Дирижабль жёсткой конструкции

Жёсткий дирижабль ВМС США ZRS‑5 Macon (1933)

Жёсткий дирижа́бль — тип дирижабля, основной особенностью которого являлось распределение несущего газа по отдельным замкнутым отсекам, размещённым внутри обтянутого тканью металлического (реже — деревянного) каркаса, воспринимавшего все нагрузки и избавлявшего от необходимости поддерживать посредством баллонетов избыточное давление несущего газа (в отличие от дирижаблей мягкой и полужёсткой систем). Воздушные корабли этого типа являлись наиболее крупными дирижаблями: некоторые из них достигали в длину почти четверти километра и имели максимальный диаметр более 40 метров. Всего с конца XIX века до конца 30-х годов было построено около полутораста жёстких дирижаблей. В 1897 г. был создан небольшой жёсткий дирижабль Д. Шварца с металлической обшивкой. Иногда всякий жёсткий дирижабль не совсем точно называют цеппелином.

Конструкция

Каркас дирижабля ZRS‑4 (Akron)

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

Несущий газ (водород, гелий) находился в газовых баллонах (мешках), сделанных в большинстве случаев из бодрюшированной ткани — три—четыре слоя бодрюша (материала, выделываемого из слепой кишки крупного рогатого скота) наклеивали на матерчатую подкладку и пропитывали всё лаком. Количество газовых баллонов колебалось от 12 до 21. В первом приближении они имели цилиндрическую форму и занимали отсеки каркаса между двумя смежными главными шпангоутами. Каждый газовый баллон снабжался автоматическим предохранительным газовым клапаном; кроме того, часть баллонов имела маневровые газовые клапаны.

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

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

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

Преимущества и недостатки

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

• жёсткий каркас позволял постройку дирижаблей очень больших размеров. В то время как объёмы мягких и полужёстких дирижаблей не превышали 30—40 тыс. м³, объём жёстких воздушных кораблей достигал 200 тыс. м³. С увеличением же объёма резко возрастала рентабельность дирижабля. Вследствие этого жёсткие дирижабли считались наиболее пригодными для работы на мировых воздушных линиях — для перевозки значительных грузов на большие расстояния;
• жёсткие дирижабли допускали комфортабельное расположение пассажирских помещений (посредством устройства 2—3 палуб внутри каркаса) и обеспечивали для пассажиров низкий уровень вибраций и шума (вследствие значительного удаления двигателей от пассажирских помещений);

ZR 3 Los Angeles на судовой причальной мачте

• жёсткий каркас обеспечивал в полёте полную неизменяемость формы, что уменьшало аэродинамическое сопротивление; вследствие этого цеппелины являлись на своё время наиболее быстроходными дирижаблями;
• жёсткий дирижабль позволял в полёте иметь удобный доступ ко многим частям конструкции. Это обстоятельство, а также разделение газа на изолированные друг от друга газовые отсеки рассматривались как имеющие большое военное значение;
• очень большие объёмы позволяли строить высотные дирижабли;
• благодаря жёсткому каркасу на дирижаблях этой системы было проще, чем на дирижаблях остальных систем разместить вооружение, установив пулемёты или мелкокалиберные пушки не только в гондолах, но и на хребте дирижабля;
• дирижабли жёсткого типа могли длительное время стоять на причальных мачтах и сравнительно мало страдать от влияния атмосферных условий, так как внешняя оболочка предохраняла наиболее важные части корабля (газовые баллоны, фермы каркаса).

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

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

Достижения

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

Первый трансконтинентальный полёт. 21—25 ноября 1917 года немецкий воздушный корабль L 59 (по верфи — LZ 104) объёмом 68 500 м³ с 13 тоннами полезного груза совершил беспосадочный перелёт из Болгарии в Африку (район Хартума) и обратно, преодолев за 95 часов 6 757 км. После посадки на борту находился ещё более чем двухсуточный запас горючего. Это был также первый полёт дирижаблей в тропиках.

Наибольшая продолжительность полёта. Немецкий цеппелин LZ 114/L 72, переданный по репарациям Франции и названный там Dixmude совершил 25—30 сентября 1923 года полёт над Средиземным морем и Северной Африкой продолжительностью 118 часов 41 минута, преодолев при этом около 8 тыс. км.

Максимальная высота, достигнутая жёстким дирижаблем. 20 октября 1917 года немецкий морской цеппелин L 55 при возвращении с налёта на Англию, спасаясь от возможной атаки неприятельских самолётов, достиг высоты 7 300 м.

Первый перелёт Атлантического океана с Великобритании в США и обратно. 2—6 июля 1919 года британский воздушный корабль R.34 перелетел из Ист-Форчуна (Шотландия) в Минеолу (Нью-Йорк), покрыв за 108 часов 12 минут 5 800 км. Обратный полёт в Пулхэм (Англия) 10—13 июля протяжённостью 6 141 км продлился благодаря попутным ветрам только 75 часов 3 минуты.

LZ 127 Graf Zeppelin над фридрихсхафенской дирижабельной верфью

Первый перелёт с материка Европы в Северную Америку. Немецкий дирижабль LZ 126 (названный в США ZR 3 «Los Angeles») 12—15 октября 1924 года под командованием Хуго Эккенера совершил перелёт из Фридрихсхафена в Лейкхерст (полсотни километров южнее Нью-Йорка), преодолев за 81 час 8 050 км.

Первый пассажирский трансатлантический перелёт. Немецкий дирижабль «Граф Цеппелин», имея на борту 20 пассажиров и 430 кг почты, под командованием Хуго Эккенера перелетел 11—15 октября 1928 года за 111,5 ч. из Фридрихсхафена через острова Мадейра и Бермудские острова в Лейкхерст, преодолев при этом около 10 тыс. км.

Наибольшая скорость, достигнутая жёстким дирижаблем. Максимальная скорость пассажирского цеппелина «Гинденбург» составляла 135 км/ч.

Наиболее дальний перелёт жёсткого дирижабля. Цеппелин «Гинденбург» при выполнении регулярного полёта Франкфурт-на-Майне — Рио-де-Жанейро 21—25 октября 1936 года за 111 часов 41 минуту прошёл расстояние 11 278 км.

Источники

• Большая советская энциклопедия, первое издание, статьи «Цеппелин», «Дирижабль».
• «Техническая энциклопедия 1927 года», том 6 (1929 г.), статья «Дирижабль»

Литература

• Арие М. Я. Дирижабли. — 1986. (Проверено 1 июня 2009)
• Лосик С. А., Козлов И. А. Оборудование дирижаблей. — 1939. (Проверено 1 июня 2009)
• Дирижабли на войне. / Сост. В. А. Обухович, С. П. Кульбака. — 2000. (Проверено 1 июня 2009)
• Eckener H. Kurze Anleitungen und praktische Winke für die Führung von Zeppelin-Luftschiffen. 1920/21 (нем.) (PDF-файл, 51 с., 2,93 МБ) (Проверено 1 июня 2009)
• Maitland E. M. The log of H.M.A. R 34: journey to America and back. — London, 1921. (англ.) (Проверено 1 июня 2009)
• Kleinheins P. Die großen Zeppeline. Die Geschichte des Luftschiffbaus. — Berlin, Heidelberg, 2005. ISBN 3-540-21170-5.
• Robinson D. Giants in the Sky: A History of the Rigid Airship. — Seattle, 1979 (и другие издания). ISBN 0295952490.
• Robinson D. The Zeppelin in Combat. A History of the German Naval Airship Division, 1912-1918. — Seattle, 1980 (и другие издания). ISBN 0-295-95752-2.