Транспорт будущего
28 июня

Пара слов про дирижабли

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

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

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


Wikimedia Commons, Hindenburg disaster, 1937

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

Что такое дирижабль?


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

Его просто вытесняет наверх до тех пор, пока вес, заключённый в его объёме, не будет равняться такому же весу воздуха, способного занять данный объём.

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

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

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

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


Авария (1916). Здесь видно этот каркас.

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

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

Гипотетическое.

Подбираемся к связи с подлодками


В начале двадцатого века дирижабли активно использовали для военных действий. В Германии было 11 боевых дирижаблей. Радиус действия как у самолетов, высота 2400 метров, цели — бомбометание и разведка.

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

Но не сложилось.

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

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

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

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

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


Чёртовы протоссы

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

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

Теперь про подлодки. Тогда, в эпоху дирижаблей, у подлодок не было зенитного перископа. То есть никто не думал, что нужно будет смотреть наверх. Это был явный баг, и эксплоит очень быстро нашёлся — дирижабль мог часами и днями наблюдать за акваторией сверху, откуда было отлично видно всё то, что шастает под водой, на десятки метров.

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

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

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

В результате дирижабли вытеснили в оборону — они могли хорошо отражать атаки вражеских самолётов некоторое время, плюс обладали прекрасными возможностями для разведки, конкретно — прямого наблюдения. Последняя прекрасная доктрина — это использовать их как морские базы снабжения. Дизельные подлодки были не очень автономными, и во многом зависели от запаса топлива. Дирижабль мог висеть где нужно, издалека видеть корабли противника, давать наводку своим лодкам, дожидаться их возвращения с задания, заправлять с воздуха и снабжать — и уходить. Предполагалось даже, что будет специальная спускаемая корзина для этих действий — сам дирижабль мог оставаться очень высоко.

Но если в качестве разведки для наведения лодок их использовали, то вот в качестве дозаправщика — уже нет, насколько я понимаю.

Инфраструктура


Для хранения дирижабля нужен эллинг или причальная башня.


Вывод дирижабля «Московский химик-резинщик» из эллинга 1920-е

Немцы быстро поняли, что просто так дирижабль из эллинга вывести для решения боевых задач довольно сложно, поэтому использовали поворотные эллинги, позволяющие решить проблему бокового ветра.

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

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

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


Мобильная причальная башня

Теперь про то, почему они больше длинные, чем широкие на ретрофото. Тут тоже интересная история — поначалу в конструкции ориентировались на глубоководных рыб, и делали примерно 10 к 1 по длине. Потом начали проводить испытания в аэродинамических трубах и пришли к тому, что меньшее лобовое сопротивление достигается при соотношении 5 к 1.

Поздние дирижабли стали настолько большими, что их начали снабжать интеркомом — сначала акустическим, потом и электрическим.

Гинденбург


36 членов экипажа, 61 пассажир. 15 баллонов с инертным гелием, дирижабль (предположительно) мог удерживать позицию в воздухе при 6-7 пробитых баллонах. Скорость 135 км/ч. Это идеальный пассажирский лайнер люкс-класса. Он был «мостиком» через атлантический океан, использовался для регулярного пассажирского сообщения и был почти «Конкордом» тех лет. По шику. Вот тут в Вики заботливо наковыряны из разных пруфов и перечислены его полёты.

Проблема с Гинденбургом была только в том, что гелий никак не получалось достать, и вместо него решили использовать водород. Водород отличается от гелия тем, что радостно и очень громко жахает. Огромная ёмкость со взрывоопасным газом? Ну, тогда многим это казалось хорошей идеей. Надо было лишь слегка доделать конструкцию и правила, чтобы избежать проблем. Вот как описывает решение похожей проблемы Петр Павлович Ионов в книге «Дирижабли и их военное применение» (Государственное военное издательство, 1937, кстати, очень рекомендую как источник пруфов):

«Для предупреждения воспламенения горючего (газолин) кабины, в которых оно помещается, имеют специальное оборудование. Весь дирижабль вентилируется во избежание скапливания паров газолина, а электрическая проводка специально обеспечена от возможности коротких замыканий. Уменьшена также опасность электрических разрядов во время грозы тем, что все металлические части соединены между собою и могут реагировать, как клетка Фарадея, сильно рассеивая электрический разряд.»

То есть да, на Гинденбурге смонтировали хорошее пожаротушение, всем дали специальную форму, каблуки на обуви экипажа поменяли, чтобы не накапливалась статика от трения об пол, у пассажиров отбирали всё то, что могло стать причиной возгорания. Кроме сигар — их разрешалось курить в специальной изолированной по типу батискафа зоне. Не лишать же сигар благородных донов, правильно?

Вот тут куча версий.

А тут результат расследования:
Группа ученых из Юго-Западного исследовательского института в городе Сан-Антонио в штате Техас сделала вывод, что возгорание на борту дирижабля, который вскоре после трагедии стали называть «Нацистским Титаником», произошло из-за статического электричества, которое возникло между наружной оболочкой дирижабля и каркасом в результате грозы. В это же время по неизвестной причине произошла утечка газа (вероятно, был поврежден один из баллонов с водородом) и газ проник в вентиляционные шахты.
Во время заземления посадочных канатов из-за разницы потенциалов между частями наружной оболочки и каркасом возникла искра, и воздухо-водородная смесь на борту дирижабля воспламенилась. Ранее немецкими и американскими учеными уже выдвигались версии об утечке газа, однако существовали разногласия в отношении того, что привело к его воспламенению.
Источник.

В результате погибли 13 пассажиров и 22 члена экипажа. Ещё сгорел один из наземных рабочих.

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



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

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

Всё, я рассказал про дирижабли )
+186
54,9k 85
Комментарии 326
Похожие публикации
Популярное за сутки