Дирижабли и их военное применение

Введение

Дирижабль принадлежит к типу воздушных судов легче воздуха в отличие от аппаратов тяжелее воздуха, которыми являются например самолеты. В то время как аппараты тяжелее воздуха приобретают подъемную силу благодаря поступательному движению с большой скоростью, сообщаемой аппарату посредством мощного двигателя, суда легче воздуха получают подъемную силу помощью наполнения их газом, более легким чем воздух[1]. Подъем, спуск, а также сохранение ими устойчивого положения в воздухе происходят согласно закону Архимеда, который гласит, что всякое тело, погруженное в жидкость или газ, испытывает давление, вытесняющее его вверх и равное весу жидкости или газа (воздуха) в объеме этого тела. Выпуская наружу некоторое количество газа, воздушное судно этого типа можно заставить опуститься до слоя воздуха, обладающего такой плотностью и весом, что вытесненный объем его будет равен по весу воздушному судну, в результате чего последнее останется в устойчивом равновесии, т. е. не будет ни подниматься, ни опускаться.

Если про самолет говорят, что он летает, то про аппараты легче воздуха уместнее говорить, что они «плавают» в воздухе, чему и соответствует наименование «воздухоплавательные аппараты».

Как самолеты, так и дирижабли являются средствами воздушного передвижения, продолжающими развиваться и совершенствоваться. Но в силу того, что технические основы полета тех и других совершенно различны, естественно возникает вопрос о сравнении свойств самолетов и дирижаблей.

Самолет держится в воздухе благодаря большой поступательной скорости. Это является источником всех трудностей и сложности полета на самолете. Чтобы взлететь в воздух, самолету надо разбежаться, для чего нужно хорошее, ровное поле. Вследствие того что самолет не может неподвижно держаться в воздухе, а должен все время иметь большую поступательную скорость, посадка его на землю является очень трудной и сложной операцией. Всякая канавка, бугорок, недостаточные размеры площади, на которую производится посадка, всякая малейшая оплошность летчика могут привести к полному разрушению самолета, а порой и к гибели экипажа.

Всякое уменьшение скорости в полете меньше предельной для данного типа самолета приводит к тому, что он прекращает движение и падает. Если это происходит низко над землей, то это падение опять-таки может закончиться гибелью и машины и экипажа. Порча мотора немедленно влечет за собою необходимость посадки. Иногда это происходит над таким районом (горы, город и т. д.), где без гибели или тяжелых ранений экипажа в большинстве случаев эта посадка невозможна.

Самолет может держаться в воздухе, пока работает мотор. Время же работы мотора определяется наличием на самолете запаса бензина, который всегда имеется лишь в ограниченном количестве.

Дирижабль же «плавает» в воздухе. Благодаря подъемной силе газа он может вертикально подниматься вверх, может по желанию или в случае остановки имеющихся у него моторов, работой которых он приобретает поступательное движение, совершенно остановиться в воздухе и не падать. Он значительно грузоподъемнее самолета, имеет возможность совершать продолжительные безостановочные перелеты, выгодно используя попутные ветры.

Посадка в тумане для самолета как правило сопряжена с аварией или полной гибелью; для дирижабля туман — лишь затруднение, которое не делает однако посадку невозможной. Взлет в тумане для самолета также на много сложнее и опаснее, чем для дирижабля.

Плавающих в воздухе аппаратов существует в настоящее время три вида: сферические аэростаты, привязные змейковые аэростаты и управляемые аэростаты, или дирижабли.

Сферический аэростат (рис. 1) представляет собой шар, наполненный газом легче воздуха. Сферический аэростат поднимается до высоты, на которой его вес будет равен весу воздуха, вытесненному аэростатом. Это равновесие наступает благодаря тому, что с высотой воздух становится менее плотным и вес вытесняемого аэростатом воздуха уменьшается. Для спуска — пилоты, сидящие в привязанной к шару корзине, понемногу выпускают из шара газ, уменьшая таким образом подъемную силу. В горизонтальной плоскости сферический аэростат может перемещаться только силой ветра.

Рис. 1. Сферический аэростат.

Привязной змейковый аэростат (рис. 2) имеет обычно форму удлиненного элипсоида[2], несколько изогнутую, и так же, как сферический аэростат, наполняется газом легче воздуха. Привязной аэростат под действием ветра получает дополнительную подъемную силу по принципу змея, отсюда и его название «змейковый». Наматывая или разматывая трос лебедкой, дают возможность змейковому аэростату подниматься или же опускают его.

Рис. 2. Привязной змейковый аэростат.

Управляемые аэростаты (дирижабли) отличаются от первых двух типов воздухоплавательных аппаратов тем, что имеют собственное поступательное движение, которое приобретается посредством тяги воздушных винтов, вращаемых мощными двигателями, устанавливаемыми на дирижабле. Для перемены направления полета на дирижабле имеются рули поворота, устроенные и действующие на подобие корабельных рулей с той естественной разницей, что на рули вместо воды действует (давит) сильный встречный поток воздуха, создаваемый поступательным движением дирижабля Подъем вверх или опускание вниз дирижабль может выполнять двумя способами. Первый — это маневрирование балластом и газом: сбрасывая за борт ту или иную часть балласта (мешки с песком, вода), дирижабль можно заставить подниматься; выпуская понемногу газ, можно уменьшить подъемную силу, в результате чего дирижабль опустится. Второй способ осуществляется действием горизонтальных рулей, или иначе — «рулей глубины». Действие их основано на том же принципе, что и рулей поворота, но первые поставлены на дирижабле вертикально и поворачиваются вправо и влево; вторые же укреплены горизонтально и поворачиваются вниз и вверх, заставляя дирижабль снижаться или итти на подъем.

В строительстве дирижаблей установились три отличных друг от друга системы: жесткая, полужесткая и мягкая.

Жесткие — обычно крупные дирижабли — имеют жесткий каркас, разделенный на ряд газовых отделений (отсеков), внутри которых помещаются отдельные баллоны с газом. Каркас обтягивается полотном (за последнее время стал применяться листовой дюраль).

Полужесткие — имеют мягкую оболочку и при ней жесткую опору в виде специальной примкнутой к оболочке стрелы и платформы. Такую же роль выполняют длинная гондола и несколько жестких распорок внутри дирижабля. Назначение этих креплений — обеспечить неизменность формы дирижабля, что достигается еще наличием внутри дирижабля баллонетов — особых мешков, помещаемых внутри оболочки и надуваемых воздухом[3].

Мягкие — с мягкой оболочкой при полным отсутствии в ней жестких частей и с короткой, низко подвешенной к оболочке гондолой. Неизменность формы оболочки достигается наличием только одного или нескольких баллонетов.