Попытки заставить воздушный шар двигаться в желаемом направлении, т. е. создать управляемый аэростат, были сделаны почти сейчас же после первых полетов. Уже в 1784 году, т. е. всего спустя год после первых удачных испытаний, француз БЛАНШАР построил аэростат, приводившийся в движение с помощью особых воздушных весел. Попытка эта потерпела полную неудачу. Несколько более правильной по замыслу была попытка бр. Робер, которые построили аэростат продолговатой формы. Однако отсутствие в те времена пригодных двигателей заставило и этих опытных строителей прибегнуть к помощи человеческой мускульной силы. При таких условиях попытка эта тоже не могла дать хороших результатов.
В области воздухоплавания, как и в других областях техники, для успеха такой работы, кроме научных познаний и таланта изобретателя, необходимы были технические средства, т. е. материалы, станки, приборы и т. д. Необходимы также работники, умеющие обращаться с такими материалами и станками и могущие выполнить идеи изобретателя. Этим объясняется то, что в течение почти 70 лет со времени первых попыток дело управляемого воздухоплавания не двигалось вперед. За этот срок были изобретены пароходы, железные дороги и большое число паровых двигателей, исполнявших разные работы. Все это нашло себе отклик и во воздухоплавании. В 1852 году выдающийся французский инженер ЖИФФАР построил небольшой аэростат правильной продолговатой формы . Приводить в движение этот воздушный корабль должна была легкая паровая машина, весившая с котлом и топкой около 9-ти пудов и развивавшая 3 лошадиных силы.
Машина приводила в действие трехлопастный воздушный винт 11 футов в диаметре, делавший 110 оборотов в минуту. Сам аэростат имел в длину 143 фута, в диаметре 39 футов; емкость его была 75000 куб. футов. Первое испытание его было произведено в 1852 году и прошло вполне успешно. Аэростат отлично слушался рулей и двигался в желаемом направлении, развивая скорость до 10 верст в час. Полет, продолжавшийся несколько часов, прошел вполне благополучно, причем к вечеру аэростат самостоятельно возвратился к месту вылета в Париж .
После этой первой крупной удачи инженер Жиффар, один из самых замечательных изобретателей, работавших в области воздухоплавания в 19 столетии, построил еще несколько управляемых аэростатов средней величины и под конец задумал создать огромный быстроходный воздушный корабль в 2000 фут. длиною. Но этому проекту не суждено было осуществиться, т. к. изобретатель ослеп и покончил жизнь самоубийством.
Следующим шагом в деле развития управляемого воздухоплавания были работы двух французских офицеров - РЕНАРА и КРЕБСА, долгое время работавших над усовершенствованием аэростата с электрическим двигателем. Они выработали новый тип легкой электрической батареи, доставлявшей ток. Батарея эта давала до одной лош. силы на каждые 100 фунтов своего веса. Электрический двигатель был разработан при содействии известного изобретателя динамо-машины - ГРАММА. Двигатель развивал 9 лош. сил и весил около 6 пудов. Прежде чем приступить к постройке настоящего аэростата, эти изобретатели произвели большое число опытов, изучая, какую форму нужно придать оболочке, чтобы получить наибольшую скорость, как правильнее сделать винт, чтобы он при том же двигателе тянул как можно сильнее, и т. д. Серьезная подготовительная работа, выполненная в течение нескольких лет этими изобретателями, внушила доверие к ним. Французское правительство выдало необходимую сумму денег, и в 1884 году этот проект был построен. Это был первый аэростат, который оказался способным вернуться к месту вылета против небольшого ветра. До тех пор самый небольшой ветер уже служил непреодолимым препятствием. Аэростат Ренара и Кребса, названный ими «La France» («Франция»), совершил всего 7 воздушных поездок, причем в 5 из них он был в состоянии дойти до указанного ему заранее места и вернуться назад.
Таким образом, это был первый воздухоплавательный аппарат, действительно двигавшийся туда, куда этого желали находившиеся на нем люди. Он развивал скорость свыше 20 верст в час. Опыты с ним были произведены в 1884 и 1885 годах. С теми техническими средствами и машинами, которые в то время были в распоряжении строителей, едва ли можно было сделать больше.
Под конец 19-го столетия были разработаны и получили большое распространение двигатели внутреннего сгорания, столь широко и успешно применяемые на автомобилях и моторных лодках. Этот же тип двигателя сделал возможным действительное осуществление воздухоплавательных приборов. Все без исключения управляемые аэростаты и летательные машины, оказавшиеся пригодными для настоящей практической службы наравне с пароходами и автомобилями, приводились в движение бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. Бензиномотор и был тем главным инструментом, без которого нельзя было создать жизнеспособную летательную машину какого бы то ни было рода.
Примечания:
Такой управляемый аэростат с двигателем называется дирижаблем. (Прим. ред.)
1 пуд = 16,38 кг. (Прим. ред.)
Сегодня в XXI веке аэростат противовоздушной обороны парит над Вашингтоном с целью противодействия вероятному нападению.. Неожиданно в век гиперзвуковых ракет и боевых лазеров, не правда ли? Военное применение летательных аппаратов легче воздуха началось гораздо раньше, и конца ему не видно. Отбросив монгольфьеры, распространенные ныне в виде спортивного снаряжения – зимой так приятно греет мощная горелка… – сосредоточимся на аппаратах, наполненных легким газом.
Первоначально это был водород, получаемый воздействием слабого раствора серной кислоты на железную стружку – 1 декабря 1783 года физик Шарль и механик Робер совершили на нем первый полет. Естественно, тут же пришла мысль использовать технологическую новинку для военных целей – лейтенант военных инженеров Мёнье представил Французской академии наук в 1783 году сочинение: «О применении аэростата для военных целей». Дебют воздушного шара на поле боя состоялся в 1793 году у Валенсии и не был особенно удачен. Хотя год спустя применение привязных аэростатов у Флерюса помогло республиканскому генералу Журдаку разгромить войска контрреволюционной коалиции…
Привязные аэростаты (aérostats ballons captifs) применяли северяне в Гражданскую войну. Ну а в Первую мировую технология привязных воздушных шаров достигла совершенства – мощные лебедки, смонтированные на автомобилях, позволяли выбирать трос со скоростью 6-7 метров в секунду, что обеспечивало оперативный подъем наблюдателя на высоту до 2500 метров. А по мере того, как в моду вошли налеты на Лондон сначала цепеллинов, а потом и бомбардировщиков, над британской столицей вознеслись сети, поднятые аэростатами заграждения.
Использовалась такая технология и во Второй мировой, и над Лондоном, и над нашими городами опять поднимали аэростаты заграждения. А сегодня аэростат противовоздушной обороны парит над Вашингтоном. Точнее – над Абердинским полигоном в штате Мэриленд. Но – контролируя воздушное пространство над столичным Вашингтоном и округом Колумбия. (JLENS deployed to monitor Washington DC) Воздушный шар на веревочке. Неожиданно в век гиперзвуковых ракет и боевых лазеров, не правда ли? Почему вернулись вдруг технологии Века Просвещения?
Причиной этого было сделанное весной минувшего года признание командующего НОРАД генерала Чарльз Джейкоби о том, что объединенная система ПВО североамериканского континента – видимо, уделив слишком много времени контролю за передвижениями Санта-Клауса – столкнулась с серьезными затруднениями в вопросе противостояния угрозе крылатых ракет, особенно запускаемых с российских подводных лодок. (Could the U.S. Face a Cruise Missile Threat from the Gulf of Mexico?) Низколетящая, жмущаяся к рельефу цель, оказалась тем, что совсем не ждали встретить над своей территорией американские генералы…
А тут еще, увлекшись увлекательной и безопасной охотой с дронов на боевиков Исламского государства, военные НАТО утратили былые навыки противолодочных операций – британская Guardian сомневается в возможности эффективного противодействия российским лодкам класса Akula или Akula II, имеющих обычай на Рождество скромно пересечь Атлантику и выйти на удобную для пуска позицию у берегов США (US and Russia in danger of returning to era of nuclear rivalry). Вспомним – мир в эпоху Холодной войны сохранялся, благодаря тому, что полетное время шахтных МБР было заметно больше времени, необходимого на обнаружение пуска и выдачу команды на ответный залп.
Скрытный выход субмарин на пусковые позиции в сочетании со скрытностью отечественных крылатых ракет нового поколения (точных данных о них западная открытая пресса не приводит – похоже они сильно нервируют тамошних военных…) эти странички из Ядерного Букваря вычеркивает. О факте применения такого оружия можно узнать только когда сработают их боеголовки… А ведь – как пишет уважаемый экономист Аузан – противник может в ситуации цугцванга не иметь другого выхода, кроме нападения. Так что американские военные для защиты своей столицы были вынуждены обратиться к технологиям далекого прошлого.
Впрочем, разработка системы JLENS – Joint Land Attack Cruise Missile Defense Elevated Netted Sensor System, Защиты от крылатых ракет с использованием сенсоров на привязных аэростатах, дальновидно началась фирмой Raytheon еще в 1994 году, когда ельцинская Россия ревностно истребляла свой оборонный потенциал… Истрачено на нее было $ 1,4 млрд. В результате создана система воздушных шаров, способных поднимать на высоту 3000 метров радар загоризонтного (как мечталось французским лейтенантам Старого Режима) обнаружения целей и радар системы управления огнем, общей массой около 3 тонн. Точную привязку положения радаров – аэростат будет мотаться на тросе – дает, естественно, GPS.
Данные на землю доставляются по оптоволоконному кабелю, дальнейший обмен идет по протоколу TADIL J, что позволяет осуществлять цифровое целеуказание для зенитных батарей и истребителей ПВО. После первого полета, состоявшегося 27 декабря 2014 года, началась интеграция аэростатов JLENS с NORAD и US Northern Command (NORTHCOM), которым локаторы будут сообщать данные о потенциальных угрозах в радиусе 295 морских миль. Где-то с апреля текущего года JLENS должны будут заступить на полноценное боевое дежурство.
Так что в международной обстановке, чреватой цугцвангом и вытекающими из него последствиями, американские военные надеются обеспечить безопасность путем применения технических систем, основывающихся на технологиях более чем двухвековой давности. Забыв, к сожалению, что причины у войн – социально экономические, и что именно там и следует решать пути их предотвращения. Хорошо бы, чтобы политики нынче оказались дальновиднее, чем в 1914-м. Впрочем, в романе известного американского фантаста Дэвида Брина «Existence» (2012), инопланетные посланники на вопрос о грядущей участи земной цивилизации ответили – «What? You thought yours would survive?»…
С изобретением воздушного шара показалось, что большего не стоит и желать. Ведь вековая мечта человека осуществилась — он хоть и не обрел крылья, но получил возможность часами парить в небе как птица. Обобщенное впечатление первых воздухоплавателей гласило: «Ничто не сравнимо с блаженством ухода от земли». Усовершенствованные аэростаты были послушны воле человека, повинуясь его приказу, они то набирали высоту, то опускались на землю.
Однако довольно-таки скоро исследователи обратили внимание на одну деталь, которая сводила на нет всю прелесть полета на воздушном шаре, — он был целиком подвластен воле ветра. И если человек научился преодолевать земное притяжение, то он никак не мог повлиять на силы небесные. Сменил во время полета ветер свое направление, и шар вместо Парижа мог оказаться в Лондоне. Такая «точность» доставки груза не могла удовлетворить ни заказчика, ни самого воздухоплавателя.
На первом этапе изобретатели решили использовать в воздухоплавании богатый опыт, приобретенный моряками. Если парус судна становился бесполезным, они садились за весла. А почему бы и шар не оборудовать ими? Сказано — сделано, воздухоплаватели стали брать с собой в полет весла. Вскоре, однако, они отказались от этой затеи. Все дело в том, что моряки отталкивались веслом от воды и придавали судну скорость, а вот оттолкнуться от воздуха еще никому не удавалось. И это понятно, ведь вода в 800 раз плотнее воздуха. Воздухоплаватели лишь безрезультатно молотили веслами.
20 сентября 1874 г. крестьянин М.Т. Лаврентьев на аэростате объемом 2 400 м 3 достиг высоты более 6000 м.
14 июля 1894 г. в России проведены первые опыты по использованию привязного аэростата в морском флоте.
Но самой главной бедой изобретателей прошлого было отсутствие легкого, но сильного мотора. Поневоле оставалось рассчитывать лишь на собственные мускулы. Одним из первых предложил это сделать французский военный инженер М. Менье. По его проекту на шаре устанавливались воздушные винты (пропеллеры), вращать которые, за неимением мотора, должны были сами члены экипажа. Человек 20—30 было бы вполне достаточно. Вскоре оказалось, что для длительного полета количество «гребцов» должно быть увеличено, и в следующем своем проекте М. Менье предусмотрел гондолу, способную вместить 50 человек. Однако для того, чтобы поднять в воздух такой груз, необходимо было изготовить шар объемом не менее 70 000 м 3 , а для того, чтобы такой гигант мог соперничать с ветром, сил 50 человек могло и не хватить. Инженер попал в замкнутый круг — чем больше «гребцов», тем больших размеров должен быть шар, а чем больше изготовишь шар, тем больше для него понадобится «гребцов». Разорвать этот круг М. Менье помог его соотечественник инженер-судостроитель Дюпюи де Лом.
Пропеллер (от латинского слова «propello» — гоню, толкаю вперед) — вал с винтовыми лопастями, обеспечивающий движение самолета, вертолета, судна.
По его мнению, выход был в том, чтобы создать шар минимальных размеров. В 1872 г. аэростат, построенный по такому принципу, взлетел в воздух. Его экипаж состоял из 8 человек, которые изо всех сил вращали механизмы, соединенные с пропеллерами. Аппарат смог развить скорость до 8 км/ч, но это был его предел — на большее у экипажа не хватило сил. Несмотря на это, полет был полностью управляемым, что дало возможность объявить о новом этапе в развитии воздухоплавания. На смену неуклюжему воздушному шару пришел маневренный дирижабль — что в переводе с французского обозначало «управляемый». Следует отметить, что изменилось не только название летательного аппарата, но и его форма Обращение к опыту построения морских судов не прошло бесследно для воздухоплавания. Как известно, узкая лодка имеет более обтекаемую форму, чем широкая, и поэтому требует для движения меньших усилий гребцов. Вскоре появились аэростаты, оболочки которых были вытянуты и напоминали гигантскую сигару. А для новичков воздухоплавания — дирижаблей — такая форма стала традицией.
Первую попытку снабдить дирижабль механическим двигателем совершил тоже
француз — никому не известный механик-самоучка Анри Жиффар (1825-1882).
На первый свой дирижабль А. Жиффар планировал установить двигатель собственной конструкции, над которым он трудился целый год. Ему удалось построить паровой агрегат весом 45 кг и мощностью 3 л.с. Для того времени это были рекордные результаты, ведь существовало негласное правило, что каждая лошадиная сила, развиваемая паровым мотором, «весила» 100 кг.
Оболочка дирижабля напоминала остроконечную сигару длиной 44 и диаметром 12 м. Сверху на оболочку была наброшена сеть, к которой крепился горизонтальный брус. Он, как хребет, держал платформу с котлом и паровой машиной. Здесь же находился пилот. Усилия паровой машины передавались на пропеллер диаметром 3,5 м. «Сигара» заполнялась легким, но взрывоопасным светильным газом.
Первый полет дирижабля А. Жиффара состоялся 23 сентября 1852 г. Корабль плавно взмыл вверх, выпуская черные клубы дыма, и поднялся на двухкилометровую высоту. Анри, выполнявший обязанности и пилота, и механика, дал машине полные обороты. Винт бешено вращался, но аппарат стоял на месте — мешал встречный ветер. Разочарованный пилот потушил топку и благополучно опустился на землю.
Вторая конструкция Анри в полтора раза превышала размеры первого дирижабля. На этот раз Жиффар взял в полет своего помощника. Однако и этот полет не принес удовлетворения изобретателю. На высоте оболочка внезапно начала выпускать газ, вынудив экипаж к аварийному спуску. Но едва платформа коснулась земли — «сигара» выскользнула из сетки и бесследно исчезла за облаками. Неудачи не сломили упорного изобретателя. Он вновь берется за разработку очередного летательного аппарата. На этот раз им должен был стать гигантский дирижабль.
К сожалению, построить его А. Жиффару не удалось. Конструктор ослеп. В середине апреля 1882 г. его нашли мертвым в собственной квартире. Все признаки указывали на самоубийство.
7 июля 1886 г. экипаж в составе A.M. Кованько и В.И. Срезневского с летящего аэростата произвел фотографирование земной поверхности первым в мире специальным аэрофотоаппаратом, сконструированным Срезневским.
Казалось, первые удачные полеты дирижаблей А. Жиффара откроют человеку путь к созданию нового вида транспорта — воздушного. Ведь дирижаблю не нужны хорошие дороги, ему не служат помехой горные перевалы и не страшны водные преграды. Однако через некоторое время оказалось, что о рождении транспортного воздухоплавания говорить еще рано. Вначале должен был появиться мощный и легкий двигатель внутреннего сгорания и новые материалы для изготовления надежной оболочки. После исторического полета А. Жиффара должно было пройти еще пятьдесят лет...
Впрочем, энтузиасты воздухоплавания все эти годы не сидели сложа руки.
В 1872 г. в воздух поднялся дирижабль, созданный австрийским инженером
П. Хейнлейном. Установленный на нем мотор, работающий на светильном газе,
вращал четырехлопастный пропеллер. Этим же газом была заполнена гигантская
сигарообразная оболочка аппарата. Мощность, развиваемая новым видом двигателя,
позволяла дирижаблю П. Хейнлейна достигать скорости в 20 км/ч.
Через два года после смерти А. Жиффара его соотечественники, воздухоплаватели Шарль Александр Ренар и Антуан Кребс, установили на жестком аэростате электродвигатель мощностью 1,5 л.с. В первый полет их аппарат отправился 9 августа 1884 г. Этот день вписан красными чернилами в историю развития воздухоплавания. Впервые в мире дирижабль «La France» совершил полет по замкнутой кривой, который начался и закончился в одной точке. Воздушный корабль длиной 50 метров вылетел из городка Шале-Мюдон, сделал круг и плавно приземлился на месте вылета. Когда немецкие изобретатели Карл Бенц (1844—1929) и Готлиб Даймлер (1834—1900) построили первый работоспособный бензиновый мотор, воздухоплаватели сразу же нашли ему применение. Их соотечественник, воздухоплаватель доктор В. Вельфер, в 1896 г. установил новый двигатель на дирижабле собственной конструкции.
Однако ставить мотор, из выхлопной трубы которого летели искры, на оболочку, наполненную водородом, было равносильно тому, что подносить спичку к бочке с порохом. В июне 1897 г. дирижабль доктора В. Вельфера взорвался в воздухе, унеся жизни своего «родителя» и случайного пассажира.
Но неудачи не смогли сломить волю и стремление людей стать полноправными
хозяевами небес. И очередная победа не заставила себя долго ждать. В ноябре
1899 г. бразилец, проживающий во Франции, Альберто Сантос-Дюмон (1873—1932)
впервые облетел на дирижабле Эйфелеву башню и вернулся на то место, откуда
совершил взлет. Началась великая гонка строительства дирижаблей. И затронула
она не только «родину воздухоплавания». Очень скоро «воздушную монополию»
французов разрушил немецкий энтузиаст воздухоплавания граф Фердинанд фон
Цеппелин (1838—1917).
Следует отметить, что в начале XX в. уже полностью сложилась система классификации изготавливаемых дирижаблей. Они бывают трех видов — мягкой системы, с корпусом из прорезиненного материала; полужесткой, с металлической фермой вдоль нижней части; и жесткой — корпус последнего представляет собой металлический каркас, на который натянута оболочка. К днищу корпуса крепятся гондолы — одна или несколько, где размещаются экипаж, механизмы управления, двигатели.
14 июля 1890 г. российская кадровая команда преобразована в Учебный Воздухоплавательный парк. Военным министром России утверждено Положение о воздухоплавательной части.
В конце XIX в. появились и такие конструкции дирижаблей, в которых не только каркас, но и сама оболочка были изготовлены из листового металла. Одним из первых, кто разработал проект подобного аппарата, стал австрийский инженер Д. Шварц. В 1893 г. он переехал в Россию, где на деньги царского правительства решил реализовать свой проект в металле. Через некоторое время в воздухоплавательном парке Петербурга было развернуто строительство 47-метрового цельнометаллического дирижабля. К сожалению, завершить строительство не удалось — закончились деньги, и инженеру пришлось вернуться на родину. Еще 4 года понадобилось Шварцу на то, чтобы построить свой аппарат в Германии. К 1897 г. проект был реализован полностью. В гондоле первого цельнометаллического дирижабля был установлен двигатель внутреннего сгорания мощностью 12 л.с., который вращал четыре пропеллера. С его помощью аппарат уверенно оторвался от стартовой площадки и рекордно быстро набрал высоту в 250 м, но после отказа двигателя рухнул на землю.
В России также занимались разработкой собственных дирижаблей. Основоположник
современной космонавтики Константин Эдуардович Циолковский (1857—1935),
еще в 1892 г. он опубликовал работу «Аэростат управляемый металлический»,
в которой научно доказал возможность и целесообразность создания дирижаблей
больших размеров. Кстати, именно по этому пути через 8 лет пошел граф Фердинанд
фон Цеппелин, аппараты которого были самыми большими в мире. Но и тут его
опередил Циолковский. Уже в 1896 г. он представил на суд научной общественности
России проект цельнометаллического дирижабля длиной 210 м и с объемом оболочки
— 70 000 м 3 . Гигант был рассчитан на перевозку 200 пассажиров
и нескольких тысяч тонн груза. Почему-то России того времени оказалось
не под силу построить летательный аппарат таких размеров. Лидерство в воздухе
было отдано немцам.
Но вернемся к дирижаблям графа фон Цеппелина. Прямо на поверхности одного
из озер Германии был создан огромный цех-ангар, в котором началось строительство
дирижаблей-гигантов. Более 100 поплавков поддерживали на воде конструкцию
длиной 140, высотой — 20 и шириной 23 м.
Ангар — сооружение для хранения, технического обслуживания и ремонта воздухоплавательной и авиационной техники. Первая разработка Ф. фон Цеппелина, получившая порядковый номер «LZ-1», покинула ангар в 1900 г. Это был дирижабль жесткого типа длиной 128 м и объемом оболочки более 11 000 м 3 . Для обеспечения безопасности полета на своем аппарате изобретатель применил в нем никогда не используемое ранее в воздухоплавании конструкторское решение. Вся оболочка дирижабля была разделена на несколько изолированных друг от друга отсеков. В каждом из них был установлен резервный баллон с газом. Теперь в случае повреждения оболочки одного из отсеков дирижабль мог сохранить летные качества.
За несколько лет вслед за «LZ-1» ангар покинуло еще несколько дирижаблей
Ф. фон Цеппелина. Так, построенный в 1906 г. 128-метровый дирижабль с порядковым
номером «LZ-3» имел возможность подняться на высоту в несколько километров
и развить скорость до 50 км/ч, неся при этом 10 человек экипажа и почти
3 000 кг груза. А построенный в 1910 г. аппарат «LZ-7», получивший название
«Deuschland», мог взять на борт сразу 20 пассажиров.
Не прошло и десяти лет, как «цеппелины» уже вовсю совершали коммерческие рейсы. Неудивительно, что имя создателя этих гигантов, длина которых уже доходила до 200 м, стало нарицательным для дирижаблей того времени, а предложенная Ф. фон Цеппелином оболочка легла в основу практически всех управляемых аппаратов легче воздуха, которые быстрыми темпами начали создавать в Англии, Германии, США. К началу XX в. общее число дирижаблей-цеппелинов в мире достигало 500 шт.
В первом десятилетии XX в. дирижабли, наполненные водородом, стали вполне послушны воле человека. Но хотя они отличались большой грузоподъемностью, дирижабли были громоздки, неуклюжи и тихоходны. А целая серия воздушных катастроф в начале XX в., доказала их низкую надежность. Все эти недостатки заставляли изобретателей продолжать поиски иных способов покорения воздушного океана.
Эра воздухоплавания постепенно уходила в небытие, освободив место наступающей эре авиации.
Источник статьи: Авиационная энциклопедия
Благодаря французскому глаголу со значением «управлять» в русском языке появились как минимум два слова. Одним из них - словом дирижер - называют человека, управляющего группой музыкантов. Вторым словом называют управляемый - в отличие от неуправляемого монгольфьера - аэростат. Знакомьтесь: дирижабль.
По определению, дирижаблем называют летательный аппарат легче воздуха, аэростат с двигателем. Двигатель и позволяет дирижаблю двигаться независимо от направления воздушных потоков. Понятно, что дирижабли возникли только после появления двигателей: до этого мечтающее о небе человечество обходилось воздушными шарами-монгольфьерами.
Изобретателем дирижабля считают французского математика Жана Батиста Мари Шарля Менье. Он придумал все: форму эллипсоида, три пропеллера для осуществления управляемости, которые должны были вращать вручную аж 80 человек, две оболочки: чтобы изменять объем газа и, следовательно, высоту полета.
Осуществил идеи Менье совсем другой человек, французский инженер Анри Жиффар. Он сконструировал первый в мире дирижабль с паровым двигателем мощностью в три лошадиные силы. В сентябре 1852 года Жиффар поднялся на нем над Парижским ипподромом и пролетел примерно 30 километров со средней скоростью 10 километров в час. Вот от этого полета и отсчитывают эру моторной авиации и эру дирижаблей.
Еще через двадцать лет на подобный летательный аппарат установили двигатель внутреннего сгорания - это сделал немецкий инженер Пауль Хенлейн.
Дирижабль Жиффара принято называть мягким дирижаблем. В таких системах матерчатый корпус служит также оболочкой для газа. Великий Циолковский отмечал недостатки таких дирижаблей: невозможность держать высоту, высокая вероятность пожаров, плохая горизонтальная управляемость.
Если в нижнюю часть оболочки установить металлическую ферму, то получится полужесткий дирижабль - такой была знаменитая «Италия» Умберто Нобиле.
Циолковский критиковал мягкие дирижабли не голословно: еще в 80-х годах XIX века он рассчитал и предложил проект большого грузового дирижабля жесткой конструкции с металлической обшивкой.
Ранние дирижабли весь объем газа держали в единой оболочке, которая являлась простой промасленной тканью. Потом оболочки стали создавать из прорезиненных материалов. Так увеличился срок эксплуатации дирижабля. Немного позже газ стали разделять на разные баллоны.
Дирижабли различаются между собой по:
Типу оболочки, которая может быть жесткой, мягкой и полужесткой;
По силовой установке (бензиновый или дизельный двигатель, электродвигатель или паровая машина)
По назначению (для пассажирских перевозок, военные или грузовые)
По способу управления архимедовыми силами (термические дирижабли, вытеснительные или комбинированные) и т.п.
Придуманное в России осуществили . На собственные средства граф Цеппелин выстроил жесткий дирижабль и самолично испытал его. К Первой мировой войне дирижабли графа, которые в его честь назвали «цеппелинами», стали средством передвижения.
Ещё во времена, когда первые самолёты были похожи больше на летающие этажерки, дирижабли уже летали и поражали воображение людей своими размерами, элегантными формами и лётными возможностями. А в первой половине ХХ века началось настоящее соревнование между дирижаблями и самолётами в их практическом использовании для гражданских и военных целей.
В войну цеппелины бомбили Лондон, после ее окончания - челноком мотались через Атлантику, а один даже совершил кругосветный перелет. Подвел цеппелины водород, который использовали вместо гелия: после взрыва и пожара дирижабля «Гинденбург», прозванного «небесным "Титаником"», цеппелины ушли в историю.
В первый дирижабль построили в 1923 году. Потом при главном управлении Главвоздухфлота создали Дирижаблестрой и пригласили в конструкторы Нобиле. Нобиле справился, и полужесткий советский дирижабль «СССР В-5» создал. Потом создали «СССР В-6», и он даже установил мировой рекорд продолжительности полета.
Особенно в дирижаблестроении преуспела Германия, чьи комфортабельные аппараты начали перевозки пассажиров и грузов на большие расстояния. И кто знает, какое средство победило бы в этом соревновании, если бы не война, которая отвергла дирижабли из-за их тихоходности и лёгкой поражаемости даже простым оружием. Конечно, в бою самолёты были быстрее, манёвреннее, лучше защищены и т.д., а моторное топливо было тогда относительно дешёвое.
Несмотря на это, интерес к дирижаблям не угасал в течение всего ХХ века, особенно когда начались всякие энергетические кризисы, но их массовое производство не состоялось. Во-первых, трудно преодолеть конкуренцию самолётостроения, превратившегося в гигантскую индустрию, а во-вторых, в техническом отношении дирижаблестроение далеко отстало как в смысле конструкции, так и в отношении инфраструктуры для проектирования, строительства и обслуживания.
В конце ХХ - начале XXI века интерес к дирижаблям вновь усилился вследствие резкого подорожания моторного топлива и их очевидных преимуществ перед авиацией. Чем же так привлекает дирижабль?
При использовании гелия он намного безопаснее самолёта. Ведь гелий не заполняет полностью весь корпус дирижабля, а находится в мешках. Лопнет один мешок - работают остальные. Дирижабль гораздо экологичнее. Для его движения не обязательно использовать углеводородное топливо. Можно применить атомные двигатели, электродвигатели, в том числе на солнечных батареях, и т.д.
В российском «воздухоплавательном флоте» пока имеется 7 транспортных кораблей. Но уже действуют федеральные и региональные программы разработки и строительства дирижаблей различного назначения. Не отстаёт с заказами и Министерство обороны РФ. При этом используются как прежние, ранее не реализованные идеи К.Э. Циолковского, так и новые разработки, которые позволяют контролировать подъёмную силу дирижабля, совершать вертикальные взлёт и посадку, зависать в воздухе почти без затрат энергии, садиться вертикально на воду и твёрдую поверхность и т.д.
В отечественной разработке находятся гибриды дирижабля и самолёта, которые могут быть использованы в любом режиме - самолётном, вертолётном, как морское судно на воздушной подушке и т.д. Разрабатываются также беспилотные варианты дирижаблей, управляемые с Земли, для перевозки грузов, видеонаблюдения, телекоммуникационных целей и др.
Расскажем о некоторых дирижаблях будущего, разрабатываемых в разных странах. Гидродирижабль предназначен для полёта над поверхностью моря, чтобы перевозить грузы и пассажиров быстрее, чем морские суда, и дешевле, чем самолёты. Конечно, скоростные характеристики у него будут ниже, чем у нашего экраноплана, но уровень сервиса пассажиров - не хуже, чем на комфортабельном океанском лайнере. Этим типом дирижабля интересуются и военные, чтобы использовать его для поиска противника и координации действий своих средств.
Планируется также использовать, взамен спутников Земли, стратосферные дирижабли, поднимающиеся на высоту 20-25 км, для приёма и передачи цифровых радиосигналов, организации мобильной связи и т.д. Применение таких аппаратов обойдётся гораздо дешевле запуска спутников. Кроме того, их оборудование легко заменить, их можно безопасно утилизировать, в то время как спутники утилизировать нельзя, и они ещё долго после выхода из строя представляют опасность для космических аппаратов и экологии. Есть много проектов и для частного использования дирижаблей, типа воздушного велосипеда и др.
В общем, не исключено, что в скором времени мы увидим на экранах своих телевизоров назойливую рекламу типа: «Летайте дирижаблями Росдирижаблефлота - надёжно, выгодно, удобно!».
Когда-то дирижабли были основным видом воздушного транспорта. Именно их в первой половине ХХ-го века часто использовали для пассажирских перевозок. Впрочем, с течением времени их стали вытеснять самолеты. Однако дирижабли и теперь активно используются людьми и отказываться от них никто не собирается..
Как все начиналось
Существует версия, что первые дирижабли были спроектированы еще в Древней Греции. Якобы над их созданием думал даже сам Архимед. Как бы то ни было, но никаких подтверждений тому, что в Древней Греции существовало воздухоплавание, у нас нет. Так что родиной дирижабля считается Франция, которую в XVIII-м веке захватила настоящая воздухоплавательная лихорадка. Началось все со знаменитых братьев Жака-Этьенна и Жозефа-Мишеля Монгольфье, которые в 1783-м году совершили первый полет на воздушном шаре. Вскоре изобретатель Жак Сезар Шарль предложил свой проект аэростата, наполненного водородом и гелием.
Существует версия, что первые дирижабли были спроектированы еще в Древней Греции
Следом появились еще несколько проектов, а затем на авансцену вышел Жан-Батист Мёнье — математик и военный, который и считается «отцом» дирижабля. Он создал проект аэростата, который поднимался бы в воздух при помощи трех воздушных винтов. Согласно идеям Мёнье, такой аппарат мог бы достичь высоты в два-три километра. Использовать его ученый предлагал для военных целей, в первую очередь, для разведки. Впрочем, в 1793-м году Мёнье погиб, так и не доводя свой грандиозный проект до ума. Но идеи его не пропали, хотя и канули в лету примерно на полгода. Новый прорыв произошел в 1852-м, когда другой француз Анри Жиффар совершил первый в истории полет на дирижабле.
Сведений о том, сколько времени он продержался в воздухе и какое расстояние сумел преодолеть, не сохранилось. Однако известно, что в основу его проекта легли идеи Мёнье, а сам полет едва не закончился гибелью воздухоплавателя. И все же дирижабли с паровым двигателем не прижились. В следующие два десятилетия подобные полеты совершались редко. В 1901-м году изобретатель Альберто Сантос-Дюмон облетел на дирижабле Эйфелеву башню.
В 1901 году Альберто Сантос-Дюмон облетел на дирижабле Эйфелеву башню
Это событие широко освещалось французскими газетам, причем журналисты подавали его как сенсацию. Век дирижаблей начался чуть позже, когда в воздухоплавание стали внедрять технологию двигателя внутреннего сгорания.
Век дирижаблей
Толчок к бурному развитию строительства дирижаблей дал немецкий изобретатель Фердинанд фон Цеппелин, имя которого носят, пожалуй, самые известные дирижабли первой половины ХХ-го века. Он сконструировал три модели таких аппаратов, но всякий раз их приходилось дорабатывать.
Строительство стоило немалых денег, начиная работу над последним из своих дирижаблей LZ-3. Цеппелин отдал в залог дом, землю и ряд семейных драгоценностей. В случае провала его ждало разорение. Но тут, как раз, его ждал успех. Аппарат LZ-3, совершивший первый полет в 1906-м году, заметили военные, которые сделали Цепеллину крупный заказ. Так, спустя более века, осуществилась идея Мёнье, который хотел использовать дирижабли для нужд военных.
Толчок к бурному развитию строительства дирижаблей дал Фердинанд фон Цеппелин
Так оно и произошло. Первая мировая превратила дирижабли в поистине страшное оружие. Подобные аэростаты уже стояли на вооружении у всех стран-участниц конфликта, но наибольших успехов в этом направлении достигла Германская Империя.
Немецкие дирижабли развивали скорость до 90 километров в час, легко преодолевали 4−5 тысяч километров и могли обрушить на противника несколько тонн бомб. Это выгодно отличало их от легких самолетов, которые редко несли больше пяти бомб. Известно, что 14 августа 1914-го года один немецкий дирижабль едва не сравнял с землей бельгийский город Антверпен. В результате бомбардировки было разрушено более тысячи зданий.
Немецкие дирижабли развивали скорость до 90 километров в час
Но дирижабли применялись и в мирных целях. Например, для перевозки грузов. Такой аппарат мог легко доставить по воздуху 8 — 12 тонн багажа. Вслед за грузовыми перевозками возникла и идея перевозок пассажирских. Первая пассажирская линия заработала в 1910-м году. Дирижабли начали выполнять рейсы из Фридрихсхафена в Дюссельдорф. Вскоре пассажирские перевозки заработали во Франции и Великобритании. Бурное развитие отрасли продолжилось и после войны. Так в конце 20-х годов ХХ-го века дирижабли стали выполнять трансатлантические пассажирские перелеты. В 1928-м году легендарный немецкий дирижабль «Граф Цепеллин» совершил первое в истории кругосветное путешествие на аэростате. Закат золотого века наступил в 1937-м голу, после печально известной катастрофы дирижабля «Гинденбург», который выполнял рейс из Германии в США.
При посадке аппарата произошло возгорание, в результате которого дирижабль рухнул на землю (это произошло в окрестностях Нью-Йорка). Погибло 40 человек, а газеты и специалисты по авиации и воздухоплаванию всерьез заговорили о том, что полеты на дирижаблях могут быть небезопасны.
В России
Российская Империя не отставала от Европы в плане воздухоплавания. Уже в конце XIX-го века в стране стали стихийно возникать любительские общества, члены которых пытались сконструировать свои дирижабли. Проекты таких аэростатов предлагали Константин Циолковский и знаменитый в будущем конструктор боевых самолетов Игорь Сикорский.
Первый полет дирижабля в России датируется примерно серединой 1890-х годов
Первый полет дирижабля в России датируется примерно серединой 1890-х годов. Хотя эти сведения неточны. Интерес общества к дирижаблям не ускользнул от внимания государства. Строительство дирижаблей для нужд армии и других министерств началось уже в 1900-х годах. К моменту начала Первой мировой Российская империя имела 18 боевых дирижаблей. В Советском союзе дирижабли были менее популярны, чем в Европе. Регулярных пассажирских перевозок не существовало, хотя прибытие в Москву «Графа Цеппелина» широко освещалось в советских средствах массовой информации.
В современной России дирижабли отнюдь не забыты. Более того, все чаще появляются проекты внедрения дирижаблей в систему общественного транспорта. Так, осенью 2014-го года в Якутии обсуждался вопрос о создании альтернативных видов транспорта для российского Севера. Решить эту проблему могли бы дирижабли. Комплектующие к ним сейчас производит российский холдинг «КРЭТ», входящий в структуру «Ростеха».
Современное применение
Неверно было бы думать, что в современном мире дирижаблям нет места и что увидеть их можно только в музеях. Это не так. Безусловно, дирижабли проиграли самолетом борьбу за господство в воздухе. Да, пассажирские перевозки на дирижаблях осуществляются редко и, в основном, в экскурсионных целях. Но на самом деле сфера применения этих аэростатов все еще очень широка: это может быть аэрофотосъемка, мониторинг с воздуха, обеспечение безопасности на мероприятиях. Аэростаты, к примеру, охраняли воздушное пространство на Олимпийских играх в Сочи. Могут они применяться и для оперативного определения лесных пожаров. Для таких вариантов использования аэростат должен быть надежно забазирован на одном месте. Для этого применяются поддерживающие устройства — спецмашины на которых установлена система тросов, позволяющая удерживать дирижабль как на земле, так и во время его подъема в небо. В настоящее время единственным отечественным производителем таких устройств является холдинг «Технодинамика», который входит в Госкорпорацию «Ростех». Конструкция называется «Арагвиа-Уау». Что же касается дирижаблей, то они по-прежнему производятся во многих странах мира, в том числе и в России. Полностью отказываться от этих аэростатов люди, пока, не хотят.
