Дирижабли с металлической оболочкой - это дирижабли , которые имеют очень тонкую герметичную металлическую оболочку, а не обычную тканевую оболочку. Этот корпус может иметь либо внутренние распорки, как в конструкции Дэвида Шварца [1] , либо монокок , как в ZMC-2 . [2] Известно, что было построено только четыре корабля этого типа, и только два действительно летали: алюминиевый корабль Шварца 1893 года [3] развалился от инфляции; Второй дирижабль Шварца [1] летел в Темпельхофе в Берлине в 1897 году, приземлился, но затем развалился; С 1929 года по сдачу на слом в 1941 году ZMC-2 совершил 752 полета; в то время как Сланцевый город Глендейл был построен в 1929 году, но никогда не летал. [4]
Одним из первых предложений летательного аппарата, основанного на рациональных принципах, был проект вакуумного дирижабля , разработанный Франческо Лана де Терци в 1670 году. Он измерил давление воздуха на уровне моря и на основании этого предложил первое научно обоснованное подъемное средство в виде полых металлических сфер, из которых был откачен весь воздух. Предложенные им методы контроля высоты до сих пор широко используются; перенос балласта, который может быть сброшен за борт для набора высоты, и вентиляция подъемных контейнеров для снижения высоты. [5] На практике сферы де Терци рухнули бы под давлением воздуха, и дальнейшим разработкам пришлось ждать более практичных подъемных газов.
Концепция дирижабля в металлическом корпусе была вновь исследована в конце 1800-х годов русским теоретиком ракетного дела Константином Эдуардовичем Циолковским . [6] Он писал, что с подросткового возраста (в начале 1870-х годов) «идея цельнометаллического аэростата никогда не покидала меня» [7] , а к 1891 году он разработал детальный проект дирижабля переменного объема с гофрированной металлической оболочкой, который не нуждались в баллонетах. Они были переданы в Имперский департамент аэронавтики, который созвал конференцию для их рассмотрения. В 1891 году они отклонили его просьбу о гранте на создание модели, посчитав, что эта идея «не может иметь сколько-нибудь значительного практического значения». [8] В 1892 году он опубликовал свои проекты под названием Aerostat Metallitscheski (цельнометаллический дирижабль-аэростат). [9] [10] [11]
Примерно в то же время, в 1892 году, военное министерство Российской империи согласилось позволить Шварцу построить свой металлический дирижабль в Санкт-Петербурге, правда, за свой счет. [12]
Первый алюминиевый корабль Шварца 1893 года [3] развалился из-за инфляции. Его второй дирижабль пролетел в Темпельхофе в Берлине в 1897 году, приземлился, но затем развалился. [1]
В 1926 году Корпорация развития самолетов объявила в Детройте , США, что они планируют построить прототип. [13]
Цельнометаллический дирижабль Slate 1929 года , построенный в Глендейле, штат Калифорния, имел корпус, построенный из гофрированных алюминиевых панелей, а также революционную двигательную систему, состоящую из «вентилятора» в носовой части дирижабля, который продвигал аппарат вперед, создавая частичный вакуум перед сосудом. [14] Центробежная двигательная установка позже была заменена обычным двигателем и пропеллером, установленным на хвостовой части гондолы дирижабля. Закатанные швы, предназначенные для скрепления панелей, впоследствии развернулись из-за давления газа, возникшего в результате перегрева во время попытки запуска дирижабля.
ZMC-2 ВМС США был одним из немногих дирижаблей, построенных в конце 1920-х годов. Как и дирижабль «Шварц» 1890-х годов, [15] ZMC-2 имел систему каркаса, интегрированную с конструкцией напряженной обшивки, которая предвосхищала как конструкцию герметизированного фюзеляжа, используемую десятилетиями позже в коммерческих авиалайнерах, так и даже элементы американских лунных ракет, таких как ракета-носитель « Сатурн -5» . [ нужна цитата ]
ZMC -2 оказался успешным как по характеристикам, так и по долговечности. Его производство потребовало разработки клепальной машины [16] и окончательной сборки, которые были бы сопоставимы с более поздними фюзеляжами ракет и транспортных самолетов, но были способны работать с алюминиевой обшивкой, достаточно тонкой, чтобы обеспечить аэростатическую подъемную силу. [16] Окончательная сборка единственного закрывающего шва двух половин корпуса заняла более двух месяцев. Заполнение жесткой оболочки было столь же проблематичным: требовался дорогостоящий и трудоемкий процесс заполнения ее сначала диоксидом углерода, затем гелием и, наконец, очистки гелия путем очистки остаточного диоксида углерода от гелия. Кроме того, пришлось укрепить корпус, чтобы выдержать вес углекислого газа в процессе заправки.
В начале 1950-х годов компания Luftschiffbau-Zeppelin GmbH заказала проектное исследование конструкции LZ-132. [ нужна цитата ] Проект был заброшен.
В период с 1982 по 1995 год компания American Skyship Industries , дочерняя компания Wren Skyships Ltd. с острова Мэн в Великобритании и сама являвшаяся дочерней компанией Airship Industries , продвигала свои проекты дирижаблей с металлической оболочкой в США, получая значительные государственные займы, но так и не обеспечив их. продукт.
Аэростатическая конструкция компании Varialift Airships PLC в Великобритании разработала алюминиевую монококовую внешнюю конструкцию и внутренний каркас вместе с запатентованным механизмом плавучести, который, по ее утверждению, может позволить ему работать на больших высотах и, следовательно, летать быстрее, чем нынешние конструкции, на более низких высотах. уровень расхода топлива, чем у гибридов, поскольку для создания подъемной силы не требуется энергия, а только для движения корабля вперед. [17] [18]