Дирижабль , дирижабль или воздушный шар — это тип аэростата ( летательного аппарата легче воздуха ) , который может перемещаться по воздуху, летая за счет собственной тяги . [1] Аэростаты используют подъемную силу подъемного газа , который менее плотен, чем окружающий воздух , для достижения подъемной силы, необходимой для поддержания полета.
В ранних дирижаблях в качестве подъемного газа использовался водород из-за его высокой подъемной силы и доступности, но присущая ему воспламеняемость привела к нескольким смертельным случаям, из-за которых водородные дирижабли устарели. Альтернативный подъемный газ, гелий , не воспламеняется, но встречается редко и относительно дорог. Значительные объемы были впервые обнаружены в Соединенных Штатах , и некоторое время гелий был доступен для использования в дирижаблях только в Северной Америке . [2] Большинство дирижаблей, построенных с 1960-х годов, использовали гелий, хотя некоторые использовали горячий воздух . [a]
Оболочка дирижабля может образовывать газовый мешок или может содержать ряд заполненных газом ячеек. Дирижабль также имеет двигатели, экипаж и, опционально, также размещение полезной нагрузки, обычно размещаемое в одной или нескольких гондолах, подвешенных под оболочкой.
Основными типами дирижаблей являются нежесткие , полужесткие и жесткие дирижабли . [3] Нежесткие дирижабли, часто называемые «дирижаблями», полагаются исключительно на внутреннее давление газа для поддержания формы оболочки. Полужесткие дирижабли сохраняют свою форму за счет внутреннего давления, но имеют некоторую форму поддерживающей конструкции, например, фиксированный киль, прикрепленный к нему. Жесткие дирижабли имеют внешний структурный каркас, который поддерживает форму и несет все структурные нагрузки, в то время как подъемный газ содержится в одном или нескольких внутренних газовых баллонах или ячейках. [4] Жесткие дирижабли впервые были подняты в воздух графом Фердинандом фон Цеппелином , и подавляющее большинство построенных жестких дирижаблей были изготовлены фирмой, которую он основал, Luftschiffbau Zeppelin . В результате жесткие дирижабли часто называют цеппелинами . [5]
Дирижабли были первыми летательными аппаратами, способными к управляемому двигателю, и наиболее часто использовались до 1940-х годов; их использование сокращалось, поскольку их возможности были превзойдены возможностями аэропланов. Их упадок был ускорен серией громких аварий, включая крушение и возгорание британского R101 во Франции в 1930 году, крушения в 1933 и 1935 годах, связанные со штормом, двух авианосцев ВМС США с гелиевым наполнением, USS Akron и USS Macon соответственно, и возгорание в 1937 году немецкого водородного Hindenburg . С 1960-х годов гелиевые дирижабли использовались там, где возможность зависать в течение длительного времени перевешивает необходимость в скорости и маневренности, например, в рекламе, туризме, на платформах для камер, в геологических изысканиях и при воздушном наблюдении .
В первые годы аэронавтики такие термины, как «дирижабль», «воздушный корабль», «воздушное судно» и «корабль воздуха» означали любой вид управляемого или управляемого летательного аппарата. [6] [7] [8] [9] [10] [11] В 1919 году сообщалось, что Фредерик Хэндли Пейдж имел в виду «воздушные корабли», а меньшие пассажирские типы — «воздушные яхты». [12] В 1930-х годах большие межконтинентальные летающие лодки также иногда называли «воздушными кораблями» или «летающими кораблями». [13] [14] В настоящее время термин «дирижабль» используется только для управляемых аэростатов с двигателем, а подтипы классифицируются как жесткие, полужесткие или нежесткие. [3] Полужесткая архитектура появилась позже, после достижений в области деформируемых конструкций и необходимости уменьшения веса и объема дирижаблей. Они имеют минимальную структуру, которая сохраняет форму совместно с избыточным давлением газовой оболочки. [15] [16]
Аэростат — это летательный аппарат , который держится в воздухе, используя плавучесть или статическую подъемную силу, в отличие от аэродина , который получает подъемную силу, перемещаясь по воздуху. Дирижабли — это тип аэростата. [3] Термин аэростат также использовался для обозначения привязанного или зашвартованного воздушного шара в отличие от свободно парящего воздушного шара. [17] Сегодня аэростаты способны поднимать полезную нагрузку в 3000 фунтов (1400 кг) на высоту более 4,5 километров (2,8 миль) над уровнем моря. [18] Они также могут оставаться в воздухе в течение длительных периодов времени, особенно при питании от бортового генератора или если трос содержит электрические проводники. [18] Благодаря этой возможности аэростаты могут использоваться в качестве платформ для телекоммуникационных услуг. Например, в 2001 году корпорация Platform Wireless International объявила, что будет использовать привязной воздушный груз весом 1250 фунтов (570 кг) для доставки услуг сотовой связи в радиусе 140 миль (230 км) в Бразилии. [19] [20] Сообщается, что проект Европейского союза ABSOLUTE также изучает возможность использования привязных аэростатных станций для предоставления телекоммуникаций во время реагирования на стихийные бедствия. [21]
Дирижабль — нежёсткий аэростат. [22] В британском использовании он относится к любому нежёстким аэростатам, включая заградительные аэростаты и другие воздушные змеи , имеющие обтекаемую форму и стабилизирующие хвостовые плавники. [23] Некоторые дирижабли могут быть силовыми дирижаблями, как в ранних версиях Goodyear Blimp . Более поздние дирижабли Goodyear, хотя технически и были полужёсткими дирижаблями, всё ещё назывались компанией «дирижаблями». [24]
Термин «цеппелин» изначально относился к дирижаблям, производимым немецкой компанией Zeppelin Company , которая строила и эксплуатировала первые жесткие дирижабли в первые годы двадцатого века. Аббревиатура LZ, от Luftschiff Zeppelin (по-немецки «дирижабль Цеппелин»), обычно предшествовала серийным идентификаторам их летательных аппаратов.
Обтекаемые жесткие (или полужесткие) [25] дирижабли часто называют «Цеппелинами» из-за известности, которую эта компания приобрела благодаря количеству произведенных ею дирижаблей, [26] [27] хотя ее ранним конкурентом была полужесткая конструкция Парсеваля .
Гибридные дирижабли летают с положительным аэростатическим вкладом, обычно равным пустому весу системы, а переменная полезная нагрузка поддерживается за счет тяги или аэродинамического вклада. [28] [29]
Дирижабли классифицируются по способу их изготовления на жесткие, полужесткие и нежесткие типы. [3]
Жесткий дирижабль имеет жесткий каркас, покрытый внешней оболочкой или оболочкой. Внутри находится один или несколько газовых баллонов, ячеек или воздушных шаров для обеспечения подъемной силы. Жесткие дирижабли, как правило, негерметичны и могут быть изготовлены практически любого размера. Большинство, но не все, немецких дирижаблей Zeppelin были этого типа.
Полужесткий дирижабль имеет некую опорную конструкцию, но основная оболочка удерживается в форме внутренним давлением подъемного газа. Обычно дирижабль имеет удлиненный, обычно сочлененный киль, проходящий вдоль нижней части оболочки, чтобы предотвратить ее перегиб посередине путем распределения нагрузок подвески в оболочке, а также допуская более низкое давление оболочки.
Нежесткие дирижабли часто называют «дирижаблями». Большинство, но не все, американских дирижаблей Goodyear были дирижаблями.
Нежесткий дирижабль полностью полагается на внутреннее давление газа, чтобы сохранять свою форму во время полета. В отличие от жесткой конструкции, газовая оболочка нежесткого дирижабля не имеет отсеков. Однако он все еще обычно имеет меньшие внутренние мешки, содержащие воздух ( баллонеты ). По мере увеличения высоты подъемный газ расширяется, и воздух из баллонетов вытесняется через клапаны, чтобы поддерживать форму корпуса. Чтобы вернуться на уровень моря, процесс обратный: воздух нагнетается обратно в баллонеты путем зачерпывания воздуха из выхлопа двигателя и использования вспомогательных нагнетателей.
.jpg/1280px-Usn-airships_(cropped).jpg)
Сама оболочка представляет собой структуру, включающую текстиль, который содержит плавучий газ. Внутри обычно размещаются два баллонета в передней и задней части корпуса и содержат воздух. [30]
Проблема точного определения давления на оболочку дирижабля до сих пор остается проблематичной и увлекала крупных ученых, таких как Теодор фон Карман . [31]
Несколько дирижаблей были обшиты металлом , с жесткими и нежесткими образцами. Каждый тип использовал тонкую газонепроницаемую металлическую оболочку, а не обычную покрытую резиной тканевую оболочку. Известно, что было построено всего четыре обшитых металлом корабля, и только два из них действительно летали: первый алюминиевый жесткий дирижабль Шварца 1893 года рухнул, [32] в то время как его второй летал; [33] нежесткий ZMC-2, построенный для ВМС США, летал с 1929 по 1941 год, когда он был списан как слишком маленький для оперативного использования в противолодочных патрулях; [34] в то время как нежесткий Slate Aircraft Corporation City of Glendale 1929 года рухнул при первой попытке полета. [35] [36]
Баллонет — это воздушный мешок внутри внешней оболочки дирижабля, который при надувании уменьшает объем, доступный для подъемного газа, делая его более плотным. Поскольку воздух также плотнее подъемного газа, надувание баллонета уменьшает общую подъемную силу, а сдувание увеличивает подъемную силу. Таким образом, баллонет можно использовать для регулировки подъемной силы по мере необходимости, управляя плавучестью. Стратегически надувая или сдувая баллонеты, пилот может контролировать высоту и положение дирижабля.
Баллонеты обычно используются в нежестких или полужестких дирижаблях, обычно с несколькими баллонетами, расположенными как спереди , так и сзади, для поддержания равновесия и управления тангажем дирижабля.
Подъемным газом обычно является водород, гелий или горячий воздух.
Водород дает самую высокую подъемную силу 1,1 кг/м 3 (0,069 фунта/куб. фут), он недорог и его легко получить, но он легко воспламеняется и может взорваться при смешивании с воздухом. Гелий совершенно не воспламеняется, но дает более низкую производительность — 1,02 кг/м 3 (0,064 фунта/куб. фут), является редким элементом и гораздо более дорогим. [37]
Тепловые дирижабли используют нагретый подъемный газ, обычно воздух, подобно воздушным шарам . Первый, кто сделал это, был запущен в 1973 году британской компанией Cameron Balloons . [38]
Небольшие дирижабли несут свои двигатели в гондоле. Если на более крупных дирижаблях было несколько двигателей, они размещались в отдельных гондолах, называемых силовыми вагонами или моторными вагонами . [39] Чтобы обеспечить асимметричную тягу для маневрирования, эти силовые вагоны устанавливались по бокам оболочки, подальше от гондолы центральной линии. Это также поднимало их над землей, снижая риск удара пропеллера при посадке. Широко разнесенные силовые вагоны также назывались крылатыми вагонами , от использования слова «крыло» для обозначения нахождения сбоку чего-либо, как в театре, а не аэродинамического устройства . [39] Эти моторные вагоны несли экипаж во время полета, который обслуживал двигатели по мере необходимости, но который также управлял органами управления двигателем, дросселем и т. д., установленными непосредственно на двигателе. Инструкции передавались им с пилотской станции по телеграфной системе , как на корабле. [39]
Если топливо сжигается для движения, то происходит постепенное снижение общего веса дирижабля. В водородных дирижаблях это обычно решается путем простого выпуска дешевого водородного подъемного газа. В гелиевых дирижаблях вода часто конденсируется из выхлопа и хранится в качестве балласта. [40]
Для управления направлением и устойчивостью дирижабля он оснащен плавниками и рулями. Плавники обычно располагаются в хвостовой части и обеспечивают устойчивость и сопротивление качке. Рули — это подвижные поверхности на хвосте, которые позволяют пилоту направлять дирижабль влево или вправо.
Хвостовое оперение относится к хвостовой части дирижабля, которая включает в себя плавники, рули и другие аэродинамические поверхности. Оно играет важную роль в поддержании устойчивости и управлении положением дирижабля.
Дирижаблям требуется источник энергии для работы их двигательных установок. Это включает двигатели, генераторы или батареи, в зависимости от типа дирижабля и его конструкции. Топливные баки или батареи обычно располагаются внутри оболочки или гондолы.
Для безопасной навигации и связи с наземным управлением или другими воздушными судами дирижабли оснащены рядом приборов, включая системы GPS, радиостанции, радары и навигационные огни.
Некоторые дирижабли имеют шасси, которые позволяют им приземляться на взлетно-посадочные полосы или другие поверхности. Это шасси может включать колеса, полозья или посадочные площадки.
Главное преимущество дирижаблей по сравнению с любым другим транспортным средством заключается в том, что им требуется меньше энергии для поддержания полета по сравнению с другими воздушными транспортными средствами. [41] [42] Предлагаемый дирижабль Varialift, работающий на смеси двигателей, работающих на солнечной энергии, и обычных реактивных двигателей, будет использовать всего лишь около 8 процентов топлива, необходимого реактивным самолетам . [43] [44] Кроме того, использование реактивного потока может обеспечить более быструю и энергоэффективную альтернативу морскому транспорту . [ 45] Это одна из причин, по которой Китай недавно принял их использование. [46]
В 1670 году иезуитский отец Франческо Лана де Терци , которого иногда называют «отцом воздухоплавания », [47] опубликовал описание «Воздушного корабля», поддерживаемого четырьмя медными сферами, из которых откачивался воздух. Хотя основной принцип верен, такой корабль был неосуществим тогда и остается таковым по сей день, поскольку внешнее давление воздуха заставило бы сферы разрушиться, если бы их толщина не была настолько тяжелой, чтобы они не могли держаться на плаву. [48] Гипотетический корабль, построенный с использованием этого принципа, известен как вакуумный дирижабль .
В 1709 году бразильско-португальский священник-иезуит Бартоломеу де Гужман поднял в небо воздушный шар, Пассарола, перед изумленным португальским двором. Это произошло 8 августа 1709 года, когда отец Бартоломеу де Гужман провел во дворе Casa da Índia в городе Лиссабон первую демонстрацию Пассарола. [49] [50] Воздушный шар загорелся, не отрываясь от земли, но во время второй демонстрации он поднялся на высоту 95 метров. Это был небольшой воздушный шар из толстой коричневой бумаги, наполненный горячим воздухом, полученным «огнем материала, содержащегося в глиняной чаше, вмонтированной в основание вощеного деревянного подноса». Событие было засвидетельствовано королем Португалии Жуаном V и будущим папой Иннокентием XIII . [51]
Более практичный дирижабль был описан лейтенантом Жаном Батистом Мари Мёнье в докладе под названием « Mémoire sur l'équilibre des machines aérostatiques » (Меморандум о равновесии аэростатических машин), представленном Французской академии 3 декабря 1783 года. 16 акварельных рисунков, опубликованных в следующем году, изображают обтекаемую оболочку длиной 260 футов (79 м) с внутренними баллонетами, которые можно было использовать для регулирования подъемной силы: она была прикреплена к длинной каретке, которую можно было использовать в качестве лодки, если транспортное средство было вынуждено приземлиться на воду. Дирижабль был спроектирован так, чтобы приводиться в движение тремя пропеллерами и управляться с помощью парусообразного кормового руля. В 1784 году Жан-Пьер Бланшар приспособил ручной пропеллер к воздушному шару, первому зарегистрированному средству движения, поднятому в воздух. В 1785 году он пересек Ла-Манш на воздушном шаре, оснащенном машущими крыльями для движения и птичьим хвостом для управления. [52]
В 19 веке продолжались попытки добавить методы движения к воздушным шарам. Руфус Портер построил и запустил масштабные модели своего «Воздушного локомотива», но так и не добился успешного полноразмерного воплощения. [53] Австралиец Уильям Блэнд отправил проекты своего « Атмотического дирижабля » на Большую выставку, проходившую в Лондоне в 1851 году, где была представлена модель. Это был удлиненный воздушный шар с паровым двигателем, приводящим в движение два подвешенных снизу пропеллера. Подъемная сила воздушного шара оценивалась в 5 тонн, а автомобиль с топливом весил 3,5 тонны, что давало полезную нагрузку в 1,5 тонны. [54] [55] Блэнд считал, что машина могла двигаться со скоростью 80 км/ч (50 миль/ч) и могла долететь из Сиднея в Лондон менее чем за неделю.
В 1852 году Анри Жиффар стал первым человеком, совершившим полет с использованием двигателя, когда он пролетел 27 км (17 миль) на паровом дирижабле . [56] За следующие два десятилетия дирижабли значительно развились. В 1863 году Соломон Эндрюс запустил свой проект Aereon, безмоторный управляемый дирижабль в Перт-Эмбой, штат Нью-Джерси, и предложил устройство военным США во время Гражданской войны. [57] В 1866 году он совершил полет на более поздней конструкции вокруг Нью-Йорка и до Ойстер-Бей, штат Нью-Йорк. Эта концепция использовала изменения подъемной силы для обеспечения движущей силы и не нуждалась в силовой установке. В 1872 году французский военно-морской архитектор Дюпюи де Лом запустил большой судоходный воздушный шар, который приводился в движение большим пропеллером, вращаемым восемью людьми. [58] Он был разработан во время Франко-прусской войны и задумывался как усовершенствование воздушных шаров, использовавшихся для связи между Парижем и сельской местностью во время осады Парижа , но был завершён только после окончания войны.
В 1872 году Пауль Хенлейн запустил дирижабль с двигателем внутреннего сгорания, работающим на угольном газе, используемом для надувания оболочки, что стало первым применением такого двигателя для питания самолета. [59] [60] Чарльз Ф. Ритчел совершил публичный демонстрационный полет в 1878 году своего одноместного жесткого дирижабля с ручным приводом, а затем построил и продал пять своих самолетов. [60]
В 1874 году Микаджа Кларк Дайер подал заявку на патент США 154,654 «Аппарат для навигации в воздухе». [61] [62] [63] Считается, что успешные пробные полеты были совершены между 1872 и 1874 годами, но точные даты отсутствуют. [64] Аппарат использовал комбинацию крыльев и гребных колес для навигации и движения.
При работе машины крылья получают движение вверх и вниз, подобно крыльям птицы, внешние концы которых поддаются подъему, но раскрываются и затем остаются жесткими при опускании. Крылья, если необходимо, могут быть установлены под углом, чтобы двигаться вперед, а также поднимать машину в воздух. Гребные колеса предназначены для использования для приведения машины в движение таким же образом, как судно движется по воде. Для управления машиной прикреплен инструмент, отвечающий рулю. Воздушный шар должен использоваться для подъема летающего корабля, после чего он должен направляться и контролироваться по желанию его пассажиров. [65]
Более подробную информацию можно найти в книге о его жизни. [66]
В 1883 году Гастон Тиссандье совершил первый полет на электричестве , установив на дирижабле электродвигатель Siemens мощностью 1,5 л. с. (1,1 кВт).
Первый полностью управляемый свободный полет был совершен в 1884 году Шарлем Ренаром и Артуром Константином Кребсом на французском армейском дирижабле La France . La France совершил первый полет дирижабля, который приземлился там же, где и взлетал; дирижабль длиной 170 футов (52 м), объемом 66 000 куб. футов (1900 м 3 ) преодолел 8 км (5,0 миль) за 23 минуты с помощью электродвигателя мощностью 8,5 л. с. (6,3 кВт) [67] и батареи весом 435 кг (959 фунтов). Он совершил семь полетов в 1884 и 1885 годах. [60]
В 1888 году компания Novelty Air Ship Company построила конструкцию воздушного судна Campbell Air Ship, разработанную профессором Питером К. Кэмпбеллом. Оно было потеряно в море в 1889 году во время показательного полета профессора Хогана. [68]
С 1888 по 1897 год Фридрих Вёльферт построил три дирижабля, оснащенных бензиновыми двигателями, произведенными Daimler Motoren Gesellschaft , последний из которых, Deutschland , загорелся в полете и убил обоих пассажиров в 1897 году. [69] Версия 1888 года использовала одноцилиндровый двигатель Daimler мощностью 2 л. с. (1,5 кВт) и пролетела 10 км (6 миль) от Канштатта до Корнвестхайма . [70] [71]
В 1897 году венгерско - хорватский инженер Давид Шварц построил дирижабль с алюминиевой оболочкой . Он совершил свой первый полет на поле Темпельхоф в Берлине после смерти Шварца. Его вдова Мелани Шварц получила 15 000 марок от графа Фердинанда фон Цеппелина за освобождение промышленника Карла Берга от его эксклюзивного контракта на поставку Шварцу алюминия . [72]
С 1897 по 1899 год Константин Данилевский, врач и изобретатель из Харькова (ныне Украина , тогда Российская Империя ), построил четыре мускульных дирижабля с объемом газа 150–180 м 3 (5300–6400 куб. футов). Около 200 подъемов были выполнены в рамках экспериментальной программы полетов в двух местах без существенных инцидентов. [73] [74]
В июле 1900 года Luftschiff Zeppelin LZ1 совершил свой первый полет. Это привело к появлению самых успешных дирижаблей всех времен: Zeppelins, названных в честь графа Фердинанда фон Цеппелина , который начал работать над жесткими конструкциями дирижаблей в 1890-х годах, что привело к появлению несовершенного LZ1 в 1900 году и более успешного LZ2 в 1906 году. Дирижабли Zeppelin имели каркас, состоящий из треугольных решетчатых балок, покрытых тканью, которая содержала отдельные газовые ячейки. Сначала для управления и устойчивости использовались многоплоскостные хвостовые поверхности: более поздние конструкции имели более простые крестообразные хвостовые поверхности. Двигатели и экипаж размещались в «гондолах», подвешенных под корпусом, приводящих в движение винты, прикрепленные к бокам рамы с помощью длинных приводных валов. Кроме того, на полпути между двумя двигательными отсеками находился пассажирский отсек (позже бомбоотсек ).
Альберто Сантос-Дюмон был богатым молодым бразильцем , который жил во Франции и имел страсть к полетам. Он спроектировал 18 воздушных шаров и дирижаблей, прежде чем обратить свое внимание на самолеты с фиксированным крылом. [75] 19 октября 1901 года он пролетел на своем дирижабле № 6 от парка Сен-Клу до Эйфелевой башни и обратно менее чем за тридцать минут. [76] Этот подвиг принес ему премию Deutsch de la Meurthe в размере 100 000 франков . Многие изобретатели были вдохновлены небольшими дирижаблями Сантоса-Дюмона. Многие пионеры дирижаблей, такие как американец Томас Скотт Болдуин , финансировали свою деятельность за счет пассажирских рейсов и публичных демонстрационных полетов. Стэнли Спенсер построил первый британский дирижабль на средства, полученные от рекламы детского питания на боковых сторонах конверта. [77] Другие, такие как Уолтер Уэллман и Мелвин Вэниман , нацелились на более высокие цели, предприняв два полярных перелета в 1907 и 1909 годах и два трансатлантических перелета в 1910 и 1912 годах. [78]
В 1902 году испанский инженер Леонардо Торрес Кеведо опубликовал подробности инновационной конструкции дирижабля в Испании и Франции под названием « Perfectionnements aux aerostats dirigibles » (« Улучшения в управляемых аэростатах »). [79] [80] С нежестким корпусом и внутренними распорками он преодолел недостатки этих типов самолетов в отношении как жесткой конструкции (типа цеппелина), так и гибкости, обеспечивая дирижаблям большую устойчивость во время полета и возможность использования более тяжелых двигателей и большей пассажирской нагрузки. Система получила название «авто-жесткий». В 1905 году с помощью капитана А. Кинделана он построил дирижабль «Torres Quevedo» на военной базе в Гвадалахаре . [81] В 1909 году он запатентовал улучшенную конструкцию, которую предложил французской компании Astra , которая начала его массовое производство в 1911 году как дирижабль Astra-Torres . [82] Этот тип оболочки использовался в Соединенном Королевстве в дирижаблях Coastal , C Star и North Sea . [83] Отличительная трехлопастная конструкция широко использовалась во время Первой мировой войны державами Антанты для различных задач, в основном для защиты конвоев и борьбы с подводными лодками. Успех во время войны даже привлек внимание Императорского флота Японии , который приобрел модель в 1922 году. [84] Торрес также разработал проекты «стыковочной станции» и внес изменения в конструкции дирижаблей, чтобы найти решение множества проблем, с которыми сталкивались инженеры дирижаблей при стыковке дирижаблей. В 1910 году он предложил идею прикрепить нос дирижабля к швартовочной мачте и позволить дирижаблю поворачиваться при изменении направления ветра. Использование металлической колонны, возведенной на земле, к вершине которой нос или форштевень будут непосредственно прикреплены (кабелем), позволит дирижаблю швартоваться в любое время, на открытом воздухе, независимо от скорости ветра. Кроме того, проект Торреса предусматривал улучшение и доступность временных посадочных площадок, где дирижабли должны были швартоваться для высадки пассажиров. Окончательный патент был представлен в феврале 1911 года в Бельгии, а затем во Франции и Великобритании в 1912 году под названием «Улучшения в швартовке дирижаблей». [85] [86] [87]
Другие производители дирижаблей также активно работали до войны: с 1902 года французская компания Lebaudy Frères специализировалась на полужестких дирижаблях, таких как Patrie и République , спроектированных их инженером Анри Жюльо, который позже работал в американской компании Goodrich ; немецкая фирма Schütte-Lanz построила серию SL с деревянным каркасом с 1911 года, внедрив важные технические инновации; другая немецкая фирма Luft-Fahrzeug-Gesellschaft построила серию Parseval -Luftschiff (PL) с 1909 года, [88] а итальянская фирма Энрико Форланини построила и подняла в воздух первые два дирижабля Форланини . [89]
12 мая 1902 года изобретатель и бразильский воздухоплаватель Аугусто Северо ди Албукерки Мараньян и его французский механик Жорж Саше погибли, когда они пролетали над Парижем на дирижабле под названием «Пакс». Мраморная доска на авеню Мэн в Париже, дом 81, увековечивает место катастрофы Аугусто Северо. [90] [91] Катастрофа воздушного шара «Le Pax» — короткометражный немой фильм 1902 года, воссоздающий катастрофу, снятый Жоржем Мельесом .
В Великобритании армия построила свой первый дирижабль, Nulli Secundus , в 1907 году. В 1908 году флот заказал строительство экспериментального жесткого дирижабля. Официально известный как Его Величества дирижабль № 1 и прозванный Mayfly , он сломал себе спину в 1911 году, прежде чем совершить один полет. Работа над преемником началась только в 1913 году.
Немецкая пассажирская служба дирижаблей, известная как DELAG (Deutsche-Luftschiffahrts AG), была основана в 1910 году.
В 1910 году Уолтер Уэллман предпринял неудачную попытку пересечь Атлантический океан по воздуху на дирижабле «Америка» .
Перспектива использования дирижаблей в качестве бомбардировщиков была осознана в Европе задолго до того, как дирижабли стали пригодны для этой задачи. В книге Герберта Уэллса « Война в воздухе » (1908) описывалось уничтожение целых флотов и городов атаками дирижаблей. Итальянские войска стали первыми, кто использовал дирижабли в военных целях во время итало-турецкой войны , первая бомбардировка была выполнена 10 марта 1912 года. [92] Первая мировая война ознаменовала настоящий дебют дирижаблей как оружия. Немцы, французы и итальянцы использовали дирижабли для разведки и тактических бомбардировок в начале войны, и все они узнали, что дирижабль слишком уязвим для операций над фронтом. Решение прекратить операции по прямой поддержке армий было принято всеми в 1917 году. [93] [94]
Многие в немецких военных считали, что нашли идеальное оружие, с помощью которого можно было бы противодействовать британскому военно-морскому превосходству и нанести удар по самой Британии, в то время как более реалистичные сторонники дирижаблей считали, что ценность цеппелина заключалась в том, чтобы быть разведывательно-ударной машиной дальнего действия для военно-морских операций. Налеты на Англию начались в январе 1915 года и достигли пика в 1916 году: после потерь британской обороны было совершено всего несколько налетов в 1917–18 годах, последний в августе 1918 года. [95] Цеппелины оказались устрашающим, но неточным оружием. Навигация, выбор цели и наведение бомб оказались сложными даже в самых лучших условиях, а облачный покров, с которым часто сталкивались дирижабли, еще больше снизил точность. Физический ущерб, нанесенный дирижаблями в ходе войны, был незначительным, а количество смертей, которые они вызвали, составило несколько сотен. [96] Тем не менее, налет привел к значительному отвлечению британских ресурсов на оборонительные усилия. Первоначально дирижабли были неуязвимы для атак самолетов и зенитных орудий: поскольку давление в их оболочках было лишь немного выше, чем в окружающем воздухе, отверстия не оказывали большого эффекта. Но после введения в 1916 году комбинации зажигательных и взрывчатых боеприпасов их легковоспламеняющийся водородный подъемный газ сделал их уязвимыми для обороняющихся самолетов. Несколько из них были сбиты в огне британскими защитниками, а многие другие были уничтожены в результате несчастных случаев. Были разработаны новые конструкции, способные достигать большей высоты, но, хотя это и сделало их неуязвимыми для атак, точность их бомбометания стала еще хуже.
Контрмеры британцев включали звуковое оборудование обнаружения, прожекторы и зенитную артиллерию, за которыми в 1915 году последовали ночные истребители. Одной из тактик, использовавшихся в начале войны, когда их ограниченный радиус действия означал, что дирижабли должны были летать с передовых баз, а единственные производственные мощности цеппелинов находились во Фридрихсхафене , была бомбардировка ангаров дирижаблей британской Королевской военно-морской авиацией . Позже в ходе войны развитие авианосца привело к первому успешному авианалету с авианосца в истории: утром 19 июля 1918 года семь Sopwith 2F.1 Camel были запущены с HMS Furious и нанесли удар по базе дирижаблей в Тённере , уничтожив цеппелины L 54 и L 60. [97]
Британская армия отказалась от разработки дирижаблей в пользу аэропланов еще до начала войны, но Королевский флот осознал необходимость в небольших дирижаблях для противодействия угрозе подводных лодок и мин в прибрежных водах. [98] Начиная с февраля 1915 года они начали разрабатывать класс дирижаблей SS (Sea Scout). Они имели небольшую оболочку 1699–1982 м 3 (60 000–70 000 куб. футов) и поначалу использовали фюзеляжи самолетов без крыльев и хвостовых поверхностей в качестве машин управления. Позже использовались более совершенные дирижабли со специально построенными гондолами. Класс NS (North Sea) был самым большим и эффективным нежестким дирижаблем на британской службе, с газовым объемом 10 200 м 3 (360 000 куб. футов), экипажем из 10 человек и продолжительностью полета 24 часа. На борту было шесть 230-фунтовых (100 кг) бомб, а также от трех до пяти пулеметов. Британские дирижабли использовались для разведки, разминирования и патрулирования конвоев . Во время войны британцы эксплуатировали более 200 нежестких дирижаблей. [99] Несколько из них были проданы в Россию, Францию, США и Италию. Большое количество обученных экипажей, низкий уровень убыли и постоянное экспериментирование с методами управления означали, что к концу войны Британия была мировым лидером в технологии нежестких дирижаблей.
Королевский флот продолжал разработку жестких дирижаблей до конца войны. Восемь жестких дирижаблей были завершены к перемирию ( № 9r , четыре класса 23 , два класса R23X и один класса R31 ), хотя еще несколько находились в продвинутой стадии завершения к концу войны. [100] И Франция, и Италия продолжали использовать дирижабли на протяжении всей войны. Франция предпочитала нежесткий тип, тогда как Италия использовала 49 полужестких дирижаблей как в разведывательных, так и в бомбардировочных целях. [101]
К концу войны самолеты почти полностью заменили дирижабли в качестве бомбардировщиков, а оставшиеся немецкие цеппелины были уничтожены их экипажами, сданы на слом или переданы союзным державам в качестве военных репараций. Британская программа жестких дирижаблей, которая в основном была реакцией на потенциальную угрозу со стороны немецких дирижаблей, была свернута.
Великобритания, США и Германия строили жесткие дирижабли между двумя мировыми войнами. Италия и Франция ограниченно использовали цеппелины, переданные в качестве военных репараций. Италия, Советский Союз, США и Япония в основном эксплуатировали полужесткие дирижабли.
По условиям Версальского договора Германии не разрешалось строить дирижабли вместимостью более миллиона кубических футов. Два небольших пассажирских дирижабля, LZ 120 Bodensee и его сестринский корабль LZ 121 Nordstern , были построены сразу после войны, но были конфискованы после саботажа военных цеппелинов, которые должны были быть переданы в качестве военных репараций: Bodensee был передан Италии, а Nordstern — Франции. 12 мая 1926 года построенный в Италии полужесткий дирижабль Norge стал первым самолетом, пролетевшим над Северным полюсом .
Британские R33 и R34 были почти идентичными копиями немецкого L 33, который почти невредимым упал в Йоркшире 24 сентября 1916 года. [102] Несмотря на то, что к моменту запуска в 1919 году они устарели почти на три года, они стали двумя из самых успешных дирижаблей на британской службе. Создание Королевских военно-воздушных сил (RAF) в начале 1918 года создало гибридную британскую программу дирижаблей. RAF не были заинтересованы в дирижаблях, в то время как Адмиралтейство было заинтересовано, поэтому была заключена сделка, по которой Адмиралтейство должно было проектировать любые будущие военные дирижабли, а RAF занималось рабочей силой, объектами и операциями. [103] 2 июля 1919 года R34 начал первое двойное пересечение Атлантики самолетом . Он приземлился в Минеоле, Лонг-Айленд , 6 июля после 108 часов в воздухе; обратный перелет начался 8 июля и занял 75 часов. Этот подвиг не вызвал энтузиазма в отношении дальнейшей разработки дирижаблей, и британская программа дирижаблей была быстро свернута.
Во время Первой мировой войны ВМС США приобрели свой первый дирижабль DH-1, [104], но он был уничтожен во время надувания вскоре после поставки ВМС. После войны ВМС США заключили контракт на покупку R 38 , который строился в Великобритании, но до передачи он был уничтожен из-за структурного отказа во время испытательного полета. [105]
Затем Америка начала строительство USS Shenandoah , спроектированного Бюро аэронавтики на основе Zeppelin L 49. [ 106] Собранный в ангаре № 1 и впервые поднявшийся в воздух 4 сентября 1923 года [107] в Лейкхерсте , штат Нью-Джерси , он стал первым дирижаблем, надутым благородным газом гелием , который тогда был настолько дефицитным, что в Шенандоа содержалась большая часть мировых запасов. Второй дирижабль, USS Los Angeles , был построен компанией Zeppelin в качестве компенсации за дирижабли, которые должны были быть переданы в качестве военных репараций в соответствии с условиями Версальского договора, но были саботированы их экипажами. Этот заказ на строительство спас заводы Zeppelin от угрозы закрытия. Успех Los Angeles , который успешно летал в течение восьми лет, побудил ВМС США инвестировать в собственные, более крупные дирижабли. Когда « Лос-Анджелес» был доставлен, двум дирижаблям пришлось делить ограниченный запас гелия, и поэтому они попеременно эксплуатировались и ремонтировались. [108]
В 1922 году сэр Деннистоун Берни предложил план субсидируемого воздушного сообщения по всей Британской империи с использованием дирижаблей (схема Берни). [103] После прихода к власти лейбористского правительства Рамси Макдональда в 1924 году схема была преобразована в схему Имперского дирижабля , в рамках которой были построены два дирижабля: один частной компанией, а другой — Королевским заводом по производству дирижаблей под контролем Министерства авиации. Эти два проекта радикально отличались. «Капиталистический» корабль, R100 , был более традиционным, в то время как «социалистический» корабль, R101 , имел много инновационных конструктивных особенностей. Строительство обоих заняло больше времени, чем ожидалось, и дирижабли не летали до 1929 года. Ни один из дирижаблей не был пригоден для предполагаемой службы, хотя R100 совершил испытательный полет в Канаду и обратно в 1930 году. [109] 5 октября 1930 года R101, который не был тщательно испытан после серьезных модификаций, потерпел крушение во время своего первого рейса в Индию в Бове во Франции, в результате чего погибли 48 из 54 человек, находившихся на борту. Среди погибших были главный конструктор самолета и государственный секретарь по вопросам авиации. Катастрофа положила конец британскому интересу к дирижаблям.
В 1925 году компания Zeppelin начала строительство Graf Zeppelin (LZ 127) , самого большого дирижабля, который можно было построить в существующем ангаре компании, и намеревалась стимулировать интерес к пассажирским дирижаблям. Graf Zeppelin сжигал в качестве топлива газ сине-зеленый , похожий на пропан , который хранился в больших газовых баллонах под водородными ячейками. Поскольку его плотность была близка к плотности воздуха, он избегал изменения веса по мере использования топлива, и, следовательно, необходимости в клапане водорода. Graf Zeppelin имел впечатляющие показатели безопасности, пролетев более 1 600 000 км (990 000 миль) (включая первое кругосветное путешествие на дирижабле) без единой травмы пассажира. [110]
ВМС США экспериментировали с использованием дирижаблей в качестве воздушных авианосцев , развивая идею, впервые предложенную британцами. USS Los Angeles использовался для начальных экспериментов, а USS Akron и Macon , крупнейшие в то время в мире, использовались для проверки принципа в военно-морских операциях. Каждый из них нёс четыре истребителя F9C Sparrowhawk в своём ангаре и мог нести пятый на трапеции. Идея имела неоднозначные результаты. К тому времени, как ВМС начали разрабатывать обоснованную доктрину использования дирижаблей типа ZRS, последний из двух построенных, USS Macon , потерпел крушение. Между тем, гидросамолёт стал более эффективным и считался более выгодной инвестицией. [111]
В конце концов, ВМС США потеряли все три построенных в США жестких дирижабля из-за несчастных случаев. USS Shenandoah попал в сильную грозу над округом Нобл, штат Огайо, во время плохо спланированного рекламного полета 3 сентября 1925 года. Он развалился на куски, убив 14 членов экипажа. USS Akron попал в сильный шторм и рухнул на поверхность моря у берегов Нью-Джерси 3 апреля 1933 года. На нем не было спасательных шлюпок и было мало спасательных жилетов, поэтому 73 из его 76 членов экипажа погибли от утопления или переохлаждения. USS Macon был потерян после того, как потерпел структурную аварию у берегов недалеко от маяка Пойнт-Сур 12 февраля 1935 года. Авария привела к потере газа, которая значительно усугубилась, когда самолет превысил высоту давления, из-за чего он потерял слишком много гелия для поддержания полета. [112] Только двое из его 83 членов экипажа погибли в катастрофе благодаря включению спасательных жилетов и надувных плотов после катастрофы Akron .
Строительство Эмпайр-стейт-билдинг было завершено в 1931 году с мачтой-дирижаблем в ожидании будущих пассажирских дирижаблей, но ни один дирижабль никогда не использовал мачту. Различные предприниматели экспериментировали с поездками на работу и доставкой грузов с помощью дирижаблей. [113]
В 1930-х годах немецкие цеппелины успешно конкурировали с другими видами транспорта. Они могли перевозить значительно больше пассажиров, чем другие современные самолеты, при этом обеспечивая удобства, аналогичные удобствам на океанских лайнерах, таким как частные каюты, смотровые палубы и столовые. Менее важно то, что технология была потенциально более энергоэффективной, чем конструкции тяжелее воздуха. Цеппелины также были быстрее океанских лайнеров. С другой стороны, эксплуатация дирижаблей была довольно сложной. Часто экипаж превосходил по численности пассажиров, и на земле требовались большие команды для оказания помощи при швартовке, а в аэропортах требовались очень большие ангары.
К середине 1930-х годов только Германия все еще занималась разработкой дирижаблей. Компания Zeppelin продолжала эксплуатировать Graf Zeppelin для пассажирских перевозок между Франкфуртом и Ресифи в Бразилии, занимая 68 часов. Даже с небольшим Graf Zeppelin эксплуатация была почти прибыльной. [114] В середине 1930-х годов началась работа над дирижаблем, специально разработанным для обслуживания пассажиров через Атлантику. [115] Hindenburg (LZ 129) успешно завершил сезон 1936 года, перевозя пассажиров между Лейкхерстом, Нью-Джерси и Германией. 1937 год начался с самой впечатляющей и широко памятной аварии дирижабля. Приближаясь к причальной мачте Лейкхерста за несколько минут до посадки 6 мая 1937 года, Hindenburg внезапно загорелся и рухнул на землю. Из 97 человек на борту погибло 35: 13 пассажиров, 22 члена экипажа и один американский наземный экипаж. Катастрофа произошла перед большой толпой, была снята на пленку, а прибытие записывал репортер радионовостей . Это была катастрофа, которую зрители театра могли увидеть и услышать в кинохронике . Катастрофа «Гинденбурга» подорвала доверие общественности к дирижаблям и окончательно положила конец их «золотому веку». На следующий день после катастрофы « Гинденбурга » « Граф Цеппелин» благополучно приземлился в Германии после обратного полета из Бразилии. Это был последний международный пассажирский полет дирижабля.
Идентичный сестер Гинденбурга, Graf Zeppelin II (LZ 130) , не мог перевозить коммерческих пассажиров без гелия, который Соединенные Штаты отказались продавать Германии. Graf Zeppelin совершил несколько испытательных полетов и занимался электронным шпионажем до 1939 года, когда его полеты были приостановлены из-за начала войны. Два Graf Zeppelin были списаны в апреле 1940 года.
Развитие дирижаблей продолжалось только в Соединенных Штатах и, в меньшей степени, в Советском Союзе. В Советском Союзе было несколько полужестких и нежестких дирижаблей. Полужесткий дирижабль СССР-В6 ОСОАВИАХИМ был одним из крупнейших из этих аппаратов, и он установил самый длительный полет на выносливость на тот момент - более 130 часов. Он врезался в гору в 1938 году, в результате чего погибли 13 из 19 человек на борту. Хотя это было серьезным ударом по советской программе дирижаблей, они продолжали эксплуатировать нежесткие дирижабли до 1950 года.
В то время как Германия определила, что дирижабли устарели для военных целей в предстоящей войне, и сосредоточилась на разработке самолетов, Соединенные Штаты продолжали программу строительства военных дирижаблей, хотя и не разработали четкой военной доктрины для использования дирижаблей. Когда японцы атаковали Перл-Харбор 7 декабря 1941 года, втянув Соединенные Штаты во Вторую мировую войну , в составе ВМС США было 10 нежестких дирижаблей:
_Puritan_(2834542477).jpg/1280px-Goodyear_ZNPK_(K-28)_Puritan_(2834542477).jpg)
Только дирижабли классов K и TC были пригодны для боя, и их быстро ввели в эксплуатацию против японских и немецких подводных лодок , которые тогда топили американские суда в пределах видимости американского побережья. Командование ВМС США, помня об успехе дирижаблей в борьбе с подводными лодками в Первой мировой войне, немедленно запросило новые современные противолодочные дирижабли и 2 января 1942 года сформировало патрульное подразделение ZP-12, базирующееся в Лейкхерсте из четырех дирижаблей K. Патрульное подразделение ZP-32 было сформировано из двух дирижаблей TC и двух L месяцем позже, базируясь на военно-морской базе Моффетт в Саннивейле, Калифорния . Там же была создана учебная база для дирижаблей. Статус дирижаблей Goodyear, охотящихся за подводными лодками, в первые дни Второй мировой войны создал значительную путаницу. Хотя различные отчеты упоминают дирижабли Resolute и Volunteer как действующие в качестве «каперов» по каперскому письму , Конгресс никогда не санкционировал создание комиссии, и президент ее не подписывал. [116]
В 1942–44 годах около 1400 пилотов дирижаблей и 3000 членов вспомогательного экипажа прошли обучение по программе подготовки экипажей военных дирижаблей, а численность военного персонала дирижаблей выросла с 430 до 12 400 человек. Американские дирижабли производились на заводе Goodyear в Акроне, штат Огайо . С 1942 по 1945 год было построено 154 дирижабля для ВМС США (133 класса K , 10 класса L , семь класса G , четыре класса M ) и пять классов L для гражданских заказчиков (серийные номера с L-4 по L-8 ).
Основными задачами дирижаблей были патрулирование и сопровождение конвоев вблизи американской береговой линии. Они также служили организационным центром для конвоев, чтобы направлять движение кораблей, и использовались в военно-морских поисково-спасательных операциях. Более редкие обязанности дирижаблей включали аэрофоторазведку, морскую установку мин и траление мин, транспортировку и развертывание парашютных подразделений, транспортировку грузов и личного состава. Они считались довольно успешными в своих обязанностях с самым высоким коэффициентом боевой готовности во всех ВВС США (87%).
Во время войны около 532 кораблей без сопровождения дирижаблей были потоплены вражескими подводными лодками у побережья США. Только одно судно, танкер «Персефона» , из примерно 89 000 кораблей в конвоях, сопровождаемых дирижаблями, было потоплено противником. [117] Дирижабли атаковали подводные лодки глубинными бомбами и, реже, другим бортовым оружием. Они отлично справлялись с подавлением подводных лодок, где их ограниченная скорость и дальность полета не позволяли им атаковать конвои. Оружие, доступное дирижаблям, было настолько ограничено, что до появления самонаводящейся торпеды у них было мало шансов потопить подводную лодку. [118]
Только один дирижабль был уничтожен подводной лодкой : в ночь с 18 на 19 июля 1943 года K-74 из дивизии ZP-21 патрулировала побережье около Флориды. С помощью радара дирижабль обнаружил всплывшую немецкую подводную лодку. K-74 совершила атакующий заход, но подводная лодка открыла огонь первой. Глубинные бомбы K-74 не сработали, когда она пересекала подводную лодку, и K-74 получила серьезные повреждения, потеряв давление газа и двигатель, но приземлившись на воду без потерь. Экипаж был спасен патрульными катерами утром, но один член экипажа, помощник машиниста второго класса Изадор Стессель, погиб от нападения акулы . Подводная лодка U-134 была слегка повреждена и примерно на следующий день была атакована самолетами, получив повреждения, которые заставили ее вернуться на базу. В конце концов она была потоплена 24 августа 1943 года британским Vickers Wellington недалеко от Виго, Испания . [119] [120]
Первое крыло дирижаблей флота выполняло рейсы из Лейкхерста (Нью-Джерси), Глинко (Джорджия), Уиксвилла (Северная Каролина), Саут-Уэймута ( штат Массачусетс), Брансуика (штат Массачусетс) и Бар-Харбора (штат Мэн), Ярмута (Новая Шотландия) и Арджентии (Ньюфаундленд).
Некоторые дирижабли ВМС США участвовали в боевых действиях на европейском театре военных действий. В 1944–45 годах ВМС США перебросили целую эскадрилью из восьми дирижаблей Goodyear класса K (K-89, K-101, K-109, K-112, K-114, K-123, K-130 и K-134) с летным и техническим персоналом с военно-морской авиабазы Уиксвилл в Северной Каролине на военно-морскую авиабазу Порт-Лиотей , Французское Марокко . [121] Их миссия состояла в том, чтобы обнаружить и уничтожить немецкие подводные лодки в относительно мелких водах вокруг Гибралтарского пролива , где было возможно обнаружение магнитных аномалий (MAD). Самолеты PBY искали эти воды, но MAD требовали полетов на малых высотах, что было опасно для этих самолетов ночью. Дирижабли считались идеальным решением для создания круглосуточного защитного барьера (забора) в Гибралтарском проливе, при этом PBY летали в дневную смену, а дирижабли — в ночную. Первые два дирижабля (K-123 и K-130) покинули авиабазу South Weymouth NAS 28 мая 1944 года и вылетели в Argentia, Newfoundland , на Азорские острова и, наконец, в Port Liautey , где они совершили первый трансатлантический переход нежестких дирижаблей 1 июня 1944 года. Дирижабли эскадрильи дирижаблей ВМС США ZP-14 (Blimpron 14, также известной как Африканская эскадрилья ) также проводили операции по обнаружению мин и тралению мин в ключевых средиземноморских портах и в различных эскортах, включая конвой, перевозивший президента США Франклина Д. Рузвельта и премьер-министра Великобритании Уинстона Черчилля на Ялтинскую конференцию в 1945 году. Дирижабли из подразделения ZP-12 приняли участие в потоплении последней подводной лодки перед капитуляцией Германии, потопив U-881 6 мая 1945 года вместе с эсминцами USS Атертон и USS Moberly .
Другие дирижабли патрулировали Карибское море , второе крыло дирижаблей флота со штаб-квартирой на военно-морской авиабазе Ричмонд прикрывало Мексиканский залив из Ричмонда и Ки-Уэста, Флорида , Хоума, Луизиана , а также Хичкока и Браунсвилла, Техас . FAW 2 также патрулировал северную часть Карибского моря из Сан-Хулиан, [ необходимо разъяснение ] острова Пайнс (теперь Исла-де-ла-Хувентуд ) и залива Гуантанамо , Куба, а также Вернам-Филд , Ямайка .
Дирижабли ВМФ пятого крыла дирижаблей флота (ZP-51) эксплуатировались с баз в Тринидаде , Британская Гвиана , и Парамарибо , Суринам . Четвертое крыло дирижаблей флота действовало вдоль побережья Бразилии . Две эскадрильи, VP-41 и VP-42, вылетели с баз в Амапе , Игарапе-Асу , Сан-Луис -Форталесе , Фернанду-де-Норонья , Ресифи , Масейо , Ипитанге (около Сальвадора, Баия ), Каравеласе , Витории и ангаре, построенном для Графа. Цеппелин в Санта-Крус, Рио-де-Жанейро .
Три крыла дирижаблей флота управляли эскадрильями: ZP-32 с аэродрома Моффетт, ZP-31 на авиабазе Санта-Ана и ZP-33 на авиабазе Тилламук, штат Орегон . Вспомогательные аэродромы находились в Дель-Маре , Ломпоке , Уотсонвилле и Эврике , Калифорния, Норт-Бенде и Астории, штат Орегон , а также Шелтоне и Куиллаюте в Вашингтоне.
С 2 января 1942 года и до конца военных операций дирижаблей в Атлантике дирижабли Атлантического флота совершили 37 554 полета и налетали 378 237 часов. Из более чем 70 000 судов в конвоях, защищаемых дирижаблями, только одно было потоплено подводной лодкой, находясь под эскортом дирижаблей. [118]
Советский Союз летал на одном дирижабле во время войны. W-12 , построенный в 1939 году, поступил на вооружение в 1942 году для обучения парашютистов и транспортировки оборудования. Он совершил 1432 полета с 300 тоннами груза до 1945 года. 1 февраля 1945 года Советы построили второй дирижабль, класса «Победа » (использовался для траления мин и расчистки завалов в Черном море), который потерпел крушение 21 января 1947 года. Другой дирижабль класса W — W-12bis Patriot — был введен в эксплуатацию в 1947 году и в основном использовался до середины 1950-х годов для обучения экипажей, парадов и пропаганды.
Хотя дирижабли больше не используются для перевозки крупных грузов и пассажиров, их по-прежнему используют для других целей, таких как реклама , осмотр достопримечательностей , наблюдение, исследования и пропаганда .
Было несколько исследований и предложений по атомным дирижаблям , начиная с исследования 1954 года Ф. У. Локка-младшего для ВМС США. [122] В 1957 году Эдвин Дж. Киршнер опубликовал книгу «Цеппелин в атомный век» , [123] в которой пропагандировалось использование атомных дирижаблей. В 1959 году Goodyear представил план атомного дирижабля как для военного, так и для коммерческого использования. В течение следующих десятилетий было опубликовано несколько других предложений и статей. [124]
В 1980-х годах Пер Линдстранд и его команда представили дирижабль GA-42 — первый дирижабль, в котором использовалась электродистанционная система управления полетом , что значительно снизило нагрузку на пилота.
Дирижабль был замечен в фильме о Джеймсе Бонде «Вид на убийство» , выпущенном в 1985 году. Skyship 500 имел ливрею Zorin Industries. [125]
Самый большой в мире тепловой дирижабль (300 000 кубических футов; 8500 кубических метров) был построен компанией Per Lindstrand для французских ботаников в 1993 году. AS-300 нес подвешенный плот, который размещался дирижаблем на вершине полога деревьев в тропическом лесу, что позволяло ботаникам проводить свои исследования верхушек деревьев без значительного ущерба для тропического леса. Когда исследования были завершены в заданном месте, дирижабль возвращался, чтобы забрать и переместить плот. [126]
В июне 1987 года ВМС США заключили контракт на сумму 168,9 млн долларов США с компаниями Westinghouse Electric и Airship Industries из Великобритании, чтобы выяснить, может ли дирижабль использоваться в качестве воздушной платформы для обнаружения угрозы ракет, летящих на малых высотах, таких как Exocet . [127] Имея объем 2,5 млн кубических футов, прототип Westinghouse/Airship Industries Sentinel 5000 (переименованный в YEZ-2A ВМС США) должен был стать самым большим дирижаблем из когда-либо построенных. [128] Дополнительное финансирование программы военно-морских дирижаблей было прекращено в 1995 году, и разработка была прекращена.
Дирижабль SVAM CA-80 , произведенный в 2000 году компанией Shanghai Vantage Airship Manufacture Co., Ltd., успешно совершил испытательный полет в сентябре 2001 года. Он был разработан для рекламы и пропаганды, аэрофотосъемки, научных испытаний, экскурсий и наблюдения. Он был сертифицирован как программа внедрения Hi-Tech класса А (№ 20000186) в Шанхае. Управление CAAC выдало одобрение на типовую конструкцию и сертификат летной годности для дирижабля. [129]
В 1990-х годах компания Zeppelin вернулась в бизнес по производству дирижаблей. Их новая модель, получившая название Zeppelin NT , совершила свой первый полет 18 сентября 1997 года. По состоянию на 2009 год [обновлять]в воздухе находилось четыре самолета NT, пятый был завершен в марте 2009 года, а расширенный NT-14 (14 000 кубических метров гелия, способный перевозить 19 пассажиров) находился в стадии строительства. Один был продан японской компании и планировалось отправить в Японию летом 2004 года. Из-за задержек с получением разрешения от российского правительства компания решила перевезти дирижабль в Японию по морю. Один из четырех самолетов NT находится в Южной Африке, перевозя оборудование для обнаружения алмазов от De Beers, применение, в котором очень стабильная платформа NT с низким уровнем вибрации отлично себя проявляет. Проект включал в себя адаптацию конструкции для работы при высоких температурах и пустынном климате, а также отдельную швартовочную мачту и очень тяжелую швартовочную тележку. NT-4 принадлежал компании Airship Ventures из Моффетт-Филд, Маунтин-Вью в районе залива Сан-Франциско, и предлагал обзорные экскурсии.
Дирижабли используются для рекламы и в качестве платформ для телекамер на крупных спортивных мероприятиях. Самыми знаковыми из них являются дирижабли Goodyear . Goodyear управляет тремя дирижаблями в Соединенных Штатах, а The Lightship Group , теперь The AirSign Airship Group, [130] управляет до 19 рекламными дирижаблями по всему миру. Airship Management Services владеет и управляет тремя дирижаблями Skyship 600. Два из них работают как рекламные и охранные суда в Северной Америке и Карибском бассейне. Airship Ventures управляла Zeppelin NT для рекламы, обслуживания пассажиров и проектов специальных миссий. Они были единственным оператором дирижаблей в США, имеющим разрешение на коммерческие пассажирские перевозки, пока не закрылись в 2012 году.
Skycruise Switzerland AG владеет и управляет двумя дирижаблями Skyship 600. Один из них регулярно летает над Швейцарией и используется для экскурсий.
Базирующийся в Швейцарии Skyship 600 также играл другие роли на протяжении многих лет. Например, он летал над Афинами во время летних Олимпийских игр 2004 года в качестве меры безопасности. В ноябре 2006 года он нёс рекламу, называя себя The Spirit of Dubai , когда он начал рекламный тур из Лондона в Дубай, ОАЭ, от имени The Palm Islands , крупнейших в мире искусственных островов, созданных как жилой комплекс.
Базирующаяся в Лос-Анджелесе Worldwide Aeros Corp. производит дирижабли Aeros 40D Sky Dragon, сертифицированные FAA Type. [131]
В мае 2006 года ВМС США снова начали летать на дирижаблях после почти 44-летнего перерыва. Программа использует один нежесткий дирижабль American Blimp Company A-170 с обозначением MZ-3A . Операции сосредоточены на обучении экипажей и исследованиях, а интегратором платформы является Northrop Grumman . Программа направляется Командованием военно-морских воздушных систем и реализуется на базе NAES Lakehurst , изначальном центре операций ВМС США с использованием аппаратов легче воздуха в предыдущие десятилетия.
В ноябре 2006 года армия США купила дирижабль A380+ у American Blimp Corporation через контракт системного уровня с Northrop Grumman и Booz Allen Hamilton . Летные испытания дирижабля начались в конце 2007 года, с основной целью перевозки 2500 фунтов (1100 кг) полезной нагрузки на высоту 15 000 футов (4600 м) под дистанционным управлением и автономной навигацией по точкам маршрута. Программа также продемонстрирует перевозку 1000 фунтов (450 кг) полезной нагрузки на высоту 20 000 футов (6100 м). Платформа может быть использована для сбора разведданных. В 2008 году дирижабль CA-150 был запущен компанией Vantage Airship. Это улучшенная модификация модели CA-120 , производство которой было завершено в 2008 году. Благодаря большему объему и повышенной пассажировместимости, это самый большой пилотируемый нежесткий дирижабль в Китае в настоящее время. [132]
В конце июня 2014 года Фонд электронных рубежей запустил дирижабль GEFA-FLUG AS 105 GD/4 [133] AE Bates (принадлежащий и сотрудничающий с Greenpeace ) над Центром обработки данных Агентства национальной безопасности в Блаффдейле, штат Юта, в знак протеста . [134]
Гибридные конструкции, такие как Heli-Stat airship/helicopter, Aereon aerostatic/aerodynamic craft и CycloCrane (гибридный аэростатический/винтокрылый аппарат), с трудом взлетали. Cyclocrane был также интересен тем, что оболочка дирижабля вращалась вокруг своей продольной оси.
В 2005 году недолговечным проектом Агентства перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) был Walrus HULA , в котором изучался потенциал использования дирижаблей в качестве дальних, тяжелых подъемных судов. [135] [136] Основной целью исследовательской программы было определение возможности строительства дирижабля, способного перевозить 500 коротких тонн (450 т) полезной нагрузки на расстояние 12 000 миль (19 000 км) и приземляться на неблагоустроенном месте без использования внешнего балласта или наземного оборудования (такого как мачты). В 2005 году два подрядчика, Lockheed Martin и US Aeros Airships, получили около 3 миллионов долларов каждый для проведения технико-экономических обоснований проектов для WALRUS. Конгресс прекратил финансирование Walrus HULA в 2006 году. [137]
В 2010 году армия США заключила контракт на сумму 517 миллионов долларов (350,6 миллиона фунтов стерлингов) с Northrop Grumman и партнёром Hybrid Air Vehicles на разработку системы Long Endurance Multi-Intelligence Vehicle (LEMV) в виде трёх HAV 304. [138] [139] [140] Проект был отменён в феврале 2012 года из-за отставания от графика и превышения бюджета; а также из-за предстоящего вывода войск США из Афганистана , где он должен был быть развёрнут. [141] После этого Hybrid Air Vehicles HAV 304 Airlander 10 был выкуплен Hybrid Air Vehicles, затем модифицирован и повторно собран в Бедфорде , Великобритания, и переименован в Airlander 10. [142] По состоянию на 2018 год он проходил испытания в рамках своей программы лётных испытаний в Великобритании. [143]
A-NSE — французская компания, которая производит и эксплуатирует дирижабли и аэростаты. В течение 2 лет A-NSE тестирует свои дирижабли для французской армии. Дирижабли и аэростаты используются для обеспечения разведывательной, наблюдательной и рекогносцировочной поддержки (ISR). Их дирижабли включают в себя множество инновационных функций, таких как системы взлета и посадки с водяным балластом, изменяемые геометрические оболочки и системы управления вектором тяги.
[144]
Правительство США профинансировало два крупных проекта в области высотных полётов. Композитная высотная силовая платформа (CHHAPP) спонсируется Космическим и противоракетным командованием армии США . Этот самолёт также иногда называют HiSentinel High-Altitude Airship . Этот прототип корабля совершил пятичасовой испытательный полёт в сентябре 2005 года. Второй проект, высотный дирижабль (HAA), спонсируется DARPA. В 2005 году DARPA заключило контракт на сумму около 150 миллионов долларов с Lockheed Martin на разработку прототипа. Первый полёт HAA был запланирован на 2008 год, но столкнулся с программными и финансовыми задержками. Проект HAA превратился в высотный демонстратор большой выносливости (HALE-D). Армия США и Lockheed Martin запустили первый в своем роде HALE-D 27 июля 2011 года. [145] После достижения высоты 32 000 футов (9 800 м) из-за аномалии компания решила прервать миссию. Дирижабль совершил контролируемое снижение в безлюдной местности на юго-западе Пенсильвании. [146] [147] [148]
31 января 2006 года компания Lockheed Martin совершила первый полет своего тайно построенного гибридного дирижабля, обозначенного как P-791 . Конструкция очень похожа на SkyCat , безуспешно продвигаемый в течение многих лет британской компанией Advanced Technologies Group (ATG).
Дирижабли использовались во время войны в Афганистане в разведывательных целях, поскольку они позволяют осуществлять постоянное наблюдение за определенной территорией с помощью камер, установленных на дирижаблях. [149]
В 1990-х годах преемник оригинальной компании Zeppelin во Фридрихсхафене , Zeppelin Luftschifftechnik GmbH , вновь занялся строительством дирижаблей. Первый экспериментальный аппарат (позже названный Friedrichshafen ) типа « Zeppelin NT » поднялся в воздух в сентябре 1997 года. Хотя дирижабли Neue Technologie (New Technology) больше обычных дирижаблей, они намного меньше своих гигантских предков и на самом деле не являются типами Zeppelin в классическом смысле. Это сложные полужесткие летательные аппараты. Помимо большей полезной нагрузки, их основными преимуществами по сравнению с дирижаблями являются более высокая скорость и превосходная маневренность. Между тем, несколько Zeppelin NT были произведены и эксплуатировались с прибылью в увеселительных поездках, исследовательских полетах и подобных приложениях.
В июне 2004 года Zeppelin NT был впервые продан японской компании Nippon Airship Corporation для туризма и рекламы в основном вокруг Токио. Ему также дали роль на выставке Expo 2005 в Айти . Самолет начал полет из Фридрихсхафена в Японию, останавливаясь в Женеве , Париже, Роттердаме , Мюнхене , Берлине, Стокгольме и других европейских городах, чтобы перевозить пассажиров на коротких участках полета. Российские власти отказали в разрешении на пролет, поэтому дирижабль пришлось разобрать и отправить в Японию, а не следовать историческому полету Graf Zeppelin из Германии в Японию .
В 2008 году компания Airship Ventures Inc. начала свою деятельность с федерального аэродрома Моффетт недалеко от Маунтин-Вью, Калифорния , и до ноября 2012 года предлагала туры по заливу Сан-Франциско для 12 пассажиров.
В ноябре 2005 года компания De Beers , занимающаяся добычей алмазов, запустила программу разведки дирижаблей над отдаленной пустыней Калахари . Zeppelin NT , оснащенный гравитационным градиометром Bell Geospace , использовался для поиска потенциальных алмазных рудников путем сканирования местной географии на предмет малоплотных скальных образований, известных как кимберлитовые трубки . 21 сентября 2007 года дирижабль был серьезно поврежден вихрем в Ботсване . Один член экипажа, находившийся на вахте на борту пришвартованного судна, получил легкие ранения, но был выписан после ночного наблюдения в больнице.
Несколько компаний, например, Cameron Balloons в Бристоле , Великобритания, строят воздушные дирижабли . Они сочетают в себе конструкции как воздушных шаров, так и небольших дирижаблей. Оболочка имеет обычную сигарообразную форму, дополненную хвостовыми плавниками, но надувается горячим воздухом вместо гелия для обеспечения подъемной силы. Небольшая гондола, в которой находятся пилот и пассажиры, небольшой двигатель и горелки для подачи горячего воздуха, подвешены под оболочкой, под отверстием, через которое выступают горелки.
Воздушные дирижабли обычно дешевле в покупке и обслуживании, чем современные гелиевые дирижабли , и их можно быстро сдуть после полетов. Это позволяет легко перевозить их в прицепах или грузовиках и недорого хранить. Обычно они очень медленно движутся, с типичной максимальной скоростью 25–30 км/ч (16–19 миль/ч; 6,9–8,3 м/с). В основном они используются для рекламы, но по крайней мере один из них использовался в тропических лесах для наблюдения за дикой природой, поскольку их можно легко транспортировать в отдаленные районы.
Дистанционно управляемые (RC) дирижабли, тип беспилотных воздушных систем (UAS), иногда используются в коммерческих целях, таких как реклама и аэровидео- и фотосъемка, а также в развлекательных целях. Они особенно распространены в качестве рекламного механизма на крытых стадионах. Хотя дирижабли RC иногда летают на открытом воздухе, делать это в коммерческих целях в США незаконно. [150] Коммерческое использование беспилотного дирижабля должно быть сертифицировано в соответствии с частью 121. [ необходимо разъяснение ]
В 2008 году французский путешественник Стефан Руссон попытался пересечь Ла-Манш на мощном дирижабле с педальным приводом. [151] [152] [153]
Стефан Руссон также управляет Aérosail, парусной яхтой. [154] [155] [156]
Сегодня, с большими, быстрыми и более экономичными самолетами и вертолетами с фиксированным крылом , неизвестно, могут ли огромные дирижабли работать прибыльно в регулярных пассажирских перевозках, хотя, поскольку цены на энергию растут, внимание снова возвращается к этим судам легче воздуха как к возможной альтернативе. По крайней мере, идея сравнительно медленного, «величественного» круиза на относительно низких высотах и в комфортной атмосфере, безусловно, сохранила некоторую привлекательность. Были некоторые ниши для дирижаблей во время и после Второй мировой войны, такие как длительные наблюдения, противолодочное патрулирование, платформы для съемочных групп телеоператоров и реклама ; для них обычно требуются только небольшие и гибкие суда, и поэтому они, как правило, лучше подходят для более дешевых (непассажирских) дирижаблей.
Периодически высказывались предположения, что дирижабли можно использовать для грузовых перевозок , особенно для доставки чрезвычайно тяжелых грузов в районы со слабой инфраструктурой на большие расстояния. Это также называлось бездорожными грузоперевозками. [157] Кроме того, дирижабли можно использовать для подъема тяжелых грузов на короткие расстояния (например, на строительных площадках); это описывается как тяжеловесная перевозка на короткие расстояния. [158] В обоих случаях дирижабли являются тяжелыми тягачами . Одним из недавних предприятий такого рода был проект Cargolifter , в котором был спроектирован гибридный (то есть не совсем типа Zeppelin) дирижабль, даже больший, чем Hindenburg . Около 2000 года CargoLifter AG построила крупнейший в мире самонесущий зал размером 360 м (1180 футов) в длину, 210 м (690 футов) в ширину и 107 м (351 фут) в высоту примерно в 60 км (37 миль) к югу от Берлина. В мае 2002 года проект был остановлен по финансовым причинам; компании пришлось объявить себя банкротом . Огромный ангар CargoLifter был позже переоборудован под курорт Tropical Islands . [159] Хотя в настоящее время жесткие дирижабли не используются для подъема тяжелых грузов, для таких целей разрабатываются гибридные дирижабли . AEREON 26 , испытанный в 1971 году, был описан в книге Джона Макфи « Семя тыквы с дельтовидной формой» .
Препятствием для крупномасштабного развития дирижаблей в качестве тяжелых перевозчиков стало выяснение того, как их можно использовать экономически эффективным способом. Чтобы иметь значительное экономическое преимущество перед морским транспортом, грузовые дирижабли должны иметь возможность доставлять свою полезную нагрузку быстрее, чем морские перевозчики, но дешевле, чем самолеты. Уильям Краудер, научный сотрудник Института управления логистикой , подсчитал, что грузовые дирижабли экономичны только тогда, когда они могут перевозить от 500 до 1000 тонн, примерно столько же, сколько супер-гигантский самолет. [159] Большие первоначальные инвестиции, необходимые для строительства такого большого дирижабля, стали препятствием для производства, особенно с учетом риска, присущего новой технологии. Главный коммерческий директор компании, надеющейся продать LMH-1 , грузовой дирижабль, в настоящее время разрабатываемый Lockheed Martin , считает, что дирижабли могут быть экономичными в труднодоступных местах, таких как горнодобывающие предприятия на севере Канады, которые в настоящее время требуют ледяных дорог . [159]
Металлический дирижабль имеет очень тонкую металлическую оболочку, а не обычную тканевую. Оболочка может быть либо с внутренними распорками, либо монококовой, как в ZMC-2 , который много раз летал в 1920-х годах, единственный пример, когда-либо имевший такую конструкцию. Оболочка может быть газонепроницаемой, как в нежестком дирижабле, или конструкция может использовать внутренние газовые баллоны, как в жестком дирижабле. По сравнению с тканевой оболочкой металлическая оболочка, как ожидается, будет более прочной.
Гибридный дирижабль — это общий термин для обозначения летательного аппарата, сочетающего в себе характеристики тяжелее воздуха (самолет или вертолет) и легче воздуха. Примерами служат гибриды вертолета/дирижабля, предназначенные для подъема тяжелых грузов, и дирижабли с динамической подъемной силой, предназначенные для дальних полетов. Большинство дирижаблей, полностью загруженные грузом и топливом, обычно балластируются, чтобы быть тяжелее воздуха, и, таким образом, должны использовать свою двигательную установку и форму для создания аэродинамической подъемной силы, необходимой для удержания в воздухе. Все дирижабли могут эксплуатироваться так, чтобы быть немного тяжелее воздуха в определенные периоды полета ( спуска ). Соответственно, термин «гибридный дирижабль» относится к аппаратам, которые получают значительную часть своей подъемной силы за счет аэродинамической подъемной силы или других кинетических средств.
Например, Aeroscraft — это летательный аппарат с поддержкой плавучести, который создает подъемную силу за счет комбинации аэродинамики, управления вектором тяги и создания и управления газовой плавучестью, и большую часть времени будет летать тяжелее воздуха. Aeroscraft — это продолжение компанией Worldwide Aeros Corporation ныне отмененного проекта DARPA Walrus HULA (Hybrid Ultra Large Aircraft). [160]
Гибридный дирижабль Patroller P3, разработанный Advanced Hybrid Aircraft Ltd, BC, Канада, представляет собой относительно небольшое (85 000 куб. футов / 2400 м 3 ) плавучее судно, управляемое экипажем из пяти человек и обладающее продолжительностью полета до 72 часов. Летные испытания с 40%-ной моделью RC доказали, что такой корабль можно запускать и приземлять без большой команды сильных наземных операторов. [161] Конструкция имеет специальный «крылышек» для аэродинамического управления подъемной силой. [162]
Дирижабли были предложены в качестве потенциальной дешевой альтернативы запускам ракет с поверхности для достижения околоземной орбиты. JP Aerospace предложили проект Airship to Orbit, который предполагает выведение многоступенчатого дирижабля на мезосферные высоты 55 км (180 000 футов), а затем использование ионной тяги для разгона до орбитальной скорости . [163] На этих высотах сопротивление воздуха не будет существенной проблемой для достижения таких скоростей. Компания еще не построила ни одну из трех ступеней.
НАСА предложило концепцию High Altitude Venus Operational Concept , которая включает в себя серию из пяти миссий, включая пилотируемые миссии в атмосферу Венеры на дирижаблях. [164] [165] [166] [167] Давление на поверхности планеты слишком велико для обитания человека, но на определенной высоте давление равно давлению на Земле, и это делает Венеру потенциальной целью для колонизации человеком .
Гипотетически, может быть дирижабль, поднимаемый вакуумом — то есть материалом, который не может содержать ничего внутри, но выдерживать атмосферное давление снаружи. На данный момент это научная фантастика, хотя НАСА утверждает, что некий вид вакуумного дирижабля в конечном итоге может быть использован для исследования поверхности Марса. [168]
Проект EU FP7 MAAT [169] изучал инновационную систему крейсера/фидерного дирижабля [170] для стратосферы, при этом крейсер остается в воздухе в течение длительного времени, а фидеры соединяют его с землей и летят как пилотируемые воздушные шары. [171]
Соучредитель Google Сергей Брин основал LTA Research в 2015 году для разработки дирижаблей для гуманитарных и грузовых перевозок. 124-метровый дирижабль компании Pathfinder 1 получил от FAA специальный сертификат летной годности для заполненного гелием дирижабля в сентябре 2023 года. [172]
Сертификат позволил самому большому дирижаблю со времен злополучного «Гинденбурга» начать летные испытания на аэродроме Моффетт-Филд — совместном гражданско-военном аэропорту в Кремниевой долине.
Преимущество дирижаблей перед самолетами заключается в том, что статическая подъемная сила, достаточная для полета, создается подъемным газом и не требует мощности двигателя. Это было огромным преимуществом до середины Первой мировой войны и оставалось преимуществом для дальних или длительных операций до Второй мировой войны . Современные концепции высотных дирижаблей включают фотоэлектрические элементы , чтобы уменьшить необходимость приземляться для дозаправки, таким образом, они могут оставаться в воздухе до истечения срока годности расходных материалов. Это также уменьшает или устраняет необходимость учитывать переменный вес топлива при расчетах плавучести.
Недостатки в том, что дирижабль имеет очень большую опорную площадь и сравнительно большой коэффициент сопротивления , таким образом, большую силу сопротивления по сравнению с самолетами и даже вертолетами. Учитывая большую лобовую площадь и смоченную поверхность дирижабля, практический предел достигается около 130–160 километров в час (80–100 миль в час), что составляет всего около одной трети типичной скорости полета современного коммерческого самолета. Таким образом, дирижабли используются там, где скорость не имеет решающего значения.
Подъемная сила дирижабля равна выталкивающей силе за вычетом веса дирижабля. Это предполагает стандартные условия температуры и давления воздуха. Обычно вносятся поправки на водяной пар и примеси подъемного газа, а также на процент наполнения газовых ячеек при взлете. [173] Исходя из удельной подъемной силы (подъемная сила на единицу объема газа), наибольшую статическую подъемную силу обеспечивает водород (11,15 Н/м 3 или 71 фунт-сила / 1000 куб. футов), на втором месте — гелий (10,37 Н/м 3 или 66 фунт-сила / 1000 куб. футов). [174]
В дополнение к статической подъемной силе, дирижабль может получить определенную динамическую подъемную силу от своих двигателей. Динамическая подъемная сила в прошлых дирижаблях составляла около 10% от статической подъемной силы. Динамическая подъемная сила позволяет дирижаблю «взлетать тяжелым» с взлетно-посадочной полосы, подобно самолетам с фиксированным крылом и винтокрылым самолетам. Это требует дополнительного веса в двигателях, топливе и шасси, что сводит на нет часть статической подъемной силы.
Высота, на которой может летать дирижабль, во многом зависит от того, сколько подъемного газа он может потерять из-за расширения до достижения стазиса . Окончательный рекорд высоты для жесткого дирижабля был установлен в 1917 году L-55 под командованием Ганса-Курта Флемминга, когда он заставил дирижабль подняться на 7300 м (24 000 футов), пытаясь пересечь Францию после «Безмолвного налета» на Лондон. L-55 потерял подъемную силу во время снижения на более низкие высоты над Германией и разбился из-за потери подъемной силы. [175] Хотя такая трата газа была необходима для выживания дирижаблей в последние годы Первой мировой войны, она была непрактичной для коммерческих операций или операций военных дирижаблей, заполненных гелием. Самый высокий полет, совершенный пассажирским дирижаблем, заполненным водородом, составил 1700 м (5500 футов) во время кругосветного полета Graf Zeppelin . [176]
Самый большой недостаток дирижабля — размер, который необходим для повышения производительности. С увеличением размера проблемы наземного обслуживания возрастают в геометрической прогрессии. [177] Поскольку германский флот перешел с класса P 1915 года с объемом более 31 000 м 3 (1 100 000 куб. футов) на более крупный класс Q 1916 года, класс R 1917 года и, наконец, класс W 1918 года с объемом почти 62 000 м 3 (2 200 000 куб. футов), проблемы наземного обслуживания сократили количество дней, в течение которых цеппелины могли совершать патрульные полеты. Эта доступность снизилась с 34% в 1915 году до 24,3% в 1916 году и, наконец, до 17,5% в 1918 году. [178]
Пока соотношение мощности и веса авиационных двигателей оставалось низким, а удельный расход топлива высоким, дирижабль имел преимущество в дальних или длительных операциях. По мере изменения этих показателей баланс быстро смещался в пользу аэроплана. К середине 1917 года дирижабль уже не мог выживать в боевой обстановке, где угрозой были аэропланы. К концу 1930-х годов дирижабль едва ли имел преимущество перед аэропланом в межконтинентальных перелетах над водой, и это преимущество исчезло к концу Второй мировой войны.
Это происходит в тактических ситуациях лицом к лицу. В настоящее время планируется проект высотного дирижабля, который будет охватывать сотни километров в качестве своего радиуса действия, часто намного дальше, чем нормальный радиус действия военного самолета. [ необходимо уточнение ] Например, радар , установленный на платформе судна высотой 30 м (100 футов), имеет радиогоризонт в диапазоне 20 км (12 миль), в то время как радар на высоте 18 000 м (59 000 футов) имеет радиогоризонт в диапазоне 480 км (300 миль). Это имеет важное значение для обнаружения низколетящих крылатых ракет или истребителей-бомбардировщиков.
Наиболее часто используемый подъемный газ, гелий, инертен и, следовательно, не представляет риска возгорания. [179] Серия испытаний на уязвимость была проведена Агентством по оценке и исследованиям обороны Великобритании DERA на Skyship 600. Поскольку внутреннее давление газа поддерживалось всего на 1–2% выше давления окружающего воздуха, транспортное средство оказалось весьма устойчивым к физическим повреждениям или атакам с помощью стрелкового оружия или ракет. Несколько сотен высокоскоростных пуль были выпущены через корпус, и даже два часа спустя транспортное средство смогло бы вернуться на базу. Боеприпасы прошли через оболочку, не вызвав критической потери гелия. Результаты и соответствующая математическая модель были представлены в гипотезе рассмотрения дирижабля размера Zeppelin NT. [180] Во всех случаях обстрела легким вооружением, оцененных как в испытательных, так и в реальных условиях, дирижабль смог выполнить свою миссию и вернуться на базу. [181]
В Соединенном Королевстве базовой лицензией пилота дирижаблей является PPL(As) или лицензия частного пилота, которая требует минимум 35 часов обучения на дирижаблях. [182] Для коммерческих полетов требуется лицензия коммерческого пилота (дирижабли).
