Structura aeronavelor moderne și datele lor

1. Dirijabile cu sistem soft

Dirijabilele cu sistem soft nu au elemente de fixare rigide sau bare în carcasa de gaz. Carcasa aeronavelor cu sistem moale este o țesătură cauciucată cu mai multe straturi. Cusăturile părților individuale ale unei astfel de cochilii sunt sigilate cu grijă atunci când sunt cusute. Forma generală Dirijabilul este aproape în formă de lacrimă, adică ceva mai groasă în partea din față și cu o parte din spate mare ascuțită pentru o mai mare raționalizare. Întrucât în ​​cazul deflexiunii cochiliei și, ca urmare, a unei modificări a formei dirijabilului, acesta din urmă își pierde calitățile aerodinamice calculate, devine greu de controlat sau indisciplinat, ceea ce duce adesea la moarte, este clar că este absolut necesar să se mențină constanța formei aeronavei în sine.

Acest lucru se realizează prin airbag-uri speciale numite baloane plasate în interiorul carcasei de gaz.

În cazul unei scurgeri mari de gaz, încrețirea sau deformarea carcasei moi a aeronavei, baloanele pot fi umflate cu aer atât de mult încât, extinzându-se, comprimă gazul de ridicare din dirijabil, iar presiunea restabilită a gazului se va nivela din nou. profilul exterior al aeronavei. Pentru o introducere mai detaliată a structurii dirijabililor sistemului soft, oferim o descriere a noului dirijabil modern modern al sistemului specificat al flotei aeriene britanice, cunoscut sub numele de marcă AD-I.

Carcasa dirijabilului AD-I este acoperită cu o compoziție de aluminiu, care împiedică în mod semnificativ încălzirea dirijabilului de către soare. Deoarece partea de prova are cea mai mare presiune în timpul zborului, în dirijabilul AD-I este întărită cu 24 de nervuri de lemn, înfășurate cu bandă lipită și cusute în carcasă; Coastele converg spre capul metalic nazal. AD-I are două baloane: față și spate. Aerul este pompat în baloane printr-o capcană de aer specială, care poate fi instalată în fluxul aruncat de elice. Dacă este necesară manevrarea baloanelor când motorul este oprit și nu există nicio mișcare înainte, se folosește un compresor suplimentar de 1 litru pentru a umfla baloanele. s., conectat printr-o conductă la conducta principală de aer.

Pilotul are capacitatea de a regla umflarea baloanelor din față și din spate după bunul plac. Capacitatea ambelor baloane atinge 28% din volumul total al carcasei dirijabilului (Fig. 7).

Orez. 7. Diagrama dirijabilului AD-I soft system (engleză): 1 - coaste nazale; 2 - bandă lacrimală: 3 și 13 - baloane; 4 - frânghie de talie; 5, 9, 11 - cablu de supapă; 6 - schi; 7 - rack la care este atașat fuzelajul; 8 - suflante; 10 - conductă de aer către baloane; 12 - centrul forței de ridicare: 14 - împingere către lift; 15 - stabilizator și lift; 16 - tijă cârmă; 17a - chila; 17b - cârmă (viraj); A - supape de aer; G 1 - robinet de gaz manevrabil; G 2 - supapă de gaz automată și 18 - fuzelaj.

Dirijabilul are 2 supape de gaz. Prima supapă este manevrabilă, situată în partea superioară a carcasei, iar a doua este automată, situată în spate, în partea inferioară a carcasei. Această supapă se deschide când presiunea crește la 40 mm coloană de apă. Baloanele de jos au supape de aer controlate de pilot. În partea din față a carcasei aeronavei există un așa-numit „dispozitiv de spargere” care permite eliberarea rapidă a gazului, dacă este necesar.

Gondola este similară ca aspect cu fuselajul (cadru) unui avion. Are bare de molid și este acoperită cu placaj. Gondola este suspendată de carcasă cu cabluri flexibile de oțel. Pe dirijabil, în fața telegondolei, este instalat un motor Hornet, de 75 CP. pp., răcire cu aer. Țevile de evacuare trec pe sub nacelă. Pe lângă echipaj, gondola conține combustibil și lubrifiant pentru motoare, precum și apă de balast.

În partea de jos a telegondolei se află un schi special atașat de bare de oțel. Schiul este confectionat din frasin si legat cu metal. Scopul schiului este de a proteja elicea împotriva ruperii atunci când dirijabilul coboară la sol. Pe balustradele telegondolei sunt întărite: un ghidaj, o ancoră și saci de balast cu nisip. Pentru a proteja împotriva descărcărilor electrice, toate piesele metalice ale aeronavei sunt conectate sârmă de cupru. Dirijabilul ridică doar 3 persoane.

Volumul obișnuit al aeronavelor moi nu este mai mare de 6000 de metri cubi. m. Cele mai mari tipuri de aeronave moi în ceea ce privește volumul, de obicei, nu depășesc 15.000 de metri cubi. m, care se explică prin dificultatea extremă de a menține constanța formei dirijabilului, care crește odată cu dimensiunea aeronavei.

Datele pentru dirijabilele moderne sunt prezentate în Tabelul 12.

Tabelul 12. Date de la avioanele moderne soft

O tara Numele aeronavei Anul de construcție Motor si putere in CP. Cu. Volumul în metri cubi m Încărcătură utilă Echipajul Viteza in km/h Durata zborului pe oră Scop
Anglia AD-I 1928/29 Hornet 75 1700 680 kg 2–3 Cel mai 80 15
Anglia Comercial-Ershen 1928 - 6240 - - Kreisersk. 56 - Instruire
Franţa Zodiac-Vest 1925 2 spaniolă pentru 150 4000 1,7 t - 85 - Militar (naval)
STATELE UNITE ALE AMERICII TS-6 1928 2 Wright 150 fiecare 5600 1,8 t 10 96 21 Instruire
Germania. Raab-Katzenstein 27 - Anzani 35 1435 0,5 t 4 70 9 Publicitate

2. Dirigibile semirigide

Dirijabilele unui sistem semirigid diferă structural de dirijabilele unui sistem moale prin prezența elementelor de fixare rigide a carcasei. Aceste elemente de fixare în tipurile originale erau sub formă de tije care rulau de-a lungul fundului dirijabilului. În aeronavele moderne cu design semirigid, semirigiditatea este obținută printr-o platformă specială care rulează de-a lungul întregii părți inferioare a carcasei dirijabilului. Fixările suplimentare pentru dirijabilele unui sistem semirigid, care asigură o mai mare conservare a formei carcasei dirijabilului decât pentru dirijabilele unui sistem soft, le permit să fie construite mai mari decât dirijabilele cu sisteme moi. Volumul lor ajunge la 50.000 de metri cubi. m. Desigur, viteza, capacitatea de transport, raza de acțiune, altitudinea posibilă de zbor și, în același timp, costul și complexitatea construcției sunt mai mari decât cele ale aeronavelor cu sistem soft (Fig. 8).

Orez. 8. Dirijabil francez semirigid Zodiac V-10.

Designul general al unui dirijabil modern al unui sistem semirigid și unele detalii ale dispozitivului pot fi înțelese din proiectarea dirijabilului italian al unui sistem semirigid numit „Norvegia”, renumit pentru zborul său către Polul Nord, ca precum și dirijabilul „Italia” de designer și șofer Umberto Nobile. În loc de o cameră de gaz solidă, Nobile a introdus mai multe compartimente în aeronavele sale, comunicând între ele prin mici deschideri. Părțile de prova și pupa ale aeronavei au elemente de prindere sub formă de leagăn.

În partea de jos a aeronavei, de-a lungul întregului său carcasă, se află o sarpă triunghiulară din țevi de oțel. Motoarele sunt scoase din cabină și plasate în instalații speciale atașate la colțurile superioare ale fermei. În interiorul sarpentei, care formează un fel de coridor, sunt amenajate cabine pentru echipaj, se depozitează balast, combustibil, alimente etc. Scopul fermei, pe lângă fixare, este de a transmite uniform de-a lungul carcasei sarcina motoarelor, a gondolei și a încărcăturii plasate în ferme (coridorul) propriu-zis.

O centură este cusută în partea superioară a carcasei, din care cablurile trec în interiorul carcasei pentru a distribui suspensia.

Gondola este atașată direct de fermă. Acesta adaposteste cabina capitanului, cabina, bucataria si toaleta (structura cabinetului - Fig. 9). Baloanele cu aer ale aeronavei Nobile sunt plasate sub cadru. Aerul este pompat în baloane printr-o gaură din nasul aeronavei automat în timpul zborului.

Orez. 9. Vedere interioară a cabinei căpitanului aeronavei italiene „Italia”.

Tabelul 13. Date despre aeronavă semi-rigidă

Numele și motorul aeronavei Lungimea in m Înălțimea în m Lățimea în m Volumul în metri cubi m Forța de ridicare în t Echipajul Viteza maxima in km/h
Italia
Nr. 1 3 motoare de 250 CP. Cu. (Dirijabilul lui Nobile numit "Italia") 105 26 19,5 19000 25 20 100
Franţa
Zodiac V-10 - - - 3400 - 4 95

În fig. 10 - vedere generală a dirijabilului „Italia” în zbor.

Orez. 10. Forma generală dirijabil „Italia” în zbor.

3. Dirijabile cu sistem rigid

Principala diferență dintre dirijabilele cu sistem rigid este prezența unui cadru (cadru) rigid, datorită căruia este posibil să se mențină forma neschimbată a dirijabilului. Cadrul este de obicei realizat din țevi sau benzi de duraluminiu tipuri variate profile; doar cadrul dirijabilului englez R-101, recent pierdut, a fost construit în principal din oțel de calitate superioară. Cadrul este format din cadre transversale poligonale, numite rame, legate între ele prin ferme longitudinale, numite stringere. Travele formate între părțile longitudinale și transversale sunt contravântuite transversal cu fire.

Cadrul metalic este acoperit cu un material special aluminizat: aluminarea carcasei are scopul de a o proteja de incalzirea excesiva a soarelui. Gazul de ridicare (hidrogen sau heliu) este conținut în mai multe butelii de gaz cu o carcasă etanșă la gaz. Există până la 20 de astfel de cilindri în aeronavele moderne, plasate în compartimente speciale de gaz (compartimente), în care este împărțit cadrul dirijabilului. Butelii de gaz sunt realizate dintr-un material special - „bodryusha”, obținut prin prelucrarea peritoneului vițeilor, caracterizat prin impermeabilitate excepțională la gaz și ușurință. Între cadre se instalează ventilație pentru a preveni formarea gazelor detonante extrem de periculoase (un amestec de hidrogen și oxigen). Dirijabilul este echipat cu 5-8 motoare puternice de mai multe sute de cai putere, care sunt plasate în gondole speciale care au o suspensie rigidă pe corpul aeronavei. Uneori este instalat un motor astfel încât, cu ajutorul lui, dirijabilul să poată reveni, ceea ce uneori este necesar atunci când se apropie de un catarg de ancorare. Cartierele echipajului și camera de comandă ale celor mai noi tipuri de aeronave sunt situate în jumătatea din față, în partea de jos, mai aproape de prova. Pe toată lungimea dirijabilului se desfășoară un coridor interior, în care sunt amplasate: benzină și ulei în rezervoare speciale, balast cu apă în saci, piese de schimb pentru motoare, spații pentru echipaj, frânghii de ancorare etc. Sunt concentrate toate instrumentele de control și navigație. în camera de comandă. Toate cârmele sunt plasate la pupa carcasei. Forma exterioară a aeronavei primește o formă de trabuc, astfel încât dirijabilul în zbor este mai raționalizat și, prin urmare, provoacă o rezistență mai mică a aerului în timpul zborului. Pe dirijabilele militare germane în timpul războiului imperialist din 1914–1918. partea inferioară a carenei dirijabilului a fost vopsită în negru, astfel încât noaptea dirijabilul să fie mai puțin vizibil pe cer atunci când este iluminat de reflectoare, iar în partea superioară a dirijabililor erau cabine speciale pentru un observator cu o mitralieră pentru luptă aeriană. cu aeronave.

În prova aeronavei există o trapă și o platformă pliabilă, care, atunci când este ancorată, este conectată printr-o scară de catargul de ancorare. În plus, există un dispozitiv special de acostare pe prova.

Echipajul aeronavei este format din comandantul navei, ofițeri superiori și subalterni, timonieri de pază, meteorolog, navigator (navigator), radiotelegrafiști, mecanici, personal tehnic mediu și junior.

Diagrama de proiectare a aeronavelor rigide este prezentată (tip Zeppelin) în Fig. 11 și 12.

Orez. 11. Schema unui dirijabil cu sistem rigid (tip Zeppelin).

Orez. 12. Secțiune transversală a unui dirijabil cu sistem rigid (tip Zeppelin).

Recent, americanii au construit 2 dirijabile cu un design ușor diferit. Ei au implementat ideea exprimată mai devreme de omul de știință Tsiolkovsky și au făcut chiar învelișul dirijabilului rigid, făcând-o din foi metalice ondulate. Carcasa unui astfel de dirijabil servește ca un container de gaz direct și, în același timp, este capabilă să mențină forma aeronavei în prezența a puține cadre interne. În acest fel, se obține rigiditatea și rezistența structurii. Americanii spun; că aceste aeronave sunt de trei ori mai puternice decât modelele existente și cu 30% mai ușoare. Mai mult descriere detaliata Acest tip este dat mai jos pe baza informațiilor despre unul dintre cele două dirijabile metalice ZMC-2 construite de americani.

Designul aeronavei americane din metal ZMC-2. Proiectul acestei aeronave aparține inginerului. R. Epson. Volumul dirijabilului este de doar 5600 de metri cubi. m. Cadrul este realizat din duraluminiu și este format din 5 rame transversale triunghiulare principale și 12 intermediare și 24 de șanțuri longitudinale în formă de jgheab. Carcasa integral metalică este realizată din benzi cu lățime de la 15 până la 45 cm, cu grosimea de 1/4 mm, legate prin cusături cu nituri triple, acoperite la interior cu un mastic special de rășină.

Orez. 13. Aeronavă americană din metal ZMC-2 la părăsirea casei pentru bărci.

Orez. 14. Aterizare a dirijabilului american ZMC-2 din metal

Gazul de ridicare (heliul) este plasat direct într-o carcasă metalică, în interiorul căreia se află 2 baloane cu aer: unul în față, celălalt în pupa. Când sunt umplute cu aer, baloanele ocupă aproximativ 25% din volumul total al aeronavei. Scopul baloanelor este de a regla presiunea gazului de ridicare din carcasă. În dirijabilul ZMC-2, toate sarcinile pe care le experimentează dirijabilul sunt absorbite nu numai de cadru, ci și de carcasă. Astfel, lucrând pentru păstrarea formei dirijabilului, care este purtată de carcasa metalică a navei, a fost posibilă reducerea rezistenței cadrului și, prin urmare, a greutății acestuia. Pe baza experienței cu aeronavele lor din metal, americanii cred că carcasa metalică este mult mai etanșă la gaz decât materialele speciale, utilizate în mod obișnuit, de bodruche (peritoneu de vițel prelucrat). Sistemul de motor ZMC-2 este format din două motoare Wright-Whirlwind de 220 CP. Cu. răcit cu aer, amplasat pe ambele părți ale nacelei. Costul dirijabilului este de 600.000 de ruble. Vedere generală a aeronavei - în Fig. 13, 14 și 15.

Orez. 15. Instalații cabină și motor ale aeronavei ZMC-2.

Structura dirijabilului englez R-101. Dirijabilul englez R-101, care a suferit recent un dezastru teribil în Franța, lângă orașul Beauvais și în timp ce zbura din Anglia către India, a fost unic prin design în lume. În loc de duraluminiu, a fost folosit oțel de calitate superioară ca material pentru cadrul acestuia; astfel a fost primul și singurul gigant aerian din oțel din lume (Fig. 16). R-101, împreună cu R-100, au început construcția în 1925. Ambele dirijabile erau destinate serviciului de transport între Anglia și Canada și Anglia și India. Concomitent cu construcția lor, britanicii au efectuat o mulțime de lucrări la echipamentele de sol ale acestor linii: au fost construite catarge de acostare, cămine pentru bărci și fabrici de producere a hidrogenului. R-101 a fost construit la un șantier naval guvernamental; R-100 a fost construit de compania privată Vickers. Pe 17 septembrie 1929, R-101 și-a făcut zborul de probă de 5 ore. Datele obținute de britanici în timpul primelor teste ale aeronavelor R-101 s-au dovedit a fi nesatisfăcătoare. Dirijabilul era supraponderal. La construirea R-101, britanicii au mers prea departe ținând cont de motivele morții aeronavei lor R-38 și a americanului Shenandoah. Dorind să garanteze rezistența aeronavei atât în ​​raport cu sarcinile statice, cât și cu cele cauzate de forțele aerodinamice în diferite moduri de zbor, britanicii au primit un dirijabil prea greu cu toate dezavantajele de zbor și operaționale care au urmat. Această împrejurare ia forțat în cele din urmă să reproiecteze R-101. S-a decis tăierea dirijabilului în jumătate și introducerea unui alt compartiment suplimentar. Această operațiune a fost un succes. După modificări, R-101 a arătat calități ceva mai bune în timpul zborurilor de testare.

Orez. 16. Dirijabil englez R-101.

Timp de 1 1/2 ani, britanicii au efectuat cercetări asupra detaliilor și modelelor aeronavei. Ca rezultat al acestei lucrări, în timpul construcției R-101 au fost aplicate o serie de caracteristici de proiectare.

În primul rând, excesul de lungime asupra secțiunii transversale a fost redus; studiile de laborator au arătat că raționalizarea unui dirijabil mai gros care nu are o parte cilindrică este mai bună, mai ales că este mai ușor să faceți cadrul mai durabil.

Cadrul R-101 a fost format din 15 rame transversale, 15 linii principale și 15 intermediare. Fiecare cadru era un inel rigid cu 15 gonale, format din două curele exterioare și una internă, interconectate prin legături transversale. Fiecare element al centurii a fost realizat sub forma unei grinzi triunghiulare rigide, nituite din 3 țevi de oțel conectate între ele prin rafturi din duraluminiu cu găuri ștanțate în ele pentru ușurință. Piesele stringer au fost realizate din tuburi cu diametrul de 1 3/4 inch laminate din benzi de oțel, cu cusătura sigilată pe interior. Cu o lungime mare (până la 22,5 m), astfel de țevi s-au dovedit a fi mai uniforme și mai durabile decât cele fără sudură. Rigiditatea zăbrelei a fost mărită prin bretele de cablu. Cadrul R-101 nu avea chilă, ceea ce a fost posibil datorită rezistenței și designului special al întregului cadru. Suportul principal al cadrului R-101 îl constituiau cadrele părțile longitudinale ale cadrului erau, parcă, auxiliare, spre deosebire de Zeppelin-urile germane, în care forțele principale sunt percepute de stringers.

Următoarea caracteristică a R-101 a fost fixarea pungilor de gaz. De la stâlp, situat în planul mijlociu al cadrului, când presiunile din cei doi saci alăturați erau aceleași, cablurile care acopereau sacii se divergeau meridian în ambele compartimente. În mijlocul compartimentului, aceste cabluri erau atașate de lanțuri, care la rândul lor erau legate printr-un sistem de coborâri de ansamblurile cadru. Astfel, aceste lanțuri s-au format ca marginile unei pânze de parașută. În acest fel, majoritatea forțelor de ridicare erau transmise în partea inferioară a ramelor, restul erau percepute prin inele transversale de cabluri care acopereau sacii și transmiteau forțe către toate panourile cadrelor, inclusiv prin coborâri. Datorită acestui sistem, toate forțele au fost concentrate în noduri și, astfel, stringerii au fost supuși doar compresiunii longitudinale și nu au suferit sarcini laterale. A dispărut și sarcina laterală de pe panourile cadrului.

Carcasa lui R-101 a fost realizată din in, acoperită cu vopsea de aluminiu pentru rezistență la apă. Carcasa avea o suprafață foarte netedă, ceea ce ajuta la reducerea frecării și era foarte ușoară: 1 mp. m cântărea 150 g. Sacii de gaz au fost fabricați din bodryush și au fost acoperiți cu o compoziție specială pentru a proteja împotriva efectelor soarelui.

Păstrarea unei suprafețe regulate și netede de către cochilie a fost realizată prin realizarea unui număr de găuri în jurul circumferinței în nasul cochiliei. În timpul zborului, fluxul de aer din sens opus a intrat prin aceste găuri în carcasă, creând presiune din interior (Fig. 17).

Orez. 17. Nasul dirijabilului R-101; sunt vizibile orificii pentru menținerea presiunii interne, o scară pentru ieșire (platforma catargului de ancorare și trei trape pentru aruncarea liniilor de acostare.).

Toate spațiile de locuit și de marfă ale aeronavei erau amplasate în interiorul carcasei. Doar camera pilotului era situată în afara carcasei. Spațiile pentru pasageri și echipaj au fost amplasate pe două niveluri în partea de jos a compartimentelor 6 și 7. Nivelul superior avea 25 de cabine de dormit duble, un salon (Figura 18), o sală de mese pentru 50 de persoane și 2 coridoare largi pentru plimbare. Nivelul inferior adăpostește: o bucătărie dotată cu aparate electrice, o cameră pentru fumat, spații pentru echipaj și o cabină a căpitanului (navigatorului). Cabana acestui căpitan conținea majoritatea instrumentelor și un post de radio (recepție și transmisie). Toate camerele erau conectate prin telefon. Pentru comunicarea între părțile individuale ale aeronavei, pe toată lungimea sa curgea un coridor de 0,9 m lățime, din care erau pasaje laterale transversale. Prin scări suspendate de pe coridor se ajungea la gondolele cu motor. În prova, coridorul se termina într-o cabină de acostare, în care se trecea un cabestan de acostare. În cabina de acostare se aflau toate dispozitivele de conectare la partea rotativă a catargului de ancorare, de primire a apei, uleiului, uleiului etc.

Orez. 18. Salon la bordul aeronavei R-101.

Grupul elice-motor al aeronavei era format din 5 motoare Beardmore Tornado care funcționează cu combustibil greu. Rezervoarele de ulei au avut o capacitate de 44 de tone.

Dirijabilul era destinat să opereze pe ruta Londra - Karachi (India). Conform calculelor, ar fi trebuit să transporte 100 de pasageri și 10 tone de marfă. De fapt, după cum s-a dovedit mai târziu, el a putut lua în zbor doar aproximativ 50 de pasageri și 7 tone de marfă.

În fig. Figura 19 prezintă un detaliu al aeronavei: nacela motorului.

Orez. 19. nacela motorului din față stânga a aeronavei R-101 cu elice reversibilă.

Motivele morții tragice a aeronavei sunt descrise mai jos în capitolul „Dezavantajele aeronavelor moderne”.

Dirijabile americane ZRS-4 și ZRS-5. Ambele aeronave sunt destinate să servească marina. Dirijabilele ZRS-4 și ZRS-5 au un volum aproape de două ori mai mare decât cel german LZ-127 („Graf Zeppelin”) și cu 35% mai mare decât dirijabilele engleze R-100 și R-101. Tabelul de comparație (Tabelul 14) oferă caracteristici generaleși dimensiunile acestor aeronave.

Tabelul 14 (pagina 41)

Date tehnice Dirijabil american Los Angeles German LZ-127 ZRS-4 american
1. Volumul în metri cubi. m 70000 105000 184500
2. Lungimea în m 200 235 239,5
3. Diametrul secțiunii mediane în m 27,6 30,5 40,6
4. Înălțimea completă 31 37,5 49,8
5. Forța de ridicare în engleză. distracţie. 153000 258000 403000
60000 - 182 000
7. Numărul de motoare 5 5 8
8. Puterea totală a motorului în CP. Cu. 2000 2750 4480
9. Viteza maxima in km/h 118 128 135
10. Raza de zbor la 95 km/h 6400 9850 17700

Referitor la dvs aspectÎn comparație cu alte aeronave, ambele aceste aeronave americane nu sunt atât de lungi, ci mai degrabă mai scurte și mai late. Designul scheletului se bazează pe aceleași principii ca și cel al Zeppelinului și are 3 elemente:

1) un cadru metalic rigid, al cărui scop este contracararea forțelor care acționează asupra aeronavei (portul de gaz, forțele gravitaționale, dinamice și aerodinamice);

2) camere de gazare care conțin gaz de ridicare;

3) o carcasă exterioară din țesătură metalizată cu permeabilitate scăzută care rezistă influențelor atmosferice și reflectă mai degrabă decât absoarbe căldura; Această carcasă este realizată cu o suprafață netedă, oarecum alunecoasă.

Scheletul este format din 36 de rame transversale poligonale (Fig. 20). Ele sunt conectate prin grinzi longitudinale care merg de la prova la pupa dirijabilului.

Presiunea camerelor de gaz este concentrată pe scheletul, astfel compus. Cadrele transversale principale sunt distanțate la aproximativ 24 m, iar camerele de gazare sunt amplasate între ele; Există 12 dintre aceste camere în dirijabil. Grinzile longitudinale, care leagă cadrele inelare, creează, datorită dimensiunii și designului lor, coridoare care fac posibilă trecerea prin ele în jurul aeronavei, ceea ce facilitează întreținerea și realizarea siguranței. Cadrele intermediare inelare sunt formate din grinzi separate și sunt plasate între cele principale, în cea mai mare parte în număr de 3 piese; scopul lor este de a susține traversele care leagă cadrele inele principale.

Aproape pe toată lungimea aeronavei există 3 pasaje, sau coridoare, care în secțiune transversală arată ca un triunghi echilateral. Unul dintre aceste coridoare este situat în partea superioară a aeronavei, iar celelalte 2 sunt situate simetric în partea inferioară. În sistemele anterioare, doar 1 coridor a fost plasat între prova și pupa aeronavei.

Orez. 20. Scheletul dirijabilului american ZRS-4.

O altă caracteristică demnă de atenție este supape de siguranță. Rolul lor este acela că ar trebui să se deschidă automat atunci când presiunea gazului de ridicare din expansiune sub influența temperaturilor ridicate și a presiunii barometrice atinge o valoare periculoasă și să elibereze o parte din gaz în exterior. Toate camerele de gaze au astfel de supape de siguranță automate în partea superioară. Aceste supape sunt accesibile din coridorul superior, ceea ce facilitează verificarea funcționalității lor. Acest dispozitiv important nu a fost prevăzut în tipurile anterioare de dirijabile.

În ceea ce privește penajul dirijabilului, este de remarcat faptul că controlul cârmelor este posibil atât din gondola pilotului, cât și - în cazul deteriorării bruște a cablurilor dintre cârme și gondolă - folosind un dispozitiv situat în partea inferioară. coridorul din spate al cârmei.

Gondola, în care este concentrat controlul aeronavei, este situată în partea inferioară din față a acesteia, ieșind oarecum spre exterior, dar formând un întreg cu corpul aeronavei. Este destinat comandantului și asistenților săi cei mai apropiați și este dotat cu toate cele mai noi echipamente aeronautice. Cabina operatorului de radiotelegrafie și echipajului este situată în interiorul aeronavei. Aceste spații sunt foarte confortabile și destul de spațioase. Stația de radio a aeronavei are 2 transmițătoare cu antene separate pentru 800 km și 8000 km și există echipamente de recepție radio.

Motoarele sunt amplasate în 4 cabine de motoare, care sunt integrate cu cadrul dirijabilului și situate pe ambele părți ale acesteia.

Dirijabilul are 16 mitraliere și 5-6 avioane.

O îmbunătățire importantă este utilizarea angrenajelor oblice pe arborii motorului care ies în afară, datorită cărora instalația poate funcționa nu numai în direcția axei longitudinale a aeronavei (înainte și înapoi), ci și într-o direcție rotită cu 90° la axa instalaţiei (Fig. 21). Acest dispozitiv este de mare importanță în timpul decolării și aterizării. De asemenea, vă permite să ridicați o sarcină mare și să evitați pierderea de gaz la coborâre.

Orez. 21. Instalarea rotativă a elicei pe noile dirijabile americane.

Un alt dispozitiv, care deschide noi posibilități tehnice, urmărește eliminarea fenomenului nedorit de reducere a greutății aeronavei (și de creștere a forței de ridicare) pe măsură ce se consumă combustibil pentru operarea motoarelor, ceea ce a necesitat eliberarea de gaz de ridicare scump. La dirijabilul german LZ-127, acest dezavantaj a fost eliminat prin utilizarea gazului de aceeași greutate ca și aerul, numit „kraftgaz”, drept combustibil pentru motor. Consumul unui astfel de combustibil gazos în zbor nu afectează greutatea aeronavei.

În dirijabilul american ZRS-4 (Fig. 22), această problemă este rezolvată într-un mod diferit, și anume prin instalarea de condensatoare de gaze de eșapament pe motoare. Acest lucru a devenit posibil datorită faptului că procesul chimic de ardere a benzinei și absorbția oxigenului din aer duce la saturarea abundentă a gazelor de eșapament cu vapori de apă, crescând astfel semnificativ greutatea acestuia în raport cu greutatea benzinei arsă în motoare. Acest lucru vă permite să luați apă de balast în cantități limitate. Adevărat, astfel de instalații vor fi foarte voluminoase și grele.

Orez. 22. Dirijabil american ZRS-4 (Akron) deasupra unui cuirasat.

Una dintre cele mai caracteristici interesante dintre dirijabilele descrise este prezența pe acestea a unei încăperi pentru transportul aeronavelor complet asamblate. Dimensiunile acestei încăperi (hangar) sunt de 23 m lungime și 18,3 m lățime la o distanță de 1/3 din lungimea aeronavei de la nasul acesteia. Ușile glisante din partea de jos a aeronavei acoperă o deschidere în formă de T prin care aeronava poate fi coborâtă sau ridicată. Avioanele se pot cupla singure (conform altor surse, avioanele aterizează pe o platformă situată în partea superioară a aeronavei) sau se pot desprinde în timpul zborului dirijabilului. În plus, dirijabilul va fi echipat cu un coș care ar putea fi lansat la sute de metri în jos. În ceea ce privește siguranța aeronavei, aceasta a fost atinsă într-o măsură mult mai mare decât cea a altor aeronave, datorită atente al designului, utilizării multor îmbunătățiri suplimentare pentru a asigura siguranța, pericolul de incendiu scăzut și accesul la toate părțile dirijabilul.

Creșterea stabilității structurale a dirijabilului îi oferă posibilitatea de a avea:

1) schimbări verticale și orizontale rapide ale direcției de mișcare;

2) zbor la un unghi mare de înclinare în plan vertical;

3) zbor la viteza maximaîntr-o zonă cu rafale puternice de vânt.

Pericolul de incendiu este minimizat datorită utilizării heliului ca gaz de ridicare, despre care se știe că este neinflamabil.

Pentru a preveni aprinderea combustibilului (benzină), cabinele în care este amplasat au echipamente speciale. Întreaga aeronavă este ventilată pentru a preveni acumularea vaporilor de benzină, iar cablajul electric este special asigurat împotriva posibilității de scurtcircuite.

Pericolul descărcărilor electrice în timpul unei furtuni este redus și prin faptul că toate piesele metalice sunt conectate între ele și pot reacționa ca o cușcă Faraday, disipând puternic descărcarea electrică.

În cele din urmă, datorită accesului existent la toate părțile dirijabilului, este posibilă monitorizarea funcționării tuturor instrumentelor și dispozitivelor și, în cazul unei avarii, efectuarea reparațiilor corespunzătoare.

Dirijabilele americane ZRS-4 și ZRS-5 sunt cel mai recent cuvânt în tehnologia aeronavelor și vor fi cele mai puternice din lume (Fig. 23).

Orez. 23. Aeronavă ZRS-4 (Akron) deasupra New York-ului.

Primul zbor al aeronavei a avut loc pe 23 septembrie 1931. La bord se aflau 112 persoane, printre care ministrul Marinei SUA. Dirijabilul a stat în aer aproximativ 4 ore. După teste destul de reușite, a fost înrolat în forțele aeriene navale.

Experiența dirijabilului german LZ-127 „Graf Zeppelin” și a structurii sale. Dirijabilul german LZ-127 este cel mai bun tip de dirijabil modern, ale cărui calități excepționale au fost testate de-a lungul anilor prin numeroase zboruri, uneori în condiții meteorologice extrem de nefavorabile (Fig. 24).

Orez. 24. Dirijabil german LZ-127 în zbor.

Din momentul construcției, 9 septembrie 1928, până în noiembrie 1929, când dirijabilul, după un zbor în jurul lumii, a fost pus în bara pentru parcare de iarnă, a efectuat 50 de zboruri cu o durată totală de 1.186 de ore și a acoperit o rută aeriană de 116.985 km. În acest timp, dirijabilul a transportat 1.574 de persoane, inclusiv echipajul, poșta și marfa - 4.882 kg. Aeronava trebuia să zboare la temperaturi de la -10° la +30°, cu vânturi de până la 30 m/sec și la altitudini de la 150 la 2700 m; În toată această operațiune lungă și intensivă, dirijabilul a avut doar trei cazuri de funcționare defectuoasă a părții materiale.

În timpul primului zbor din Europa către America, dirijabilul a fost prins de o furtună în drumul său peste ocean. O rafală puternică de vânt a spart carcasa stabilizatorului. În ciuda acestui fapt, dirijabilul a rezistat în continuare furtunii. Corecția stabilizatorului a fost făcută în aer în timpul zborului în curs.

În timpul celui de-al doilea zbor din Europa către America - tot peste ocean, însă, nu departe de coasta franceză - dirijabilul a descoperit defecte la motoare. Cu toate acestea, dirijabilul a putut să se întoarcă în Franța, unde motoarele au fost puse în ordine, după care dirijabilul a zburat cu succes în America.

Al treilea accident a fost deteriorarea gondolei în timpul transferului de la hanba pentru bărci la Tokyo.

Toate defecțiunile enumerate care au avut loc cu dirijabilul LZ-127 nu indică deloc slăbiciunea sa structurală, dar cel mai probabil pot fi atribuite defecțiunilor normale în timpul funcționării. Și chiar dimpotrivă, întreaga experiență de zbor a lui LZ-127 și în special zborul său arctic din 1931 confirmă în mod clar că această navă este unul dintre primele exemple de avioane puternice și fiabile, ale căror caracteristici de proiectare ar trebui să formeze baza pentru toate ulterioare. proiecte de dirijabile ale acestui sistem.

Tabelul 15

Zborul în jurul lumii a fost început de dirijabil de la baza sa - Friedrichshafen pe 15 august 1929 la 4:35 dimineața. După 100 de ore 35 min. După un zbor continuu, dirijabilul a ajuns la Tokyo, unde a aterizat. Când dirijabilul era scos din căminul pentru bărci, gondolele au fost stricate, ceea ce a întârziat-o pentru reparații.

Dirijabilul a făcut a doua oprire după ce a traversat Oceanul Pacific, pe coasta de vest a Americii, la Los Angeles.

A treia aterizare s-a făcut după ce a traversat America, nu departe de New York, în orașul Lekhurst (bază aeronautică americană).

În total, dirijabilul a fost pe drum 20 de zile, parcurgând o distanță de 35.000 km cu o viteză medie de 117 km/h. În timpul zborului său în jurul lumii, dirijabilul a stabilit 2 recorduri:

1) raza de zbor în linie dreaptă - 11247 m (pe ruta Friedrichshafen - Tokyo).

2) viteza de zbor - 127,5 km (pe tronsonul America - Europa).

În anul următor, 1930, dirijabilul LZ-127, condus de designerul și șoferul său Hugo Eckener, a efectuat din nou un zbor de succes de-a lungul rutei Europa - America de Sud.

În iulie 1931, Comisia Arctică a organizat un zbor către Arctica către insulele Novaya Zemlya, Franz Josef Land și Severnaya Zemlya.

Expediția a inclus și oamenii noștri de știință sovietici: profesorii Samoilovici și Molchanov și specialistul radio Krenkol. Zborurile de succes ale LZ-127 sunt de o importanță deosebită în domeniul construcției de dirijabile, deoarece o serie de accidente și decese ale altor aeronave și în special al gigantului R-101 au avut un efect negativ asupra opinie publicași nu a contribuit la ideea de a utiliza dirijabile. LZ-127 demonstrează cu dovezi convingătoare că tehnologia modernă face posibilă existența unui dirijabil complet fiabil și că cazurile de defecțiuni minore ale LZ-127 trebuie puse pe seama avariilor operaționale normale, de la care orice mecanism și dispozitiv, chiar și cele situate pe sol, nu sunt garantate ca în atmosferă.

Caracteristicile aeronavei sunt indicate în tabelul de mai jos. Pe baza experienței lui LZ-127, germanii construiesc noi dirijabile dimensiuni mari decât LZ-127. Acești noi giganți sunt LZ-128 (se termină în 1932) și LZ-129.

În designul său general, LZ-127 este construit după designul obișnuit al Zeppelinului german. Dirijabilul are un cadru din duraluminiu și o acoperire din material textil. Hidrogenul este folosit ca gaz de ridicare. Trăsătură distinctivă LZ-127 este folosit ca combustibil pentru motoare - gaz de ambarcațiuni.

Importanța utilizării acestui combustibil este descrisă în secțiunea „Căi de îmbunătățire tehnică ulterioară” din secțiunea „Problemă cu motoare și combustibil”. Detaliile dispozitivului LZ-127 sunt prezentate în Fig. 25 (vezi pp. 116–117).

4. Gaze de ridicare folosite la dirijabile

Hidrogen. Greutate atomică - 1.008. Gazul este de 14,4 ori mai ușor decât aerul. Simbol chimic N. Se întărește la -259°. Fara culoare, miros si gust.

Cerințe pentru hidrogenul furnizat flotei aeriene.

1. Hidrogenul trebuie să fie complet incolor și inodor.

2. Greutate 1 cu. m de gaz la 0° și o presiune de 760 mm nu trebuie să fie mai mare de 0,09 g.

Tabelul 16. Date de la avioanele moderne rigide

Țări Dirijabil și motoare Lungimea in m Înălțimea în m Lățimea în m Volumul în metri cubi m Forța de ridicare în t Greutatea structurii în t Sarcina ridicată în t Echipaj (persoane) Rezervă de combustibil în t Balast, poștă, bombe în t Viteza maxima km/h Viteza de croazieră km/h Câmpul de acțiune a în km
Anglia R-100, 6 motoare Rolls-Royce de 700 CP fiecare. Cu. 216,1 39,6 39,6 141 600 157 92 65 35+60 * 32 8 130 120 5 700
Anglia R-101, 6 ** Rolls-Royce *** 700 l fiecare. Cu. 225,5 39,6 39,6 141 600 156 103 53 35+60 26 12 132 120 4 000
Germania Zeppelin LZ-127, 5 motoare Maybach de 530 CP fiecare. Cu. 235 37, 5 30,5 105 000 **** 85 55 30 26+20 8 12 128 117 10.000 km cu 15 tone de sarcină utilă
STATELE UNITE ALE AMERICII Los Angeles ZR-3 5 Maybach 400 l. Cu. 200 31 27,6 70000 83 37 43 - 17 - 119 109 -
STATELE UNITE ALE AMERICII Goodyear ZR-4, 8 Maybach 600 CP. Cu. 239,5 44,8 40,6 184 530 170 80 90 61 ****** 44 - 140 - 14.000 km ******
STATELE UNITE ALE AMERICII Evacuare turbină cu abur ***** 600 l. Cu. - - - 9 340 9,5 - - - - - 128 - -
STATELE UNITE ALE AMERICII ZMC-2 *****, 2 Wright Whirlwind 220 CP fiecare. Cu. 45,6 16,2 16,2 5 760 5,55 4,14 1,41 3+4 0,65 0,19 600 80 de la 11 000

Note.

* 35 de persoane echipaj, 60 de pasageri.

** R-101 a murit în timpul unui zbor din Anglia către India în 1930.

*** Puterea reală a motoarelor s-a dovedit a fi mai mică decât cea calculată. Unul dintre cele 6 motoare a fost instalat pentru a inversa dirijabilul.

**** Dintre acestea, 30.000 de metri cubi. m de gaz pentru a alimenta motoarele.

***** În întregime metal.

****** Fără a număra tot personalul de întreținere a aeronavelor.

******* La o viteză de zbor de 130 km/h - raza de zbor este de 7.680 km, 108 km/h - 10.580 km, 90 km/h - 14.400 km, 72 km/h - 20.800 km.

Tabelul 17. Aeronavă gigant modernă în comparație cu dirijabilul LZ-127 Graf Zeppelin

Junkers S-38 (Germania) Fokker F-32 (America) Bellanca (SUA) Do-X (Germania) Caproni 90-RV (Italia) Diehl și Bacalan 70 (Franța) Amfibian Sikorsky (America) Rohrbach-Berdmore „Inflexibil” (Anglia) Dirijabil LZ-127 "Graf Zeppelin"
Suprafata portanta 240 mp m 125,4 mp m 84,7 mp m 467,7 mp m 500 mp m 200 mp m 184 mp m 183 mp m Volum 105.000 mc. m. Lungime 235 m.
Domeniul de aplicare 45 m 30,2 m 25,35 m 48 m 47 m 37 m 34,7 m 47,9 m
Lungime 23 m 21,1 m 13,46 m 40.050 m 28 m 21,3 m 22 m 23 m
Înălţime 6,5 m 5,64 m 3,89 m 6,45 m (de la șuruburi la apă) 10,7 m 6,45 m
Cea mai mare adâncime a aripii 10 m
Adâncimea minimă a aripii
Puterea totală a motorului (2 x 800, 2 x 400) 2.400 l. Cu. (4 x 525) 2.100 l. Cu. (2 x 425) 850 l. Cu. (12 x 525) 6.300 l. Cu. (6 x 1000) 6.000 l. Cu. (3 X 600) 1.800 l. Cu. (4 x 575) 2.300 l. Cu. (3 x 650) 1.950 l. Cu. (5 x 530) 2.650
Greutate goală 13.000 kg 6.250 kg 3.170 kg Cu o greutate totală de 25 de tone 7.700 kg
11.000 kg 3.950 kg 6.370 kg Pasageri 169 (inclusiv echipajul pentru o rază de zbor de 1.200 km) 5.300 kg 5.096 kg Greutate totală 17 t în zbor Forta de ridicare 85 t
Greutate 17 t 28 de locuri pentru pasageri. 41 de locuri 15 t la 10.000 km raza de zbor
Pentru o autonomie de 1000 km 7.800 kg Raza de acțiune 9.660 m (pentru un zbor de 10 ore)
La fel la 3500 km 3000 kg
14.000 kg 109,8 kg 70 kg
83 kg 81,2 kg 112,5 kg 84 kg
10 kg 4,86 kg 11,9 kg 8,58 l. Cu. 12 l. Cu.
Putere pe 1 mp. m 7,9 l. Cu. 16,6 l. Cu. 9,45 l. Cu.
Cea mai mare viteză 200 km/h 252 km/h 226 km/h 242 km/h 210 km/h 206 km/h 128 km/h
Denumirea motoarelor Junkers Pratt-Whitney Pratt-Whitney Jupiter Fraschini Hispano Pratt-Whitney Rolls-Royce Condor Maybach
Tavan 5500 Combustibil 1.600 l. Raza de zbor 4.040 km (cu sarcină normală) Raza de actiune 2000 km cu 8 8 bombe 3965

Notă. În locul motoarelor Jupiter, Dornier DH a fost echipat cu motoare de 12 600 CP. Cu. fiecare este răcit cu apă, astfel încât puterea totală a motorului este de 7.200 CP. Cu.

3. Forța de ridicare a hidrogenului la conditii normale; trebuie să fie de cel puțin 1180 g pe 1 metru cub. m volum.

5. Hidrogenul ar trebui să ardă cu o flacără neluminoasă, ușor albăstruie, calm, fără explozii.

Metode de extracție.

1. Hidrogenul absolut pur se obține hidrolitic prin descompunerea hidrogenului de calciu cu apă.

2. Prin descompunerea vaporilor de apă cu fier fierbinte (metoda Dalvin-Fleischer). Această metodă este cea mai comună și cea mai ieftină.

3. Prin descompunerea hidrocarburilor petroliere în stare de vapori prin acţiunea cocsului fierbinte (metoda Wolther-Rinker).

4. Electroliza sărurilor clorurate procesate în alcalii uscate. Hidrogenul prin această metodă este obținut ca produs secundar într-o formă foarte pură. Această metodă este, de asemenea, ieftină.

5. Efectul aluminiului și al altor metale asupra soluțiilor de alcalii caustici.

Heliu. Un element monoatomic, aparține familiei așa-numitelor gaze „nobile”, care se află în grupul zero al tabelului periodic; greutate atomică - 3,99; densitatea relativă la aer - 0,137:1 metri cubi. m de heliu pur chimic la 0° și 760 mm presiune cântărește 0,1785 kg (heliul este de 7,2 ori mai ușor decât aerul și de 2 ori mai greu decât hidrogenul); forta de ridicare 1 cu.m. m de heliu în aceleași condiții - 1,114 kg (adică 92,6% din forța de ridicare a hidrogenului). Heliul este un gaz incolor și inodor, complet inert din punct de vedere chimic, neinflamabil și nu suportă arderea, nu este inclus în niciunul dintre compușii chimici cunoscuți și nu participă la reacțiile chimice, este ușor solubil în apă, complet insolubil în benzină și alcool. Heliul este greu de transformat într-o stare lichidă (heliul lichid a fost obținut pentru prima dată în 1907 de Kammerlingh Onnes prin răcirea heliului la o temperatură de -258° cu hidrogen lichid fierbinte sub tensiune arterială scăzută); în această formă, heliul este mobil, incolor și este cel mai ușor lichid după hidrogen. Tensiunea superficială a heliului lichid este slabă; cea mai mare densitate este de 0,1459 la o temperatură de -270,6°. Conductivitatea termică a heliului la 0° conform experimentelor lui Schwartz este 0,0003386. Dintre toate gazele de după neon, heliul este cel mai bun conductor de electricitate; rigiditatea sa dielectrică este de 18,3 (pentru neon - 5,6, pentru aer 4. - 19).

Extracția heliului din aer (de obicei prin fracționarea aerului lichid) datorită procentului său scăzut, precum și dificultății de a separa heliul de alte gaze, precum neonul (în aer există de 3 ori mai mult neon decât heliu), este numai de natură de laborator. În minerale, heliul este în stare de ocluzie, fiind închis în pori mici ai mineralului.

Utilizarea heliului elimină pericolul aprinderii gazelor în avioane și, de asemenea, face posibilă plasarea motoarelor nu în gondole suspendate, ca de obicei, ci în interiorul carcasei, ceea ce reduce semnificativ rezistența și, prin urmare, crește viteza navei. Datorită difuziei mai lente a heliului prin carcasă decât cea a hidrogenului, forța de ridicare a aeronavei este mai bine menținută. Marele avantaj al heliului este capacitatea de a purifica cu ușurință gazul deja uzat de impuritățile contaminante, care se realizează prin trecerea acestuia prin dispozitive speciale de curățare.

Pe lângă aeronautică, heliul este utilizat în cantități relativ mici în alte domenii ale tehnologiei, precum și pentru cercetare științifică, în special pentru studierea diferitelor procese și proprietăți ale corpurilor la temperaturi foarte scăzute (evaporarea heliului lichid a atins o temperatură de -272,1°). Surse bogate de heliu se găsesc în America. Principalele sunt în Texas. Rezervele surselor americane de heliu sunt estimate la 50 de milioane de metri cubi. m cu o producție anuală de 1,6 milioane.

Metode de extracție. Heliul pur este extras din gazul natural prin separarea altor impurități ale gazului. Acest lucru se realizează prin reducerea lor la temperaturi scăzute.

Gaz. Se obține ca urmare a rafinării uscate a cărbunelui și este primul gaz care a fost folosit pentru baloane.

Gazul de iluminare este extrem de inflamabil și mai greu decât hidrogenul, motiv pentru care nu este folosit aproape niciodată pentru umplerea aeronavelor și este folosit doar pentru umplerea baloanelor sferice, fiind cel mai ieftin dintre gazele folosite în aeronautică.

Din cartea BIOS. Curs expres autor Traskovski Anton Viktorovici

Capitolul IV Echipamente de sol pentru parcarea dirijabililor 1. Ambarcațiuni Echipamentele de sol sunt foarte importante în ceea ce privește influența sa asupra dezvoltării comunicațiilor aeriene pe dirijabile. Nu fără motiv celebru specialist englez despre aeronautică Denistuan Bernay în a lui

Din cartea Construirea unei case de la temelie la acoperiș autor Hvorostuhina Svetlana Alexandrovna

Capitolul V Dezavantajele dirijabilelor moderne 1. Complexitatea construcției Dificultatea construirii avioanelor și dirijabililor constă în necesitatea de a combina rezistența structurală excepțională cu ușurința sa excepțională Dimensiunea lucrării la construcția unui dirijabil cu un volum de 100.000 de metri cubi .

Din cartea Barca. Dispozitiv și control autorul Ivanov L.N.

Capitolul VII Perspectivele utilizării militare a dirijabililor 1. Utilizarea în teatrul terestru În ciuda experienței în general nereușite de utilizare în luptă a aeronavelor în teatrul terestru în timpul războiului din 1914–1918, în timp dat există suficiente motive pentru a lua în considerare situația

Din cartea Garaj. Construim cu propriile noastre mâini autorul Nikitko Ivan

Capitolul VIII Luptă aeriană cu dirijabile Oponenții aeronavelor în luptă aeriană nu sunt doar avioane, ci și dirijabile; Deși în istoria ultimului război nu a fost înregistrat niciun caz al unei astfel de bătălii aeriene, nu este exclusă posibilitatea acesteia într-un viitor război. Luptă cu dirijabilul

Din cartea autorului

Capitolul 1 Scopul și designul BIOS-ului De ce aveți nevoie de un BIOS Dacă considerăm un computer personal ca un fel de organism viu, atunci BIOS-ul (Basic Input/Output System, sistem de bază de intrare/ieșire) este subconștientul computerului. La fel ca reflexele umane, acest sistem „forțează” computerul

Din cartea autorului

Capitolul 5 Construcția ferestrelor Încă din cele mai vechi timpuri, ferestrele au fost făcute pentru a ilumina și a adăuga confort spațiilor de locuit. Și din moment ce sticla era foarte rară, s-au folosit și alte materiale. Din fericire, sticla nu este neobișnuită în zilele noastre: este folosită peste tot și în scopuri diferite.

Un dirijabil (de la liderul francez - „a controla”) este unul autopropulsat. Vă vom spune despre istoria sa și cum să construiți singur acest avion mai târziu în articol.

Elemente de design

Există trei tipuri principale de aeronave: moi, semirigide și rigide. Toate sunt compuse din patru părți principale:

  • o coajă sau un balon în formă de trabuc umplut cu gaz a cărui densitate este mai mică decât cea a aerului;
  • o cabină sau gondolă suspendată sub carcasă, care servește la transportul echipajului și al pasagerilor;
  • motoare care antrenează elice;
  • cârme orizontale și verticale care ajută la ghidarea aeronavei.

Ce este un dirijabil moale? Este un balon cu aer cald cu o cabină atașată cu ajutorul unor frânghii. Dacă gazul este eliberat, carcasa își va pierde forma.

Dirijabilul semirigid (fotografie inclusă în articol) se bazează și pe presiunea internă pentru a-și menține forma, dar are și o aripioară metalică structurală care merge longitudinal de-a lungul bazei balonului și susține cabina.

Dirijabilele rigide constau dintr-un cadru ușor din aliaj de aluminiu acoperit cu stofa. Nu sunt etanșe. În cadrul acestei structuri sunt mai multe baloane, fiecare dintre acestea putând fi umplut separat cu gaz. Aeronavele de acest tip își păstrează forma, indiferent de gradul de umplere al cilindrilor.

Ce gaze se folosesc?

De obicei, hidrogenul și heliul sunt folosite pentru ridicarea aeronavelor. Hidrogenul este cel mai ușor gaz cunoscut și, prin urmare, are o capacitate de transport mare. Cu toate acestea, este foarte inflamabil, ceea ce a fost cauza multor accidente mortale. Heliul nu este la fel de ușor, dar este mult mai sigur, deoarece nu arde.

Istoria creației

Prima aeronavă de succes a fost construită în 1852 în Franța de Henri Giffard. A creat un motor cu abur de 160 de kilograme capabil să dezvolte o putere de 3 CP. s., care era suficient pentru a conduce o elice mare cu o viteză de 110 rotații pe minut. Pentru a ridica greutatea centrală electrică, a umplut cu hidrogen un cilindru de 44 de metri și, plecând de la hipodromul parizian, a zburat cu o viteză de 10 km/h, parcurgând o distanță de aproximativ 30 km.

În 1872, inginerul german Paul Haenlein a instalat și utilizat pentru prima dată un motor cu ardere internă pe o navă, combustibilul căruia era gazul dintr-un cilindru.

În 1883, francezii Albert și Gaston Tissandier au fost primii care au pilotat cu succes un balon alimentat de un motor electric.

Prima aeronavă rigidă cu cocă din tablă de aluminiu a fost construită în Germania în 1897.

Alberto Santos-Dumont, originar din Brazilia care a locuit la Paris, a stabilit o serie de recorduri cu o serie de 14 aeronave flexibile alimentate de motoare cu ardere internă pe care le-a construit între 1898 și 1905.

Contele von Zeppelin

Cel mai de succes operator de baloane rigide motorizate a fost germanul Ferdinand Graf von Zeppelin, care a construit primul său LZ-1 în 1900? Aeronava Luftschiff Zeppelin, sau Zeppelin, era o navă sofisticată din punct de vedere tehnic, de 128 m lungime și 11,6 m diametru, care era realizată dintr-un cadru de aluminiu format din 24 de grinzi longitudinale conectate prin 16 inele transversale și era antrenată de două motoare, putere 16. l. Cu.

Aeronava ar putea atinge viteze de până la 32 km/h. Graf a continuat să îmbunătățească designul în timpul Primului Război Mondial, când multe dintre aeronavele sale (numite zeppelins) au fost folosite pentru a bombarda Paris și Londra. Avioanele de acest tip au fost folosite și de Aliați în timpul celui de-al Doilea Război Mondial, în principal pentru patrule antisubmarine.

În anii 1920 și 1930, construcția de dirijabile a continuat în Europa și Statele Unite. În iulie 1919, R-34 britanic a efectuat două zboruri transatlantice.

Cucerirea Polului Nord

În 1926, dirijabilul semirigid italian (fotografie furnizată în articol) „Norvegia” a fost folosit cu succes de Roald Amundsen, Lincoln Ellsworth și generalul Umberto Nobile pentru a explora Polul Nord. Următoarea expediție, pe una diferită, a fost condusă de Umberto Nobile.

El a plănuit să facă în total 5 zboruri, dar dirijabilul, construit în 1924, s-a prăbușit în 1928. Operațiunea de returnare a exploratorilor polari a durat mai mult de 49 de zile, timp în care au murit 9 salvatori, inclusiv Amundsen.

Cum se numea dirijabilul din 1924? A patra serie N, construită după designul și fabrica lui Umberto Nobile din Roma, a fost numită „Italia”.

Ziua de glorie

În 1928, aeronautul german Hugo Eckener a construit dirijabilul Graf Zeppelin. Înainte de a fi scoasă din funcțiune nouă ani mai târziu, ea a finalizat 590 de călătorii, inclusiv 144 de traversări transoceanice. În 1936, Germania a deschis zboruri regulate transatlantice Transportul de pasageri pe Hindenburg.

În ciuda acestor realizări, dirijabilele lumii au încetat practic să fie produse la sfârșitul anilor 1930 din cauza costului lor ridicat, vitezei reduse și vulnerabilității la vremea furtunoasă. În plus, o serie de dezastre, cel mai faimoasă explozia Hindenburg-ului plin de hidrogen din 1937, combinate cu progresele în producția de avioane în anii 1930 și 1940. a făcut ca acest tip de transport să fie învechit din punct de vedere comercial.

Progresul tehnologic

Buteliile de gaz ale multor aeronave timpurii au fost fabricate din așa-numita „piele de aur”: intestinele de vacă au fost bătute și apoi întinse. A fost nevoie de două sute cincizeci de mii de vaci pentru a crea o mașină zburătoare.

În timpul Primului Război Mondial, Germania și aliații săi au încetat să producă cârnați, astfel încât să existe suficient material pentru a face dirijabilele care au fost folosite pentru a bombarda Anglia. Progresele în tehnologia țesăturilor, inclusiv invenția din 1839 a cauciucului vulcanizat de către comerciantul american Charles Goodyear, au declanșat o explozie de inovație în construcția aeronavelor. La începutul anilor treizeci, Marina SUA a construit două „portavioane zburătoare”, Akron și Macon, ale căror carcase s-au deschis pentru a elibera o flotă de avioane de luptă F9C Sparrowhawk. Navele s-au prăbușit după ce au fost prinse de o furtună, fără să aibă timp să-și demonstreze eficiența în luptă.

Recordul mondial pentru durata zborului a fost stabilit în 1937 de balonul URSS-V6 Osoaviakhim. Aeronava a petrecut 130 de ore și 27 de minute în aer. Orașele vizitate în timpul zborului cu dirijabilul sunt Nijni Novgorod, Belozersk, Rostov, Kursk, Voronezh, Penza, Dolgoprudny și Novgorod.

Baloane la apus

Apoi dirijabilele au dispărut. Deci, pe 6 mai 1937, Hindenburg a explodat deasupra Lakehurst din New Jersey - 36 de pasageri și membri ai echipajului au murit într-o minge de foc. Tragedia a fost surprinsă pe film, iar lumea a văzut cum a explodat dirijabilul german.

Ce este hidrogenul și cât de periculos este acesta a devenit clar pentru toată lumea, iar ideea că oamenii se pot deplasa confortabil sub un recipient cu acest gaz a devenit instantaneu inacceptabilă. Avioanele moderne de acest tip folosesc numai heliu, care nu este inflamabil. Avioane precum „barcile zburătoare” de mare viteză ale Pan American Airways au devenit din ce în ce mai populare și mai economice.

Inginerii moderni implicați în proiectarea aeronavelor de acest tip deplâng că până în 1999, când a fost publicată o colecție de articole despre cum se construiește o aeronavă numită „Tehnologia Airship”, singurul manual disponibil a fost cartea „Aircraft Design” de Charles Burgess, publicat în 1927

Evoluții moderne

În cele din urmă, designerii de dirijabile au abandonat ideea de a transporta pasageri și și-au concentrat eforturile pe transportul de mărfuri, care astăzi nu este suficient de eficient. căi ferate, transportul rutier și maritim și sunt inaccesibile în multe zone.

Primele proiecte de acest gen iau amploare. În anii șaptezeci, un fost pilot de luptă al Marinei SUA a testat o navă aerodinamică în formă de deltă, numită Aereon 26, în New Jersey, dar Miller a rămas fără fonduri după primul zbor de testare. Prototiparea unei aeronave cargo necesită investiții de capital enorme și potenţiali cumpărători nu a fost de ajuns.

În Germania, Cargolifter A.G. a mers atât de departe încât a construit cea mai mare clădire de sine stătătoare din lume, cu o lungime de peste 300 m, în care compania plănuia să construiască o navă de marfă semirigidă cu heliu. Ce înseamnă a fi un pionier în acest domeniu al aeronauticii a devenit clar în 2002, când compania, confruntă cu dificultăți tehnice și finanțare limitată, a depus faliment. Hangarul, situat lângă Berlin, a fost ulterior transformat în cel mai mare parc acvatic interior din Europa, Insulele Tropicale.

În căutarea campionatului

O nouă generație de ingineri proiectanți, unii susținuți de investiții guvernamentale și private semnificative, este convinsă că, având în vedere disponibilitatea noilor tehnologii și a noilor materiale, societatea poate beneficia de pe urma construirii de aeronave. În martie anul trecut, Camera Reprezentanților SUA a avut o reuniune pe această specie transportul aerian, al cărui scop era accelerarea procesului de dezvoltare a acestora.

Pe parcursul anii recenti Dezvoltarea aeronavelor a fost realizată de greii aerospațiali Boeing și Northrop Grumman. Rusia, Brazilia și China și-au construit sau dezvoltă propriile lor prototipuri. Canada a creat modele pentru mai multe aeronave, inclusiv nava solară, care arată ca un bombardier furtiv explodat cu panouri solare plasate în partea de sus a aripilor sale pline cu heliu. Toată lumea se află într-o cursă pentru a fi primii și a monopoliza piața de camioane, care poate fi măsurată în miliarde de dolari. În prezent, trei proiecte atrag cea mai mare atenție:

  • English Airlander 10, produs de Hybrid Air Vehicles - în prezent cea mai mare aeronavă din lume;
  • LMH-1, Lockheed Martin;
  • Aeroscraft, o companie Worldwide Eros Corp creată de imigrantul ucrainean Igor Pasternak.

Balon controlat radio DIY

Pentru a evalua problemele care apar în timpul construcției aeronavelor de acest tip, puteți construi o aeronavă pentru copii. Este mai mic ca dimensiuni decât orice model care poate fi achiziționat și are cea mai buna combinatie stabilitate si manevrabilitate.

Pentru a crea o aeronavă în miniatură veți avea nevoie de următoarele materiale:

  • Trei motoare miniaturale cu o greutate de 2,5 g sau mai puțin.
  • Un microreceptor cu o greutate de până la 2 g (de exemplu, DelTang Rx33, care, alături de alte piese, poate fi achiziționat din magazinele online specializate precum Micron Radio Control, Aether Sciences RC sau Plantraco), alimentat de o singură celulă cu polimer de litiu. Asigurați-vă că conectorii motorului și receptorului sunt compatibili, altfel va fi necesară lipirea.
  • Transmițător compatibil cu trei sau mai multe canale.
  • Baterie LiPo cu o capacitate de 70-140 mAh și un încărcător adecvat. Pentru a menține greutatea totală sub 10 g, veți avea nevoie de o baterie cu o greutate de până la 2,5 g O capacitate mare a bateriei vă va asigura o durată de zbor mai lungă: cu 125 mAh, puteți obține cu ușurință o durată de zbor de 30 de minute.
  • Fire care conectează bateria la receptor.
  • Trei elice mici.
  • Tijă de carbon (1 mm), lungime 30 cm.
  • O bucată de depron 10 x 10 cm.
  • Celofan, bandă, super lipici și foarfece.

Trebuie să cumpărați balon din latex, umplut cu heliu. Unul standard sau oricare altul cu o capacitate de încărcare de cel puțin 10 g va fi potrivit pentru a atinge greutatea dorită, se adaugă balast, care este îndepărtat ca scurgeri de heliu.

Componentele sunt atașate de tijă cu bandă. Motorul din față este folosit pentru deplasarea înainte, iar motorul din spate este montat perpendicular. Al treilea motor este situat în centrul de greutate și îndreptat în jos. Elicea este atașată de ea cu partea opusă, astfel încât să poată împinge dirijabilul în sus. Motoarele trebuie lipite cu superglue.

Prin atașarea unui stabilizator de coadă, mișcarea înainte poate fi îmbunătățită semnificativ, deoarece elicea oferă o portanță mică, iar rotorul de coadă este prea puternic. Poate fi făcut din depron și atașat cu bandă adezivă.

Mișcarea înainte ar trebui compensată printr-o ușoară creștere.

În plus, pe dirijabil poate fi instalată o cameră ieftină, cum ar fi cea folosită în brelocuri.


De regulă, articolele despre dirijabilele moderne încep cu amintiri despre cum, în urmă cu aproape 70 de ani, gigantul german Zeppelin Hindenburg a murit în incendiu la baza aeriană americană Lakehurst, iar trei ani mai târziu, Hermann Goering a ordonat ca dirijabilele rămase să fie demontate pentru fier vechi și hangarele să fie aruncate în aer. Era dirijabilelor s-a încheiat atunci, scriu de obicei jurnaliştii, dar acum interesul pentru baloanele controlate reînvie din nou activ. Cu toate acestea, marea majoritate a concetățenilor noștri, dacă văd vreodată dirijabile „reînviate”, o fac numai la diferite tipuri de spectacole aeriene - acolo sunt de obicei folosite ca originale. publicitate. Este cu adevărat tot ce pot face aceste aeronave uimitoare? Pentru a afla cine are nevoie de dirijabile astăzi și de ce, a trebuit să apelăm la specialiști care construiesc avioane în Rusia.

Avantaje și dezavantaje

Trei tipuri de design
În construcția aeronavelor, există trei tipuri principale de construcție: moale, rigidă și semi-rigidă. Aproape toate aeronavele moderne sunt de tip soft. În literatura engleză, ele sunt denumite blimp. În timpul celui de-al Doilea Război Mondial, armata americană a folosit în mod activ „blimps” pentru a monitoriza apele de coastă și pentru a escorta navele.


Un dirijabil este un balon autopropulsat controlat. Spre deosebire de un balon convențional, care zboară exclusiv în direcția vântului și poate manevra doar la altitudine în încercarea de a prinde vântul în direcția dorită, dirijabilul este capabil să se deplaseze în raport cu masele de aer din jur în direcția aleasă de către pilot. În acest scop, aeronava este echipată cu unul sau mai multe motoare, stabilizatoare și cârme și are, de asemenea, o formă aerodinamică („în formă de trabuc”).

La un moment dat, dirijabilele au fost „ucise” nu atât de o serie de catastrofe care au îngrozit lumea, cât de aviație, care s-a dezvoltat într-un ritm extrem de rapid în prima jumătate a secolului XX. Dirijabilul este lent - chiar și un avion cu motoare cu piston zboară mai repede. Ce putem spune despre turbopropulsoare și avioane? Ventul mare al carenei împiedică dirijabilul să accelereze la viteza avionului - rezistența aerului este prea mare. Adevărat, din când în când se vorbește despre proiecte de dirijabile de altitudine ultra-înaltă care se vor ridica acolo unde aerul este foarte rarefiat, ceea ce înseamnă că rezistența lui este mult mai mică. Se presupune că acest lucru îi va permite să atingă viteze de câteva sute de kilometri pe oră. Cu toate acestea, până acum astfel de proiecte au fost dezvoltate doar la nivel de concept.

Deși pierd în fața aviației în viteză, baloanele controlate au o serie de avantaje importante, datorită cărora, de fapt, construcția dirijabilului este reînviată. În primul rând, forța care ridică balonul în aer (forța lui Arhimede, cunoscută de toată lumea de la școală), este complet liberă și nu necesită energie, spre deosebire de forța de ridicare a aripii, care depinde direct de viteza dispozitivului, si deci asupra puterii motorului. Un dirijabil are nevoie de motoare în principal pentru deplasarea în plan orizontal și manevrare. Prin urmare, aeronavele de acest tip se pot descurca cu motoare cu o putere semnificativ mai mică decât ar avea nevoie aeronava cu o sarcină utilă egală. Acest lucru, și acesta este al doilea lucru, are ca rezultat o mai mare compatibilitate cu mediul a dirijabilelor în comparație cu aviația de croazieră, ceea ce este extrem de important în timpul nostru.

Al treilea avantaj al aeronavelor este capacitatea lor de transport practic nelimitată. Crearea de avioane și elicoptere super-lifting are limitări în caracteristicile de rezistență ale materialelor structurale. Pentru dirijabile nu există astfel de restricții, iar o aeronavă cu încărcătură utilă, de exemplu, 1000 de tone nu este deloc fantastic. Să adăugăm aici capacitatea de a rămâne în aer pentru o perioadă lungă de timp, absența necesității de aerodromuri cu piste lungi și o siguranță mai mare a zborului - și obținem o listă impresionantă de avantaje care echilibrează complet încetineala. Cu toate acestea, lentoarea, după cum s-a dovedit, poate fi mai degrabă atribuită avantajelor dirijabililor. Dar mai multe despre asta mai târziu.

Concurent de elicopter



Patrula Sky
Aeronavă dublă AU-12 Viteză de croazieră 50–90 km/h, puterea motorului principal 100 CP, rază maximă de zbor 350 km, altitudine maximă de zbor 1500 m

Țara noastră este unul dintre centrele mondiale ale reînvierii construcției dirijabililor. Liderul industriei este grupul de companii Rosaerosystems. După ce am discutat cu vicepreședintele său Mihail Talesnikov, am aflat cum funcționează dirijabilele rusești moderne, unde și cum sunt folosite și ce ne așteaptă în viitor.

Astăzi sunt în funcțiune două tipuri de aeronave create de designerii Rosaerosystems. Primul tip este un dirijabil cu două locuri AU-12 (lungimea carcasei 34 m). Dispozitivele acestui model există în trei exemplare, iar două dintre ele sunt folosite din când în când de poliția din Moscova pentru a patrula șoseaua de centură a Moscovei. A treia navă a fost vândută Thailandei și este folosită acolo ca mediu de publicitate.


Mașină universală
Dirijabil multifuncțional Au-30 (dirigibil de patrulare multifuncțional cu un volum mai mare de 3000 m3) este proiectat să zboare pentru perioade lungi de timp, inclusiv la altitudine mică și viteză redusă


Mult mai mult job interesant pentru dirijabilele sistemului AU-30. Dispozitivele acestui model se disting prin dimensiuni mai mari (lungimea tecii 54 m) și, în consecință, o capacitate de încărcare mai mare. Gondola AU-30 poate găzdui zece persoane (doi piloți și opt pasageri). După cum ne-a spus Mihail Talesnikov, în prezent sunt în desfășurare negocieri cu părțile interesate cu privire la posibilitatea de a organiza tururi aeriene de elită. Zborul la altitudine mică și la viteză mică (ăsta este avantajul încetinirii!) peste peisaje naturale frumoase sau monumente arhitecturale poate deveni cu adevărat o aventură de neuitat. Tururi similare au loc în Germania: dirijabilele reînviatei mărci Zeppelin NT îi duc pe turiști peste pitorescul Lac Constance, chiar în regiunea în care prima aeronavă germană a luat zborul. Cu toate acestea, constructorii ruși de dirijabile sunt încrezători că scopul principal al dispozitivelor lor nu este publicitatea și divertismentul, ci îndeplinirea sarcinilor industriale serioase.

Iată un exemplu. Companii energetice Cei care au la dispoziție linii electrice trebuie să monitorizeze și să diagnosticheze regulat starea rețelelor lor. Cel mai convenabil mod de a face acest lucru este din aer. În majoritatea țărilor lumii, elicopterele sunt folosite pentru o astfel de monitorizare, dar avioanele cu aripi rotative au dezavantaje serioase. Pe lângă faptul că elicopterul este neeconomic, are și o rază de acțiune foarte modestă - doar 150-200 km. Este clar că pentru țara noastră, cu multe mii de kilometri de distanță și economia energetică extinsă, acest lucru este prea puțin. Există o altă problemă: elicopterul experimentează vibrații puternice în zbor, ceea ce provoacă funcționarea defectuoasă a echipamentelor sensibile de scanare. O aeronavă care se mișcă încet și lin, capabilă să parcurgă mii de kilometri cu o singură realimentare, dimpotrivă, este ideală pentru sarcini de monitorizare. În prezent, una dintre companiile rusești care a dezvoltat echipamente de scanare bazate pe tehnologii laser, precum și software la acesta, folosește două aeronave AU-30 pentru a furniza servicii lucrătorilor din domeniul energiei. Un dirijabil de acest tip poate fi folosit pentru diferite tipuri de monitorizare a suprafeței pământului (inclusiv în scopuri militare), precum și pentru cartografiere.

Aproape toate aeronavele moderne, spre deosebire de zeppelinele din epoca antebelic, sunt de tip moale, adică forma carcasei lor este menținută din interior prin presiunea gazului de ridicare (heliu).

Acest lucru este explicat simplu - pentru dispozitivele de dimensiuni relativ mici, o structură rigidă este ineficientă și reduce sarcina utilă din cauza greutății cadrului. În ciuda faptului că dirijabilele și baloanele sunt clasificate ca vehicule mai ușoare decât aerul, multe dintre ele, mai ales când sunt încărcate complet, au așa-numita constricție, adică se transformă în vehicule mai grele decât aerul. Acest lucru este valabil și pentru AU-12 și AU-30.

Am spus deja mai sus că un dirijabil, spre deosebire de un avion, are nevoie de motoare în principal pentru zbor orizontal și manevră. Și de aceea „mai ales”. „Conversantă”, adică diferența dintre forța gravitațională și forța arhimediană, este compensată de o mică forță de ridicare care apare atunci când fluxul de aer care se apropie intră în carcasa aeronavei, care are o formă aerodinamică specială - în acest caz. , funcționează ca o aripă. De îndată ce dirijabilul se oprește, acesta va începe să se scufunde spre sol, deoarece forța arhimediană nu compensează complet forța gravitației.

Dirijabilele AU-12 și AU-30 au două moduri de decolare: vertical și cu rază scurtă de acțiune. În primul caz, intră două motoare cu șurub cu vector de tracțiune variabilă pozitie verticalași astfel împingeți dispozitivul departe de sol. După ce au câștigat o înălțime mică, se deplasează într-o poziție orizontală și împing dirijabilul înainte, rezultând o forță de ridicare. La aterizare, motoarele revin în poziție verticală și trec în modul invers. Acum dirijabilul, dimpotrivă, este atras de sol. Această schemă ne permite să depășim una dintre principalele probleme în operarea dirijabililor în trecut - dificultatea de a opri dispozitivul în timp util și de a-l ancora cu precizie. Pe vremea marilor zepeline, ei trebuiau să fie literalmente prinși de cablurile coborâte și fixate lângă pământ. Echipele de acostare în acele vremuri numărau zeci și chiar sute de oameni.

În timpul unei decolare cu rulare, motoarele funcționează inițial în poziție orizontală. Ele accelerează dispozitivul până când se generează o portanță suficientă, după care dirijabilul se ridică în aer.

Pilotul efectuează manevre de înălțime și control al ridicării, în special, prin modificarea pasului (unghiul de înclinare al axei orizontale) a dirijabilului. Acest lucru se poate realiza atât cu ajutorul suprafețelor de control aerodinamice atașate stabilizatorilor, cât și prin schimbarea centrarii dispozitivului. În interiorul carcasei, umflat cu heliu sub presiune ușoară, sunt două baloane. Balonetele sunt pungi din material etanș în care este pompat aerul exterior. Controlând volumul balonului, pilotul modifică presiunea gazului de ridicare. Dacă balonul se umflă, heliul se contractă și densitatea acestuia crește. În același timp, forța arhimediană scade, ceea ce duce la o scădere a aeronavei. Si invers. Dacă este necesar, puteți pompa aer, de exemplu, de la balonul de la prova până la cel de la pupa. Apoi, când alinierea se schimbă, unghiul de înclinare va lua o valoare pozitivă și dirijabilul se va muta în poziție cu nasul în sus.

Este ușor de observat că o navă modernă are un sistem de control destul de complex, care presupune operarea cârmelor, variarea modului și vectorului de tracțiune al motoarelor, precum și schimbarea centrarii dispozitivului și a presiunii gazului de ridicare cu ajutorul baloanelor. .

Mai grele și mai înalte



Dirijabilul „Berkut”
În interiorul carcasei lui Berkut există cinci recipiente țesute cu heliu. La suprafața pământului, aerul pompat în carcasă va comprima recipientele, crescând densitatea gazului de ridicare. În stratosferă, când Berkut este înconjurat de aer rarefiat, aerul din carcasă va fi pompat afară, iar containerele se vor umfla sub presiunea heliului. Ca urmare, densitatea acestuia va scădea și, în consecință, forța arhimediană va crește, ceea ce va menține aparatul la altitudine. „Berkut” a fost dezvoltat în trei modificări - pentru latitudini înalte (HL), pentru latitudini medii (ML), pentru latitudini ecuatoriale (ET). Caracteristicile geostaționare ale aeronavei îi permit să efectueze funcții de supraveghere, comunicare și transmisie de date pe o suprafață de peste 1 milion km2.

O altă direcție în care lucrează constructorii interni de dirijabile este crearea de avioane grele de marfă-pasageri. După cum s-a menționat deja, pentru dirijabile nu există practic restricții privind capacitatea de transport și, prin urmare, în viitor pot fi create adevărate „barje aeriene” care vor putea transporta aproape orice pe calea aerului, inclusiv mărfuri super-grele. Sarcina este simplificată de faptul că atunci când dimensiunile liniare ale carcasei se schimbă, capacitatea de transport a dirijabilului crește în proporție cubică. De exemplu, AU-30, care are o carcasă lungă de 54 m, poate transporta până la 1,5 tone de sarcină utilă.

Dirijabilul de nouă generație, în curs de dezvoltare de inginerii Rosaerosystems, cu o lungime a carcasei de doar 30 m mai mult, va transporta o sarcină utilă de 16 tone! Planurile pe termen lung ale grupului de companii includ construcția de dirijabile cu o sarcină utilă de 60 și 200 de tone Mai mult, în acest segment al construcției de dirijabile ar trebui să se producă o mică revoluție. Pentru prima dată în multe decenii, o navă realizată după un design rigid va lua în aer. Gazul de ridicare va fi plasat în cilindri moi, atașați rigid de un cadru acoperit cu o carcasă aerodinamică deasupra. Un cadru rigid va adăuga siguranță dirijabilului, deoarece chiar și în cazul unei scurgeri grave de heliu, dispozitivul nu își va pierde forma aerodinamică.

O alta proiect interesant, pentru care s-a efectuat deja cercetare și dezvoltare în grupul de companii Rosaerosystems, este dirijabilul stratosferic geostaționar „Berkut”. Ideea se bazează pe proprietățile atmosferei. Faptul este că la o altitudine de 20–22 km presiunea vântului este relativ mică, iar vântul are o direcție constantă - împotriva rotației Pământului. În astfel de condiții, este destul de ușor să fixați dispozitivul într-un punct față de suprafața planetei folosind forța motorului. Geostaționarul stratosferic poate fi utilizat în aproape toate zonele în care sunt utilizați în prezent sateliții geostaționari (comunicații, transmisie de programe de televiziune și radio etc.). În același timp, dirijabilul Berkut va fi, desigur, semnificativ mai ieftin decât orice navă spațială. În plus, dacă un satelit de comunicații se defectează, acesta nu poate fi reparat. În cazul oricăror probleme, Berkut poate fi întotdeauna coborât la sol pentru a efectua întreținerea și reparațiile preventive necesare.

Și, în cele din urmă, „Berkut” este un dispozitiv absolut prietenos cu mediul. Dirijabilul va prelua energie pentru motoare și echipamente de relee de la panouri solare, plasat pe partea superioară a carcasei. Noaptea, energia va fi asigurată de bateriile care au acumulat energie electrică în timpul zilei.

Toate aeronavele discutate în acest articol sunt de tip gaz. Cu toate acestea, există și aeronave termice - baloane cu aer cald controlate de fapt, în care aerul încălzit servește drept gaz de ridicare. Sunt considerați mai puțin capabili decât omologii lor pe gaz, în principal datorită vitezei mai mici și a manevrării mai slabe. Principalele domenii de aplicare ale aeronavelor termice sunt spectacolele aeriene și sporturile. Și în sport, Rusia are cea mai mare realizare. Pe 17 august 2006, pilotul Stanislav Fedorov a ajuns cu o navă termică producție rusească„Gâscă polară” cu o altitudine de 8180 m Cu toate acestea, pot fi găsite aplicații practice și pentru avioanele sportive. Polar Goose, care se ridică la o înălțime de 10–15 km, poate deveni un fel de primă etapă a sistemului de lansare în spațiu. Se știe că în timpul lansărilor în spațiu cantitate semnificativă energia este cheltuită tocmai în stadiul inițial al ascensiunii. Cu cât locul de lansare este mai departe de centrul Pământului, cu atât economiile de combustibil sunt mai mari și sarcina utilă care poate fi pusă pe orbită este mai mare. De aceea ei încearcă să localizeze cosmodromele mai aproape de regiunea ecuatorială pentru a câștiga (datorită formei turtite a Pământului) câțiva kilometri.

„Mecanica populară”
octombrie 2008

De la o navă în spațiu


Zboruri cu dirijabil la mare altitudine
8180 m, 2006, „Polar Goose” (Rusia) 7600 m, 1917, Zeppelin L-55 (Germania) 6614 m, 2004, Borland Rover A-2 (Marea Britanie) 6234 m, 2003, Colting SPS 62 (Canada) 5059 m, 1988, Borland Rover (SUA)

Pe 17 august 2006, pilotul Stanislav Fedorov a atins o altitudine de 8180 m pe dirijabilul termic de fabricație rusă „Augur” AU-35 („Gâscă polară”) Dirijabilul german Zeppelin L-55 a fost spart. Recordul Polar Goose a fost primul pas în implementarea programului High Start, un proiect al Societății Aeronautice Ruse și al grupului de companii Metropol pentru a lansa nave spațiale ușoare de pe dirijabile de mare altitudine. Dacă acest proiect are succes, în Rusia va fi creat un complex aerostat-spațial avansat, capabil să lanseze economic sateliți privați cu o greutate de până la 10-15 kg pe orbită. Una dintre utilizările preconizate ale complexului „High Start” este lansarea de rachete geofizice pentru a studia regiunile circumpolare ale Oceanului Arctic.

Pe continentul nord-american se dezvoltă proiecte interesante de avioane de nouă generație. Wordwide Eros Corporation intenționează să creeze „sky superyacht” ML 866 în viitorul apropiat. Acest dirijabil este proiectat după un design hibrid: în zbor, aproximativ 2/3 din greutatea mașinii va fi compensată de forța arhimediană, iar dispozitivul se va ridica în sus datorită forței de ridicare generate atunci când aerul care intră curge în jurul carapacea navei. În acest scop, carcasa va primi o formă aerodinamică specială. Oficial, ML 866 este destinat turismului VIP, însă, având în vedere că Wordwide Eros primește finanțare în special de la agenția guvernamentală DARPA, care se ocupă de tehnologiile de apărare, este posibil ca dirijabilele să fie folosite în scopuri militare, precum supraveghere sau comunicatii. Și compania canadiană Skyhook, împreună cu Boeing, au anunțat proiectul JHL-40 - o navă de marfă cu o sarcină utilă de 40 de tone. Acesta este, de asemenea, un „hibrid”, dar aici forța arhimedeană va fi completată de forța a patru rotoare. creând împingere de-a lungul axei verticale.

Istoria dezastrelor aeriene cu un număr mare de victime datează din era aeronavelor. Aeronava britanică R101 a decolat în zborul său inaugural pe 5 octombrie 1930. La bord a purtat o delegație guvernamentală condusă de ministrul transporturilor aeriene Christopher Birdwell, Lord Thompson. La câteva ore după decolare, R101 a coborât la o înălțime periculoasă, s-a prăbușit într-un deal și a ars. Cauza dezastrului au fost erorile de proiectare. Din cei 54 de pasageri și membri ai echipajului, 48 au fost uciși, inclusiv ministrul. 73 de marinari americani și-au găsit moartea când dirijabilul Akron, prins de o furtună, a căzut în mare în largul coastei New Jersey. S-a întâmplat pe 3 aprilie 1933. Nu impactul căderii a fost cel care a ucis oamenii, ci apa înghețată: nu era o singură barcă de salvare pe dirijabil și doar câteva veste de plută. Celebrul dezastru de la Hindenburg, care a avut loc la 6 mai 1937, este mai mic ca număr de victime decât cei doi. Toate cele trei aeronave moarte au fost pompate cu hidrogen exploziv. Dirijabilele de astăzi cu heliu sunt mult mai sigure.

https://www..html



Pagina cu coduri QR

Preferi să citești pe telefon sau tabletă? Apoi scanează acest cod QR direct de pe monitorul computerului și citește articolul. Pentru a face asta pe dvs dispozitiv mobil Trebuie instalată orice aplicație „Scanner de coduri QR”.

Cunoscut pentru:
aeronavele moderne de tip moale „Skyship” lucrează pentru a proteja granița maritimă a SUA.

Baloanele cu aer cald ale fraților Montgolfier în urmă cu mai bine de două secole au dovedit posibilitatea zborului uman într-un balon. Baloanele „lanterna” fără pilot sunt cunoscute de câteva milenii națiuni diferite. O aeronavă – un balon „controlabil” – poate fi și termică sau gazoasă. Dirijabilele termice sunt destul de larg reprezentate în lume și sunt folosite pentru sport, turism și publicitate. Zboară aproape și scurt, cu viteză mică și necesită vreme bună pentru a se umple și zbura. Dar sunt relativ ieftine, compacte de depozitat și transportat și nu necesită niciun echipament pentru decolare și aterizare.

În prezent, în Rusia zboară două astfel de aeronave: Baltika de la compania engleză Cameron Balloons (Gennady Oparin, Sankt Petersburg) și dirijabilul ceh de la Kubicek (compania Augur, Moscova). Ambele dispozitive sunt cu două locuri cu un volum de 2500 de metri cubi. m. Există chiar și o navă termică cu un singur loc "Polar Goose" ("Augur"), care a stabilit un record mondial pentru altitudinea de zbor - aproape 9000 m.

Dirijabilele pline cu gaz sunt aeronave destul de serioase, există mai mult de 20 de dirijabile în lume.

Dirijabilele moderne îndeplinesc o gamă destul de largă de sarcini. O nouă companie germană cu vechiul nume „Zeppelin” construiește și dirijabile de tip „Zeppelin NT” cu un volum de 7000 de metri cubi. m Aceste aeronave sunt echipate cu două sau mai multe motoare de aeronave cu elice rotative și pot decolare și ateriza pe verticală. În Rusia, două dirijabile cu un singur loc de la Aerostatika (Moscova), două dirijabile cu două locuri „Au-12” cu un volum de 1200 de metri cubi sunt în prezent în mișcare. m. și un „Au-30” cu opt locuri („Augur”, Moscova) cu un volum de 5000 de metri cubi. m.

Este sigur să numim starea actuală a construcției aeronavelor o „eră a renașterii”, deoarece există planuri de a construi aeronave nu mai mici ca dimensiune decât legendarul „Hindenburg” - acel monstru plin de hidrogen cu un volum de 200.000 de metri cubi. m și 250 m lungime. Astfel, compania Lockheed Martin nu a putut ascunde de fotografi curioși un dispozitiv destul de mare care are o carcasă combinată cu trei carene și un tren de aterizare - o pernă de aer. Să remarcăm că construcția aeronavelor este realizată de țări care au făcut deja acest lucru în anii 20-30 ai secolului trecut: Anglia, Franța, Germania, SUA și Rusia.

Până în prezent, niciunul dintre aeronavele zburătoare nu este capabil să navigheze pe distanțe lungi - raza lor de acțiune nu depășește 1200 km. Toate au un design moale. De asemenea, încărcăturile mari și grele nu sunt încă transportate și este necesar? Dar restabilirea, să zicem, a unui zbor transatlantic pe o navă ar fi foarte posibilă.

Sunt așteptate mari perspective în utilizarea pe scară largă a aeronavelor autonome fără pilot, ale căror dimensiuni pot fi măsurate în kilometri, iar durata zborului este de peste șase luni la altitudini de peste 20.000 m!

Dirijabilele, fără îndoială, au un viitor mare și luminos. Va dura puțin timp pentru ca trabucurile uriașe de pe cerul orașului să devină un decor familiar, iar zborul cu o navă plină cu heliu sau un balon cu aer cald - o plăcere accesibilă.

De la transportator la centrul de control aerian Faptul că dirijabilele cu echipaj ar putea fi puse în serviciu cu armata rusă a fost spus de mai multe ori. Și acum a devenit cunoscut că până la sfârșitul anului 2018, dirijabilul Atlant va fi construit în două versiuni de capacitate de transport pentru posibila lor utilizare în interesul Ministerului rus al Apărării. Deocamdată vorbim doar despre crearea unui model al dispozitivului : construcția primului exemplar în sine va începe nu mai devreme de 2016, a menționat el reprezentantul producătorului. Începutul testelor de zbor ale acestui echipament este programat pentru sfârșitul anului 2018. Modificări „militare” vor fi primite de către dirijabilele Atlant-30 dezvoltate de holding cu o capacitate de transport de 16 tone și Atlant-100, care poate ridica deja 60 de tone. tone. Dispozitivele se disting prin capacitatea lor de a efectua decolare și aterizare verticală de pe locuri și suprafețe de apă nepregătite și prin capacitatea de a zbura în toate zonele climatice. „Atlantas” va putea livra mărfuri pe o distanță de până la 2 mii de kilometri și va putea călători cu o viteză de 140 de kilometri pe oră. Echipajul ambelor aeronave nu depășește trei persoane. Capacitățile acestor aeronave în scopuri militare sunt de neprețuit „De fapt, introducerea acestui vehicul unic este pe deplin în concordanță cu noul concept de creare a unei armate mobile, deschizând noi oportunități pentru utilizarea sistemelor de supraveghere radar și de apărare aeriană. livrarea de unități aeropurtate și chiar crearea de posturi de control al aeromobilelor”, consideră reprezentantul companiei „Augur-RosAeroSystems”, care se oferă să producă dirijabile pentru armata rusă, are capacitatea de a desfășura un ciclu complet de lucru la crearea. echipamente aeronautice. Proiectarea dispozitivelor este realizată de propriul nostru birou de proiectare, iar producția multifuncțională include o secțiune unică pentru asamblarea carcaselor și o linie modernă de sudare. Avem, de asemenea, propriul nostru complex de teste de zbor și aviație Centrul educațional. La această întreprindere a fost creat primul dirijabil rus certificat Au-12, precum și cel mai mare dirijabil flexibil Au-30 din lume, care a stabilit un record mondial de autonomie de zbor în 2008 - 626 de kilometri față de 374,7 km pentru dirijabilul britanic GA- 42. Know-how-ul constructorilor ruși de dirijabile Utilizarea aeronavelor în scopuri militare nu este redusă nicăieri în lume, iar acest lucru este confirmat de datele recente. Astfel, Pentagonul anunță posibilitatea de a utiliza astfel de dispozitive în sistemul său de apărare antirachetă. Un grup de avioane de luptă fără pilot ar putea fi folosit pentru a acoperi Washingtonul de atacuri cu rachete, spune armata americană. Umplerea unor astfel de nave este foarte tehnologică. Baza sa sunt radarele sistemului JLENS, care fac posibilă detectarea rachetelor de croazieră care zboară joase, precum și a aeronavelor la o distanță de peste 550 de kilometri. Acum, aceste dispozitive sunt testate, totuși, pentru a intra în serviciul de luptă, ele trebuie încă integrate într-un sistem de apărare stratificat. Există, de asemenea, experiență în utilizarea practică a aeronavelor care funcționează pe principiul aeronavelor în interesul forțelor armate. Astfel, baloanele cu un set de echipamente de recunoaștere au fost folosite în timpul operațiunilor de luptă din Irak și Afganistan. Astfel de dispozitive ar putea „atârnă” în aer timp de două săptămâni și nu necesită întreținere. În general, capacitatea aeronavelor și baloanelor de a rămâne pe cer pentru o perioadă lungă de timp fără realimentare le face indispensabile. Americanii scrupuloși au calculat chiar că operarea unui dirijabil de recunoaștere fără pilot costă de 5-7 ori mai puțin decât utilizarea unei aeronave destinate recunoașterii. Dispozitivele familiei ruse Atlant pot deveni o alternativă serioasă la dezvoltarea de peste mări. Dirijabilul nostru este mai puțin capricios, de exemplu, nu necesită practic nicio infrastructură pentru întreținere și acostare. Pielea rigidă va face posibilă continuarea zborului în vânt lateral și frontal de până la 30 de metri pe secundă. În plus, atlanții vor avea o pernă de aer care le va permite să aterizeze pe apă, gheață și orice suprafață plană. Dar cel mai important lucru este că dezvoltatorii noștri au reușit să facă față problemei clasice a tuturor aeronavelor. Faptul este că, după descărcare, dispozitivul trage brusc în sus și devine incontrolabil. Specialiștii ruși au găsit o soluție la problemă: pe Atlanta a fost creat un sistem de balast activ, unde ... aer comprimat este folosit ca balast, care este pompat cu ajutorul echipamentelor instalate pe dirijabil. Paradă prin piața principală Dirijabilele de astăzi nu mai sunt simplele dispozitive ale secolului trecut și nici măcar uriașul Hindenburg. Corpul lor este bazat pe material compozit multistrat, iar carcasa este realizată din materiale moderne de înaltă rezistență. Apropo, utilizarea materialelor compozite îi conferă aeronavei un alt avantaj: stealth pentru sistemele de apărare aeriană. Aparatul este transparent la undele radio și nu emite căldură. Obuzele nu sunt umplute cu hidrogen exploziv, ca înainte, ci cu heliu neinflamabil. Dirijabilele moderne folosesc, de asemenea, un sistem de pilot automat și alte echipamente de înaltă tehnologie „Revenirea dirijabililor de astăzi pare mai reală decât acum 20 de ani”, spune cercetătorul principal la Institutul Medical de Stat din Moscova. K.E. Ciolkovski Tamara Goryun. - Mai multe centre din lume se îndreaptă în aceeași direcție - spre crearea unui dispozitiv rezistent la vânt care nu necesită infrastructură complexă, cu un cost de transport incomparabil cu orice alt transport aerian. Dezvoltarea Arcticii poate deschide și o nouă pagină în istoria construcției de dirijabile.” Apropo, țara noastră în ansamblu are o vastă experiență în crearea de dirijabile. În 1932, patru modele ale primelor aeronave sovietice („URSS V-1”, „URSS V-2”, „URSS V-3”, „URSR V-4”) au fost chiar demonstrate la o paradă în Piața Roșie. Până la începutul Marelui Războiul Patriotic Armata Roșie avea șase regimente și zece divizii aeronautice separate. Dirijabilele erau folosite pentru a antrena parașutiștii și transport de transport. Au fost efectuate aproape 1,5 mii de zboruri. Baloanele au fost folosite activ și în apărarea aeriană: cronicile foto cu o panoramă a vehiculelor care plutesc deasupra Moscovei, care acopereau cerul deasupra capitalei, sunt cunoscute de toată lumea... După război, lucrările în această direcție s-au încetinit oarecum, deși este se știe că în 1986 baloanele au fost folosite pentru a ilumina un șantier de 24 de ore pe locul construcției sarcofagului peste unitatea a 4-a distrusă a centralei nucleare de la Cernobîl. Dirijabile cu destinație specială Viitorul militar al aeronavelor și al baloanelor este foarte real. Dolgoprudny Automation Design Bureau lucrează în prezent la dispozitivul Peresvet, care este capabil să detecteze rachete de croazieră de tip Tomahawk și Tomahawk la o distanță de până la 400 de kilometri. După cum subliniază reprezentantul biroului de proiectare, Serghei Bendin, stația radar instalată pe Peresvet pur și simplu „atârnă” la o altitudine de câțiva kilometri, datorită căreia nu are „zone moarte” Apropo, prima navă de luptă a fost adoptată în ajunul Primul Război Mondial de către armata germană. 75 dintre aceste dispozitive au luat parte la bombardamentul Londrei. Adevărat, britanicii au reușit ulterior să distrugă 52 dintre ei. Cu toate acestea, în timpul războiului, dirijabilele germane au aruncat aproape 340 de tone de diverse bombe asupra inamicului. Au fost folosite pentru a căuta și a distruge submarine germane. Până în vara anului 1943, aproximativ 150 de aeronave cu heliu înarmate cu radare, tunuri și încărcături de adâncime operau sub Stars and Stripes. Comandantul forțelor navale ale Reichului, Marele Amiral Doenitz, a fost chiar obligat să interzică submarinelor sale să atace convoaiele escortate de avioane Astăzi, accentul se pune pe aplicațiile de transport și recunoaștere, precum și pe utilizarea acestor dispozitive pentru a avertiza și a răspunde. la urgente. În 2014, Comisia Militar-Industrială din cadrul Guvernului Federației Ruse a inclus în programul „Transportul inovator al Nordului” introducerea unui sistem de monitorizare a regiunilor arctice folosind avioane echipate cu camere termice, radare, senzori laser și camere video. Astăzi vorbim despre crearea nu numai de dirijabile cu echipaj, ci și fără pilot, inclusiv de dimensiuni compacte. Unul dintre aceste dispozitive, fiind dezvoltat la deja menționatul Dolgoprudny Automation Design Bureau, poate ridica doar 10 kilograme de sarcină utilă (de exemplu, echipamente video și echipamente de transmisie a semnalului) și poate zbura la o altitudine de aproximativ un kilometru. În același timp, perioada de funcționare autonomă a unui astfel de dispozitiv în aer depășește trei ore, ceea ce îi permite să patruleze calm teritoriile și să efectueze recunoașteri. situația aerului, precum și controlul zonelor cu pericol de incendiu.