Что находится внутри дирижабля
Музей располагает самой большой в мире коллекцией исторических артефактов, касающихся темы дирижаблей а его абсолютным хайлайтом является реконструированная часть потерпевшего катастрофу дирижабля LZ 129 «Гинденбург» с каютами пассажиров, рестораном и частью каркаса. Музейная экспозиция дает прекрасное представление о том, как был устроен самый большой из когда-либо существовавших воздушных кораблей.
Центральную часть музея занимает реконструированная часть самого большого в мире дирижабля LZ 129 «Гинденбург», потерпевшего катастрофу в 1937 году. Тут восстановлена лишь часть гондолы «Гинденбурга», но масштабы все равно впечатляют.
Для лучшего понимания габаритов «Гинденбурга» его модель представлена рядом с макетом здания музея, современного дирижабля Zeppelin NT, самолета Вoeing 747 и какого-то большого корабля.
Максимальный вес воздушного судна составлял 242 тонны из которых 124 тонны была полезная нагрузка. Дирижабль брал на борт 11 тонн почты, багажа и снаряжения, 88 000 литров топлива для четырех 16-цилиндровых дизелей производства Daimler-Benz, с эксплуатационной мощностью 900 л.с. каждый, 4500 литров смазочных материалов и 40 000 литров водяного балласта. Двигатели располагались на внешних гондолах, расположенных за пределами внешней оболочки в обтекаемых гондолах. Все остальное, включая пассажирскую гондолу, было размещено внутри внешнего корпуса. Воздушный корабль развивал скорость 125 км/ч и имел дальность полета на одной заправке 16 000 километров.
Поднимемся на борт и ознакомимся с внутренним устройством гондолы. Вход на борт дирижабля осуществлялся через откидывающиеся мостики.
В отличии от других дирижаблей того времени, LZ 129 был двухпалубным. Для улучшения аэродинамики пассажирская гондола, располагалась внутри внешнего корпуса. Каюты экипажа были размещены не в гондоле, а внутри корпуса дирижабля.
На нижней палубе находились туалеты, душевые кабинки (впервые на дирижабле), электрическая кухня с лифтом для подачи готовых блюд на верхнюю палубу, столовая для экипажа, бар и салон для курильщиков, в котором располагалась единственная зажигалка на борту, так как перед посадкой в целях безопасности пассажиры и члены экипажа были обязаны сдавать спички, зажигалки и прочие огнеопасные устройства. Салон для курильщиков был оборудован специальной вентиляционной системой, которая создавала внутри избыточное давление во избежание проникновения внутрь водорода в случае его утечки, а вход внутрь салона осуществлялся через шлюз. Вдоль борта гондолы были оборудованы панорамные окна, через которые можно было наблюдать землю.
На верхней палубе располагались каюты пассажиров, большой зал-ресторан с панорамными окнами, помещение для прогулок а также библиотека. На фото коридор в секции пассажирских кают.
Дизельный 16-цилиндровый двигатель DB 602 (LOF 6) разработанный концерном Daimler Benz AG благодаря своему небольшому весу и высокой пожаробезопасности идеально подходил для использования на воздушных суднах. Четыре таких двигателя были установлены в «Гинденбурге» в гондолах, вынесенных за пределы оболочки. Эксплуатационная мощность одного такого дизеля составляла 900 л.с., а максимальная 1200 л.с. Мотор был сочленен с трансмиссией, которая уменьшала вдвое его обороты и вращала деревянный винт, диаметром 6 метров.
Первый испытательный полет LZ 129 совершил 4 марта 1936 года. На фото запечатлены рабочие завода Цеппелин во Фридрихсхафене, провожающие дирижабль в первый полет.
С 26 по 29 марта 1936 года «Гинденбург» вместе с дирижаблем LZ 127 «Граф Цеппелин» совершил трехдневный полет над Германией, который широко использовался для агитации за партию национал-социалистов. Во время этого полета, который состоялся накануне выборов, с борта дирижабля сбрасывали агитационные материалы, призывающие голосовать за партию Гитлера. Впоследствии «Гинденбург» еще неоднократно использовался пропагандой в качестве символа встающей с колен Германской империи в том числе он присутствовал на церемонии открытия Олимпийских игр, состоявшейся 1 августа 1936 года в Берлине.
В свой последний полет «Гинденбург» отправился вечером 3 мая 1937 года. Успешно преодолев Атлантику, 6 мая «Гинденбург» в назначенное время прибыл в Нью-Йорк и, немного покружив над городом, отправился в сторону авиабазы Лейкхерст, где была запланирована посадка. На борту находилось 97 пассажиров и членов экипажа.
Из-за грозового фронта, приближавшегося к авиабазе, дирижаблю пришлось пару часов покружить вдоль побережья, ожидая пока грозовой фронт уйдет в сторону, после чего он начал заход на посадку. В 19:11 дирижабль снизился до высоты 180 метров, в 19:20 дирижабль уравновесили, после чего с его носа сбросили причальные канаты. В 19:25 в районе кормы, перед вертикальным стабилизатором над 4-м и 5-м газовыми отсеками, произошло возгорание.
Лишь спустя 60 лет после той аварии в сентябре 1997 года в небо поднялся первый построенный за эти десятилетия дирижабль нового поколения Zeppelin NT, созданный тут же во Фридрихсхафене. В настоящее время его полеты над Фридрихсхафеном можно наблюдать практически ежедневно.
Дирижабли: что это такое и почему их до сих пор используют
Изобретенные более 150 лет назад, дирижабли продолжают бороздить воздушные пространства. Почему же они до сих пор не покинули историческую арену? Выясняем!
Человечество всегда стремилось вверх, к небесам, но необходимые технологические знания для этого появились не так давно. В истории воздухоплавания видное место занимают дирижабли, которые сегодня утратили былую популярность, но полтора века назад они казались настоящим чудом инженерной мысли.
Дирижабли относятся к категории транспорта «легче воздуха». Существует всего два вида плавающих воздушных судов этого типа: воздушный шар и дирижабль. Прообразом дирижабля стал сферический воздушный шар, впервые успешно запущенный братьями Монгольфье в 1783 году. Воздушный шар — безмоторное судно, которое может подниматься над землей, но корректировать его курс по горизонтали невозможно. Дирижабль — это управляемый корабль, который может не только подниматься вверх, но также маневрировать в любом направлении против ветра, пассажиры при этом находятся в гондоле, подвешенной под шаром.
Существует три типа дирижаблей:
Устройство дирижабля (схематично)
Форма оболочки поддерживается за счет регулирования внутреннего давления гелия внутри нее. Внутри пузыря находятся одна или несколько воздушных ячеек/воздушных шаров, называемых баллонетами. Они заполнены воздухом (в отличие от остальной части пузыря, который заполнен гелием) и прикреплены к бокам или дну дирижабля. Баллонеты расширяются и сжимаются, чтобы компенсировать изменения объема гелия из-за перемены температуры и высоты полета. Пилот имеет прямое управление баллонетами через воздушные клапаны.
Носовой конус служит двум целям: обеспечивает точку крепления опоры для швартовки и добавляет жесткости носу, который сталкивается с наибольшими динамическими нагрузками давления в полете). На земле надувной дирижабль крепится к неподвижному столбу, называемому причальной мачтой. Закрепленный дирижабль может свободно перемещаться вокруг мачты при изменении ветра.
Немного истории
Дирижабль, первое воздушное судно с двигательной и рулевой системами, был изобретен французским инженером Анри Жиффаром, который в 1852 году прикрепил маленький паровой двигатель к огромному пропеллеру и пронесся по воздуху семнадцать миль с максимальной скоростью около 9 км/час.
Однако только после изобретения бензинового двигателя в 1896 году стало возможным строительство более «удобных» дирижаблей. В 1898 году бразилец Альберто Сантос-Дюмон был первым, кто построил и запустил воздушный корабль на бензиновом топливе. Прибыв в Париж в 1897 году, он совершил несколько полетов на бесплатных воздушных шарах, а также приобрел моторизованный трехколесный велосипед. Ему пришла в голову идея объединить двигатель Де Диона, который приводил в движение его трехколесный велосипед, с воздушным шаром, в результате чего получилось 14 небольших дирижаблей, которые работали на бензине. Его дирижабль №1 впервые взлетел в воздух 18 сентября 1898 года.
Летом 1908 года армия США провела испытания дирижабля «Болдуин». Томас Болдуин был назначен правительством Соединенных Штатов руководить строительством всех воздушных судов. Первый правительственный дирижабль он построил в 1908 году.
Американский изобретатель Томас Болдуин построил 53-футовый дирижабль «Калифорнийская Стрела». Он выиграл гонку протяженностью в одну милю в октябре 1904 года на Всемирной выставке в Сент-Луисе с Роем Кнабеншью за штурвалом. В 1908 году Болдуин продал корпусу связи армии США усовершенствованный дирижабль, оснащенный 20-сильным двигателем Кертисса. Эта машина, получившая название SC-1, была первым в армии самолетом с двигателем.
Цепеллин
Цеппелинами назывались дирижабли с внутренним каркасом, изобретенные графом Фердинандом фон Цеппелином. Первый дирижабль с жесткой основой взлетел 3 ноября 1897 года и был спроектирован Дэвидом Шварцем. Его каркас и наружная крышка были сделаны из алюминия. Приводимый в действие 12-сильным газовым двигателем Daimler, соединенным с тремя пропеллерами, он успешно взлетел на привязном испытании в Темплхофе под Берлином, Германия, однако потерпел крушение.
В 1900 году немецкий военный офицер Фердинанд Цеппелин изобрел жесткий каркасный дирижабль, который стал известен как Цеппелин. 2 июля 1900 года близ Боденского озера в Германии дирижабль «Цеппелин» совершил полет.
Покрытый тканью корабль, который был прототипом многих последующих моделей, имел алюминиевую конструкцию, семнадцать водородных элементов и два 15-сильных двигателя внутреннего сгорания Daimler, каждый из которых вращал два винта. Он был около 128 м. в длину и 11,5 м. в диаметре. Во время своего первого подъема он пролетел около 3,7 мили за 17 минут и достиг высоты 400 м.
В 1908 году Фердинанд Цеппелин основал Фонд Фридрихсхафена (The Zeppelin Foundation) для развития аэронавигации и производства дирижаблей.
Успешное использование Германией Цеппелина в военных разведывательных миссиях подтолкнуло британский Королевский флот к созданию собственных дирижаблей. Вместо того чтобы дублировать конструкцию немецкого жесткого дирижабля, англичане изготовили несколько небольших мягких воздушных судов. Эти дирижабли использовались для успешного обнаружения немецких подводных лодок и были классифицированы как «британские дирижабли класса В».
Закат Цепеллинов
В 1920-е и 1930-е годы Великобритания, Германия и Штаты сосредоточились на разработке больших жестких пассажирских дирижаблей. Но США отличились тем, что для подъема своих воздушных судов в основном использовали гелий. Но залежей этого газа было не так много и он был довольно дорогим, но зато не таким огнеопасным, как водород. Из-за затрат, связанных с добычей, Соединенные Штаты запретили экспорт гелия в другие страны, а Германия и Великобритания продолжали полагаться на более летучий газообразный водород. Некоторые из пассажирских дирижаблей, использующих водород вместо гелия, потерпели катастрофу, и из-за таких потерь расцвет этого вида транспорта резко прекратился.
Катастрофа Гинденбурга
3 мая 1937 года дирижабль «Гинденбург», построенный за 5 лет в нацистской Германии, покинул Франкфурт и отправился через Атлантику на военно-морскую авиабазу Лейкхерст в штате Нью-Джерси. На тот момент он был самым большим в мире — почти 250 метров в длину и более 40 в диаметре. Чтобы поднять в воздух такую махину, требовалось 200 тыс. кубических метров водорода. Он перевозил 36 пассажиров и экипаж из 61 человека. При попытке пришвартоваться в Лейкхерсте, дирижабль внезапно вспыхнул, быстро опустился к Земле, где его корпус за считанные секунды выгорел дотла. В трагедии погибли 36 человек, большинство выживших получили серьезные ранения. Пассажирские перевозки быстро вышли из моды после катастрофы «Гинденбурга», и ни один жесткий дирижабль не пережил Второй мировой войны.
Как обстоят дела сегодня
После подобного рода трагедий многие западные страны сосредоточили свое внимание на мягком дирижабле как на научном/военном транспорте. Наблюдение с воздуха стало наиболее распространенным и успешным способом применения дирижабля. В 1940-х и 50-х годах их использовали в качестве радиолокационных станций раннего предупреждения для торговых флотов вдоль восточного побережья Соединенных Штатов. Они также до сих пор применяются в научном мониторинге и экспериментах.
Дирижабль требует наличия большой команды, особенно на земле. Пилоты должны уметь управлять самолетом или вертолетом и пройти специальную подготовку в пилотировании дирижаблей. По состоянию на 1995 год, в мире насчитывалось всего около 30 активных пилотов дирижаблей. Многие дирижабли требуют круглосуточного наблюдения. Оболочка и балласт проверяются каждый час для того, чтобы убедиться, что поддерживается правильное равновесие.
Пара слов про дирижабли
За дирижаблями, возможно, снова будущее. Они как дроны, только могут быть огромными и висеть в воздухе неделями.
Я как-то обещал рассказать про советскую стратегическую концепцию о заправке дизельных подлодок с помощью дирижаблей. Дирижабль должен был стать мобильной базой и сразу разведпунктом. Но про это позже.
Чтобы разобраться, как вообще такая клюква возможна, давайте сначала разберёмся, что такое дирижабль.
Wikimedia Commons, Hindenburg disaster, 1937
Сначала посмотрите на картинку. Это катастрофа Гинденбурга в 1937 году. Можно сказать, что именно из-за неё кончилась эра пассажирских дирижаблей. Она ужасна и прекрасна одновременно.
Что такое дирижабль?
Это летательный аппарат легче воздуха, то есть летающий за счёт силы Архимеда.
Его просто вытесняет наверх до тех пор, пока вес, заключённый в его объёме, не будет равняться такому же весу воздуха, способного занять данный объём.
Упрощая, вы можете на земле наполнить шар гелием (менее плотным, чем окружающий воздух). Он поднимет вас до определённой высоты. Там, стравливая гелий, вы можете начать опускаться. Если ветер в нужную сторону (либо вы знаете высоту, где он в нужную сторону) — вы можете оказаться там, где нужно.
Естественно, в этом методе куча недостатков, и конструкцию можно докрутить.
Авария (1916). Здесь видно этот каркас.
Чтобы вы понимали перспективу дирижаблей в перевозках, уже в 30-е годы их крейсерская скорость была 120 километров в час. То есть весь трафик, который сейчас лежит на автодорогах и железных дорогах, можно было бы пустить воздухом. И именно таково было светлое будущее.
Подбираемся к связи с подлодками
В начале двадцатого века дирижабли активно использовали для военных действий. В Германии было 11 боевых дирижаблей. Радиус действия как у самолетов, высота 2400 метров, цели — бомбометание и разведка.
Однако оказалось, что всю эту конструкцию очень легко сбить. Попасть по дирижаблю просто, и даже десять камер не сильно помогут, если попадётся настойчивый пилот вражеского истребителя. Да и практика полётов Z-7 показала, что враги быстро это поняли.
А ещё дирижабль проще бомбить, чем расстреливать. Просто зашёл повыше — и под тобой объект размером с городскую площадь.
Но бои показали, что дирижабли тоже вполне могут преподнести пару сюрпризов. Например, сбросить балласт и резко «подпрыгнуть» выше доступной тогдашним истребителям высоты — это было ключевым фактором выживания. А ещё дирижабль мог спрятаться в облако и не высовываться. Ну и хорошее защитное вооружение позволяло более-менее внятно отбиваться от нескольких самолётов.
Наземные станции старались захватить ночью дирижабль прожектором, чтобы его было хорошо видно — и тогда ему крышка, потому что попасть могли почти все.
С другой стороны, напомню, дирижабли всё же обладают совершенно чудовищной грузоподъёмностью. А вот самолёты (и подлодки) тогда были очень и очень ограничены в плане радиуса действия. Начали пробовать прикручивать самолёты к дирижаблям. Сначала по три штуки:
Чёртовы протоссы
Теперь про подлодки. Тогда, в эпоху дирижаблей, у подлодок не было зенитного перископа. То есть никто не думал, что нужно будет смотреть наверх. Это был явный баг, и эксплоит очень быстро нашёлся — дирижабль мог часами и днями наблюдать за акваторией сверху, откуда было отлично видно всё то, что шастает под водой, на десятки метров.
Подлодки были тупо медленнее, чем дирижабли даже против умеренного ветра.
Но тоже не срослось, следующее поколение лодок уже было отлично оборудовано всем нужным.
В результате дирижабли вытеснили в оборону — они могли хорошо отражать атаки вражеских самолётов некоторое время, плюс обладали прекрасными возможностями для разведки, конкретно — прямого наблюдения. Последняя прекрасная доктрина — это использовать их как морские базы снабжения. Дизельные подлодки были не очень автономными, и во многом зависели от запаса топлива. Дирижабль мог висеть где нужно, издалека видеть корабли противника, давать наводку своим лодкам, дожидаться их возвращения с задания, заправлять с воздуха и снабжать — и уходить. Предполагалось даже, что будет специальная спускаемая корзина для этих действий — сам дирижабль мог оставаться очень высоко.
Но если в качестве разведки для наведения лодок их использовали, то вот в качестве дозаправщика — уже нет, насколько я понимаю.
Инфраструктура
Для хранения дирижабля нужен эллинг или причальная башня.
Вывод дирижабля «Московский химик-резинщик» из эллинга 1920-е
Немцы быстро поняли, что просто так дирижабль из эллинга вывести для решения боевых задач довольно сложно, поэтому использовали поворотные эллинги, позволяющие решить проблему бокового ветра.
На причальных башнях всё было хорошо — если не считать того, что те же немцы знатно обломались с русской зимой. Дело в том, что снег просто берёт и сажает дирижабль, если его чем-то не накрыть. Если снега чуть больше пары сантиметров — то заодно ещё и эпически калечит каркас.
С другой стороны, описан случай с R-101, который на причале выдержал ветер 153 км/ч. Это такой, который обычно уносит плохо закреплённые дома.
Для полноценной посадки крупного дирижабля и установки его в стационарную позицию нужна была команда в 300-700 человек.
Мобильная причальная башня
Теперь про то, почему они больше длинные, чем широкие на ретрофото. Тут тоже интересная история — поначалу в конструкции ориентировались на глубоководных рыб, и делали примерно 10 к 1 по длине. Потом начали проводить испытания в аэродинамических трубах и пришли к тому, что меньшее лобовое сопротивление достигается при соотношении 5 к 1.
Поздние дирижабли стали настолько большими, что их начали снабжать интеркомом — сначала акустическим, потом и электрическим.
Гинденбург
36 членов экипажа, 61 пассажир. 15 баллонов с инертным гелием, дирижабль (предположительно) мог удерживать позицию в воздухе при 6-7 пробитых баллонах. Скорость 135 км/ч. Это идеальный пассажирский лайнер люкс-класса. Он был «мостиком» через атлантический океан, использовался для регулярного пассажирского сообщения и был почти «Конкордом» тех лет. По шику. Вот тут в Вики заботливо наковыряны из разных пруфов и перечислены его полёты.
Проблема с Гинденбургом была только в том, что гелий никак не получалось достать, и вместо него решили использовать водород. Водород отличается от гелия тем, что радостно и очень громко жахает. Огромная ёмкость со взрывоопасным газом? Ну, тогда многим это казалось хорошей идеей. Надо было лишь слегка доделать конструкцию и правила, чтобы избежать проблем. Вот как описывает решение похожей проблемы Петр Павлович Ионов в книге «Дирижабли и их военное применение» (Государственное военное издательство, 1937, кстати, очень рекомендую как источник пруфов):
«Для предупреждения воспламенения горючего (газолин) кабины, в которых оно помещается, имеют специальное оборудование. Весь дирижабль вентилируется во избежание скапливания паров газолина, а электрическая проводка специально обеспечена от возможности коротких замыканий. Уменьшена также опасность электрических разрядов во время грозы тем, что все металлические части соединены между собою и могут реагировать, как клетка Фарадея, сильно рассеивая электрический разряд.»
То есть да, на Гинденбурге смонтировали хорошее пожаротушение, всем дали специальную форму, каблуки на обуви экипажа поменяли, чтобы не накапливалась статика от трения об пол, у пассажиров отбирали всё то, что могло стать причиной возгорания. Кроме сигар — их разрешалось курить в специальной изолированной по типу батискафа зоне. Не лишать же сигар благородных донов, правильно?
А тут результат расследования:
Группа ученых из Юго-Западного исследовательского института в городе Сан-Антонио в штате Техас сделала вывод, что возгорание на борту дирижабля, который вскоре после трагедии стали называть «Нацистским Титаником», произошло из-за статического электричества, которое возникло между наружной оболочкой дирижабля и каркасом в результате грозы. В это же время по неизвестной причине произошла утечка газа (вероятно, был поврежден один из баллонов с водородом) и газ проник в вентиляционные шахты.
Во время заземления посадочных канатов из-за разницы потенциалов между частями наружной оболочки и каркасом возникла искра, и воздухо-водородная смесь на борту дирижабля воспламенилась. Ранее немецкими и американскими учеными уже выдвигались версии об утечке газа, однако существовали разногласия в отношении того, что привело к его воспламенению.
Источник.
В результате погибли 13 пассажиров и 22 члена экипажа. Ещё сгорел один из наземных рабочих.
За посадкой наблюдали очень многие, поэтому есть видео. Это стабилизированная версия пары плёнок, сам момент горения примерно на 26-й секунде:
Надо сказать, что тогда на такие фото и видео реагировали совершенно иначе, чем сегодня. Публика не была приучена к таким зрелищам, и это вызывало неподдельный ужас. Естественно, получилась очень пугающая история, особенно с точки зрения продаж билетов в самый безопасный вид трансатлантического транспорта. И вот примерно так кончилась эра пассажирских дирижаблей.
Сейчас огромные воздушные шары никто не строит, но применение у этих аппаратов всё же есть. Как я говорил, это отличные «долгоиграющие» дроны. Например, с них можно раздавать интернет.