Хабрахабр

Пара слов про дирижабли

За дирижаблями, возможно, снова будущее. Они как дроны, только могут быть огромными и висеть в воздухе неделями.

Дирижабль должен был стать мобильной базой и сразу разведпунктом. Я как-то обещал рассказать про советскую стратегическую концепцию о заправке дизельных подлодок с помощью дирижаблей. Но про это позже.

Чтобы разобраться, как вообще такая клюква возможна, давайте сначала разберёмся, что такое дирижабль.


Wikimedia Commons, Hindenburg disaster, 1937

Это катастрофа Гинденбурга в 1937 году. Сначала посмотрите на картинку. Она ужасна и прекрасна одновременно.
Можно сказать, что именно из-за неё кончилась эра пассажирских дирижаблей.

Что такое дирижабль?

Это летательный аппарат легче воздуха, то есть летающий за счёт силы Архимеда.

Его просто вытесняет наверх до тех пор, пока масса, заключённая в его объёме, не будет равняться такой же массе воздуха, способного занять данный объём.

Он поднимет вас до определённой высоты. Упрощая, вы можете на земле наполнить шар гелием (менее плотным, чем окружающий воздух). Если ветер в нужную сторону (либо вы знаете высоту, где он в нужную сторону) — вы можете оказаться там, где нужно. Там, стравливая гелий, вы можете начать опускаться.

Естественно, в этом методе куча недостатков, и конструкцию можно докрутить.

  • Во-первых, управление высотой можно делать не только выпуском газа, но и изменением его объёма или температуры. Горячий газ более разрежен, то есть обладает большей подъёмной силой.
  • Во-вторых, можно и нужно взять с собой специальный груз — балласт. И добавить рули глубины.
  • В-третьих, можно на всю эту штуку поставить рули поворота, которые помогут крутиться в воздухе — и получить почти парусник, способный ходить широкими галсами, то есть двигаться уже почти в любую сторону.
  • Если повесить на получившуюся конструкцию ещё и огромные винты с двигателями, то получится уже не просто воздушный шар или змейковый аэростат, а настоящий дирижабль.

Именно рули поворота и движущие винты делают дирижабль дирижаблем. Цепеллином в русской классификации же называют такой дирижабль, у которого жёсткий каркас (чаще всего они делались из дюраля). То есть да, можно было надуть железную банку из-под газировки размером с площадь города так, что она взлетала. Вообще, конечно, Цепеллин — это фамилия производителя Фердинанда, но название устоялось.

Здесь видно этот каркас.
Авария (1916).

Получается удивительное летательное средство. Что получается? Очень безопасное в плане посадки — если на высоте что-то откажет, то эта штука просто плавно сядет, а не разобьётся. Очень большой грузоподъёмности, измеряемой десятками тонн. Как быстро обнаружили военные — бесшумное и не светящееся, что делает его идеальным кандидатом в бомбардировщики. С хорошим резервированием — можно собрать газ не в одну камеру, а сразу в 5-6 камер. Кстати, прихваченных с собой бомб хватит разровнять полгорода, а не квартал-другой.

То есть весь трафик, который сейчас лежит на автодорогах и железных дорогах, можно было бы пустить воздухом. Чтобы вы понимали перспективу дирижаблей в перевозках, уже в 30-е годы их крейсерская скорость была 120 километров в час. И именно таково было светлое будущее.

Гипотетическое.

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.

На борт можно взять на два порядка больше бомб, чем на самый большой самолёт-бомбардировщик. Представьте, это такая здоровенная летающая крепость. Прямо идиллия мира из аниме Last Exile. Поставить по периметру гондолы пулемётные гнёзда, взять топлива и запасов на месяц — и начать двигаться к цели. Особенно как вспомнить концепции расчётов битв «наш дирижабль против вражеского бортом к борту» — тактиками продумывались и абордажи, и прочие прелести, возможно, знакомые вам по уже упомянутому аниме.

Но не сложилось.

Попасть по дирижаблю просто, и даже десять камер не сильно помогут, если попадётся настойчивый пилот вражеского истребителя. Однако оказалось, что всю эту конструкцию очень легко сбить. Да и практика полётов Z-7 показала, что враги быстро это поняли.

Просто зашёл повыше — и под тобой объект размером с городскую площадь. А ещё дирижабль проще бомбить, чем расстреливать.

Например, сбросить балласт и резко «подпрыгнуть» выше доступной тогдашним истребителям высоты — это было ключевым фактором выживания. Но бои показали, что дирижабли тоже вполне могут преподнести пару сюрпризов. Ну и хорошее защитное вооружение позволяло более-менее внятно отбиваться от нескольких самолётов. А ещё дирижабль мог спрятаться в облако и не высовываться.

Наземные станции старались захватить ночью дирижабль прожектором, чтобы его было хорошо видно — и тогда ему крышка, потому что попасть могли почти все.

А вот самолёты (и подлодки) тогда были очень и очень ограничены в плане радиуса действия. С другой стороны, напомню, дирижабли всё же обладают совершенно чудовищной грузоподъёмностью. Сначала по три штуки: Начали пробовать прикручивать самолёты к дирижаблям.


Чёртовы протоссы

Кому интересна история воздушных авианосцев — можно посмотреть ещё чуть больше картинок тут, там есть поражающая воображение фотография десанта истребителей с борта большого дирижабля. А потом больше. Как высыпать на город пару тысяч дронов с распознаванием лиц и маленькими зарядами взрывчатки.

Верхней части цепеллинов хватало даже для организации посадочной полосы, как на авианосцах, но о боевой реализации этих планов я не знаю.

Тогда, в эпоху дирижаблей, у подлодок не было зенитного перископа. Теперь про подлодки. 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. То есть никто не думал, что нужно будет смотреть наверх.

Подлодки были тупо медленнее, чем дирижабли даже против умеренного ветра.

Примерно тогда же начали появляться первые управляемые торпеды (по кабелю), которые можно было бы отлично наводить с дирижаблей. На подлодках не было оружия против такой летающей фигни, а у дирижабля были бомбы.

Но тоже не срослось, следующее поколение лодок уже было отлично оборудовано всем нужным.

Последняя прекрасная доктрина — это использовать их как морские базы снабжения. В результате дирижабли вытеснили в оборону — они могли хорошо отражать атаки вражеских самолётов некоторое время, плюс обладали прекрасными возможностями для разведки, конкретно — прямого наблюдения. 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. Дизельные подлодки были не очень автономными, и во многом зависели от запаса топлива. 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.

Дело в том, что снег просто берёт и сажает дирижабль, если его чем-то не накрыть. На причальных башнях всё было хорошо — если не считать того, что те же немцы знатно обломались с русской зимой. Если снега чуть больше пары сантиметров — то заодно ещё и эпически калечит каркас.

Это такой, который обычно уносит плохо закреплённые дома. С другой стороны, описан случай с R-101, который на причале выдержал ветер 153 км/ч.

Для полноценной посадки крупного дирижабля и установки его в стационарную позицию нужна была команда в 300-700 человек.


Мобильная причальная башня

Тут тоже интересная история — поначалу в конструкции ориентировались на глубоководных рыб, и делали примерно 10 к 1 по длине. Теперь про то, почему они больше длинные, чем широкие на ретрофото. 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 инернтым 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.

Водород отличается от гелия тем, что радостно и очень громко жахает. Проблема с Гинденбургом была только в том, что гелий никак не получалось достать, и вместо него решили использовать водород. Ну, тогда многим это казалось хорошей идеей. Огромная ёмкость со взрывоопасным газом? 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): Надо было лишь слегка доделать конструкцию и правила, чтобы избежать проблем.

Весь дирижабль вентилируется во избежание скапливания паров газолина, а электрическая проводка специально обеспечена от возможности коротких замыканий. «Для предупреждения воспламенения горючего (газолин) кабины, в которых оно помещается, имеют специальное оборудование. 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.»

Кроме сигар — их разрешалось курить в специальной изолированной по типу батискафа зоне. То есть да, на Гинденбурге смонтировали хорошее пожаротушения, 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. Не лишать же сигар благородных донов, правильно?

Вот тут куча версий.

А тут результат расследования:

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. 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. 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.

Это стабилизированная версия пары плёнок, сам момент горения примерно на 26-й секунде: За посадкой наблюдали очень многие, поэтому есть видео.

Публика не была приучена к таким зрелищам, и это вызывало неподдельный ужас. Надо сказать, что тогда на такие фото и видео реагировали совершенно иначе, чем сегодня. И вот примерно так кончилась эра пассажирских дирижаблей. Естественно, получилась очень пугающая история, особенно с точки зрения продаж билетов в самый безопасный вид трансатлантического транспорта.

Как я говорил, это отличные «долгоиграющие» дроны. Сейчас огромные воздушные шары никто не строит, но применение у этих аппаратов всё же есть. Например, с них можно раздавать интернет.

Всё, я рассказал про дирижабли )

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть