирижабль в России «Кречет»

Толчком к развитию летательных аппаратов послужила Крымская война, после которой в 1869 году была создана специальная комиссия, курировавшая изобретения аэростата, используемого в военных целях.1 августа 1970 принято считать днем рождения военного воздухоплавания, однако, первый дирижабль в России под названием «Кречет» появился лишь в 1909 году. Затем были созданы «Ястреб», «Сокол» и «Голубь». В 1911 году страна занимала третью позицию в этой области.

Дирижаблестроение в СССР активно развивалось в 20-30 годах, в те годы появился «Осоавиахим», которым управлял сам Умберто Нобиле. Скорость его достигала 113 км/ч, вместимость – 20 человек.

С появлением самолетов спрос на неповоротливые модели резко снизился. Однако, в годы Второй мировой войны они десятками зависали над городами, срезая тросами крылья у вражеских штурмовиков.

Дирижабли первой мировой

Перспективность дирижаблей в военных целях была настолько очевидной, что оснащение армий началось задолго до начала военных действий. Целые флотилии судов использовались в роли грузовых транспортировщиков, разведчиков и бомбардировщиков. В этой сфере лидировала Россия (более 20 штук), за ней – Германия (18) и Австро-Венгрия (10). При этом, «Астру», «Буревестник» и «Кондор» Россия закупила за рубежом, а остальные суда построила на Ижорском и Балтийском заводах. Отечественные инженеры считали, что недорогой мягкий дирижабль лучше, чем громадный прототип, в который легче попасть с земли и поджечь.

Чем заполняли первые дирижабли

Аппараты изначально работали на водороде, который, легче воздуха, а в последующем его заменил и гелий. Именно водород тал причиной гибели «Гинденбурга» , летевшего с пассажирами через Атлантику и считавшегося самым большим судном в Германии.

90 лет назад начался кругосветный полет дирижабля «Граф Цеппелин»

8 августа 1929 года из США стартовал первый в истории воздухоплавания кругосветный перелет на дирижабле. Аэростат «Граф Цеппелин» под руководством Хуго Эккенера за 21 сутки преодолел свыше 33 тыс. км, совершив лишь три промежуточные посадки и побив несколько рекордов.

90 лет назад началось кругосветное путешествие гигантского немецкого дирижабля LZ 127 «Граф Цеппелин». Перелет протяженностью 33 тыс. км был совершен за 21 день. Воздухоплавательный аппарат имел в длину 237 м и в диаметре до 30,5 м. Его оснастили пятью моторами мощностью по 530 л. с. каждый, которые функционировали на специально разработанном газе.

Аэростат был построен за год до рекордного мероприятия, в 1928-м, являясь крупнейшим и наиболее передовым дирижаблем в мире.

Он принадлежал к классу цеппелинов – дирижаблей жесткой системы. Разновидность этих воздушных судов получила свое название по имени графа Фердинанда фон Цеппелина – настоящего энтузиаста воздухоплавания, изобретателя и строителя первых дирижаблей.

По условиям Версальского договора, регулировавшего мировое устройство после Первой мировой войны, Германия лишалась права строить дирижабли на своей территории. В годы военной кампании эта держава создала десятки дирижаблей, причинивших значительный урон странам Антанты. Немецкие аэростаты не только занимались разведкой, но и участвовали в бомбардировках Англии, Франции и России.

Запрет был снят в 1928 году. Средства на «Граф Цеппелин» собирались, что называется, всем миром. Инициатором выступил один из пионеров воздухоплавания и соратник покойного графа Цеппелина Хуго Эккенер. Это было совершенно новое слово в развитии отрасли. «Граф Цеппелин» наделялся способностью развивать скорость до 120 км/ч и преодолевать без посадки до 14 тыс. км. Кабина находилась в специальной гондоле длиной 40 м, шириной 6 м, максимальной высотой 2,3 м и могла вмещать до 35 пассажиров. Экипаж состоял из 25 человек.

Новый корабль предполагалось использовать исключительно в мирных, преимущественно исследовательских целях. Однако, чтобы окупать затраты на реализацию амбициозных проектов, ему приходилось совершать и чисто коммерческие рейсы.

Проспонсировать кругосветку согласился ведущий газетный издатель США Уильям Рэндольф Херст. Ему удалось закрыть только часть расходов. Остальное компенсировалось за счет доставки почты в те города, где «Граф Цеппелин» делал плановые посадки.

Официально полет должен был начаться в США – на родине Херста. Состав участников экспедиции там намеревались пополнить несколько сотрудников медиамагната. Исключительные права на освещение кругосветки в своих СМИ обошлись Херсту в $200 тыс., что в наше время эквивалентно $2,5 млн. Кроме того, на каждом захваченном с собой письме организаторы заработали $45.

Имея задачу «перегнать» воздушное судно на Запад, экипаж под руководством Эккенера вылетел из Фридрихсхафена 1 августа.

Через четыре дня «Граф Цеппелин» был на месте. Еще двое суток понадобилось для отдыха и последних приготовлений.

Дирижабль «вывели на старт» 8 августа 1929 года на базе в Лейкхерсте недалеко от Нью-Йорка. Помимо членов команды на борт поднялись 18 пассажиров. В их числе оказалась журналистка Грейс Драммонд-Хэй, ставшая, таким образом, первой женщиной, совершившей кругосветное путешествие. Имелись в группе и кинохронист, и исследователь. Правительство США делегировало на рейс двух офицеров, летевших в качестве официальных наблюдателей. 55,5 часа потребовалось «Графу Цеппелину», чтобы перелететь Атлантический океан в обратном направлении. Первую посадку для дозаправки выполнили в Фридрихсхафене.

Далее предстоял затяжной путь через Восточную Европу и Советский Союз в Токио. На этот отрезок дистанции дирижабль отправился после небольшого перерыва, 15 августа. Тогда же случился серьезный инцидент. Советские власти обратились к команде «Графа Цеппелина» по радио с просьбой пролететь над Москвой.

Капитан Эккенер отказал Иосифу Сталину в такой прихоти из-за необходимости «воспользоваться попутным ветром и оставаться на прямой линии без отклонения от курса».

В ином случае, опасался командир экипажа, дирижабль не дотянул бы до японской столицы без посадки, а отклонение от маршрута по «невынужденным причинам» не входило в его планы. Такое решение вызвало у руководства СССР значительное раздражение. Однако аэростату не было отказано в прохождении через воздушное пространство страны.

Итак, вылетев из Фридрихсхафена, «Граф Цеппелин», прежде чем вновь пополнить топливные баки, увидел далеко внизу такие города, как Ульм, Нюрнберг, Лейпциг, Берлин, Штеттин, Данциг (современный Гданьск), Кенигсберг (Калининград), Тильзит (Советск), Вологда, Пермь. Миновав затем устья Иртыша и Нижней Тунгуски, 18 августа дирижабль пролетел над Якутском, где его радостными криками и жестами встречали местные жители, Аяном и Николаевском-на-Амуре, пока не покинул территорию Советского Союза.

Перед этим на Дальнем Востоке аэростат в прямом смысле едва не столкнулся с серьезными проблемами. Из-за ошибочных сведений в карте о высоте гор Станового хребта «Граф Цеппелин», стремясь избежать столкновения, был вынужден подняться на предельную высоту.

Проведя в воздухе 101 час 40 минут, гигантский «летучий корабль» достиг, наконец, Токио. Попутно был установлен новый мировой рекорд по протяженности беспосадочного полета – 11 230 км. Во время отдыха на японских островах дирижабль базировался в бывшем немецком эллинге, доставшемся японцам после Первой мировой войны.

В Японии каждый из участников кругосветки занялся своим делом. Экипаж проверял состояние аэростата, журналисты спешили передать в редакцию заметки, популяризаторы рассказывали японцам о передовых достижениях дирижаблей, исследователи анализировали полученные метеорологические наблюдения.

25 августа «Граф Цеппелин» попрощался с Токио, открыв свою миссию над Тихим океаном.

Теперь курс лежал на Лос-Анджелес через Сан-Франциско. Этот отрезок прошел уже без каких-либо приключений, если не считать, конечно, самого факта первого в истории беспосадочного полета на средствах любого типа через Тихий океан. Установление очередного рекорда заняло 79 ч 54 мин.

В последний раз дозаправившись в крупнейшем городе Калифорнии, «Граф Цеппелин» нанизал 13 штатов и 29 августа, через три недели после вылета на Восток, подлетел к Лейкхерсту с Запада. Суммарное время в полете составило 12 дней 12 часов и 13 минут. С учетом остановок – 21 д 5 ч 31 мин или 33 234 км. Заслуги капитана дирижабля Эккенера были оценены Золотой медалью Национального географического общества. Перед возвращением в Германию пилота принял президент США Герберт Гувер.

Между тем, Сталин не забыл нанесенного «оскорбления».

В качестве извинения за непринятие приглашения залететь в Москву «Графу Цеппелину» в сентябре 1930 года пришлось совершить отдельный рейс в советскую столицу. На Октябрьском поле дирижабль встречала 100-тысячная восторженная толпа.

«Граф Цеппелин» летал до 1937 года, не потерпев ни одной серьезной аварии. За девять лет эксплуатации он провел в воздухе около 17 200 часов, совершил 590 полетов в разные страны мира, преодолел почти 1,7 млн. км, перевез 13 110 пассажиров и около 70 т грузов и почты.

Почему люди больше не летают на дирижаблях? | МИР НАУКИ: интересное вокруг

Уже почти 100 лет как человек покорил воздух. Перемещаться по миру стало быстро и просто. Самолёты связали наш мир воедино: в день совершается более 200 тысяч полетов!

Но почему сегодня никто не использует дирижабли? Ведь они удобны как для туристических, так и для торговых и даже военных поездок. Есть ли у них будущее и где их используют сегодня?

Первые проекты

История дирижаблей началась задолго до 20 века. Ещё в 1783 году братья Монгольфье совершили первый в истории полёт на воздушном шаре. Тогда же они предложили проект дирижабля – гигантского аэростата, который будет летать с помощью легкого газа: гелия или водорода.

О самом проекте всерьез заговорили лишь к началу 20 века. Изобретатель Альберто Сантос-Дюмон смог не только подняться на своем детище в воздух, но даже сделать круг над Эйфелевой башней. С этого момента дирижабли стали покорять весь мир.

Немецкие гиганты

Наверное, никто не горел идеей дирижаблей так сильно, как Германия. Сразу несколько немецких магнатов начали строить свои суда. Самым известным из них был граф Фердинанд фон Цеппелин.

Еще с конца 19 века граф активно занимался разработками воздушных судов, постоянно проводил испытания и по итогу вложил всё своё состояние в проект дирижабля. И неудачи не остановили его.

Немецкие дирижабли летали по всему миру и их даже заказывали другие страны

Немецкие дирижабли летали по всему миру и их даже заказывали другие страны

Суда Цеппелина пользовались большим спросом. Они перевозили до 8 тонн груза при скорости 75 км/ч. Пассажиры, промышленники, военные – все пользовались дирижаблями.

Взрыв «Гинденбурга» и конец эры дирижаблей

Золотой век этих гигантских судов пришёлся на 1920-30 годы. В то время дирижабли летали по всему миру и использовались как туристами, так и для перевоза товаров.

Крест на них поставили взрывы и аварии дирижаблей. Большинство судов наполняли не инертным гелием, а взрывоопасном и дешевым водородом. Из-за этого даже лёгкая утечка и малая искра оканчивались пожаром и взрывом воздушного судна.

Самой большой катастрофой оказалось крушение «Гинденбурга», крупнейшего дирижабля в истории. 3 мая 1937 года он взорвался, погибло 36 человек. Из-за взрыва весь мир отказался от полётов дирижаблей.

Горящий «Гинденбург»

Горящий «Гинденбург»

Спустя 90 лет дирижабли снова обретают популярность

Несмотря на распространение самолётов, аэростаты возвращаются на рынок. Взрывоопасный водород больше не используется, теперь все компании закачивают в дирижабли безопасный гелий. Сразу несколько стран пытается вернуть им популярность.

От них нет вредных выбросов, практически не нужно тратиться на топливо. Можно перевозить куда больше грузов, чем на самолете. И в воздухе дирижабль может находиться больше 5 дней: можно устраивать экскурсии для туристов!

В России строительством дирижаблей занимается компания «Росэлектроника». В городе Долгопрудный разрабатывают проекты воздушных судов, которые смогут перевозить туристов и полезные грузы по всей стране.

Проект дирижабля ДП-29, разработанный в «Росэлектронике». Фото: dkba.ru

Проект дирижабля ДП-29, разработанный в «Росэлектронике». Фото: dkba.ru

Аэростатами интересуются и в США. Пентагон хочет использовать дирижабли как разведывательные аппараты. А инженеры NASA предлагают использовать их для полетов и исследовательских миссий в верхних слоях атмосферы Венеры.

Также в дирижаблях заинтересована компания Google. В 2014 году она хотела с их помощью покрыть всю планету бесплатным Интернетом. А недавно соонователь компании Сергей Брин рассказал, что строит свой личный дирижабль для перевозки лекарств и продуктов по всему миру.

Понравилась статья? Ставьте палец вверх и подписывайтесь на канал: здесь интересно! А также читайте по теме: Как наши предки представляли 21 век 100 лет назад?

Автор статьи — Алексей Удоратин. Специально для канала «МИР НАУКИ: интересное вокруг»

ТОЛСТЫЕ, ЛЕГКИЕ, МЕРТВЫЕ… – Огонек № 37 (4816) от 19.10.2003

Последние лет двадцать пресса периодически пишет о возрождении дирижаблей. Но возрождение это все откладывается и откладывается. Хотя какие-то мелкие, едва заметные ростки будущего дирижаблестроения имеют место быть

ТОЛСТЫЕ, ЛЕГКИЕ, МЕРТВЫЕ…

Недавно ученые предложили следующий проект: для организации мобильной связи в городе, занимающем вместе с пригородами территорию диаметром в 200 км, расположить дирижабли с ретрансляторами на борту в стратосфере — на высотах 20 — 25 км. Это дешевле, чем спутники

«Задача управления воздушными шарами и искусственного летания еще ждет своего разрешения».
Словарь Ф. Брокгауза и И. Ефрона

Всего за время Первой мировой войны на дирижаблях было совершено 1210 боевых вылетов. Погибло 389 человек. Из 75 кораблей, участвовавших во время войны в боевых действиях, 19 были уничтожены со всей командой, а 33 сбиты без человеческих жертв. За войну дирижабли сбросили бомбы общей массой 340 440 кг. Для набора и обучения экипажа одного дирижабля требовалось четыре года, а всего экипаж состоял из 20 — 25 человек разных военных специальностей. Для поднятия в воздух и заведения в ангар при сильных порывах ветра требовались усилия 200 человек


ВОЗДУШНЫЕ «ТИТАНИКИ»

Это поразительно, но почти никто не знает, как сильно в начале прошлого века было развито межконтинентальное воздушное сообщение. К концу 1935 года один только дирижабль-ветеран «Граф Цеппелин» совершил более 500 полетов. Из них около ста — над Атлантическим океаном. И все без единой аварии.

В марте того же года официально была открыта новая линия «Цеппелин», на которой начал курсировать новый дирижабль — «Гинденбург». «Безопасность дирижаблей, — утверждал инженер и руководитель линии Гуго Эккенер, — в их разумной эксплуатации».

«Гинденбург» имел внушительные размеры: длина — 245 метров, диаметр оболочки — 41 метр, объем газа — 200 000 куб. метров. Оснащен он был четырьмя мощными дизельными моторами фирмы «Даймлер». И летал с максимальной скоростью 135 км/ч и с крейсерской скоростью — 126 км/ч. И имел дальность беспосадочного полета побольше, чем у многих современных самолетов — 14 000 км!

Пятидесяти пассажирам дирижабля были созданы поистине роскошные условия для путешествий, чем-то напоминающие обстановку корабля «Титаник». Только что каминов не было. А так… Смотровая площадка длиной 15 метров. Салон. Большой читальный зал. Прекрасная столовая с картинами на стенах. Двадцать пять двухместных спален, каждая из которых была оборудована ванной и туалетом… Кто бы сейчас отказался от такого путешествия?

«Гинденбург» совершил 63 полета между Европой и Америкой и перевез в общей сложности 2650 пассажиров. Самой длинный его маршрут: Франкфурт-на-Майне — Рио-де-Жанейро. Полеты были столь успешны, что к маю 1937 года на дирижабле дополнительно поставили еще двадцать новых кабин, и он уже мог перевозить до 100 пассажиров одновременно. Но 6 мая 1937 года во время причаливания в аэропорту Нью-Йорка в дирижабль ударила молния и он сгорел. В пламени погибли 36 человек из 97 находившихся на борту.

Это была не первая трагедия, связанная с дирижаблями. В 1928 году недалеко от Шпицбергена потерпел аварию дирижабль «Италия» под командованием сорокатрехлетнего генерала Умберто Нобиле, пытавшегося таким образом покорить Северный полюс. В этом случае летательный аппарат не справился с обледенением. В 1923 году над Сахарой потерпел катастрофу французский дирижабль «Диксмюде». Тоже молния!..

Гибель «Гинденбурга» закрыла эпоху дирижаблестроения. Уже практически завершенный и почти готовый к эксплуатации «Граф Цеппелин-2» был разобран. Огромный ангар во Франкфурте-на-Майне разрушили. Эра воздушных гигантов подошла к концу… А как славно все начиналось!

С начала 1900 года дирижабли начал строить граф фон Цеппелин. Его дирижабли использовались во время Первой мировой войны для бомбардировок Парижа и Лондона. Строили их в основном на двух крупнейших верфях мира — Цеппелина и Шютте-Лянца. За без малого сорок лет истории дирижаблестроения было построено около 150 аппаратов. Более 30 дирижаблей отлетали весь свой положенный срок без каких бы то ни было происшествий. Восемь были разбиты бурями. Полтора десятка потерпели аварии по разным причинам (в том числе из-за неумелого пилотирования). И много-много дирижаблей сгорели: они наполнялись взрыво- и пожароопасным водородом. Дирижабли горели в небе и на земле, во время полетов и парковки в ангарах, во время взлетов и посадок…

Журналисты в своих публикациях, описывая трагедии с дирижаблями, приговорили этот летательный аппарат к забвению. Человечество напугалось и закрыло эру дирижабля. И это чрезвычайно несправедливо! Если следовать этой логике, после гибели суперлайнера «Титаник» нужно было отказаться от мореходства.

Нет, дирижабли существуют и поныне. Их иногда используют в рекламной деятельности, запускают в местах массовых гуляний, но летать на них отчего-то не решаются.


ЗАДАЧА ЖДЕТ РАЗРЕШЕНИЯ…

Чтобы понять, что такое дирижабль, лучше всего обратиться к энциклопедии 1953 года. Те, кто ее писал, наверняка воочию наблюдали за этими удивительными летательными аппаратами. Без них в СССР не обходился ни один праздник в Тушине. А их младшие братья — аэростаты — охраняли фронтовое небо Москвы от фашистских бомбардировщиков. Итак. «Дирижабль, управляемый аэростат, воздухоплавательный аппарат легче воздуха, поддерживаемый подъемной силой газа (обычно водорода или гелия), заключенного в его корпусе. Горизонтальное перемещение осуществляется воздушными винтами. Движение в вертикальном направлении регулируется рулями высоты, а большие перемещения — выпуском газа (спуск) или сбрасыванием балласта (подъем). Для перемещения в горизонтальной плоскости служат рули направления. Различают дирижабли мягкие, полужесткие и жесткие. Максимальная скорость 135 км/ч. Дирижабли почти нигде не строятся и повсеместно вытеснены самолетами…»

А жаль, что не строятся. Дирижабли, между прочим, обладают комплексом уникальных и чисто индивидуальных положительных свойств: у них огромные грузоподъемность, дальность и продолжительность полета; они могут перевозить крупногабаритные грузы вроде мачт для ЛЭП или турбин для ГЭС; вертикально взлетать и садиться, зависать над нужным объектом; дирижабли абсолютно безопасны при отказе моторов, почти не расходуют топлива, всепогодны, экологически чисты. Особенно выгодны дирижабли России с ее огромными и неосвоенными северными и восточными территориями. С помощью дирижаблей, скажем, можно было бы с необычайной легкостью решить застарелую проблему северного завоза. Доставка тонны продовольствия из Новороссийска в Якутск займет не больше двух суток и стоить будет сущие копейки — немного солярки для одного дизеля и зарплаты для пары пилотов-дальнобойщиков. При этом необходимо принять во внимание, что при дирижабельной перевозке провизии не нужно тратиться на рефрижераторы, поскольку продукты на дирижабле и так будут находиться в холоде, и грузы не будут десяток раз переваливаться с платформы на платформу и, естественно, расхищаться. На обратном пути из районов Крайнего Севера в центральные регионы страны дирижабли могут вывезти, например, тот самый металлолом, которым завалены вся тайга и тундра… Почему же их не используют? Причины известны еще с тридцатых годов. Во-первых, дирижабли слишком пожароопасны, если их заправлять водородом, и дороговаты, если гелием. Во-вторых, оказывается, они не слишком хорошо управляемы при малых скоростях и на малых высотах. Они требуют специальных аэродромов с причальными мачтами. Да и сложившаяся система метеооповещения и навигации, рассчитанная на самолеты, им не подходит.

Однако…


ВОЕННЫЕ НАДУВАЮТ ПУЗЫРИ

Однако если посмотреть на проблему дирижабля с высоты XXI века, мы увидим, что сегодняшние технологии, оказывается, позволяют оснастить дирижабли современными навигационными, антиобледенительными, компьютерными, связными и прочими жизненно важными системами, чтобы обеспечить им приемлемую управляемость на малых высотах и малых скоростях. Уже разработана так называемая безбалластная система регулирования аэростатической подъемной силы — дирижабль с изменяемой геометрией. Опытные образцы дирижаблей, разработанные в последние годы, в процессе полета умеют менять свою форму, что позволяет эффективно использовать аэродинамическую и подъемную силы корпуса.

Специалисты и энтузиасты дирижаблестроения решили основные проблемы — с помощью специальных инертных добавок к газу сделали водород не таким горючим. А в качестве топлива для моторов предложили брать на борт не бензин, а газ, что, кстати, повысило эффективность двигателей и дальность полета. Усовершенствовали систему антиобледенения. Наконец, разработали «катамаранную» схему соединения нескольких дирижаблей в одно целое, при которой их грузоподъемность может быть более 100 тонн. И дело потихонечку начало сдвигаться с мертвой точки.

Сейчас военные многих стран о дирижаблестроении уже не дискутируют, а быстрыми темпами их разрабатывают втайне друг от друга и спешно испытывают. Дирижабли «в погонах» то и дело появляются на испытательных полетах в разных концах света: в Северной и Южной Америке, в Европе и Австралии, в Африке и Азии. В США дирижабли курируют сразу несколько военных ведомств (в том числе и разведка). Активно их реанимируют в Германии, Англии, Китае, Голландии и Израиле.

Проявили интерес к дирижаблям и наши военные. Возможно, их интерес подстегнуло то, что американская авиационно-космическая фирма «Нортроп» в 1995 году провела за свой счет исследования возможности мобильной переброски дирижаблями из Америки в Европу войск быстрого реагирования и крупногабаритных грузов массой до 500 тонн. В качестве боевой единицы переброски рассматривался полностью снаряженный полк… А в Великобритании более двухсот офицеров вооруженных сил спешно занимаются изучением возможностей применения дирижаблей. Использовать они собираются немного подзабытые гражданские дирижабли «Скайшип-

600», «Сентинел-1000» и 40-местный «Сентинел-1240». Специалисты NASA, Foodyear Aerospace и американской береговой охраны на основании расчетов и исследований пришли к выводу, что в ближайшие 20 лет во всем мире в военных целях будет использоваться более тысячи дирижаблей.

В Германии впервые за послевоенные годы создан летательный аппарат легче воздуха, который должен быть основным элементом будущего воздушного флота дирижаблей для перевозки тяжелых (до 450 тонн) крупногабаритных грузов на расстояния до 10 000 км.

По голландскому военному проекту «Навигатор» дирижабль должен будет поднимать на высоту 5000 метров радиолокационную станцию с большой антенной. Дежурство офицеров на пятикилометровой высоте будет продолжаться несколько недель. В их задачи будет входить обнаружение подводных лодок и радиоэлектронное наблюдение.


МИРНОЕ НЕБО

Некоторые специалисты полагают, что в третьем тысячелетии дирижабли станут одним из основных видов транспорта. На них, как полагают, туристы будут совершать заокеанские круизы, недельные полеты над русской тайгой и сибирскими реками. Подумайте сами, разве вам не хотелось бы увидеть с высоты птичьего полета Большой Барьерный риф, Гранд-Каньон, Ниагару, пирамиду Хеопса, Багамы?.. Специалисты будут осуществлять на летающих пузырях контроль за морскими трассами и каналами, обеспечивать береговую охрану, сопровождение судов, аэрофотосъемку и многое, многое другое. Вне всякого сомнения, дирижабли применимы для геологоразведки, охраны рыбных акваторий, наведения морских судов на рыбные косяки, патрулирования автодвижения, разносторонней транспортной связи между отдаленными селениями северных территорий, Сибири, Якутии, Дальнего Востока. Школа авиастроения у нас в России сильная, возможно, будет не хилее и школа дирижаблестроения. А пока дирижаблями в России занимаются только энтузиасты…

Александр НИКОНОВ

 

—Мировая «дирижабельная мысль» не стоит на месте. Однако выражена она по большей части в виде проектов. Один наш дирижабль, правда, эксплуатируется военными. Сейчас у нас есть проект строительства дирижабля с жестким корпусом грузоподъемностью в 25 тонн и длиной 140 метров. Есть также мысль сделать полужесткий пятитонный дирижабль на 9 — 12 пассажирских мест для элитарного туризма года через полтора. Летать они будут на гелии, потому что водород запрещен нормами летной годности. Почему все идет так неспешно? Потому что все приходится делать самому. А кроме меня и моих единомышленников, в России дирижаблями занимаются всего две группы.

В 1994 году я построил первый в России послевоенный дирижабль. Построил его, заняв денег у друзей. Дирижабль понравился Министерству обороны, оно выкупило его у меня. Второй я построил тоже на свои средства. И его тоже купило Минобороны. Это были небольшие экспериментальные аппараты. Только теперь мы подходим к проекту коммерческому — туристическому, на котором можно летать на Северный полюс, совершать кругосветку, катать людей над Москвой.

На фотографиях:

  • ИМЕННО ЭТО — МНОГОЧИСЛЕННЫЕ КАТАСТРОФЫ ПОЖАРООПАСНЫХ ВОДОРОДНЫХ ДИРИЖАБЛЕЙ — ПОЛОЖИЛО КОНЕЦ ДИРИЖАБЛЕСТРОЕНИЮ
  • В НАЧАЛЕ 2004 ГОДА МОСКОВСКУЮ КОЛЬЦЕВУЮ АВТОДОРОГУ НАЧНУТ ПАТРУЛИРОВАТЬ ИНСПЕКТОРЫ ГАИ НА ДВУХ ДИРИЖАБЛЯХ
  • СЕГОДНЯ ДИРИЖАБЛИ — ПО БОЛЬШЕЙ ЧАСТИ ИГРУШКИ ДЛЯ ЛЮБИТЕЛЕЙ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ
  • В материале использованы фотографии: Vostock PHOTO, Reuters, East NEWS

Журнал «Воздухоплаватель» — ЕСТЬ ЛИ БУДУЩЕЕ У РОССИЙСКИХ ДИРИЖАБЛЕЙ?

Три четверти территории России – это труднодоступные регионы севера Сибири, Дальнего Востока, арктической зоны с шельфом и островами. Возможно, транспортные дирижабли смогут существенно ускорить промышленное и социальное развитие указанных регионов, считает автор статьи Юрий Бойко.


Is there the future for Russian airships?
Three-quarters of Russia – are regions of the North of Siberia, Far East, Arctic zone with shelf and islands which are difficult of access and only transport airships can speed up industrial and social development of these regions, so think the author of the article Yuri Boyko.

 

Да, именно у российских. Ведь современные зарубежные дирижабли грузоподъёмностью 1,5-2 тонны летают в теплое время года, перевозят туристов, рекламируют что-либо на своих оболочках, участвуют в мониторингах природных процессов и т.д. Периодически в западных странах появляются проекты транспортных дирижаблей грузоподъёмностью 500 и даже 1000 тонн для переброски военной техники типа танков и ракетных установок или батальонов солдат.
Но когда начинают проводить экономические и тактико-технические сравнения возможностей таких дирижаблей и современной авиационной техники, результаты оказываются не в пользу дирижаблей. Кроме того, в странах западного мира довольно хорошо развита наземная инфраструктура – дороги с твердым покрытием, сети морского и речного транспорта. Поэтому крупные транспортные дирижабли за рубежом, по мнению автора, не будут в ближайшем будущем бороздить воздушный океан.
А вот для России, три четверти территории которой – труднодоступные регионы севера Сибири, Дальнего Востока, арктической зоны с шельфом и островами, возможно, только транспортные дирижабли помогут существенно ускорить промышленное и социальное развитие указанных регионов.
Посмотрим, какие конструкции дирижаблей имеют будущее, и каковы должны быть их летно-технические характеристики (ЛТХ) для возможности осуществления круглогодичных полетов в условиях России.
Дирижабли с ЛТХ и конструктивным исполнением, которые эксплуатируются на протяжении последних 20-25 лет за рубежом и в России, не имеют будущего. В основном из-за того, что они выполнены мягкими, т.е. не имеющими жесткого каркаса, который воспринимал бы массовые нагрузки. Их крейсерские скорости составляют 70-80 км/час; даже мировой рекорд лучшего немецкого дирижабля «Zeppelin NT–07», установленный 27 октября 2004 г., равен всего 111,8 км/час. Дальность полета в мировом рекорде этого же дирижабля, показанная 30 мая 2010 г., равна 740 км, которые он преодолел за 9 час.
Дирижабль ХХI века не может летать против встречного ветра силой 20-30 м/сек!
Но даже 100 лет назад немецкие и американские дирижабли в полетах превосходили эти ЛТХ. И весовая отдача их (отношение массы полезной нагрузки к взлётной массе дирижабля) почти вдвое превышала таковую у современных дирижаблей. Крупные жесткие дирижабли поднимали десятки тонн грузов и перемещали их со скоростью до 130 км/час.
Если посмотреть внимательно на конструктивные элементы современных дирижаблей, можно увидеть, что прорывными разработками они не «грешат». Напомним читателю, что француз Менье (Meusnier Jean Baptiste Marie Charles) ещё в 1784 г. предложил выполнять дирижабль продолговатой (удлинённой) формы с воздушными баллонетами внутри, а в качестве движителей использовать воздушные винты. А поворотные (отклоняемые) двигатели и воздушные винты предложил в 1877 г. устанавливать на дирижаблях граф Цеппелин.
Так что же нового внедрили конструкторы дирижаблей за 100 лет? Улучшали конструкционные материалы, облегчали двигатели, повышали их мощность, «вылизывали» аэродинамику внешних обводов и оперения.
Автор работает в области проектирования и создания аэростатических аппаратов около 50 лет, и пока не видит впереди каких-либо значительных или революционных решений, обеспечивающих дирижаблю достижение скоростей хотя бы на уровне 150-180 км/час, продолжительность полета в течение 2-3 суток, быстрое парирование (за 3-5 сек!) силовой установкой (СУ) или изменением аэростатической подъёмной силой нисходящих и восходящих ветровых порывов. Да, для достижения скорости полета 180-200 км/час на транспортный дирижабль потребовалось бы установить СУ мощностью в десятки тысяч киловатт. Ведь у него громадная поверхность, а поперечное сечение измеряется сотнями квадратных метров!
Как известно из аэромеханики, потребная тяга двигателя прямо пропорциональна плотности окружающего воздуха, квадрату скорости и площади поперечного сечения (миделя) корпуса дирижабля. К снижению потребной тяги может привести, во-первых, уменьшение миделя корпуса (а, следовательно, и объёма несущего газа), что нежелательно из-за последующего уменьшения аэростатической подъёмной силы. Но если сделать корпус дирижабля с изменяемой геометрией (объёмом), то для некоторых профилей полета можно уменьшать площадь поперечного сечения, например, путем стягивания обшивки или каким-либо другим способом.
Во–вторых, уменьшить потребную тягу двигателей можно было бы путем снижения аэродинамического сопротивления корпуса дирижабля. Но здесь перспектив почти нет – все, что можно было «вылизать», уже сделано.
А вот изобретателям и ученым следует подумать о способах уменьшения плотности окружающего носовую часть корпуса дирижабля воздуха.
Вспомним, каким путем увеличили скорость советской морской торпеды «Шквал», стоящей на вооружении ВМФ с 1977 г. по настоящее время. Что же позволило ей достичь скорости 100 м/сек под водой? Просто в носовой части торпеды установили кавитатор, устройство, создающее эффект кавитации в воде, что снизило сопротивление. Может быть, чем-то подобным снабдить и дирижабль, ведь он плавает также в океане – воздушном?
(Кстати, «Шквал» создали в ЦАГИ, там, где исследуют летательные аппараты тяжелее воздуха – самолёты, вертолёты, ракеты.)
Для дирижаблей, которые будут летать со скоростями 150-180 км/час, должны быть созданы свои особые двигатели и воздушные винты. На дирижаблях, которые летают сегодня, устанавливают поршневые двигатели, потому что турбореактивные и турбовинтовые (если их выполнять в виде маршевых СУ) неэффективны при возможной их установке на дирижаблях из-за малой скорости полета. А поршневые (бензиновые или дизельные) двигатели имеют свой предел по удельной мощности (отношение массы двигателя к его выходной мощности). Вот и приходится конструкторам ограничиваться объёмами проектируемых дирижаблей не более 10000-15000 м3. Хотя новые легкие, прочные, газодержащие материалы позволяют изготовлять оболочки объёмом 50000-70000 м3.
Для дирижаблей, обладающих большой парусностью, одну из главных проблем создаёт ветер, особенно порывистый или знакопеременный по времени. И только мощная надежная СУ, обладающая сверхбыстрой приёмистостью, и эффективная система управления аэростатической подъёмной силой обеспечат эксплуатационную живучесть дирижабля в воздухе.
Как считает автор, дирижабль будущего должен быстро и безотказно адаптироваться к меняющейся в полете метеообстановке. Например, изменять объём: при усилении ветра уменьшить его и снизить аэродинамическое сопротивление корпуса, но при этом мощности СУ должно быть достаточно, чтобы компенсировать уменьшение аэростатической подъёмной силы. А в спокойную погоду – увеличить объём до максимума при той же массе несущего газа, находящегося в оболочке.
Природа подарила нам уникальную «бесплатную» подъёмную силу, которую более 2000 лет назад описал греческий изобретатель Архимед. А мы до сих пор не можем эффективно её использовать для помощи в решении задач, улучшающих наше существование на земле.
В конце 2012 г. инновационный центр «Сколково» взял шефство над строительством гибридного дирижабля «Атлант», который проектируют в воздухоплавательном центре «Авгуръ». Может быть, ученые других научных коллективов и школ, работающие под крышей «Сколково», помогут своими разработками создать дирижабль будущего? Например, разработать ткани для эластичных оболочек, имеющие прочность в десятки раз больше лучших современных дюралюминиевых или углепластиковых материалов, и работающие при температурах от -50 до +100° Цельсия. Такие оболочковые ткани не должны терять прочность при удлинениях до 50%.
А если найдётся решение, как изменять объём гелия при постоянной его массе за несколько минут, для компенсации массы снятого с дирижабля груза, это даст решение многих проблем, возникающих при эксплуатации дирижаблей.
Пора конструкторам проектировать дирижабли, выполненные из «интеллектуальных» материалов, которые позволят самостоятельно изменять конструкцию (или свои свойства), устранять дефекты – например, трещины, пробоины, разрывы, возникшие во время полёта.
Доказано, что инновационные, «прорывные» разработки базируются именно на внедрении новых материалов и технологий. Например, применение в современных дирижаблях углепластика позволило снизить массу конструкций, одновременно увеличив прочность их элементов. А контроль состояния конструкций из композитов с помощью оптоволоконных систем встроенного контроля повысит безопасность эксплуатации воздухоплавательных аппаратов.
Спутниковое навигационное и приборное оборудование, бортовые компьютеры, лазерные системы возьмут на себя управление дирижаблем от взлёта до посадки, равно как и отслеживание основных параметров его «жизни» на стоянке. Пилоты должны лишь в исключительных случаях (отказ электрических или гидравлических систем, СУ, пилотажного или навигационного оборудования) вмешиваться в «живой организм» дирижабля, чтобы не дать возникнуть даже предпосылке аварийной ситуации, не говоря уже о катастрофической.
Согласно данным по авиакатастрофам за 1997-2012 гг., основными их причинами назвали: «человеческий фактор» — 68%, отказ техники – 18%, и по 14% причина не установлена. Если расшифровать «человеческий фактор», то можно увидеть, что почти половина (47%) авиакатастроф произошла из-за ошибок пилотов, а из-за ошибок наземных служб – 13%.
А ведь современные самолёты и вертолёты буквально напичканы умнейшей авионикой, метеолокаторами, спутниковыми навигационными системами…
Для «умных» дирижаблей будущего лётный экипаж должен иметь более высокий уровень подготовки и обучения – ведь помимо авиационных приборов и систем на борту дирижабля будет работать уникальная система управления аэростатической подъёмной силой. Необходимо создать специальные стенды и тренажёры, на которых экипажи будут совершенствовать соответствующие навыки выхода из любых опасных ситуаций в воздухе.
Несколько лет назад мне довелось видеть, как приземлялся дирижабль с одним отказавшим в полёте поршневым двигателем. На малой скорости дирижабль снижался – ведь составляющей вертикальной тяги, которую обеспечивал работающий поворотный двигатель, явно не хватало для поддержания дирижабля в воздухе. Кроме того, работающий воздушный винт этого двигателя, закреплённого на борту пассажирской кабины, разворачивал дирижабль в горизонтальной плоскости, способствовал созданию момента рыскания, то есть сносил его в сторону от траектории полёта, а точнее – к кромке леса, перед которым было ограждение из колючей проволоки. Аэродинамические рули дирижабля на этой скорости полёта уже не могли задержать отклонение дирижабля, и его остановило только ограждение лётного поля.
Жалкое зрелище! Неуправляемый дирижабль постройки ХХI века был бессилен противостоять слабому ветру и не смог быстро увеличить свою аэростатическую подъёмную силу. А ведь будь на СУ дирижабля установлены ВИШ (винты изменяемого шага), подобной аварийной ситуации можно было бы избежать. Если бы движители дирижабля (воздушные винты) были соединены синхронизирующим валом, то при вышеуказанной аварийной ситуации быстрый вывод работающего двигателя на максимальный режим позволил бы передать мощность на движитель отказавшего двигателя и успешно совершить посадку…
Из всего многообразия современных движителей самолётов и вертолётов, пригодных для установки на борту дирижабля нового поколения, пока имеют предпочтение воздушные винты большого диаметра (лопасти вертолётов), вращаемые с малой угловой скоростью. Они обладают наилучшей удельной тягой в сравнении с турбовинтовыми или реактивными двигателями – до 3,5-4,5 кг на киловатт затраченной на их вращение мощности.
Да, большие длины лопастей транспортных вертолётов ведут к увеличению стояночной площадки (вертодрома). Но, с другой стороны, они могут быть выполнены с симметричным профилем, что позволит создавать и отрицательную тягу. А это позволит отказаться от балласта, когда дирижабль будет лететь порожним.
Если же выполнить винты соосными, то можно уменьшить длины лопастей (диаметр ротора), как, например, в проекте ДКБА (рис. 1).
Следует сказать, что применение реактивных двигателей в качестве привода во вращение воздушных винтов большого диаметра требует установки в трансмиссии тяжелых редукторов, которые снижают обороты турбины на пути к винтам.
Конечно, создание лёгкого мощного (5000-10000 кВт) низкооборотного двигателя с быстрой приёмистостью решило бы многие проблемы, возникающие в полёте транспортного дирижабля.
Когда в начале 80-х годов я работал в качестве ведущего конструктора по гибридному дирижаблю (аэролёту) на Ухтомском вертолётном заводе, мы провели большую работу по созданию системы управляемости дирижабля на малых скоростях полёта и в процессе взлёта и посадки (самых рисковых и чувствительных операций не только для дирижаблей, но и для современных самолётов и вертолётов). Для этого в конструкцию дирижабля были введены специальные управляющие устройства – рулевые передние и задние, и подъёмно-снижающие реверсивные винты, а также кормовой реверсивный (тормозящий в случае необходимости) винт, винты вертикального управления (рис. 2).
Такие конструкции функционирования управляющих устройств в сочетании с выбранным винтом и их размерами и мощностью обеспечивают управляемость дирижабля, необходимую для выполнения самостоятельных (без помощи с земли) взлётов и посадок, зависаний над заданными точками земной поверхности для выполнения монтажных и крановых работ, необходимого маневрирования и автоматического причаливания. Все эти маневры должны выполняться как на загруженном, так и на пустом дирижабле.
Расчётами было показано, что для аэролёта значение вертикальных управляющих сил достаточно на уровне 10% от полной подъёмной силы (аэростатической и динамической). Это обеспечит противодействие вертикальному ветровому порыву скоростью не менее 10 м/сек. Ни один из построенных ранее или современных летающих дирижаблей не имел и не имеет СУ достаточной мощности, позволяющей дирижаблю достигать таких управляющих вертикальных ускорений.
А запас мощности, имеющийся на борту гибридного дирижабля, включается в работу на короткое время, в основном в самые ответственные моменты – при взлёте и посадке. В этом случае влияния на удорожание лётного часа практически не будет.
Сегодня в мире летает около 20 дирижаблей, и мы видим, что каждый год с ними случаются аварийные и катастрофические ситуации. Виновники – и пилоты, и наземные службы, и отказы техники, и капризы погоды. Это наглядно свидетельствует, что дирижаблестроение нуждается в новом, революционном этапе развития.
Но вернёмся к аэролёту. Он был оборудован трансмиссией с синхронизирующим валом, что существенно повышало безопасность полёта, т.к. при отказе СУ левого или правого бортов будет обеспечена передача мощности на подъёмно–снижающий винт отказавшей СУ.
Напомню, что именно отсутствие такого вала привело к катастрофе американского гибридного дирижабля «РА-97 Helistat» (рис. 3) 1-го июня 1986 г., когда при взлёте из-за повышенного уровня вибраций от силовой балки оторвался один из четырёх вертолётных модулей, а двигатели других модулей продолжали работать. Это привело к тому, что дирижабль накренился, лопасти задели землю, возник сильный пожар, оболочка разрушилась. Пилот упавшего вертолётного модуля погиб.
Мы предвидели возникновение подобной аварийной ситуации, переходящей в катастрофическую. Но американцы опережали нас лет на десять, а вскоре СССР распался – и работы над гибридным дирижаблем прекратились. Но сейчас они кое-где продолжаются. Так, канадская компания «Skyhook» и американское подразделение «Vertol Boeing» разработали гибридный дирижабль «Skyhook», который обещают поднять в воздух в 2014-2015 гг. Посмотрим, учли ли они ошибки «Helistat». Судя по картинкам в Интернете и зарубежной прессе, облик дирижабля изменился в лучшую сторону (рис. 4).
Последнее время в Интернете рекламируется американский дирижабль «AerosCraft» (рис. 5), в котором балласт будет замещен воздухом, накачиваемым под давлением в бортовые камеры. При этом должно происходить сжатие гелия в других камерах. Если закачка воздуха будет осуществляться от компрессоров турбореактивных двигателей (которые хотят применять для создания вертикальной тяги дополнительно к аэростатической подъёмной силе), то это приведёт к существенной потере их мощности. Если от отдельного компрессора – то инерционность этого процесса будет непозволительно велика, ведь закачивать, например, 15000 м3 воздуха придется около часа.
В своё время, когда я работал над своим институтским дипломным проектом «Транспортный дирижабль грузоподъёмностью 10 т», в схемах и расчетах рассматривались эти системы, а кроме того, я предложил систему стягивания гелиевых отсеков для изменения их объёма. Поэтому меня чрезвычайно интересует, как эти проблемы будут решаться в современном американском дирижабле, который должен подняться в первый испытательный полет в 2016 году.
Современные дирижабли берут с собой в полёт пассивный балласт (песок или воду), чтобы в случае необходимости экстренно изменить высоту полёта. Но это снижает полезную грузоподъёмность, и для транспортного дирижабля не подходит, т.к. после снятия полезной нагрузки, доставленной к потребителю, его придётся снова чем-либо утяжелять, а раньше выпускали часть несущего газа (когда это был дешёвый водород), чтобы уравновесить плавучесть дирижабля.
Для дирижабля «AerosCraft» эту проблему «решили» просто: при подходе дирижабля к земле транспортный контейнер (где находится, например, танк с боекомплектом – это особенно рекламируется, т.к. будущий дирижабль «ML 866» разрабатывается по заказу министерства обороны США) выдвигается из корпуса и в момент касания земной поверхности производится его отцепка. Дирижабль, не успевший «утяжелиться» на массу снятого груза за несколько секунд, резко (даже очень!) взмоет вверх на сотни метров, создав при этом колоссальные нагрузки на корпус. Напомню, что «AerosCraft» имеет не сигарообразную, а форму сплющенного эллипсоида. Коэффициент аэродинамического сопротивления такой формы в вертикальном направлении в несколько раз больше, чем в продольном направлении. Опытные воздухоплаватели догадаются, что произойдет с оболочкой монгольфьера АХ-8, если с него сбросить одновременно трёх-четырёх парашютистов.
Конечно, лучшим вариантом будет, если корпус (оболочку) дирижабля выполнить переменного объёма, т.е. в зависимости от массы груза изменять его объём. Это, кстати, предлагал в своё время еще К.Э.Циолковский. Но уменьшить объём оболочки, выполненной из современных материалов, в два раза, путём её стягивания при постоянстве массы несущего газа, практически невозможно, т.к. в материале оболочки возникают колоссальные напряжения.
Есть надежда, что в отдалённом будущем такие материалы будут созданы. А может, начнут применять для оболочек «умные» материалы, которые позволят дирижаблю «дышать» в зависимости от профиля полёта или метеоусловий. А ведь природа подсказывает нам такое решение, вспомним, как быстро рыба может совершать маневры по вертикали.
Транспортный дирижабль будущего должен обязательно иметь антиобледенительную систему корпуса. Ведь круглогодичные полёты подразумевают работу в морозные дни, в снежную и дождливую погоду. Ни один современный дирижабль не имеет в своей конструкции такой системы, хотя в 2007 г. предполагали лететь на дирижабле «Аu-30» из Франции на северный полюс! Но природная случайность спасла, быть может, жизни экипажа – ночью неожиданно налетел шторм, и сорванный с якорной стоянки дирижабль, получил большие повреждения.
Да, если бы в конце 80-х годов Министерство авиационной промышленности СССР не прекратило финансирование проекта УВЗ, сегодня эскадра аэролётов уже бы, наверное, работала в труднодоступных регионах России. Аэролёт стал бы предвестником дирижаблей будущего. Эксплуатация их планировалась безэллинговой, с возможностью постоянного или временного базирования в местах проведения работ. А регламентные и ремонтные работы должны были выполняться в эллингах на региональных воздухоплавательных базах, запланированных в некоторых перспективных отдалённых районах. Но всё же тогда, в 80-х, один из вариантов безбалластного, маневренного, с эффективной системой противообледенения аэролёта «А-80» имел бы скорость полёта 130 км/час, грузоподъёмность 40 т, вдвое большую, чем у современного вертолёта Ми-26 при одинаковой с ним стоимости лётного часа. А дальность его полёта была бы в четыре раза больше!
Конечно, после тридцатилетнего перерыва современный аэролёт мог бы иметь лучшие ЛТХ. Возможно, он будет выглядеть как на рис. 6, где показана разработка автора под названием «Б-150» (150 – грузоподъёмность в тоннах), выполненный по полужесткой системе и оснащённый реверсивными подъёмно-снижающими лопастями (роторами).
P.S. Автор так увлёкся техническими характеристиками дирижаблей будущего, что забыл упомянуть о главной составляющей проектов – о финансировании… Это 115 лет назад Цеппелин мог на собственные средства построить свой первый дирижабль, а меценаты снабжали изобретателей тканями для оболочек, алюминием для каркаса, водородом и двигателями. Наши современные миллиардеры (долларовые!) забывают об этой традиции. Даже известный губернатор Чукотки, края, где практически полное бездорожье, мог бы потратить сотню-другую миллионов долларов не на современную яхту с мини-подлодкой и вертолетом на борту, а построить за время губернаторства пару транспортных дирижаблей грузоподъёмностью 15-20 т. И это было бы быстрей, чем ждать открытия государственного финансирования. При удачном исполнении дирижаблей имя этого мецената вошло бы в историю воздухоплавания! А так, как произошло – история совсем другая…
крупного транспортного дирижабля без положительных отзывов на проект от известных НИИ и военных структур. Положительные же отзывы, по уверенности автора, будут даны, если в этих организациях увидят, что выполнить большинство технических условий, обозначенных ниже, реально.
Итак, вот условия, которые будут способствовать созданию дирижабля будущего, если:
– он будет безбалластным;
– для компенсации снятого с дирижабля груза аэростатическая подъёмная сила изменяется при постоянстве массы несущего газа не более чем за 3-5 минут;
– оболочка (корпус) переменного объёма;
– оболочка (корпус) будет не только вмещать в себя газ и воспринимать аэродинамические и статические нагрузки, но и впитывать и накапливать энергию окружающего пространства;
– маршевые движители создают тягу не только вперёд-назад, но и вверх-вниз, и дирижабль снабжён движителями бокового управления;
– скорость крейсерского полёта не менее 150-180 км/час;
– грузоподъёмность не менее 20 т при весовой отдаче более 50%;
– перевозка грузов осуществляется как внутри грузового отсека, так и на внешней подвеске;
– причальные и стояночные устройства размещены на борту;
– взлёты и посадки осуществляются на необорудованные площадки без помощи стартовой команды;
– стоянка и хранение дирижабля под открытым небом в любое время года.
Я уверен, что такие дирижабли лет через 20-30 будут летать в небе России. По крайней мере, сегодняшние фантастические успехи нанотехнологий позволяют надеяться на прорывные технологии и в дирижаблестроении.
Когда я работал в патентном институте (ВНИИГПЭ), то видел, сколько заявок на изобретения в области воздухоплавания поступало в отдел транспорта каждый месяц из разных городов и сёл СССР. Неужели изобретатели современной России (а может, и других стран СНГ) не откликнутся, если объявить всероссийский конкурс на лучший проект дирижабля будущего? Рискну оставить свой е-mail для связи с ними:
Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Юрий Бойко

Новая эра дирижаблей: могут ли дирижабли стать будущим авиаперелетов?

Что, если бы вы могли летать с меньшей эмиссией углерода по сравнению с обычным самолетом? Что, если бы вы могли путешествовать по облакам практически без шума? А что, если бы вы могли сесть в самолет без необходимости предварительно ориентироваться в обширном аэропорту и всей связанной с ним инфраструктуре?

Это идеальная площадка для нового поколения дирижаблей, ретро-футуристических транспортных средств в стиле дирижаблей, которые могут произвести революцию в сфере авиаперевозок в ближайшее десятилетие.Разбросанные по всему миру компании, от небольших стартапов до аэрокосмического гиганта Lockheed Martin, создают современные цеппелины легче воздуха, рассчитанные на широкий спектр применений.

Одна британская компания, Hybrid Air Vehicles (HAV), недавно разработала планы относительно серии ближнемагистральных рейсов, которые позволят путешествовать по городу на борту ее самолета Airlander 10. Предлагаемые маршруты включают Ливерпуль в Белфаст, Осло в Стокгольм и Барселону в Пальму. И в расчете на пассажира, HAV утверждает, что углеродный след такого полета будет меньше одной десятой от того же полета на обычном реактивном самолете, потому что гелий используется в качестве подъемного газа, чтобы отправить самолет в воздух.

«Три четверти сокращения выбросов углерода почти бесплатно», — говорит Майк Дарем, технический директор HAV. «Нас поддерживает гелий, поэтому нам нужно только топливо [из четырех двигателей внутреннего сгорания], чтобы продвигаться вперед. Обычным самолетам также необходимо сжигать топливо, чтобы не ложиться спать ».

Авторские впечатления от Airlander 10 © HAV

Конечно, без реактивного двигателя дирижабли значительно медленнее современных самолетов. HAV заявляет, что предлагаемый им маршрут Ливерпуль-Белфаст займет 5 часов 20 минут (хотя аналогичная поездка на пароме займет более девяти часов).

По мере того, как мир замедляется из-за COVID-19 и пока мы пытаемся снизить выбросы углерода в результате авиаперелетов и грузовых перевозок, дирижабли могут предложить жизнеспособные альтернативы — и не только на пассажирских рейсах. Гибридные дирижабли рекламируются как объекты помощи, поисково-спасательные работы, командные центры с высоты птичьего полета и туризм. Представьте себе тур с высоты птичьего полета на Северный полюс или Большой Барьерный риф. Некоторые считают, что роскошные дирижабли могут даже стать игрушками супербогатых декадентских плавучих особняков, которые имеют такой же статус, как и роскошная яхта.

Однако наиболее практичное применение — это фрахт.

«Я долгое время считал, что гибридные дирижабли лучше всего подходят для нарушения глобального судоходства, учитывая их объемную вместимость, растущее стремление к быстрой доставке товаров из-за границы, а также тот факт, что их скорость и эксплуатационные расходы обеспечат более быструю доставку, чем морским транспортом. с пропорционально меньшим увеличением транспортных расходов », — говорит Джон-Пол Кларк, профессор аэрокосмической техники Техасского университета в Остине.

Дирижабль Lockheed Martin спроектирован для доставки грузов в отдаленные районы, где для посадки или взлета не требуется инфраструктуры. © Lockheed Martin

Международные перевозки не обязательно должны быть быстрыми, поэтому транспортировка продуктов питания или химикатов на дирижаблях может значительно сократить выбросы углерода по сравнению с большими грузовыми судами в море. Тем не менее, несмотря на всю свою экологичность, некоторые утверждают, что дирижабли с гелиевым двигателем — это не будущее зеленого транспорта.

«Основным источником производства гелия является добыча нефти и газа», — говорит Джулиан Хант, исследователь Международного института прикладного системного анализа в Австрии.«Если основной движущей силой будущей индустрии дирижаблей является сокращение авиационных выбросов CO 2 , то индустрии дирижаблей на основе гелия придется полагаться на функционирующую нефтегазовую промышленность. Это не имеет смысла.»

Хант предложил использовать реактивную струю для движения дирижаблей на гораздо больших высотах, чем что-то вроде Airlander, который планирует летать.

Но если гелий, который также является невозобновляемым ресурсом, не является ответом, тогда возникают два альтернативных H-слова, оба с довольно негативным подтекстом: водород и Гинденбург.В 1937 году самый печально известный дирижабль, который когда-либо летал, взорвался в воздухе и разбился на глазах у фотографов и режиссеров, в результате чего погибло 36 человек. Катастрофа, вызванная (легковоспламеняющимся) водородом, стала пиар-катастрофой, которая способствовала упадку дирижаблей как популярного вида транспорта.

Однако это было более 80 лет назад. Большинство представителей отрасли считают, что возвращение водорода неизбежно.

«Водород — очевидная альтернатива гелию», — говорит Кларк. «Его можно производить экологично и с каждым днем ​​все дешевле и дешевле.У него неудачная репутация из-за прошлых аварий, [но] за годы мы многое узнали о том, как обращаться с водородом, особенно в транспортных условиях, и теперь он используется для приведения в движение автомобилей, грузовиков и самолетов ».

Одна внутренняя конфигурация для Airlander 10 © HAV

Так каково это — летать на дирижабле? По словам Дарема, путешествие на авиалайнере HAV будет намного более плавным, чем современный полет.

«Это кабина с низким уровнем шума, вибрации и турбулентности, где во время многих операций вы даже можете открыть окно.В нем также есть окна от пола до потолка, поэтому окружающий свет тоже отличается. В салоне на одного пассажира намного больше места ».

Кларк и Хант сомневаются, что дирижабли предлагают жизнеспособную альтернативу ближнемагистральным рейсам, ссылаясь на такие проблемы, как изменчивость ветра и логистические проблемы, но Дарем сохраняет оптимизм.

«Будут области, которые работают для нашего продукта, и будут области, которые не будут работать. Скорее всего, это не сработает для дальних рейсов », — говорит он.

«Я думаю, им есть место, чтобы играть в обществе, которое движется вперед.Человеческая раса должна будет смириться с тем фактом, что мы не можем тратить свое время в спешке и носиться по местам, игнорируя планету. Путешествие легче воздуха должно сыграть определенную роль в поддержке этого стремления к экологичности ».

Конструкции дирижаблей готовы к взлету
Локхид Мартин

Skunk Works — это подразделение аэрокосмического гиганта, целью которого является разработка новых типов самолетов. Департамент разработал демонстрационный дирижабль, который, по его мнению, готов к коммерческому использованию, доставляя помощь в зонах бедствия или полезных ископаемых с удаленных мест добычи полезных ископаемых.Он также разработал робота, который ползает по внешней стороне дирижабля, ища и ремонтируя крошечные дыры.

Летающие киты

Этот французский производитель разрабатывает дирижабль, предназначенный для перевозки грузов, который поднимает и опускает полезную нагрузку без фактической посадки. Используя гелий, чтобы парить над землей, у него будут лебедки, которые поднимают или опускают полезную нагрузку, что позволяет экономить энергию. Автомобиль рассчитан на перевозку до 66 тонн.

Атлас LTA

Этот израильский стартап надеется присоединиться к растущему рынку дирижаблей с тремя различными конструкциями.В первую очередь построенные для перевозки грузов, корабли имеют грузовые отсеки, встроенные в дирижабль, и, в отличие от многих современных конструкций, будут оснащаться водородными топливными элементами, дополненными дизельным топливом.

Подробнее о рейсах будущего:

дирижаблей | Дирижабль Zeppelin Technology

Когда пассажиры вылетели из Фридрихсхафена, Германия, 11 октября 1928 года на первый в мире беспосадочный трансатлантический коммерческий рейс, они не отправлялись в рейс со своих мест в самолете.Вместо этого они сели на борт дирижабля Graf Zeppelin , следовавшего в NAS Lakehurst в Нью-Джерси, где они успешно приземлились четыре дня спустя.

Жесткий дирижабль DELAG, заполненный водородом, продолжал летать пассажирами через Северную и Южную Атлантику на протяжении большей части 1930-х годов, как и несколько немецких дирижаблей, включая Hindenburg . Этот корабль совершил три дюжины трансатлантических пассажирских перелетов, пока не загорелся при попытке стыковки в Лейкхерсте 6 мая 1937 года, в результате чего погибло 36 человек.

Катастрофа Hindenburg ознаменовала драматический конец недолгого пребывания дирижабля в качестве популярного вида пассажирских перевозок. К концу, однако, дешевое ископаемое топливо в любом случае сделало самолеты более быстрым и менее дорогим вариантом, чем дирижабли. Если бы Hindenburg не поставил индустрию дирижаблей на пастбище, эволюция в конце концов завершила бы эту работу.

Катастрофа Hindenburg : 6 мая 1937 года в Лейкхерсте, штат Нью-Джерси.

Наследие ИзображенияGetty Images

Но теперь, когда транспортный сектор ищет серьезные способы сократить выбросы углерода, дирижабли пытаются вернуться. Конечно, они по-прежнему медленнее, чем путешествие на реактивном самолете, но для груза, который не нужно прибывать в течение нескольких часов (чтобы потом томиться на складах в течение нескольких дней или недель), более медленное путешествие имеет большой смысл.

В прошлом году исследование, проведенное учеными Международного института прикладного системного анализа (IIASA) в Лаксенбурге, Австрия, показало, что дирижабли могут сыграть определенную роль в борьбе с глобальным потеплением.Около четверти мировых выбросов углекислого газа связано с транспортом, при этом лодки составляют около 3 процентов от этого общего количества.

В исследовании предлагалось использовать реактивные потоки — те извилистые воздушные потоки в атмосфере Земли, которые движутся по всей планете — для транспортировки комбинации груза и водорода с помощью дирижаблей или воздушных шаров на малых высотах. Используя высокую скорость ветра и надежное направление, исследователи обнаружили, что «наполненные водородом дирижабли или воздушные шары могут нести водород с меньшими потребностями в топливе и более коротким временем в пути по сравнению с обычным судоходством.”

У дирижаблей

есть еще одно большое преимущество в транспортировке: самолетам требуются как минимум взлетно-посадочные полосы, ангары и дороги, чтобы доставлять вещи, которые они везут, туда, куда они направляются. В то время как ранние дирижабли полагались на аналогичную инфраструктуру, это новое поколение гигантских летающих дирижаблей может перемещаться из точки в точку и приземляться где угодно, включая ледяные щиты, пляжи, луга, пустыни и даже над водой.

Именно способность добираться до мест, где нет дорог, вернула частный бизнес и правительства к дирижаблям.Кроме того, они могут летать над разрушающими инфраструктуру последствиями изменения климата: поскольку наводнения и лесные пожары происходят все чаще, возможность доставлять предметы первой необходимости в сильно пострадавшие районы — без необходимости полагаться на дороги или рельсы — является многообещающей. .

Так почему же миру понадобилось столько времени, чтобы стереть пыль с такого старого вида транспорта?

В для посадки
Graf Zeppelin пролетает над статуей Свободы, около 1930 года.

ImagnoGetty Изображений

Во времена расцвета дирижаблей для приземления требовалось прикрепить к земле причальное сооружение и команду сильных людей, чтобы схватиться за веревки, которыми они были закреплены. Самой высокой швартовной мачтой дирижабля на сегодняшний день была вершина Эмпайр-стейт-билдинг ; В 1931 году инженеры добавили к небоскребу дополнительные 200 футов, чтобы обслуживать Graf Zeppelin s. Но это место оказалось слишком ветреным (и, возможно, возвышенным) для выгрузки пассажиров-людей, которые должны были перейти по сходням, даже если расположение в центре города было более удобным, чем посадочная площадка дирижабля в Лейкхерсте.

Швартовка мачт никогда не была хорошей идеей, — говорит Боб Бойд, менеджер программы гибридных дирижаблей Lockheed Martin Skunk Works. «Главная башня не удерживает дирижабль в фиксированном положении по отношению к земле — она ​​позволяет лететь против ветра и« плыть »вверх и вниз даже при довольно небольших порывах ветра», — говорит он. «Это затрудняет погрузку и разгрузку груза».

Если мы хотим сократить выбросы ископаемого топлива, нам также нужны дирижабли большего размера, чем в прошлом; в конце концов, чем больше дирижабль, тем больше он может унести.Сделайте дирижабль в 10 раз длиннее и шире, и он сможет перевезти в 1000 раз больше груза . Но это означает более широкую и высокую мачту, которая дороже и менее портативна.

Локхид Мартин

Введите Система посадки на воздушной подушке (ACLS) Lockheed Martin , в которой используется технология судов на воздушной подушке, позволяющая ее гибридным дирижаблям приземляться на различных грунтовых поверхностях, включая воду. Работая с, как поясняет Бойд, «несколькими дизайнерами, которые разбираются в редких искусствах проектирования судов на воздушной подушке и производства легких мягких конструкций» в течение более чем двух десятилетий периода времени, три нижних ховерпада ACLS создают воздушную подушку под кораблем, которая позволяет ему: парить над ландшафтом.

Пластиковые пальцы свешиваются с подушек в нижней части корабля и создают уплотнение с землей, что означает, что дирижабль может преодолевать небольшие препятствия, такие как камни или неровности. Это обеспечивает гибкость в выборе места приземления дирижабля и оказывает минимальное долгосрочное воздействие на площадку. Лучше всего то, что после того, как дирижабль находится в положении для приземления, он может развернуть площадки для зависания, чтобы дирижабль мог «цепляться» за поверхность земли, песка, льда или воды.

Технология, заимствованная у судов на воздушной подушке, изначально не была очевидным выбором.Бойд говорит, что идея возникла у некоторых молодых инженеров из команды разработчиков после того, как они боролись с более традиционной концепцией посадки: колеса в зависимости от веса самолета.

«Первоначально, — говорит Бойд, — мы пытались использовать эти уравнения и определять размеры некоторых довольно больших тележек с зубчатыми передачами, но быстро поняли, что делаем простую ошибку. На самом деле приземление происходит не за счет веса, а за счет … импульса падающего дирижабля, который намного массивнее его кажущегося веса.

Технология посадки также была «критическим прорывом, который значительно снизил массу системы приземления до приемлемого уровня», — говорит Бойд. В идеале дирижабль несет с собой шасси, но это добавляет как значительный, так и неравномерно распределенный вес — ни то, ни другое не является идеальным.

ACLS не имеет этой проблемы, потому что его вес «распределяется по большой площади корпуса дирижабля посредством воздуха, сжатого внутри захваченного« поршня »подушки ACLS», — говорит Бойд. «Нагрузка передается непосредственно на корпус дирижабля на большой площади, поэтому она не влияет на вес корпуса, который был спроектирован так, чтобы выдерживать нагрузку давления от гелия (действующего в противоположном направлении).”

Летающие киты

Летающие киты

Другие компании используют другие технологии для решения тех же проблем. Flying Whales , французская компания по производству дирижаблей, производит LCA60T грузоподъемностью 60 тонн. Ему не нужны шасси, потому что он не приземляется.

Корабль должен парить на высоте 160 футов над местом посадки и высадки.Затем «грузовая дверь откроется, чтобы можно было высвободить систему полезной нагрузки», — говорит Мишель Рено, руководитель отдела маркетинга и продаж компании Flying Whales. «Так что никакой инфраструктуры или плоской территории [не требуется]».

Это означает, что корабль «предназначен для работы в труднодоступных местах, таких как горные районы, и везде, где отсутствует инфраструктура». Для обслуживания, дозаправки или смены экипажа на дирижабле он должен быть пришвартован к собственному аэродокку компании.

От их неограниченного потенциала для перевозки всех видов грузов до важной роли, которую они могли бы выполнять в усилиях по оказанию помощи, дирижабли когда-нибудь могут стать столь же широко используемыми, как когда-то до того, как взяли верх самолеты.И если это произойдет, то только из-за новых технологий приземления.

Старре Вартан Старре Вартан выросла, исследуя леса и водно-болотные угодья в долине Гудзона в Нью-Йорке, что вдохновило ее карьеру в STEM.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на пианино.io

Как дирижабли могут вернуться в наше переполненное небо

Цеппелины наполняют небеса эпической трилогии фантастических романов Филипа Пуллмана «Его темные материалы». Гигантские дирижабли его параллельной вселенной несут почту, перевозят солдат в битву и исследователей в Арктику. То, что когда-то было моим местным почтовым отделением в Оксфорде, в фантазиях Пуллмана — это станция дирижаблей, где я мог сесть на вечерний дирижабль до Лондона.

Когда я откладываю книги, реальность меня разочаровывает.Несколько небольших дирижаблей с гордостью летают по Соединенным Штатам в рекламных турах для таких брендов, как Goodyear и Carnival Cruise Line. В прошлом году дирижабль унизил себя, установив два мировых рекорда, в том числе рекорд скорости текста на мобильном телефоне с сенсорным экраном во время катания на водных лыжах за дирижаблем. Еще несколько человек нанимают состоятельных туристов для экскурсий по сельской местности Германии. Другой можно найти летящим над Амазонкой. Вот и все.

Хорошая новость в том, что скоро реальный мир может наконец приблизиться к фантазии Пуллмана.Через четыре-пять лет, если все будет хорошо, одна из первых серийных моделей огромного дирижабля Airlander, получившего название «летающий бомж», станет первым дирижаблем, совершившим перелет к Северному полюсу с 1928 года. туристы, получающие роскошный отдых за 80 000 долларов (62 165 фунтов стерлингов), а не исследователи. Билеты уже в продаже.

Вам также может понравиться:

Airlander тоже не будет один в небе. Примерно в то же время огромный новый дирижабль в форме синего кита, длиной 150 м, как А380, и высотой 12-этажного здания должен подняться над сборочным заводом из-за жары и влажности Цзинмэнь, Китай. .Его работа: подъем тяжелых грузов в самых сложных местах на Земле. У производителей есть амбиции размером с Боинг для этой новой эры дирижаблей. Они ожидают, что в течение 10 лет вокруг света будет около 150 таких дирижаблей.

В учебниках истории крушение «Гинденбурга» в 1937 году ознаменовало конец краткой славной эры дирижаблей, но этого не произошло. Военно-морской флот США продолжал использовать дирижабли для борьбы с подводными лодками во время Второй мировой войны. Американская корпорация Blimp производила дирижабли для рекламы.Новые, большие, высокотехнологичные дирижабли были построены компанией Zeppelin в Германии. Инженеры и пилоты провели целую карьеру в индустрии, которой больше не должно было существовать.

Почему вымерли дирижабли и дирижабли и как они могут вернуться

Излишне говорить, что это не совсем сработало. Сегодняшним небом правят гигантские реактивные самолеты, вертолеты и иногда пару дронов. Но недавнее изобретение может помочь этим давно забытым летательным аппаратам вернуть себе законное место в истории авиации — или, по крайней мере, занять нишу.

«Дирижабль» — термин для всех моторизованных летательных аппаратов легче воздуха, включая дирижабли (с надувными воздушными отсеками) и дирижабли (с жесткими). Впервые они появились после разработки двигателя внутреннего сгорания, хотя несколько смелых авиаторов пытались пилотировать дирижабли с паровыми двигателями. Первый современный дирижабль, Zeppelin LZ1, поднялся в воздух в 1900 году — за три года до того, как братья Райт совершили свой знаменитый полет.

Из-за их относительной рентабельности и большей дальности полета дирижабли считались более привлекательной формой авиаперелетов в начале 20 века.Они также играли ключевую роль в качестве военных самолетов и использовались для бомбардировок во время Первой мировой войны. К 1930-м годам роскошные дирижабли переправляли состоятельных пассажиров через Атлантический океан и считались технологическим чудом. Они даже оказали влияние на городской пейзаж; Ходят слухи, что шпиль Эмпайр-стейт-билдинг был спроектирован для переоборудования в док-станцию ​​для дирижаблей.

Но все это рухнуло в результате печально известного взрыва, уничтожившего Hindenburg 6 мая 1937 года.Во время посадки в Лейкхерсте, штат Нью-Джерси, водородный аппарат взорвался огромным огненным шаром. Причина пожара до сих пор неизвестна.

Это была не самая смертоносная катастрофа дирижабля — эта честь принадлежит построенному британцами R101, разбившемуся во Франции в 1930 году, — но это была, пожалуй, самая драматическая катастрофа, и даже несмотря на то, что большинство пассажиров Hindenburg выжило, путешествия на дирижаблях мгновенно превратились в изгоя. Кажется вероятным, что дирижабли в любом случае были бы прекращены из-за улучшений в авиационной технологии, которые позволили значительно сократить время в пути, но катастрофа Hindenburg положила конец эре пассажирских дирижаблей практически в одночасье.R101, пришвартованный в Кардингтоне, Бедфордшир, 1929 г. (Фото Wikimedia Commons)

С тех пор использование дирижаблей было крайне ограничено, поскольку технический прогресс позволил самолетам и вертолетам доминировать в авиации. Хотя дирижабли играли полезную роль для наблюдения во время Второй мировой войны, сегодня дирижабли в основном используются для съемки с высоты птичьего полета на спортивных мероприятиях и в качестве массивных летающих рекламных щитов. Сегодня группа Ван Вагнера, организация дирижаблей, оценивает, что в настоящее время в мире работает всего 25 дирижаблей; цеппелинов еще меньше.

Но все это скоро изменится, если Игорь Пастернак добьется своего. Когда Пастернак рос в Украине, его любовь к дирижаблям заставила его изучать инженерное дело в поисках последних достижений в технологии цеппелинов. Этот прорыв в конечном итоге должен был прийти в виде системы COSH, но только после того, как он эмигрировал в Калифорнию в начале 90-х, чтобы избежать экономического краха после холодной войны.

Система COSH — Контроль статической тяжести — работает, быстро сжимая гелий в резервуары для хранения, делая дирижабль тяжелее воздуха.В то время как обычные дирижабли используют воздух для снижения, они все же должны выделить большую часть пространства в гелиевой оболочке для фактического хранения самого гелия. Это делает процесс посадки более сложным и опасным, и означает, что они могут приземлиться только на более крупных площадках, намного превышающих размер самих дирижаблей, и для этого используются специализированные наземные группы.

Напротив, система COSH позволяет очистить гораздо большую часть оболочки от гелия во время посадки, что делает дирижабль намного тяжелее.Это потенциально может позволить дирижаблям приземлиться на любой плоской поверхности, достаточно большой, чтобы они могли войти, без необходимости в наземных группах, что повысит универсальность и снизит затраты.

Эта способность не сильно встряхнет пассажирские авиалинии, поскольку дирижабли все равно будут значительно медленнее. Но компания Пастернака, Worldwide Eros Corp., надеется, что ее новый дирижабль внесет серьезные изменения в грузовые перевозки.

В настоящее время он работает над прототипом Aeroscraft, нового дирижабля, способного перевозить до 66 тонн (т), с крейсерской скоростью 120 узлов и дальностью полета более 5000 миль; есть планы также на более крупную версию, которая может перевозить 250 тонн.Кроме того, он будет примерно в три раза экономичнее, чем доставка в самолет. Хотя он по-прежнему будет менее эффективным, чем морские или наземные перевозки, представители компании надеются, что их возможности посадки дадут им преимущество в транспортировке грузов в отдаленные районы с небольшой инфраструктурой.

«Aeroscraft станет прорывом в области грузовых перевозок, заполняя важный пробел между нынешними воздушными и наземными перевозками», — говорит представитель Eros Джон Киле. «Поскольку его будет так просто приземлиться, он также сможет оказать необходимую помощь в чрезвычайных ситуациях, когда существующая инфраструктура выходит из строя.”

И хотя это не внесет серьезных изменений в пассажирские авиаперевозки, Киле говорит, что дирижабль может иметь ограниченное применение для пассажиров. «Он может служить своего рода воздушным круизным лайнером для туристических поездок, а также потенциально может обслуживать более практичные пассажирские маршруты в сельской местности», — говорит он.

Aeroscraft столкнулся с несколькими трудностями в процессе разработки. Первоначально Пастернак заручился финансированием от американских военных для проекта дирижабля с использованием системы COSH в 2005 году. Позднее оно было сокращено, хотя военные продолжали финансировать группу в других проектах, что позволило им продвинуться вперед с прототипом.

Затем, в октябре 2013 года, часть крыши ангара, где находился частично завершенный прототип Aeroscraft, рухнула, повредив дирижабль, который не подлежал ремонту. После крушения Пастернак сказал Los Angeles Times , что уничтожение Aeroscraft, его мечты всей жизни, было «более чем разочарованием». Eros Corp. в настоящее время разбирает корабль, чтобы построить новый, но никто не может отрицать, что авария стала для компании серьезной неудачей.

И даже если этап тестирования пройдет гладко, Aeroscraft все еще может столкнуться с рядом проблем, когда выйдет на рынок. В статье New York Times об Эросе цитируются опасения транспортного аналитика Ричарда Абулафа, который указывает на трудности, с которыми сталкиваются новые воздушные транспортные средства при выходе на рынок. Кроме того, он отмечает, что большая часть поставок Aeroscraft экзотических грузов в отдаленные места будет осуществляться в одну сторону, что приведет к большому количеству порожних рейсов и более высоким эксплуатационным расходам.

Возможно, самая большая проблема — это стоимость топлива.Дирижаблям (или, по крайней мере, невзрывоопасным) требуется большое количество гелия, редкого вещества, которое может стоить более 100 000 долларов США за одну поездку. В 2012 году роста цен на гелий было достаточно, чтобы обанкротить компанию по производству дирижаблей в Северной Калифорнии.

Некоторые ученые даже считают, что, в отличие от многих ресурсов, гелий однажды может действительно закончиться: отчасти потому, что он достаточно легкий, чтобы избежать земной гравитации, но в основном потому, что собирать этот материал после того, как он ускользнул в атмосферу, неэкономично.Все это вызывает вопросы о том, сможет ли зависимый от него вид транспорта когда-нибудь оторваться от земли.

Но Пастернак и его команда сохраняют оптимизм. Без каких-либо дополнительных проблем, Aeroscraft будет представлен на сертификацию FAA в 2017 году. После этого рынок должен будет решить, есть ли место для этого нового дирижабля. Возможно, это не вернет славу трансатлантических дирижаблей — но, по крайней мере, может доказать, что дирижабли могут быть чем-то большим, чем парящие рекламные щиты.


Эта статья из архива CityMetric: может отсутствовать некоторое форматирование и изображения.

CityMetric был дочерним сайтом New Statesman , посвященным бизнесу, политике, дизайну и транспорту мировых городов, прежде чем стать City Monitor .

Нет пропеллера? Нет проблем. Этот дирижабль летает только на плавучести

Холодной мартовской ночью года в прошлом году в Портсмуте, Англия, впервые пролетел самолет совершенно нового типа по тускло освещенному 120-метровому коридору в огромном здании, которое когда-то строили. тральщики для Королевского флота.

Это «Феникс», дирижабль без экипажа, у которого нет двигателей, но он движется вперед, изменяя свою плавучесть и ориентацию.Прототип имеет 15 метров в длину, 10,5 метра в размахе крыльев и при полной загрузке весит 150 килограммов (330 фунтов). Он пролетел по всей длине здания, и каждый полет требовал, чтобы он колебался вверх и вниз примерно пять раз.

Такой странный полет имеет преимущества. Во-первых, он требует очень мало энергии, что позволяет использовать корабль для длительных миссий. Кроме того, в нем отсутствуют жужжащие роторы и лопасти компрессора, а также сильные выхлопные потоки — все это потенциально опасно для людей или предметов на земле и даже в воздухе.Наконец, это круто: дирижабль, который движется, как морское существо.

Эта концепция силовой установки существует с 1864 года, когда патент на эту технику применительно к дирижаблю был выдан некоему Соломону Эндрюсу из Нью-Джерси (патент США 43 449). Эндрюс назвал корабль Aereon и предложил использовать водород для подъемной силы, чтобы корабль поднялся. Затем корабль может выпустить часть водорода, чтобы уменьшить его плавучесть, позволяя ему опуститься. Возвращение к плавучести легче воздуха может быть достигнуто за счет сброса балласта, который поднимается в гондоле, подвешенной под дирижаблем.

Пилот мог контролировать положение корабля, идя по длине гондолы. При движении вперед центр тяжести перемещается впереди центра плавучести, из-за чего нос дирижабля опускается; ходьба назад заставляла нос вздыбиться.

Фото: Phoenix Consortium Первый полет: Полет «Феникса», установленный в огромном ангаре, продемонстрировал особые качества его безвинтовой силовой установки.Дирижабль изменял свою плавучесть, чтобы двигаться вверх и вниз, в то же время регулируя угол атаки для создания горизонтальной силы или тяги. Скорость была достаточно низкой, чтобы слегка изогнутая капля могла легко скользить по воздуху, не вызывая вызывающих трение вихревых токов по ее поверхности.

Эндрюс предположил, что эти два метода могут использоваться вместе для приведения дирижабля в движение по синусоидальной траектории. Поднятие носа при подъеме и опускание при спуске приводит к тому, что комбинация аэродинамической силы либо с плавучестью (когда легче воздуха), либо с весом (когда тяжелее воздуха) имеет векторную составляющую вдоль траектории полета.Этот компонент обеспечивает тягу, за исключением верхней и нижней части траектории полета, где ее несет только импульс. Летные испытания, которые мы проводили, проходили в пешеходном темпе, поэтому аэродинамические силы были бы очень небольшими. На траектории полета всегда будет присутствовать компонент плавучести или веса.

Метод, описанный Эндрюсом в своем патенте, означает, что полет должен завершаться, когда у дирижабля заканчивается водород или балласт. Позже он построил второй дирижабль, в котором использовались кабели для сжатия газа или его повторного расширения, чтобы дирижабль мог подниматься и опускаться без сброса балласта.Его подход был разумным: ключом к реализации этой идеи и созданию полезного самолета, таким образом, является способность рационально изменять плавучесть.

Вариант этого режима движения был успешно продемонстрирован под водой на дистанционно управляемых аппаратах. Многие из этих «планеров» изменяют объем воды, которую они вытесняют, используя сжатый воздух для расширения и сжатия гибких пузырей. Такие планеры использовались как аппараты для дальних съемок, которые периодически всплывают на поверхность для загрузки собранных данных.Поскольку вода почти в 1000 раз плотнее воздуха, этим роботизированным подводным лодкам не нужно сильно изменять объем баллонов, чтобы добиться необходимых изменений плавучести.

Были опробованы авиационные версии этой концепции переменной плавучести — Лаборатория физических наук в Университете штата Нью-Мексико в начале 2000-х годов провела демонстрационный проект под названием Aerobody — но все, что мог сделать, — это продемонстрировать, что эта странная форма движителя работает. Раньше никто никогда не пользовался коммерческими возможностями, которые он предлагал для сверхдлительных нагрузок.

Проект Phoenix вырос из небольшой демонстрационной системы, разработанной Athene Works, британской компанией, специализирующейся на инновациях и финансируемой Министерством обороны Великобритании. Эта система оказалась достаточно успешной, чтобы заинтересовать Innovate UK, правительственное агентство, занимающееся тестированием новых идей, и Институт аэрокосмических технологий, финансируемый государством орган, который продвигает трансформирующие технологии в воздушном транспорте. Эти две организации выделили на Phoenix половину из бюджета в 3,5 миллиона фунтов стерлингов.Остальное было предоставлено четырьмя частными компаниями, пятью университетами и тремя государственными организациями, занимающимися производством ценных бумаг.

Иллюстрации: Phoenix Consortium Движение морской свиньи: Дирижабль генерирует горизонтальный импульс в результате вертикального движения, которое само создается путем сжатия воздуха снаружи во внутреннее «легкое». Эта процедура вдоха и выдоха тихая и необычайно эффективная.

У меня и моих коллег было менее четырех лет на разработку многих составляющих технологий, большинство из которых были индивидуальными решениями, а затем на создание и тестирование нового аппарата. В проекте участвовало большое количество организаций, а Центр технологических инноваций руководил всем сотрудничеством. Я работал ведущим инженером.

Для движения вверх и вниз, летательный аппарат всасывает и сжимает воздух во внутреннее «легкое», делая себя тяжелее воздуха; затем он выпускает этот сжатый воздух, чтобы снова стать легче воздуха.Думайте о летательном аппарате как о существе, которое вдыхает и выдыхает, продвигаясь вперед.

Фюзеляж длиной 15 метров, заполненный гелием для достижения плавучести, имеет форму капли, представляющую собой компромисс между сферой (которая была бы идеальной формой для максимального увеличения объема газа, который вы можете заключить с заданным количеством материала) и длинная тонкая игла (которая минимизирует сопротивление). На относительно низких скоростях, к которым может стремиться такой летательный аппарат, достаточно, чтобы капля была достаточно обтекаемой, чтобы избежать вихревых токов, которые могут образовываться на сфере, когда пограничный слой воздуха, лежащий рядом с поверхностью дирижабля, отрывается. от него.С нашей слезой единственное сопротивление возникает из-за трения воздуха, который плавно течет по поверхности.

Кожа сделана из вектрана [PDF], волокна, достаточно прочного, чтобы выдерживать внутреннее давление и достаточно плотно связанного, чтобы вместе с термопластичным полиуретановым покрытием оно могло герметизировать гелий. Острие должно было быть достаточно прочным, чтобы выдерживать правильной формы, даже когда внутренний пузырь дирижабля надувался.

При подъеме или спуске дрон должен контролировать свое положение.Поэтому у него есть крылья с элеронами на концах для управления креном самолета. В задней части находится крестообразная конструкция с парой горизонтальных стабилизаторов, включающих лифты для управления наклоном дирижабля вверх или вниз, и аналогичной парой вертикальных стабилизаторов с рулями направления для управления его поворотом влево или вправо. Эти летные поверхности имеют много общего с деталями из дерева, ткани и проволоки новаторских самолетов начала 20 века.

Два лонжерона из углеродного волокна охватывают крылья, придавая им прочность.Нервюры в форме аэродинамического профиля расположены вдоль лонжеронов, каждая из которых состоит из пенопласта, зажатого между углеродным волокном. Тонкая оболочка обвивает этот скелет, чтобы придать форму крылу. Мы спроектировали горизонтальную и вертикальную оперение так, чтобы они были идентичны друг другу и внешним панелям крыльев. Таким образом, мы смогли ограничить количество типов деталей, что упростило сборку и ремонт корабля.

Бортовая система питания обеспечивает электроэнергией, необходимой для работы насосов и клапанов, используемых для надувания и спуска внутреннего пузыря.Он также приводит в действие различные исполнительные механизмы, необходимые для регулировки поверхностей управления полетом, и поддерживает работу автономной системы управления полетом. Перезаряжаемый литий-ионный аккумулятор емкостью 3 киловатт-часа отвечает этим требованиям в темноте. В светлое время суток батареи гибких солнечных элементов (большинство из которых находится на верхней поверхности крыльев, а остальные — на верхней поверхности горизонтального оперения) заряжают эту батарею. В ходе наземных испытаний на открытом воздухе на солнце мы подтвердили, что эти солнечные элементы могут одновременно питать все системы самолета и заряжать аккумулятор за разумное время, доказав, что Phoenix может быть полностью автономным для получения энергии.

Мы предполагали также использовать водородный топливный элемент, но из-за требований пожарной безопасности он не был полностью готов для летных испытаний в помещении. Мы планируем добавить этот второй источник питания позже для резервирования. Кроме того, если бы мы использовали водород в качестве подъемного газа, топливный элемент можно было бы использовать для восполнения любого водорода, потерянного через обшивку дирижабля.

Итак, насколько хорошо эта штука летела? Для наших испытаний мы запрограммировали автономную систему управления полетом, чтобы следовать по синусоидальной траектории полета, управляя клапанами и компрессорами, подключенными к внутреннему баллону.В этом отношении система управления полетом имеет больше общего с средствами управления плавучестью подводной лодки, чем с органами управления полетом самолета.

Нам пришлось установить строгие ограничения по высоте, чтобы избежать контакта с крышей и полом здания во время нашего теста в помещении. При нормальной работе летательный аппарат может самостоятельно определять амплитуду своего вертикального движения и длину каждой волны для достижения необходимой скорости. Для этого потребуются сложные вычисления и точно выполняемые команды — это совсем не то, что Эндрюс извивается вперед и назад в плетеной гондоле.

Несмотря на то, что наши эксперименты на сегодняшний день представляют собой всего лишь тестирование ранее недоказанной концепции, Phoenix теперь может служить прототипом коммерчески ценного самолета. Следующим шагом будет сертификация Phoenix как годного к полетам. Для этого он должен пройти летные испытания на открытом воздухе. Когда мы планировали проект, эта сертификация имела ряд пороговых значений веса, из которых 150 кг были верхним пределом для утверждения Управлением гражданской авиации Великобритании в рамках «разрешения на полеты». Если бы он был более тяжелым, потребовалось бы одобрение Агентства по безопасности полетов Европейского Союза, а попытки получить его выходили за рамки нашего бюджета как по времени, так и по деньгам.После того, как Великобритания полностью выйдет из Евросоюза, сертификация будет иной.

Нетрудно представить себе коммерческое применение такого самолета. Хорошим примером является высотный псевдоспутник, летательный аппарат, который может быть размещен по желанию для передачи беспроводных сигналов в отдаленные места. Все существующие самолеты, предназначенные для выполнения этой роли, нуждаются в очень больших массивах солнечных элементов и больших батарей, которые увеличивают как вес, так и стоимость самолета. Поскольку «Фениксу» нужны только небольшие группы солнечных элементов на крыльях и горизонтальном хвосте, его можно построить за десятую часть стоимости солнечных электронных самолетов, которые были разработаны для этой цели.Это дешевая, почти одноразовая альтернатива с гораздо более высоким соотношением полезной нагрузки к массе, чем у альтернативных самолетов. Наши проекты более крупной версии Phoenix показывают, что можно поднять полезную нагрузку массой 100 кг на высоту 20 километров.

Сейчас мы начинаем разработку такого преемника Phoenix. Возможно, вы однажды увидите его — точку в небе, неподвижно висящую или вяло плывущую на новом месте высоко над вашей головой.

Эта статья опубликована в выпуске за июль 2020 года под заголовком «Этот дирижабль летает только на плавучести».”

Об авторе

Эндрю Рэй — профессор инженерии в Университете Хайлендса и островов в Инвернессе, Шотландия.

Почему дирижабль стал дизайнерской катастрофой

Самолет, возможно, является одним из самых важных изобретений в истории человечества, сделав возможным путешествия, транспортировку товаров и лекарств и защиту от иностранных врагов. Но перед самолетом был дирижабль.

Что такое дирижабль, спросите вы? Короче говоря, это похоже на дирижабль, который можно увидеть на футбольном или бейсбольном матче.Разница в том, что у дирижабля нет жесткой внутренней конструкции, тогда как дирижабль сконструирован с каркасом и сохранит свою форму при сдувании.

Первый дирижабль совершил первый полет в 1852 году, за 51 год до того, как братьям Райт удалось запустить самолет в небо. Французский инженер Жюль Анри Жиффар смоделировал дирижабль из уже существующего воздушного шара, внося некоторые корректировки здесь и там, чтобы избежать подобных катастроф и падений, с которыми шары сталкивались при стихии.

Среди этих изменений была форма воздушного шара от круглой до сигарной. Джиффард также добавил паровой руль направления и гребной винт для улучшения управляемости. Это также могло бы потенциально помочь пилоту лучше маневрировать против стихии, по крайней мере, так думал Джиффар.

Модернизация дирижабля

После первого полета из Парижа в Эланкур, Франция, корабль Жиффара не смог вернуться к месту взлета почти в 17 милях из-за ветреной погоды. Изобретатели и инженеры начали работать над усовершенствованием конструкции дирижабля Жиффара, которая могла считаться несовершенной.

Ключевое изменение в конструкции воздушного шара было внесено примерно в 1897 году. Изобретатель Дэвид Шварц из Венгрии решил, что вместо подверженного проколам воздушного шара с тканевым слоем необходимо что-то более прочное, например алюминий. Хотя идея изменить состав корабля была шагом в правильном направлении, конструкция Шварца в конечном итоге провалилась, поскольку он рухнул при приземлении во время первого полета.

Затем появился, пожалуй, самый известный дирижабль, немецкий изобретатель граф Фердинанд фон Цеппелин, который думал, что чем больше, тем лучше, когда дело доходило до конструкции своего корабля.Его первый корабль, LZ-1, был ошеломляющим в длину — 420 футов.

Гений в этом дизайне? Семнадцать надувных подушек безопасности удерживали корабль в воздухе вместо одного большого воздушного шара, который мог упасть, если его внешняя оболочка была пробита.

LZ-1 совершил 18-минутный первый полет 2 июля 1900 года вокруг Боденского озера в Германии, и после того, как инженеры обнаружили, что на нем тоже сложно маневрировать, Zeppelin продолжил строить флот для решения этой проблемы.

К Первой мировой войне компания Zeppelin построила 21 дирижабль.Немцы использовали их для разведки вражеских локаций, а к 1915 году эти корабли уже использовались для бомбардировки Британии.

Будущее авиаперелетов

Корабли Цеппелина преследовали не только боевые цели; была также ниша для туризма, поскольку спрос на дирижабль рос как в США, так и в Великобритании.

Цеппелины, как их стали называть, уже были представителями публики в развлекательных поездках. К концу войны коммерческие полеты на самолетах также продолжались, но поскольку дирижабли предлагали оптимальное пространство, более тихую поездку и отсутствие турбулентности, они стали лучшим выбором для авиаперелетов.

«Одна из причин, по которой дирижабли были намного более популярными, чем маленькие самолеты для ударов в первые дни, заключалась в том, что они были намного больше и удобнее», — сказал Чеддару Александр Роуз, автор книги Empires of the Sky . «По сути, это было похоже на полет на круизном лайнере в отличие от этого маленького дрожащего, вздрагивающего самолета».

Хотя время в пути было не очень оптимальным — Цеппелины на тот момент двигались только со скоростью 64 миль в час — роскошь личных столовых, ванных комнат и холлов была более привлекательной для путешественников.В 1919 году британский дирижабль R34 стал первым дирижаблем, пересекшим Атлантический океан за 108 часов полета.

Дирижабль получил маркетинговый удар

Будущее индустрии туризма с помощью дирижабля Zeppelin выглядело многообещающим, но разрушительная катастрофа со смертельным исходом означала бы конец целой эпохи.

Самый большой самолет Zeppelin, LZ 129 Hindenburg, почти 780-футовый дирижабль, совершил 17 международных рейсов между Германией и США в период с 1936 по 1937 год. Поездка была не из дешевых и стоила пассажирам 400 долларов в одну сторону. эквивалент 7370 долларов США в 2019 году.

Но в мае 1937 года будущее индустрии дирижаблей изменилось после того, как самая разрушительная авария в истории Zeppelin произошла в Манчестер-Тауншип, штат Нью-Джерси.

Операторы дирижабля с двигателем Maybach выбрали водород вместо гелия не просто потому, что он был дешевле. Вместо этого более крупной движущей силой было состояние торговых отношений между Соединенными Штатами и Германией. Решение окажется фатальным не только для 36 пассажиров, но и для отрасли в целом.

«Гинденбург» был заполнен водородом вместо гелия не просто потому, что он был дешевле.Более крупной движущей силой было состояние торговых отношений между Соединенными Штатами и Германией. Решение окажется фатальным не только для 36 пассажиров, но и для отрасли в целом. На этой фотографии из архива от 6 мая 1937 года немецкий дирижабль «Гинденбург» падает на землю в огне. (AP Photo / Murray Becker, File)

Аварии были обычным явлением, но серьезность аварии в Гинденбурге и ее освещение в прямом эфире в новостях стали сценой, которую многие не могли бы преодолеть.

Взлет самолетов

В то же время популярность и эффективность коммерческих полетов росли.Самолеты уже летели выше на высоте 13000 футов и летели в небе быстрее со скоростью 200 миль в час.

Через два года после крушения в Гинденбурге начались международные коммерческие рейсы.

Компания Pan American зафрахтовала 22-часовой рейс из Нью-Йорка в Марсель, Франция, став первым пассажирским рейсом, пересекшим Атлантику.

Самолеты также были более рентабельными в постройке и более легкими в испытании, чем дирижабль.

«Их строительство было очень и очень дорогостоящим, и можно было построить 500 или 1000 самолетов по цене одного гигантского цеппелина», — сказал Роуз Чеддеру.

Возвращение дирижабля?

Для дирижабля еще не все потеряно. Фактически, все еще ведутся разговоры об использовании транспортного средства для туризма и перевозки грузов, особенно в отдаленные или труднодоступные места.

Правительство Квебека инвестировало 23 миллиона долларов в разработку собственного грузового дирижабля Fly Whales. Судно будет запущено в производство в 2025 году с надеждой перевезти более 130000 фунтов товаров в отдаленные места. Цель правительства — иметь флот из 162 дирижаблей в течение первого десятилетия коммерческого производства.

Компания OceanSky Cruise планирует отправиться в пассажирские рейсы в Арктику в 2023 году. Судно будет перевозить 23 пассажира и экипаж на борту дирижабля длиной 320 футов, но его цена довольно высока — 65 000 долларов.

Обновлено 20 мая 2021 г., чтобы прояснить, почему Гинденбург был заполнен водородом.

Видео подготовил Джон Техада. Статья написана Лоуренсом Бентоном.

Это птица. Нет, это самолет. Нет, это …

«Водород даст вам на восемь процентов больше подъемной силы», — говорит Прентис.«Мы планируем создать 30-тонный дирижабль; 50 процентов — это собственный вес, поэтому вам потребуется подъемник на 60 тонн, чтобы 30 тонн были товарными. На восемь процентов больше грузоподъемности — это на 15 процентов больше грузоподъемности, и это дает прямую прибыль. Гелий — это… редкий товар », — напоминает он. «Когда его нет, значит, нет. Так что водород действительно является ключом ».

Приложение-убийца для дирижаблей, по словам Прентиса, перевозит грузы, в том числе свежие фрукты и овощи, на север Канады. Изменение климата означает, что традиционные ледяные дороги пользуются все более короткими сезонами, в то время как строительство всепогодных дорог обходится непомерно дорого.Французская компания Flying Whales, получившая государственную поддержку, рекламирует предлагаемые ею дирижабли как способ заготовки древесины там, где отсутствуют лесные дороги, — аналогичное приложение. Некоторые поклонники предположили, что дирижабли могут обслуживать морские ветряные турбины.

Прентис основал компанию Buoyant Aircraft Systems International, которая успешно управляла прототипом, наполненным гелием. Но его мечты отложены, поскольку ужасный ураган разрушил корабль и его ангар в 2016 году.

Пока он продолжает публиковать статьи в рецензируемых журналах, объясняющие перспективы полета легче воздуха, Прентис надеется, что более глубокий Поклонник дирижаблей, соучредитель Google Сергей Брин, строящий дирижабль, разгадывает загадку дизайна.«Нам нужен такой человек, который рискнет, потому что не имеет значения, потеряет ли он все».

Со всеми деньгами в мире…

Стремления Брина к дирижаблям были секретом полишинеля с 2018 года. В доверенности, поданной Alphabet, материнской компанией Google, говорится, что Alphabet арендует ангар на аэродроме Моффетт, бывшей базе ВМС США, недалеко от Штаб-квартира Google в Кремниевой долине принадлежит компании LTA Research & Exploration, «которая принадлежит компании, аффилированной с Сергеем Брином.«Lighter Than Air (LTA) Research» — это компания, занимающаяся аэрокосмическими исследованиями и разработками, создающая экспериментальные и сертифицированные пилотируемые и дистанционно пилотируемые дирижабли.

Согласно TechCrunch, первый пилотируемый прототип дирижабля LTA, получивший название Pathfinder 1 , будет работать от батарей, когда он поднимется в воздух, возможно, в этом году. Записи FAA показывают, что Pathfinder 1 имеет 12 электродвигателей и может перевозить 14 человек. Согласно спискам вакансий, компания планирует модернизировать водородные топливные элементы в этом и последующих самолетах.

«С функциональной точки зрения использование водородных топливных элементов не ограничивается», — сказал TechCrunch профессор д-р Йозеф Калло из Немецкого аэрокосмического центра. «Задача состоит в том, чтобы найти кого-то, кто может позволить себе не смотреть на экономическое обоснование, потому что я не думаю, что это работает с экономической точки зрения. Может быть, Сергей Брин сможет себе это позволить ». Определенно, не может быть: Брин в настоящее время занимает девятое место в списке самых богатых людей в мире с состоянием более 86 миллиардов долларов.

Действительно, компания Брина заявляет, что ее цели не являются коммерческими:

Дирижабли LTA будут иметь возможность дополнять — и даже ускорять — усилия по реагированию на гуманитарные бедствия и оказанию помощи, особенно в отдаленных районах, к которым трудно добраться на самолете или лодке из-за к ограниченной или разрушенной инфраструктуре.В конечном итоге мы стремимся создать семейство самолетов с нулевым уровнем выбросов, которые при использовании для перевозки грузов и перемещения людей существенно снизили бы глобальный углеродный след авиации.

LTA принимает на работу, но обязательно проявите чувство юмора на собеседовании. В списке сотрудников LTA на LinkedIn есть собака по имени доктор Гуакамоле, которая окончила Институт кинологии им. Бергина в 2017 году.

В воздухе

По желанию Covid, два или три рекламных дирижабля скоро вернутся в U.С. небо, и они заставят людей улыбнуться. Люди на TripAdvisor в восторге от низких и медленных полетов Zeppelin NT. Я совершил двухчасовую поездку на рекламном дирижабле 30 с лишним лет назад и все время улыбался.

И, может быть, в этом секрет непреходящей привлекательности дирижаблей. Может не быть убедительного экономического обоснования, но без них мир был бы немного беднее.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.