Дирижабли история развития. Как построить дирижабль? Что такое дирижабль? Нужны ли они в современном мире

10 сентября 1908 года впервые был осуществлен полет первого управляемого аэростата, созданного в России.

Вопросами управляемого воздухоплавания в России начали заниматься в самом начале XIX века. Так, в 1812 году механик Франц Леппих предложил русскому правительству построить управляемый аэростат для военного применения. В июле того же года под Москвой началась сборка аппарата. Аэростат имел необычную конструкцию. Его мягкая рыбообразной формы оболочка выполнялась из тафты и по периметру в горизонтальной плоскости была опоясана жестким обручем. К этому обручу крепилась сеть, охватывавшая верхнюю часть оболочки. Самым необычным элементом конструкции являлся жесткий киль, укрепленный на обруче на некотором расстоянии от оболочки с помощью ряда подкосов, расположенных вокруг нижней части оболочки. Киль выполнял одновременно и функцию гондолы. В кормовой части оболочки к обручу был присоединен стабилизатор. По обеим сторонам аппарата к каркасу шарнирно крепились два крыла. Посредством взмахов этих крыльев предполагалось перемещать аэростат. Все элементы жесткого каркаса были выполнены из дерева. По ориентировочным оценкам объем оболочки аппарата составлял 8000 куб.м, длина - 57 м, а максимальный диаметр - 16 м. Но постройка этого необычного аэростата невиданных по своему времени размеров так и не была завершена. Оболочка, заполнявшаяся водородом, не держала газ, а с помощью крыльев-движителей перемещать аппарат было практически невозможно. Для управляемого перемещения такого крупного аэростата нужен был воздушный винт, приводимый в движение достаточно легким двигателем мощностью в несколько десятков киловатт. Создание такого двигателя являлось в то время неразрешимой задачей.

Тем не менее нельзя не отметить оригинальность конструкции этого аппарата, явившегося практически первым прообразом управляемых аэростатов полужесткого типа.

В середине XIX века ряд проектов управляемых аэростатов предлагают А. Снегирев (1841 г.), Н. Архангельский (1847 г.), М. И. Иванин (1850 г.), Д. Черносвитов (1857 г.). В 1849 году оригинальный проект выдвинул военный инженер Третесский. Дирижабль должен был передвигаться посредством реактивной силы струи газа, вытекавшего из отверстия в кормовой части оболочки. Для повышения надежности оболочка выполнялась секционированной.

В 1856 году проект управляемого аэростата разработал капитан первого ранга Н. М. Соковнин. Длина, ширина и высота этого аппарата составляли соответственно 50, 25 и 42 м, расчетная подъемная сила оценивалась в 25000 Н. С целью повышения безопасности оболочку предполагалось наполнять негорючим аммиаком. Для передвижения аэростата Соковнин спроектировал своего рода реактивный двигатель. Воздух, находившийся в баллонах под большим давлением, подавался в специальные трубы, из которых истекал наружу. Трубы предлагалось выполнить поворотными, что позволило бы, по утверждению автора, управлять аппаратом без помощи аэродинамических рулей. По сути, Соковнин впервые предложил струйную систему управления дирижаблем.

Наиболее законченный проект был предложен в 1880 году капитаном О.С. Костовичем. Его управляемый аэростат, названный «Россия», дорабатывался в течение нескольких лет. В окончательном варианте его основой служил жесткий цилиндрический каркас с коническими законцовками, выполненный из легкого и достаточно прочного материала «арборита» (типа фанеры), технология изготовления которого была разработана самим Костовичем. Каркас обтягивался шелковой материей, пропитанной для уменьшения газопроницаемости специальным составом. По бокам аэростата имелись несущие поверхности. По его оси проходила горизонтальная балка, в кормовой части которой был установлен четырехлопастный воздушный винт. Спереди к балке крепился руль направления. Для управления дирижаблем в вертикальной плоскости служил подвешенный снизу подвижный груз. В миделевом сечении оболочки размещалась вертикальная труба, к нижней части которой была присоединена гондола. Объем оболочки составлял около 5 000 м3, длина - около 60 м, а максимальный диаметр - 12 м. Для своего дирижабля Костович разработал удивительно легкий для того времени восьмицилиндровый двигатель внутреннего сгорания. При мощности 59 кВт его масса составляла лишь 240 кг.

В 1889 году практически все детали аэростата, в том числе и двигатель, были изготовлены. Однако из-за отсутствия субсидий со стороны правительства его так и не удалось собрать. И все же этот проект дирижабля жесткой системы был серьезным шагом вперед на пути развития управляемого воздухоплавания, сделанным почти на два десятилетия раньше появления аппаратов Шварца и Цеппелина.

Следует отметить также работы доктора медицины К. Данилевского из Харькова, построившего в 1897-1898 годах несколько небольших аэростатов, снабженных специальной системой поворотных плоскостей. Передвижение аппаратов в вертикальной плоскости осуществлялось посредством горизонтально расположенных винтов, приводившихся в движение мускульной силой человека с помощью педалей. Горизонтальное перемещение обеспечивалось в процессе подъема и спуска поворотом плоскостей в ту или иную сторону. Реального применения такие аппараты найти не могли, однако техническая идея управления полетом была оригинальной.

Таким образом, к концу XIX века в России управляемый аэростат так и не был построен.

Однако развернувшееся в начале XX века широкое строительство управляемых аэростатов за рубежом, в частности в Германии, Франции и Италии, и значительные по тому времени достижения этих дирижаблей, которые могли играть немаловажную роль при проведении боевых действий, заставили русское военное министерство серьезно заняться вопросом снабжения армии управляемыми аэростатами.

Первая попытка создания своими силами дирижабля была сделана в Учебном воздухоплавательном парке в 1908 году. Аэростат, названный «Учебный», строился по проекту капитана А. И. Шабского. Постройка аппарата была закончена в сентябре 1908 года и уже 10 числа этого же месяца над Волковом Полем вблизи Царского села был осуществлен его первый запуск. Оболочка аэростата имела объем около 1200 куб.м и была выполнена из двух змейковых аэростатов системы Парсеваля. Длина ее составляла 40 м, а максимальный диаметр - 6,55 м. В деревянной гондоле был установлен двигатель мощностью 11,8 кВт, который приводил в движение два воздушных винта. Винты располагались по обе стороны гондолы в передней ее части. «Учебный» брал на борт три человека, мог подниматься на высоту 800 м и развивать скорость около 22 км/ч. Наибольшая продолжительность полета "Учебного"составляла около 3 часов. В 1909 году дирижабль был модернизирован. Объем оболочки увеличили до 1500 куб.м, установили более мощный двигатель (18,4 кВт), заменили винты, перестроили гондолу. Однако дальнейшие полеты больших успехов не принесли, и аппарат в конце года был демонтирован.

В том же году русское военное министерство закупило во Франции на заводе «Лебоди» полужесткий дирижабль, получивший в России наименование «Лебедь». Одновременно с этим специальная комиссия инженерного ведомства под руководством профессора Н. Л. Кирпичева вела разработку и постройку первого отечественного военного дирижабля.

Этот полужесткий дирижабль, названный «Кречет», был построен в июле 1909 года. В разработке аппарата большое участие принимали инженеры Немченко и Антонов. По сравнению с его прототипом - французским дирижаблем «Patrie», в «Кречет» были внесены значительные усовершенствования. На «Кречете» отсутствовали матерчатый передний ветрорез и нижний опорный пилон гондолы, оперение с жестким каркасом было заменено двумя каплевидными горизонтальными стабилизаторами из прорезиненной ткани, сообщавшимися с основной газовой оболочкой. Кроме того, были увеличены размеры гондолы и выше расположены винты. Все это позволило существенно улучшить управляемость дирижабля и разгрузить его кормовую часть. Первый полет «Кречета» состоялся 30 июля 1910 года, т. е. через год после постройки. После проведения испытательных полетов, в которых была достигнута скорость 43 км/ч и продемонстрирована хорошая управляемость дирижабля как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, «Кречет» передали в армию.

В том же 1910 году началась эксплуатация «Лебедя». Осенью 1910 года были построены еще два русских военных дирижабля мягкой системы «Голубь» и «Ястреб» («Дукс»), первый на Ижорском заводе в Колпино под Петроградом, а второй Акционерным обществом «Дукс» в Москве. «Голубь» строился по проекту профессоров Боклевского, Ван-дер-Флита и инженера В. Ф. Найденова при участии капитана Б. В. Голубова, автором «Ястреба» был А. И. Шабский.

В 1910 году Россия приобрела за границей еще четыре дирижабля: три во Франции - «Clement Bayard», названный «Беркут», «Zodiac VII» и «Zodiac IX» («Коршун» и «Чайка») - и один в Германии - «Parseval VII», получивший название «Гриф».

К началу 1911 года Россия имела девять управляемых аэростатов, из них четыре отечественной постройки, и занимала по числу дирижаблей третье место в мире после Германии и Франции. Отечественные дирижабли практически не уступали приобретаемым зарубежным аппаратам. Однако при этом не следует забывать, что за рубежом приобретались далеко не лучшие дирижабли. Что же касается жестких дирижаблей Германии того времени, имевших объем до 19 300 куб.м, скорость до 60 км/ч и дальность полета около 1600 км, то отечественные управляемые аэростаты конкурировать с ними не могли.

В 1912 году в Петрограде по проекту С. А. Немченко построили небольшой полужесткий дирижабль «Кобчик» объемом 2400 куб.м и на Ижорском заводе - «Сокол» по типу «Голубя». «Сокол» по сравнению со своими предшественниками имел лучшие обводы, более развитые рули высоты и был оборудован более мощным двигателем (59 кВт), приводившим посредством цепной передачи два воздушных винта. Удачные полеты «Голубя» и «Сокола», показавшие соответствие их летно-технических характеристик расчетам, явились основанием для закладки в 1911 году на Ижорском заводе крупного дирижабля объемом 9600 куб.м, названного «Альбатрос». Его постройка была закончена осенью 1913 года. Это был наиболее совершенный дирижабль из всех построенных на русских заводах. Он имел длину 77 м, высоту 22 м и ширину 15,5 м, развивал скорость до 68 км/ч. Максимальная высота подъема достигала 2400 м, а продолжительность полета - 20 ч. В оболочке было предусмотрено два баллонета, каждый объемом 1200 куб.м. Силовая установка состояла из двух двигателей мощностью по 118 кВт. Авторами проекта «Альбатроса» были Б. В. Голубов и Д. С. Сухоржевский.

В 1913 году за рубежом приобретаются еще три дирижабля большого объема: «Astra Torres» (10000 м3), «Clement Bayard» (9600 м3) во Франции и «Parseval XIV» (9600 м3) в Германии. Они получили в России названия соответственно «Астра», «Кондор» и «Буревестник». Наилучшими характеристиками обладал «Буревестник», развивавший скорость до 67 км/ч.

В 1914 году были заказаны крупные дирижабли объемом примерно 20 000 м3 трем заводам - Ижорскому, Балтийскому и «Клеман Баяр» во Франции.

К началу первой мировой войны в России имелось 14 дирижаблей, но из них лишь четыре «Альбатрос», «Астра», «Кондор» и «Буревестник» - по своим летно-техническим характеристикам могли с определенными оговорками считаться пригодными для участия в боевых действиях. В результате этого русские управляемые аэростаты в боевых операциях практически не применялись. Лишь дирижабль «Астра» в мае - июне 1915 года выполнил три ночных полета с бомбометанием в расположение германских войск. В этих полетах дирижабль получил много повреждений и в дальнейшем почти не эксплуатировался. Во второй половине июня 1915 года «Астру» демонтировали.

Отсутствие в России в годы первой мировой войны дирижаблей с необходимыми летно-техническими характеристиками было обусловлено рядом объективных причин. К ним относятся недоверие правительства к отечественным разработкам и связанное с этим слишком малое финансирование, а также отсутствие достаточного количества квалифицированных кадров, знакомых с устройством дирижабля, его свойствами и особенностями эксплуатации. Немаловажную роль сыграло также то, что ни на одном из отечественных заводов не выпускались мощные надежные двигатели с массовыми характеристиками, удовлетворявшими требованиям установки их на дирижабли. Двигатели приходилось также приобретать за рубежом.

Тем не менее, в проектах и конструкциях дирижаблей отечественной постройки того времени было немало оригинальных технических решений, предложенных и реализованных намного раньше, чем на зарубежных управляемых аэростатах, и получивших широкое распространение на дальнейших этапах развития дирижаблестроения.

Дирижабли - огромные заполненные газом конструкции - появились в начале XX века. В течение нескольких десятилетий все воспринимали их с энтузиазмом и считали практичным и эффективным решением для перевозки с комфортом большого количества людей или перевозки военных грузов. Но в 1930-х случилась трагедия, которая в корне изменила отношение к дирижаблям. Сегодня же, по прошествии почти века дирижабли снова возвращаются на арену, но уже в новом обличье.

Гибель «Гинденбурга» 6 мая 1937 года стала концом эпохи дирижаблей. Вид гигантского немецкого цеппелина, падающего в пламени возле Лейкхерста, Нью-Джерси, испугал людей. Дирижабль сгорел в считанные секунды, погибло 35 из 97 пассажиров, а фотографии и кинохроники жуткого события вызвали шок у людей по всему миру.

Неудивительно, что популярность полетов в массивных конструкциях, заполненных газом, упала до нуля, и индустрия так и не восстановилась. Но мечта о путешествиях в аппаратах легче воздуха не умерла до сих пор. Поэтому правительственные агентства и частные компании продолжают экспериментировать с огромными дирижаблями по сей день.

1. Aeroscraft ML866

Инженеры Aeroscraft Corporation взялись за колоссальную задачу - построить дирижабль с внутренним пространством площадью 465 квадратных метров.

Презентуемый как «летающая яхта», Aeroscraft ML866 в настоящее время пребывает в стадии постройки, и будет завершен в 2020 году. Генеральный директор и главный инженер компании Игорь Пастернак заявил, что размеры дирижабля составят 169 метров в длину и 29 метров в ширину. Для сравнения, размеры «Гинденбурга» составляли 245 метров в длину и 41 метр в ширину, а внутренняя полезная площадь - около 557 квадратных метров.

В баллоны Aeroscraft ML866 будет закачан гелий, а не легковоспламеняющийся водород, который вызвал пожар на «Гинденбурге».

При эксплуатации новый дирижабль сможет достичь крейсерской высоты 3 658 метров и сможет пролететь до 5 000 километров. Заявленная грузоподъемность - 66 тонн.

2. Airlander 10

В настоящее время крупнейший в мире летательный аппарат на гелии является Airlander 10 - спроектированный и изготовленный британской компанией Hybrid Air Vehicles аппарат, который объединяет в себе технологии вертолетов и самолетов. В длину он достигает 92 метра (для сравнения, самый большой пассажирский самолет Airbus A380 длиной всего 71 метр).

Крейсерская высота полета дирижабля составляет 6 100 м, при этом он может находиться в полете до двух недель без каких-либо людей на борту и около пяти дней с экипажем. Airlander 10 может взлетать и приземляться «почти с любой поверхности». Заявленная грузоподъемность - 9 980 килограммов.

Airlander 10 отправился в свой первый полет 17 августа 2016 года, пролетев за 19 минут 10 километров в Бедфордшире, Великобритания. При этом он достиг высоты 152 м.

3. Fireball finder

После того, как 22 апреля 2012 года в калифорнийское побережье врезался прилетевший из космоса «огненный шар размером с микроавтобус», команда ученых поднялась на борт «Цеппелин Эврика» , чтобы совершить круиз по предгорьям гор Сьерра-Невады и найти фрагменты метеорита на земле.

3 мая того же года исследователи из NASA и Института поисков внеземного интеллекта (SETI) поднялись на высоту 300 м на дирижабле, длина которого составляла 75 м (немногим больше самолета Boeing 747). В течение 5-часового полета они искали кратеры, которые могли отмечать места, где врезались в землю куски метеорита.

4. Walrus

В рамках программы Walrus в Управлении перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) разрабатывается гибридный дирижабль, который будет тяжелее воздуха, а подъемную силу он будет генерировать посредством сочетания аэродинамики, вектора тяги и генерации летучего газа.

Представители DARPA заявили, что эти современные дирижабли предназначены с помощью передовых технологий преодолеть проблемы проектирования, с которыми сталкивались дирижабли в более ранние эпохи.

5. The Falcon Project

Может ли дирижабль окончательно решить загадку предполагаемого существования неуловимого гуманоида, известного как «Бигфут» или «снежный человек». Операторы проекта Falcon думают, что это возможно.

С этой целью представители проекта Falcon объявили в 2012 году, что они начнут поиск двуногого зверя, запустив развернув дистанционно управляемый наполненный гелием летательный аппарат, чтобы наблюдать с неба за лесами, где якобы видели это существо. Построенный на заказ 14-метровый Aurora Mk II будет охотиться Бигфутом, сканируя ландшафт с помощью антенн и камер с высоким разрешением, которые снимают в разных диапазонах и спектрах.

6. Рыбоподобный дирижабль

В отличие от цеппелинов, у дирижаблей нет внутренней основы, поддерживающей их «кожу», и они сохраняют свою форму исключительно из-за давления газа, который раздувает их изнутри. Подобная гибкость побудила исследователей начать разрабатывать тип силовой установки, в которой используются искусственные мышцы, чтобы продвигать дирижабль по воздуху, подобно тому, как рыба плывет в воде. Так называемые мышцы - это эластичные полимерные пленки (EAP), которые расширяются и сжимаются при столкновении с электричеством.

7. Zeppelin NT

В 2008 году дизайнерская компания Airship Ventures в Калифорнии приобрела 12-пассажирский цеппелин стоимостью 12 миллионов долларов - Zeppelin NT, построенный немецкой компанией Zeppelin Luftschifftechnik GmbH для использования в экскурсионных целях.

Цеппелины вернулись в небеса Германии в 1997 году, когда был запущен первый прототип Zeppelin NT, а это первый цеппелин, который появится в Калифорнии с 1930-х годов (тогда здесь небеса бороздили воздушные корабли US Navy Macon и USS Akron).

Воздушные корабли Zeppelin NT длиной 75 м значительно короче массивного «Гинденбурга» (245 м). Кроме того, в отличие от «Гинденбурга», современные цеппелины накачаны гелием, который несколько менее летучий, чем водород, но также гораздо менее огнеопасен.

Впрочем, на разработке одних только дирижаблей современные конструкторы не останавливаются. Одной из последних разработок стал , когда это действительно необходимо.

Мы тогда тут не будем подробно останавливаться на нашей стране. Почитайте кому интересно там. Давайте мы посмотрим на мировое развитие этого летательного средства.

Дирижа́бль (от фр. dirigeable — управляемый) — летательный аппарат легче воздуха, аэростат с движителем, благодаря которому дирижабль может двигаться независимо от направления воздушных потоков.

За 250 лет до нашей эры великий Архимед открыл путь к полетам на воздушных шарах. Но только во второй половине ХVII века удалось создать воздушный шар, пригодный для практического использования. Аппарат легче воздуха, перемещающийся в воздушном океане по воле ветра и воздушных течений, назвали аэростатом. Поддерживается он в воздухе благодаря подъемной силе газа, заключенного в его оболочке.

5 июня 1783 г. во французском городе Виделон-лез-Анноне братья Жозеф Мишель и Жак Этьен Монгольфье демонстрировали полет построенного ими шара. Оболочка объемом около 600 куб. м. покоилась на решетчатой раме, сплетенной из лозы. Рама устанавливалась на подмостки, под которыми был разведен костер из мокрой соломы. Горячий влажный воздух наполнял оболочку. После того, как отпустили удерживающие ее веревки, она устремилась вверх. Полет продолжался всего 10 минут. За это время шар пролетел два с небольшим километра.

Рисунки аэростатических запусков во Франции

Академия наук Франции решила повторить опыт братьев Монгольфье в Париже. Подготовку к нему поручили физику Шарлю. Он использовал для наполнения шара не горячий воздух, а открытый в 1766 г. водород, обладавший малым удельным весом. 27 августа 1783 г. на Марсовом поле Парижа состоялся старт, Шар быстро набрал высоту и скрылся из глаз. Пролетев 24 километра, он упал на землю из-за разрыва оболочки.

В дальнейшем шары, наполняемые горячим воздухом, получили название монгольфьеров, а водородом - шарльеров.

Возможность полета была доказана. Оставалось выяснить, насколько это безопасно для человеческого организма. В то время многие считали, что любое живое существо, поднявшееся под облака, даже на небольшую высоту, непременно задохнется. Поэтому в первое воздушное путешествие на монгольфьере, отправили верных и безотказных друзей человека. 19 сентября 1783 г. со двора Версальского дворца впервые в истории в воздух были подняты живые существа. Эта честь выпала на долю барана, петуха и утки. Они опустились на землю в полном здравии. Затем приступили к тренировочным подъемам людей на привязных аэростатах. И только после основательной подготовки 21 ноября 1783 г. в пригороде Парижа был дан старт монгольфьеру с экипажем, в состав которого входили два человека - Пилатр де Розье и д"Арланд.

Дирижабль Мёнье 1784.

Шло время, аэростаты совершенствовались, позволяя совершать все более сложные перелеты. В начале января 1785 г. француз Бланшар и англичанин Джеффрис на шарльере перелетели из Дувра в Кале. Покорив пролив Па-де-Кале за 2,5 часа, они первыми проделали воздушное путешествие между островной Англией и континентальной Европой.

Русский посол во Франции князь Барятинский регулярно сообщал императрице Екатерине II об успехах воздухоплавания. К ним он прилагал собственноручные зарисовки увиденного. Однако императрица к этому делу интереса не проявила. Она даже не разрешила Бланшару приехать в 1786 г. в Россию для демонстрационных полетов. Екатерина II просила передать ему, что "...здесь не занимаются сею или другою подобною аэроманиею, да и всякие опыты оной яко бесплодные и ненужные у нас совершенно затруднены". Такой взгляд царской особы на воздухоплавание привел к тому, что россияне впервые увидели полет на воздушном шаре только в следующем столетии.

20 июня 1803 г. в Петербурге в присутствии императорской фамилии Александра I и большого стечения зрителей состоялся показательный полет француза Ж. Гарнерена. В сентябре того же года воздушный шар поднялся и в Московское небо.

С развитием науки и техники аэростаты стали привлекать для решения широкого круга задач. Они использовались в военном деле, применялись для изучения атмосферы, проведения метеорологических, физических, астрономических наблюдений.

Изобретателем дирижабля считается Жан Батист Мари Шарль Мёнье. Дирижабль Мёнье должен был быть сделан в форме эллипсоида. Управляемость должна была быть осуществленна с помощью трех пропеллеров, вращаемых вручную усилиями 80 человек. Изменяя объём газа в аэростате путём использования баллонета, можно было регулировать высоту полёта дирижабля, и поэтому он предложил две оболочки — внешнюю основную и внутреннюю.

Дирижабль Жиффара, 1852 год

Дирижабль с паровым двигателем конструкции Анри Жиффара, который позаимствовал эти идеи у Мёнье более чем полвека спустя, совершил первый полёт только 24 сентября 1852. Такая разница между датой изобретения аэростата и первым полётом дирижабля объясняется отсутствием в то время двигателей для аэростатического летательного аппарата. 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 было покрыто расстояние в 8 км при помощи двигателя мощностью 8,5 л.с.

Он имел объем 2500 куб. м., был оснащен паровым двигателем мощностью 3 л. с. и развивал скорость около 10 км/ч. Паровые машины тех лет имели малую мощность при большой массе и были непригодны для практического использования на воздушных судах. В первом полете Жиффар не смог вернуться к месту старта. Сила ветра превышала скромные возможности его двигателя! Расцвет дирижаблестроения начался с появлением надежных, легких и достаточно мощных двигателей внутреннего сгорания и пришелся на начало нашего века.

19 октября 1901 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. Тогда это посчитали чудачеством, однако позднее дирижабль в течение нескольких десятилетий стал одним из самых передовых транспортных средств. В то же самое время, когда мягкие дирижабли начали завоёвывать признание, развитие жёстких дирижаблей также не стояло на месте: впоследствии именно они смогли переносить больше груза, чем самолёты, и это положение сохранялось в течение многих десятилетий. Конструкция таких дирижаблей и её развитие связаны с немецким графом Фердинандом фон Цеппелином.

Развитие дирижаблей шло по трем конструктивным направлениям: мягкие, полужесткие, жесткие.

В дирижаблях мягкой схемы корпусом служит оболочка, выполненная из ткани с малой газопроницаемостью. Постоянство формы оболочки достигается избыточным давлением газа, наполняющего ее и создающего подъемную силу, а также баллонетами, которые представляют собой мягкие воздушные емкости, расположенные внутри корпуса. С помощью системы клапанов, позволяющих либо нагнетать в баллонеты воздух, либо стравливать его в атмосферу, внутри корпуса поддерживается постоянное избыточное давление. Если бы этого не было, то находящийся внутри оболочки газ под влиянием внешних факторов - изменения атмосферного давления при подъеме или спуске дирижабля, температуры окружающего воздуха - менял бы свой объем. Уменьшение объема газа приводит к тому, что корпус теряет свою форму. Как правило, это оканчивается катастрофой.

Жесткие элементы конструкции - стабилизатор, киль, гондола - крепятся к оболочке с помощью пришитых или приклеенных к ней "лап" и соединяющих строп.

Как каждая инженерная конструкция, дирижабли мягкой схемы имеют свои достоинства и недостатки. Последние достаточно серьезны: повреждение оболочки или отказ вентилятора, нагнетающего воздух в баллонеты, приводят к катастрофам, Основным же преимуществом является большая весовая отдача.

Мягкая схема ограничивает размеры дирижабля, что, впрочем, обуславливает относительную легкость сборочно-разборочных и транспортных операций.

Дирижабли мягкой схемы строились многими воздухоплавателями. Наиболее удачной оказалась конструкция немецкого майора Августа фон Парсеваля. Его дирижабль поднялся в воздух 26 мая 1906 г. С тех пор дирижабли мягкой схемы иногда называют "парсевалями".

Зависимость формы корпуса от атмосферных факторов в дирижаблях мягкой схемы была уменьшена введением в конструкцию жесткой килевой фермы, которая, проходя от носа до кормы по низу корпуса, значительно повышает его жесткость в продольном направлении. Так появились дирижабли полужесткой схемы.

В дирижаблях этой схемы корпусом также служит оболочка с малой газопроницаемостью. Необходимы им и баллонеты. Наличие фермы позволяет крепить к ней элементы дирижабля и размещать внутри нее часть оборудования. Дирижабли полужесткой схемы отличаются более крупными размерами.

Полужесткая схема была разработана французским инженером Жюйо, управляющим сахарными заводами братьев Лебоди. Постройка дирижабля финансировалась владельцами заводов. Поэтому, не совсем справедливо, такую схему дирижаблей называют "лебоди". Первый полет дирижабля состоялся 13 ноября 1902 г.

В дирижаблях жесткой схемы корпус набран из поперечных (шпангоутов) и продольных (стрингеров) силовых элементов, обтянутых снаружи тканью, которая предназначается только для придания дирижаблю надлежащей аэродинамической формы. Поэтому никаких требований по газопроницаемости к ней не предъявляется. Баллонеты в этой схеме не нужны, т. к. неизменность формы обеспечивается силовым каркасом. Несущий газ помещается в отдельных емкостях внутри корпуса. Там же устанавливаются практически все агрегаты корабля, для обслуживания которых "предусматриваются служебные проходы.

Единственный недостаток такой схемы заключается в том, что металлическая конструкция каркаса уменьшает вес полезной нагрузки. Именно жесткая схема сделала дирижабль настоящим кораблем, способным плыть в воздушном океане подобно морским лайнерам. Создателем таких дирижаблей был выдающийся немецкий инженер и организатор их производства генерал граф Фердинанд фон Цеппелин. Его первый воздушный корабль поднялся в воздух 2 июля 1900 г. С тех пор за дирижаблями жесткой схемы закрепилось название "цеппелин".

Массовым строительством и многообразным применением дирижаблей занялся немецкий аристократ и кадровый военный Фердинанд фон Цеппелин . Будучи в США во время Гражданской войны, он заинтересовался аэростатами-разведчиками, применявшимися обеими сторонами, и, вернувшись на родину, стал пропагандировать идею воздухоплавательного флота в германской армии. Его разработки не нашли, однако, понимания у командования, и в 1890 г. граф, рационализаторский энтузиазм которого за много лет порядком надоел высшим чинам, был уволен из армии в звании генерал-лейтенанта по достижении пенсионного возраста.

Но Цеппелин и не думал сдаваться. Вернувшись в места своего детства - на берега Боденского озера - он с жаром принялся тратить деньги семьи на создание производства дирижаблей. Восемь лет труда увенчались запуском плавучего сборочного цеха прямо на водной глади озера, созданием команды молодых талантливых инженеров и получением от соседей прозвища Граф-Дурак.

Первый полет опытного образца дирижабля LZ1 (LZ - Luftschiff Zeppelin ) состоялся 2 июня 1900 г. Аппарат имел в длину 128 м, жесткую конструкцию (обтянутый тканью металлический каркас, внутри которого помещался газ в газонепроницаемых баллонах) и приводился в движение двумя двигателями Daimler мощностью 14,5 л.с. Пилотировал воздушный корабль лично граф. После долгих доработок и усовершенствований к 1906 г. ему удалось создать вполне функциональную модель дирижабля LZ2, а в 1908 г. и LZ4, на котором семидесятилетний аристократ продержался в воздухе целых 8 часов, слетав в соседнюю Швейцарию.

К сожалению, аппарат был полностью разрушен во время грозы, и здесь в истории цеппелинов могла бы быть поставлена точка, поскольку их создатель к тому времени изрядно поиздержался. Но случилось чудо: сограждане вдруг начали помогать изобретателю материально, да и Вильгельм II Вюртембергский распорядился выделить на дирижабли 500 000 марок. Так после создания компании Luftschiffbau Zeppelin GmbH Граф-Дурак, по словам того же кайзера Вильгельма II, стал «величайшим немцем XX века».

В 1909 г. Фердинанд фон Цеппелин основал первую в мире транспортную авиакомпанию Deutsche Luftschiffahrt AG, и уже через год четыре дирижабля совершали регулярные рейсы внутри Германии, для чего была создана соответствующая инфраструктура с ангарами и причальными мачтами.

С начала Первой мировой войны флот дирижаблей активно применялся немцами для разведки, пропаганды и даже для бомбардировок городов, включая Лондон и Кале. 14 августа 1914 г. в результате налета одного немецкого дирижабля на Антверпен было полностью разрушено 60 домов, еще 900 повреждено. Да, возможность неспешно, со скоростью 80-90 км/ч, преодолеть пару тысяч километров на недосягаемой для авиации и артиллерии высоте и обрушить на противника тонны бомб - мощный фактор устрашения.

Но, помимо достоинств, проявились и вопиющие недостатки воздушных гигантов. Наполнявший цеппелины водород был пожароопасен, маневренность оставляла желать лучшего, да и зависимость от погодных условий живучести тоже не прибавляла.

Интересно отметить, что сам Цеппелин, прекрасно понимая преимущества жесткой схемы, отдавал должное дирижаблям и других конструкций. Он говорил, что "один тип судна не исключает другого. Важно лишь, чтобы они были как можно лучше разработаны, а дефекты исправлены в интересах всего человечества и культуры". Дальнейшее развитие дирижаблестроения подтвердило справедливость его слов.

Как это часто случается, новое достижение инженерной мысли послужило, в первую очередь, не расцвету культуры, а прямо противоположным целям. Впервые в боевых действиях дирижабли были использованы итальянцами в 1911 - 1912 гг. во время войны с Турцией. С их помощью проводились разведывательные операции и наносились бомбовые удары. Во время первой мировой войны безусловным лидером в области дирижаблестроения была Германия. За годы войны было построено: в Великобритании — 10 дирижаблей, в Италии — 7, во Франции — 1, в США — 6. Кайзеровская Германия построила около 76 дирижаблей, из них 63 цеппелина и 9 конструкции профессора Шютте-Ланца с деревянным каркасом. Россия использовала три летательных аппарата «Черномор» английского производства. Германия вступила в войну с тремя дирижаблями: L3, L4, L5.

Всего на германских цеппелинах было совершено 1210 боевых вылета. Из 75 боевых кораблей потеряны за годы войны в результате боевых действий 52: уничтожено с экипажем 19, 33 вследствие обстрела или аварий захвачено англичанами после приземления. К концу войны у Германии оставалось всего 7 дирижаблей. Немцы широко использовали цеппелины для бомбардировок Англии. Первый налёт состоялся 15 января 1915 г. Согласно директиве командования дирижабли должны начинать бомбардировку с Букингемского дворца и правительственных резиденций, затем шла очередь военных фабрик и жилых кварталов. В один из ночных налётов дирижабль L-22 (объёмом 36000 м³) взял на борт 24 бомбы по 50 кг, 2 бомбы по 100 кг и 2 по 300 кг. На подлёте к Йорку огромная сигара попалась в лучи прожекторов и была сбита огнём зенитных орудий. Большую опасность дирижаблям стала представлять истребительная авиация. Так 31 января 1916 г. английскими самолётами над морем были сбиты сразу 9 цеппелинов. Чтобы спастись от истребителей и зениток дирижабли поднимались на высоты до 5 км, где экипаж страдал от низких температур и нехватки кислорода.

Дирижабль сопровождает эскадру боевых кораблей Германии

Вследствие постоянно увеличивающихся защитных мер врага цеппелины для фронта строились двух размеров, типа «L 50» и «L 70».

Главными отличительными особенностями «L 50» были: пять двигателей, каждый 260 л.с., которые могли развивать достаточную скорость даже в разреженных высоких атмосферных слоях; четыре пропеллера (два задних двигателя присоединялись к одному пропеллеру); центральный проход, длина судна 196.5 м; ширина 23.9 м; объем газа 55 000 куб. м; скорость 30 м/с (приблизительно 110 км/час); взлётный вес 38 тонн. Тип «L 70»: семь двигателей, каждый по 260 л.с.; шесть пропеллеров; центральный проход, длина судна 211.5 м; самый большой диаметр 23.9 м; объем газа 62 000 куб. м; скорость, 35 м/с (130 км/час); взлётный вес 43 тонны.

«L 50» имел команду из 21 человека, и «L 70» из 25. Экипаж состоял из: 1 командир, 1 офицер — наблюдатель, 1 квартирмейстер, 1 главный инженер, 2 такелажника (старшина-сигнальщик), 2 человека на механизмах балансировки (боцманы), 2 моториста (младшие офицеры) на каждый двигатель, 1 рулевой, 1 телеграфист, и 1 телеграфист для беспроволочного телеграфа. Названия должностей не случайны, дирижабли входили в состав кайзеровского морского флота.

Дирижабли несли два станковых пулемёта, и позже 20 мм пушки. Боезапас состоял из зажигательных бомб весом 11,4 кг, и фугасно-осколочных бомб весом по 50, 100, и 300 кг.

Дирижабли использовались германской армией для морской разведки. В начале войны гидросамолётов ещё не существовало. Позднее дирижабли смогли подниматься на высоту 6 000 метров, что было недоступно для аэропланов.

Базы воздушных кораблей были размещены как можно ближе к побережью, и имели достаточную площадь для взлёта и приземления; но они должны были находиться достаточно глубоко на суше, чтобы устранить опасность неожиданного нападения с моря. Флот имел следующие базы дирижаблей на побережье Северного моря: Nordholz под Cuxhaven, Ahlhorn под Oldenburg, Wittmundshaven (East Friesland), Tondern (Schleswig-Holstein). База Hage, к югу от Norderney, была брошена.

В январе 1918, когда вследствие спонтанного самовозгорания одного из дирижаблей в Ahlhorn, огонь взрывом распространился на соседние ангары, и четыре «Цеппелина» и один «Шютте-Ланц» были потеряны. Все ангары, кроме одного, были приведены в негодность. После этого германский флот имел только 9 воздушных кораблей в своём распоряжении. С осени 1917 строительство дирижаблей было ограничено, потому что материал, необходимый для строительства дирижаблей был необходим для более перспективных аэропланов. С этой даты заказывался только один дирижабль в месяц.

В мирное время достижения дирижаблестроения продолжали удивлять мир. В 1928 г. цеппелин LZ-127 совершил полет в США через Антлантику, а в следующем году с тремя посадками он облетел земной шар. Эти успехи привлекли внимание и советской общественности к вопросам дирижаблестроения. "Дирижаблестроительный бум" достиг Москвы с прилетом LZ-127 в столицу. В сентябре 1930 г. он опустился на Центральном аэродроме. По поводу этого события Н. Аллилуева писала И. Сталину, находившемуся на отдыхе на юге: "Всех нас в Москве развлек прилет цеппелина, зрелище было, действительно достойное внимания. Глядела вся Москва на эту замечательную машинку". Прилет LZ-127 оставил настолько глубокий след в нашем обществе, что в 1991 г. к 50-летию со дня этого события Министерство связи СССР выпустило серию почтовых марок, посвященных дирижаблям. На одной из них изображен "Граф Цеппелин" на фоне Храма Христа Спасителя.

Фердинанд фон Цеппелин умер в 1917 г., и его фирму возглавил ее бывший пресс-атташе Гуго Эккенер. Хотя, по послевоенным соглашениям, Германии запрещалось иметь летательные аппараты двойного назначения, Эккенеру удалось уговорить власти построить трансатлантический гигантский дирижабль жесткой конструкции на гелии. К 1924 г. появился LZ126. Любопытно, что он был передан США в счет репараций и под именем «Лос-Анджелес» стоял на вооружении американских ВМС.

К тому времени английский дирижабль R-34 уже перелетел Атлантику (в 1919 г.), а в промышленно развитых державах начался бурный рост дирижаблестроения. использовался в качестве причальной мачты. 102-й этаж этого здания изначально был причальной платформой со сходнями для подъема на дирижабль. Популярность дирижаблей нашла свое отражение даже в одном из фильмов Стивена Спилберга о приключениях Индианы Джонса, в одном из которых герой Харрисона Форда и его отец в исполнении Шона О"Коннери летят именно на цеппелине. Но гигантами из гигантов были творения все той же Luftschiffbau Zeppelin GmbH. Первый из них - дирижабль «Граф Цеппелин» (LZ127), построенный к 90-летию своего «отца», в сентябре 1929-го начал трансатлантические рейсы. В том же году LZ127 с тремя промежуточными посадками совершил легендарный кругосветный перелет, преодолев за 20 дней более 34 000 км со средней полетной скоростью около 115 км/ч. Он совершал регулярные полеты до 1936 г., удостоился изображения на почтовой марке во время панамериканского турне и закончил «жизнь» в 1940-м, будучи уничтоженным по приказу министра авиации гитлеровской Германии Германа Геринга.

Самым крупным созданием фирмы Цеппелина был LZ129 «Гинденбург»: 245 м в длину, максимальный диаметр - 41,2 м, 200 000 кубометров газа в баллонах, 4 двигателя Daimler-Benz на 1200 л.с. каждый, до 100 т полезного груза и скорость до 35 км/ч. Полеты с пассажирами, в том числе в Северную и Южную Америки, «Гинденбург» начал в мае 1936 г. В том же 1936-м он совершил самый быстрый, всего-то 43-часовой, перелет через Северную Атлантику. К маю 1937 г. на счету цеппелина числилось 37 рейсов через Атлантический океан, перевезя около 3000 человек.

Примерно за $400 «Граф Цеппелин» и «Гинденбург» предлагали своим пассажирам весьма комфортные условия. Путешественникам полагалась отдельная каюта с душем. Коротать время в полете можно было, прохаживаясь по просторному застекленному салону, к услугам пассажиров - ресторан с настоящими столами, стульями, обязательными серебряными приборами и роялем (правда, чуть уменьшенным в размерах). Для курильщиков оборудовано специальное помещение, отделанное асбестом, где одновременно могли подымить до 24 человек, воспользовавшись единственной на борту зажигалкой. Остальные огнеопасные предметы изымались при входе на борт, и это было единственным серьезным ограничением для путешественников.

Этот летающий дирижабль был создан и назван в честь Рейхспрезидента Германии, Пауля фон Гинденбурга. Строительство его было завершено в 1936-м году, а через год, самый большой на то время дирижабль в мире, потерпел крушение.

Строительство цеппелина LZ 129 «Гинденбург» заняло порядка пяти лет.

Первый подъем в воздух, и пробный полет состоялись четвертого марта 1936-го года.

Гигантское водоплавающее судно потрясало своими масштабами: 245 метров в длину, и 41,2 метра в диаметре.

При этом, объем газа в баллонах составлял 200 тысяч кубометров!

Скорость дирижабля при нулевом ветре могла достигать 135 км/час.

Для пассажиров на борту были оборудованы: ресторан с кухней, смотровая площадка, 25 спален, душевые, комната отдыха, комната для чтения и комната для курения.

Большинство металлических элементов были изготовлены из алюминия. Даже рояль.

На тот момент, «Гинденбург» стал рекордсменом, преодолев путь из Европы в Америку за 43 часа.

Последним полетом для цеппелина стал 38-й по счету.

Благополучно преодолев за 77 часов Атлантический океан, дирижабль потерпел крушение.

Это произошло во время посадки на американской военной базе Лейкхерст шестого мая 1937 года.

В свой последний рейс он отправился 3 мая 1937 г. К утру 6 мая он уже прибыл в Нью-Йорк. После нескольких кругов над городом и пролета над толпой журналистов на верхней площадке Эмпайр Стейт Билдинга «Гинденбург» направился в сторону базы Лейкхерст, где и должен был приземлиться. Поскольку в городе бушевала гроза, разрешение на посадку было получено только вечером. Уже когда были сброшены посадочные тросы, в районе 4-го газового отсека произошел взрыв и дирижабль мгновенно загорелся. Усилиями капитана Макса Прусса горевший «Гинденбург» все же удалось посадить, благодаря чему 62 из 97 находившихся на борту пассажиров спаслись.

Причины катастрофы так до конца и не были определены. Версий существует несколько.

Эта катастрофан не стала самой крупной в истории дирижаблей, а сам цеппелин не остался самым большим в истории. Однако, история его существования и гибели - одна из самых известных в истории водоплавающих суден.

Это была и катастрофа для всего дирижаблестроения. В 1938 г. построили LZ130, второй «Граф Цеппелин», но почти сразу в Германии был принят закон, запрещавший пассажирские полеты дирижаблей на водороде, и полетать ему так и не удалось. Впрочем, во время Второй мировой войны ВМС США использовали небольшие дирижабли класса «К», которые могли находиться в воздухе до 50 часов, для обнаружения немецких подводных лодок. Один из них в ночь с 18 на 19 июля 1943 г. атаковал шедшую в надводном положении субмарину U-134 и в результате завязавшегося боя был сбит. Это единственное боестолкновение во Второй мировой войне с участием дирижабля.

В СССР во время Великой Отечественной войны в обеспечении боевых действий применялись, по некоторым данным, четыре дирижабля - «СССР В-1», «СССР В-12», «Малыш» и «Победа». Одной из важнейших их задач была транспортировка водорода для дозаправки аэростатов заграждения. Одного вылета дирижабля с попутным грузом хватало для заправки 3-4 аэростатов. Дирижабли перевезли 194 580 кубических метров водорода и 319 190 кг различных грузов. Всего за годы Второй мировой войны советские дирижабли выполнили более 1500 полетов. А еще в Советском Союзе в 1945 г. на Черном море был организован специальный воздухоплавательный отряд для поиска мин и затонувших кораблей. Для этой цели в сентябре 1945-го из Москвы в Севастополь совершила перелет все та же «Победа», с которой наблюдателям случалось находить мины и после неоднократного траления бухты.

Проекты с использованием дирижаблей периодически появляются в разных странах до сих пор. Например, «Аэрокрафт» от NASA представляет собой дирижабль, способный держаться на поверхности воды. Предполагается, что летать «Аэрокрафт» будет в основном над океанскими просторами, перевозя грузы и пассажиров быстрее, чем морские суда, и дешевле, чем самолеты. Британский инженер и изобретатель Роджер Манк последние двадцать лет предлагает сразу несколько интересных идей. В их числе, например, представленный в трех модификациях SkyCat грузоподъемностью 15, 200 и даже 1000 т. Имеются также разработки швейцарской Prospective Concepts AG. Дело графа фон Цеппелина живет. Хотя пока и не побеждает.

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.

Однажды отказавшись от дирижаблей, в наши дни человечество находит в этих летательных аппаратов все больше плюсов и выгод. Но вид могучего корабля, проплывающего по небу, настолько притягивает к себе, что уже ради этого величественного зрелища хочется, чтобы они вернулись…

Как правило, статьи о современных дирижаблях начинаются с воспоминаний о том, как почти 70 лет назад на американской авиабазе Лейкхерст погиб в огне гигантский немецкий цеппелин «Гинденбург», а три года спустя Герман Геринг приказал разобрать оставшиеся дирижабли на металлолом и подорвать ангары. Эпоха дирижаблей тогда закончилась, пишут обычно журналисты, но вот теперь интерес к управляемым аэростатам снова активно возрождается. Однако подавляющее большинство наших сограждан если где и видят «возродившиеся» дирижабли, то только на разного рода аэрошоу — там они обычно применяются в качестве оригинальных рекламных носителей. Неужели это все, на что способны эти удивительные воздушные корабли? Чтобы выяснить, кому и зачем нужны сегодня дирижабли, пришлось обратиться к специалистам, строящим дирижабли в России.

Плюсы и минусы

Дирижабль — это управляемый самодвижущийся аэростат. В отличие от обычного воздушного «шара, который летит» исключительно по направлению ветра и может маневрировать только по высоте в попытке поймать ветер нужного направления, дирижабль способен двигаться относительно окружающих воздушных масс в направлении, выбранном пилотом. Для этой цели летательный аппарат оснащен одним или несколькими двигателями, стабилизаторами и рулями, а также имеет аэродинамическую («сигарообразную») форму. В свое время дирижабли «убила» не столько череда ужаснувших мир катастроф, сколько авиация, развивавшаяся в первой половине ХХ века сверхбыстрыми темпами. Дирижабль тихоходен — даже самолет с поршневыми двигателями летает быстрее. Что уж говорить о турбовинтовых и реактивных машинах. Разгонять дирижабль до самолетных скоростей мешает большая парусность корпуса — сопротивление воздуха слишком велико. Правда, время от времени говорят о проектах сверхвысотных дирижаблей, которые поднимутся туда, где воздух сильно разрежен, а значит, и сопротивление его значительно меньше. Это якобы позволит развивать скорость в несколько сотен километров в час. Однако пока подобные проекты проработаны только на уровне концепции.

17 августа 2006 года пилот Станислав Федоров достиг на тепловом дирижабле российского производства «АвгурЪ» AU-35 («Полярный гусь») высоты 8180 метров. Так был побит мировой рекорд, продержавшийся 90 лет и принадлежавший немецкому дирижаблю Zeppelin L-55. Рекорд «Полярного гуся» стал первым шагом в выполнении программы «Высокий старт» — проекта Русского Воздухоплавательного Общества и Группы компаний «Метрополь» по запуску лёгких космических аппаратов с высотных дирижаблей. В случае успеха этого проекта, в России будет создан передовой аэростатно-космический комплекс, способный экономично выводить на орбиту частные спутники весом до 10−15 килограммов. Одно из предполагаемых направлений использования комплекса «Высокий старт» — запуск геофизических ракет для исследования приполярных областей Северного Ледовитого океана.

Проигрывая авиации в скорости, управляемые аэростаты при этом имеют ряд важных преимуществ, благодаря которым, собственно, возрождается дирижаблестроение. Во‑первых, сила, которая поднимает аэростат в воздух (известная всем со школьной скамьи сила Архимеда), совершенно бесплатна и не требует затрат энергии, в отличие от подъемной силы крыла, которая напрямую зависит от скорости аппарата, а значит, от мощности двигателя. Дирижаблю же двигатели нужны в основном для перемещения в горизонтальной плоскости и маневрирования. Поэтому летательные аппараты такого типа могут обходиться моторами значительно меньшей мощности, чем потребовались бы самолету при равной величине полезной нагрузки. Отсюда, а это уже во‑вторых, вытекает большая по сравнению с крылатой авиацией экологическая чистота дирижаблей, что в наше время чрезвычайно важно.

Третий плюс дирижаблей — их практически неограниченная грузоподъемность. Создание сверхгрузоподъемных самолетов и вертолетов имеет ограничения по прочностным характеристикам конструкционных материалов. Для дирижаблей же таких ограничений нет, и воздушный корабль с полезной нагрузкой, например, 1000 т — вовсе не фантастика. Добавим сюда возможность длительное время находиться в воздухе, отсутствие необходимости в аэродромах с длинными взлетно-посадочными полосами и большую безопасность полетов — и у нас получится внушительный список достоинств, которые вполне уравновешивают тихоходность. Впрочем, и тихоходность, как выяснилось, можно скорее отнести к достоинствам воздушных кораблей. Но об этом чуть позже.

В дирижаблестроении выделяются три основные типа конструкции: мягкая, жесткая и полужесткая. Практически все современные дирижабли относятся к мягкому типу. В англоязычной литературе их обозначают термином «blimp». Во время Второй мировой войны американская армия активно использовала «блимпы» для наблюдения за прибрежными водами и конвоирования судов. Дирижабли с жестким каркасом часто называют «цеппелинами» в честь изобретателя этой конструкции графа Фридриха фон Цеппелина (1838 — 1917).

Конкурент вертолета

Наша страна — один из мировых центров возрождающегося дирижаблестроения. Лидер отрасли — группа компаний «Росаэросистемы». Побеседовав с ее вице-президентом Михаилом Талесниковым, мы выяснили, как устроены современные российские дирижабли, где и как они используются и что нас ждет впереди.

Сегодня в работе находятся два типа дирижаблей, созданных конструкторами «Росаэросистем». Первый тип — это двухместный дирижабль AU-12 (длина оболочки 34 м). Аппараты такой модели существуют в трех экземплярах, и два из них время от времени используются московской милицией для патрулирования МКАД. Третий дирижабль продан в Таиланд и применяется там в качестве рекламного носителя.

Дирижабли полужёсткого типа отличаются наличием в нижней части оболочки, как правило, металлической фермы, препятствующей деформации оболочки, однако, как и в мягкой конструкции, форма оболочки поддерживается давлением подъемного газа. К полужесткому типу относятся современные немецкие дирижабли «Zeppelin NT», имеющие внутри оболочки поддерживающий каркас из углепластика.

Гораздо более интересная работа у дирижаблей системы AU-30. Аппараты этой модели отличаются более крупными габаритами (длина оболочки 54 м) и, соответственно, большей грузоподъемностью. Гондола AU-30 способна вместить десять человек (двух пилотов и восемь пассажиров). Как рассказал нам Михаил Талесников, в настоящее время ведутся переговоры с заинтересованными сторонами о возможности организации элитных воздушных туров. Полет на небольшой высоте и на малой скорости (вот оно — преимущество тихоходности!) над красивыми природными ландшафтами или памятниками архитектуры и в самом деле сможет стать незабываемым приключением. Подобные туры проходят в Германии: дирижабли возрожденной марки Zeppelin NT катают туристов над живописным озером Бодензее, в тех самых краях, где когда-то отправился в полет первый немецкий дирижабль. Однако российские дирижаблестроители уверены, что главное предназначение их аппаратов не реклама и развлечения, а выполнение серьезных задач промышленного характера.

Вот пример. Энергетические компании, имеющие в своем распоряжении линии электропередач, должны регулярно проводить мониторинг и диагностику состояния своих сетей. Удобнее всего это делать с воздуха. В большинстве стран мира для такого мониторинга применяются вертолеты, однако у винтокрылой машины есть серьезные недостатки. Помимо того что вертолет неэкономичен, у него еще и весьма скромный радиус действия — всего 150−200 км. Понятно, что для нашей страны с ее многотысячекилометровыми расстояниями и обширным энергетическим хозяйством это слишком мало. Есть и еще одна проблема: вертолет в полете испытывает сильную вибрацию, в результате чего чувствительное сканирующее оборудование дает сбои. Движущийся медленно и плавно дирижабль, способный преодолевать тысячи километров на одной заправке, напротив, идеально подходит для задач мониторинга. В настоящий момент одна из российских фирм, разработавших основанное на лазерных технологиях сканирующее оборудование, а также программное обеспечение к нему, использует два дирижабля AU-30 для оказания услуг энергетикам. Дирижабль этого типа может применяться и для разнообразных видов мониторинга земной поверхности (в том числе в военных целях), а также для картографирования.

Многоцелевой дирижабль Au-30 (многоцелевой патрульный дирижабль объемом более 3000 куб. метров) предназначен для выполнения полетов в течение продолжительного времени, в том числе на малой высоте и с малой скоростью. Крейсерсакая скорость 0−90 км/ч // Мощность маршевого двигателя 2х170 л.с. // Максимальная дальность полета 3000 км // Максимальная высота полета 2500 м.

Как они летают?

Практически все современные дирижабли, в отличие от цеппелинов довоенной эпохи, относятся к мягкому типу, то есть форма их оболочки поддерживается изнутри давлением подъемного газа (гелия). Объясняется это просто — для аппаратов сравнительно небольших размеров жесткая конструкция неэффективна и уменьшает полезную нагрузку из-за веса каркаса.

Несмотря на то что дирижабли и аэростаты относят к классу аппаратов легче воздуха, многие из них, особенно при полной загрузке, имеют так называемый перетяж, то есть превращаются в аппараты тяжелее воздуха. Это относится и к AU-12 и AU-30. Выше мы уже говорили о том, что дирижаблю, в отличие от самолета, двигатели нужны в основном для горизонтального полета и маневрирования. И вот почему «в основном». «Перетяж», то есть разница между силой земного притяжения и архимедовой силой, компенсируется за счет небольшой подъемной силы, которая появляется, когда встречный поток воздуха набегает на имеющую специальную аэродинамическую форму оболочку дирижабля — в данном случае она работает как крыло. Стоит дирижаблю остановиться — и он начнет опускаться к земле, ведь архимедова сила не полностью компенсирует силу притяжения.

Двухместный дирижабль АU-12 предназначен для подготовки пилотов воздухоплавателей, патрулирования и визуального контроля автодорог и городских территорий в интересах экологического мониторинга и ГАИ, контроля за чрезвычайными ситуациями и спасательных операций, охраны и наблюдения, рекламных полетов, качественной фото, кино, теле- и видеосъемки в интересах рекламы, телевидения, картографии. 28 ноября 2006 г. впервые в истории Российского воздухоплавания AU-12 был выдан сертификат типа на двухместный дирижабль. Крейсерская скорость 50 — 90 км/ч // Мощность маршевого двигателя 100 л.с. // Максимальная дальность полета 350 км // Максимальная высота полета 1500 м.

Дирижабли AU-12 и AU-30 имеют два режима взлета: вертикальный и с небольшим пробегом. В первом случае два винтовых двигателя с переменным вектором тяги переходят в вертикальное положение и таким образом отталкивают аппарат от земли. После набора небольшой высоты они переходят в горизонтальное положение и толкают дирижабль вперед, в результате чего возникает подъемная сила. При посадке двигатели вновь переходят в вертикальное положение и включаются на реверсивный режим. Теперь дирижабль, напротив, притягивается к земле. Такая схема позволяет преодолеть одну из главных проблем эксплуатации дирижаблей в прошлом — сложность со своевременной остановкой и точным причаливанием аппарата. Во времена могучих цеппелинов их приходилось буквально отлавливать за спущенные вниз тросы и закреплять у земли. Причаливающие команды насчитывали в те времена десятки и даже сотни человек.

При взлете с пробегом двигатели изначально работают в горизонтальном положении. Они разгоняют аппарат до возникновения достаточной подъемной силы, после чего дирижабль поднимается в воздух.

«Небесная яхта» ML866 Aeroscraft Интересные проекты дирижаблей нового поколения разрабатываются на североамериканском континенте. Создать «небесную супер-яхту» ML 866 намерена в недалеком корпорация Wordwide Aeros. Этот дирижабль сконструирован по гибридной схеме: в полете около 2/3 веса машины будут компенсироваться архимедовой силы, а подниматься вверх аппарат будет благодаря подъемной силе, возникающей при обтекании набегающим потоком воздуха оболочки корабля. Для этого оболочке будет придана специальная аэродинамическая форма. Официально ML 866 предназначен для VIP-туризма, однако, если учесть, что Wordwide Aeros получает финансирование в частности от государственного агентства DARPA, занимающегося оборонными технологиями, не исключено использование дирижаблей в военных целях, например для наблюдения или связи. А канадская компания Skyhook совместно с Boeing объявила о проекте JHL-40 — грузового дирижабля с полезной нагрузкой 40 т. Это тоже «гибрид», однако здесь архимедова сила будет дополняться тягой четырех роторов, создающих тягу по вертикальной оси.

Маневрирование по высоте и управление подъемной силой пилот осуществляет, в частности, меняя тангаж (угол наклона горизонтальной оси) дирижабля. Этого можно добиться как с помощью закрепленных на стабилизаторах аэродинамических рулей, так и путем изменения центровки аппарата. Внутри оболочки, накачанной находящимся под небольшим давлением гелием, находятся два баллонета. Баллонеты — это мешки из воздухонепроницаемой материи, в которые нагнетается забортный воздух. Управляя объемом баллонета, пилот изменяет давление подъемного газа. Если баллонет раздувается, гелий сжимается и плотность его растет. При этом архимедова сила падает, что приводит к снижению дирижабля. И наоборот. При необходимости можно перекачивать воздух, например, из носового баллонета в кормовой. Тогда при изменении центровки угол тангажа примет положительное значение, а дирижабль перейдет в кабрирующее положение.

Нетрудно заметить, что современный дирижабль имеет довольно сложную систему управления, предусматривающую работу рулями, варьирование режима и вектора тяги двигателей, а также изменение центровки аппарата и величины давления подъемного газа с помощью баллонетов.

Тяжелее и выше

Еще одно направление, в котором работают отечественные дирижаблестроители, — это создание тяжелых грузопассажирских дирижаблей. Как уже говорилось, для дирижаблей ограничений по грузоподъемности практически не существует, а потому в перспективе могут быть созданы настоящие «воздушные баржи», которые будут способны перевозить по воздуху почти все что угодно, включая сверхтяжелые негабаритные грузы. Задача упрощается тем, что при изменении линейных габаритов оболочки грузоподъемность дирижабля вырастает в кубической пропорции. К примеру, AU-30, имеющий оболочку длиной 54 м, может брать на борт до 1,5 т полезного груза. Дирижабль нового поколения, разрабатываемый сейчас инженерами «Росаэросистем», при длине оболочки всего на 30 м больше возьмет полезную нагрузку 16 т! В перспективных планах группы компаний — строительство дирижаблей с полезной нагрузкой 60 и 200 т. Причем именно в этом сегменте дирижаблестроения должна произойти маленькая революция. Впервые за многие десятилетия в воздух поднимется дирижабль, выполненный по жесткой схеме. Подъемный газ будет помещаться в мягких баллонах, жестко прикрепленных к каркасу, укрытому сверху аэродинамической оболочкой. Жесткий каркас добавит дирижаблю безопасности, так как даже в случае серьезной утечки гелия аппарат не утратит аэродинамическую форму.

Гибель гигантов

История воздушных катастроф с большим количеством жертв берет свое начало в эпохе дирижаблей. Британский дирижабль R101 отправился в свой первый полет в 5 октября 1930 года. На борту он нес государственную делегацию во главе с министром воздушного сообщения Кристофером Бёрдвеллом Лордом Томпсоном. Через несколько часов после старта R101 снизился до опасной высоты, врезался в холм и сгорел. Причиной катастрофы стали просчеты в проектировании. Из 54 пассажиров и членов экипажа погибли 48, включая министра. 73 американских военных моряка погибли, когда попавший в бурю дирижабль «Акрон» упал в море, неподалеку от побережья штата Нью-Джерси. Случилось это 3 апреля 1933 года. Людей убил не удар при падении, а ледяная вода: на дирижабле не было ни одной спасательной лодки и лишь несколько пробковых жилетов. Оба погибших дирижабля были накачаны взрывоопасным водородом. Гелиевые дирижабли значительно безопаснее.

Другой интересный проект, по которому в группе компаний «Росаэросистемы» уже проведены НИОКР, — это геостационарный стратосферный дирижабль «Беркут». В основе идеи — свойства атмосферы. Дело в том, что на высоте 20−22 км ветровой напор относительно невелик, причем ветер имеет постоянное направление — против вращения Земли. В таких условиях довольно легко с помощью тяги двигателей зафиксировать аппарат в одной точке относительно поверхности планеты. Стратосферный геостационар можно использовать практически во всех областях, в которых сейчас применяются геостационарные спутники (связь, передача теле- и радиопрограмм и т. д.). При этом дирижабль «Беркут» будет, разумеется, существенно дешевле любого космического аппарата. Кроме того, если спутник связи выходит из строя, ремонту он уже не подлежит. «Беркут» же в случае любых неполадок всегда можно будет спустить на землю, чтобы провести необходимую профилактику и ремонт. И наконец, «Беркут» — это абсолютно экологически чистый аппарат. Энергию для двигателей и ретранслирующей аппаратуры дирижабль возьмет от солнечных батарей, размещенных на верхней части оболочки. В ночное время питание будет производиться за счет аккумуляторов, накопивших электричество в течение дня.

Дирижабль «Беркут» Внутри оболочки «Беркута» — пять тканых емкостей с гелием. У поверхности земли закачанный в оболочку воздух будет сдавливать емкости, повышая плотность подъемного газа. В стратосфере, когда «Беркут» окажется в окружении разреженного воздуха, воздух из оболочки будет откачан, и емкости под давлением гелия раздуются. В результате плотность его упадет и, соответственно, возрастет архимедова сила, которая будет удерживать аппарат на высоте. «Беркут» разработан в трех модификациях — для высоких широт (HL), для средних широт (ML), для экваториальных широт (ET). Геостационарные характеристики дирижабля позволяют осуществлять функции наблюдения, связи и передачи данных над территорией, площадью более 1 млн км 2 .

Еще ближе к космосу

Все дирижабли, о которых шла речь в этой статье, относятся к газовому типу. Однако существуют еще и тепловые дирижабли — фактически управляемые монгольфьеры, в которых подъемным газом служит нагретый воздух. Они считаются менее функциональными, чем их газовые собратья, в основном из-за более низкой скорости и худшей управляемости. Основная сфера применения тепловых дирижаблей — аэрошоу и спорт. И именно в спорте России принадлежит высшее достижение.

17 августа 2006 года пилот Станислав Федоров достиг на тепловом дирижабле российского производства «Полярный гусь» высоты 8180 м. Однако и спортивным дирижаблям, возможно, будет найдено практическое применение. «Полярный гусь», поднявшись на высоту 10−15 км, сможет стать своего рода первой ступенью системы космических запусков. Известно, что при космических стартах значительное количество энергии тратится именно на начальной стадии подъема. Чем дальше от центра Земли находится стартовая площадка, тем больше экономия топлива и тем большую полезную нагрузку удается вывести на орбиту. Именно поэтому космодромы стараются размещать ближе к экваториальной области, чтобы выиграть (за счет приплюснутой формы Земли) несколько километров.