Як побудувати дирижабль? Що таке дирижабль? Чи потрібні вони в сучасному світі?

Дирижабль (від французького diriger - «управляти») - це самохідний літальний апарат, легший за повітря. Про його історію і способах самому побудувати цей літальний апарат, ми розповімо далі в статті.

елементи конструкції

Є три основних типи дирижаблів: м`які, напівтверді і жорсткі. Всі вони складаються з чотирьох основних частин:

• сигарообразной оболонки або повітряної кулі, заповненого газом, щільність якого менше щільності повітря;
• кабіни або гондоли, підвішеній під оболонкою, що служить для перевезення екіпажу і пасажирів;
• двигунів, що приводять в рух пропелери;
• горизонтальних і вертикальних рулів, які допомагають направляти дирижабль.

Що таке м`який дирижабль? Це повітряна куля з кабіною, прикріпленою до нього за допомогою канатів. Якщо газ випустити, то оболонка втратить свою форму.

Напівжорсткий дирижабль (фото його приведено в статті) також залежить від внутрішнього тиску, яке підтримує його форму, але у нього ще є структурний металевий кіль, який проходить в поздовжньому напрямку вздовж підстави аеростата і підтримує кабіну.

Жорсткі дирижаблі складаються з легкого каркаса з алюмінієвого сплаву, покритого тканиною. Герметичними вони не є. Всередині цієї структури знаходиться кілька повітряних куль, кожен з яких може окремо заповнюватися газом. Літальні апарати даного типу зберігають свою форму, незалежно від ступеня наповненості балонів.

Які гази застосовуються?

Зазвичай для підйому дирижаблів використовуються водень і гелій. Водень є найлегшим відомим газом і, таким чином, він має велику вантажопідйомність. Однак він легко запалюється, що стало причиною багатьох фатальних катастроф. Гелій ж не такий легкий, але набагато безпечніше, так як не горить.

Газосодержащей балони ранніх дирижаблів виготовлялися з бавовняної тканини, просоченої гумою, яка була, в кінцевому рахунку, витіснена синтетичними тканинами, такими як неопрен і лавсан.

Історія створення

Перший успішний дирижабль був побудований в 1852 році у Франції Анрі Гіффардом. Він створив 160-кілограмовий паровий двигун, здатний розвивати потужність в 3 л. с., яких було досить для приведення в рух великого пропелера зі швидкістю 110 оборотів в хвилину. Для того щоб підняти вагу силової установки, він заповнив 44-метровий балон воднем і, стартувавши з паризького іподрому, полетів зі швидкістю 10 км / год, подолавши відстань близько 30 км.

У 1872 році німецький інженер Пауль Хаенляйн вперше встановив і використав на дирижаблі двигун внутрішнього згоряння, паливом для якого служив газ з балона.

У 1883 році французи Альберт і Гастон Тіссандье першими успішно управляли аеростатом, який приводився в рух за допомогою електричного мотора.

Перший жорсткий дирижабль з корпусом з алюмінієвого листа був побудований в Німеччині в 1897 році.

Альберто Сантос-Дюмон, уродженець Бразилії, що жив в Парижі, встановив низку рекордів на серії збудованих ним з 1898 по 1905 рік, 14 нежорстких дирижаблів з приводом від двигунів внутрішнього згоряння.

Граф фон Цепелін

Найуспішнішим оператором жорстких аеростатів з мотором був німець Фердинанд граф фон Цепелін, який побудував в 1900 р свій перший дирижабль. Що таке LZ-1? Luftschiff Zeppelin, або повітряне судно Цепеліна, - це технічно складний корабель, довжиною 128 м і діаметром 11,6 м, який був зроблений з алюмінієвого каркаса, що складається з 24 поздовжніх балок, з`єднаних 16 поперечними кільцями, і приводився в рух двома двигунами, потужністю 16 л. с.

Літальний апарат міг розвинути швидкість до 32 км / ч. Граф продовжував удосконалювати конструкцію під час першої світової війни, коли багато хто з його дирижаблів (звані Цепелін) використовувалися для бомбардування Парижа і Лондона. Літальні апарати даного типу також застосовувалися союзниками під час Другої світової війни, в основному, для протичовнового патрулювання.

У 20-е і 30-е роки минулого століття, в Європі і Сполучених Штатах будівництво дирижаблів тривало. У липні 1919 р британський літальний апарат R-34 двічі здійснив трансатлантичний переліт.

Підкорення Північного полюса

У 1926 році італійський напівтвердий дирижабль (фото приведено в статті) «Норвегія» був успішно використаний Роальд Амундсеном, Лінкольн Еллсворт і генералом Умберто Нобіле для дослідження Північного полюса. Наступну експедицію, вже на іншому повітряному кораблі, очолив Умберто Нобіле.

В цілому він планував здійснити 5 польотів, але дирижабль, побудований в 1924 р, зазнав аварії в 1928. Операція по поверненню полярних дослідників зайняла більше 49 днів, в ході якої загинуло 9 рятувальників, включаючи Амундсена.

Як називався дирижабль 1924 роки? Четвертий повітряний транспорт серії N, побудований за проектом і на заводі Умберто Нобіле в Римі, отримав назву «Італія».

Відео: У Долгопрудном хочуть відродити будівництво дирижаблів

період розквіту

У 1928 р німецький повітроплавець Хуго Еккенер побудував дирижабль «Граф Цепелін». До виведення з експлуатації, дев`ять років тому, він зробив 590 рейсів, в тому числі 144 трансокеанських переходів. У 1936 р Німеччина відкрила регулярні трансатлантичні пасажирські перевезення на «Гінденбург».

Незважаючи на ці досягнення, в кінці 1930-х років дирижаблі світу практично перестали випускатися через їх високу вартість, малій швидкості, а також уразливості від штормової погоди. Крім того, низка катастроф, найвідоміша з яких - вибух заповненого воднем «Гінденбурга» в 1937 р, в поєднанні з досягненнями в літакобудуванні в 30-х і 40-х рр. зробили цей вид транспорту комерційно застарілим.

прогрес технології

Газові балони багатьох ранніх дирижаблів робилися з так званої «шкіри золотобойца»: коров`ячі кишки відбивалися, а потім розтягувалися. На створення одного літального апарату було потрібно двісті п`ятдесят тисяч корів.

Під час Першої світової війни Німеччина і її союзники припинили виробництво ковбасних виробів, щоб було достатньо матеріалу для виробництва повітряних кораблів, за допомогою яких проводилися бомбардування Англії. Досягнення в технології виробництва тканини, в тому числі, завдяки винаходу в 1839 р вулканізованої гуми американським торговцем Чарльзом Гудьіром, викликало вибух інновацій в дирижаблебудуванням. На початку тридцятих років ВМС США побудували два «літаючих авіаносця» «Акрон» і «Макон», чиї корпусу відкривалися, випускаючи флот літаків-винищувачів F9C Sparrowhawk. Кораблі розбилися після попадання в шторм, так і не встигнувши довести свою боєздатність.

Рекорд світу за тривалістю польоту був встановлений в 1937 р аеростатом «СРСР-В6 Осоавиахим». Літальний апарат провів у повітрі 130 ч 27 хв. Міста, які відвідав за час польоту дирижабль - Нижній Новгород, Білозерськ, Ростов, Курськ, Воронеж, Пенза, Долгопрудний і Новгород.

захід аеростатів

Потім дирижаблі зникли. Так, 6 травня 1937 року «Гінденбург» вибухнув над Лейкхерсті в штаті Нью-Джерсі - в кулі вогню загинули 36 пасажирів і членів екіпажу. Трагедія була знята на кіноплівку, і світ побачив, як вибухнув німецький дирижабль.

Що таке водень, і як він небезпечний, стало зрозуміло всім, а ідея, що люди можуть комфортно пересуватися під ємністю з цим газом, в одну мить стала неприйнятною. У сучасних літальних апаратах цього типу використовується тільки гелій, який не запалюється. Дедалі популярнішими і економічними ставали літаки, такі як швидкісні «літаючі човни» компанії Pan American Airways.

Сучасні інженери, які займаються проектуванням літальних апаратів цього типу, нарікають на те, що до 1999 року, коли була опублікована збірка статей про те, як побудувати дирижабль під назвою «Технологія дирижабля», єдиним доступним підручником була книга «Проектування повітряного судна» Чарльза Берджесса , що вийшла в 1927 р

сучасні розробки

Зрештою, дизайнери дирижаблів відмовилися від ідеї перевезення пасажирів і зосередили зусилля на вантажоперевезеннях, які сьогодні недостатньо ефективно здійснюються залізницями, автомобільним і морським транспортом, і недосяжні в багатьох районах.

Відео: ЯКА ВЛАДА РОСІЇ? ЧОМУ США БОЇТЬСЯ РОСІЇ? ВСЕ ВІДПОВІДІ У ЦЬОМУ ВІДЕО.11.01.2017

Набирають обертів кілька перших таких проектів. У сімдесятих Вільям Міллер, колишній льотчик-винищувач військово-морського флоту США, в Нью-Джерсі зазнав корабель аеродинамічній дельтоподібного форми під назвою Aereon 26. Але кошти у Міллера закінчилися після першого ж випробувального польоту. Створення прототипу вантажного повітряного судна вимагає величезних капіталовкладень, а потенційних покупців було недостатньо.

У Німеччині Cargolifter A. G. дійшов до будівництва найбільшого в світі окремого будинку довжиною понад 300 м, в якому компанія планувала побудувати гелевий напівтвердий вантажний дирижабль. Що таке бути піонером у цій галузі повітроплавання стало ясно в 2002 році, коли компанія, зіткнувшись з технічними складнощами і обмеженим фінансуванням, подала заяву про банкрутство. Ангар, розташований біля Берліна, пізніше був перетворений в найбільший критий аквапарк в Європі «Тропічні острови».

У гонитві за першістю

Нове покоління інженерів-конструкторів, деякі з яких підкріплені значними урядовими і приватними інвестиціями, переконане, що, з огляду на доступність нових технологій і нових матеріалів, суспільство зможе виграти від будівництва дирижаблів. У березні минулого року Палата представників США організувала засідання, присвячене даному виду повітряного транспорту, метою якого було прискорення процесу їх розвитку.

Протягом останніх років розробкою дирижаблів займалися аерокосмічні важковаговики Boeing і Northrop Grumman. Росія, Бразилія і Китай побудували або розробляють власні прототипи. Канада створила проекти кількох повітряних суден, в тому числі «Сонячного корабля», який виглядає як роздутий стелс-бомбардувальник з сонячними батареями, розташованими по всій верхній частині заповнених гелієм крил. Всі беруть участь в гонці, щоб стати першими і монополізувати ринок вантажоперевезень, який може вимірюватися мільярдами доларів. В даний час найбільшу увагу привертають три проекти:

• англійська Airlander 10, компанії Hybrid Air Vehicles - на даний момент найбільший дирижабль в світі;
• LMH-1, компанії «Локхід-Мартін»;
• Aeroscraft, компанії Worldwide Aeros Corp, створеної іммігрантом з України Ігорем Пастернаком.

Керований по радіо аеростат своїми руками

Щоб оцінити проблеми, що виникають при будівництві літальних апаратів даного типу, можна побудувати дирижабль дитячий. Його розміри менше, ніж у будь-якої моделі, яку можна придбати, і він пропонує кращі поєднанням стабільності і маневреності.

Для створення мініатюрного дирижабля будуть потрібні наступні матеріали:

• Три мініатюрних мотора вагою 2,5 г або менше.
• Мікроприймача вагою до 2 г (наприклад, DelTang Rx33, який, поряд з іншими частинами, можна придбати в спеціалізованих онлайн-магазинах, таких як Micron Radio Control, Aether Sciences RC або Plantraco), що працює від однієї літій-полімерної осередки. Слід переконатися в сумісності конекторів двигуна і приймача, інакше буде потрібно необхідність в пайку.
• Сумісний передавач з трьома або більше каналами.
• LiPo-акумулятор ємністю 70-140 мАг і відповідне зарядний пристрій. Щоб загальна вага не перевищував 10 г, потрібно батарея вагою до 2,5 м Велика ємність акумулятора забезпечить більшу тривалість польоту: при 125 мАг можна легко домогтися його тривалості в 30 хв.
• Провід, що з`єднують акумулятор з приймачем.
• Три невеликих пропелера.
• Вуглецевий стрижень (1 мм), довжиною 30 см.
• Шматок депрона 10 х 10 см.
• Целофан, скотч, суперклей і ножиці.

Відео: Tales Boyarshinova

Потрібно придбати повітряну кульку з латексу, наповнений гелієм. Підійде стандартний або будь-який інший, вантажопідйомність якого буде не менше 10 м Для досягнення бажаного ваги додається баласт, який знімається в міру витоку гелію.

Компоненти прикріплюють до стрижня за допомогою скотча. Передній мотор служить для руху вперед, а задній встановлюється перпендикулярно. Третій двигун розміщується у центра ваги і спрямований вниз. Пропелер до нього кріпиться протилежною стороною, щоб він міг штовхати дирижабль вгору. Мотори слід приклеїти суперклеєм.

Прикріпивши хвостовий стабілізатор, можна значно поліпшити пересування вперед, так як пропелер підйому надає невелике обертальний рух, а хвостовий ротор занадто потужний. Його можна зробити їх депрона і прикріпити скотчем.

Рух вперед повинно компенсуватися невеликим підйомом.

Крім того, на дирижабль можна встановити недорогу камеру, наприклад, використовувану в брелоках.