Тепловой дирижабль — это дирижабль , который создает плавучесть путем нагрева воздуха в большой камере или оболочке . Более низкая плотность внутреннего горячего воздуха по сравнению с холодным окружающим воздухом вызывает направленную вверх силу на оболочку. Это очень похоже на воздушный шар с горячим воздухом , за исключением того, что у воздушного шара есть силовые средства движения, в то время как воздушный шар полагается на ветер для навигации. [1] Дирижабль, который использует пар , также будет считаться тепловым дирижаблем. [2]
Другие типы дирижаблей используют в качестве подъемного газа газ, который легче воздуха при температуре окружающей среды, например , гелий .
Некоторые конструкции дирижаблей, использующие более легкий, чем воздух, подъемный газ, нагревают часть газа, которая обычно находится в закрытых ячейках, чтобы получить дополнительную подъемную силу. Нагревание подъемного газа вызывает расширение газа, чтобы еще больше снизить плотность подъемного газа, что приводит к большей подъемной силе.
Тепловые дирижабли имеют преимущество в том, что они намного дешевле, чем гелиевые дирижабли. Они также регулярно сдуваются после каждого полета и могут быть легко упакованы для хранения и/или транспортировки, что делает их дирижаблями , а не жесткими дирижаблями.
Летательные аппараты на горячем воздухе производят гораздо меньшую подъемную силу на единицу объема, чем летательные аппараты, заполненные гелием или водородом (около 30% в зависимости от состояния воздуха). Это требует более легкой конструкции, с меньшим количеством органов управления и, следовательно, большей сложностью маневрирования. Это приводит к:
В последние годы управление этими судами несколько улучшилось. Наиболее успешным подходом было использование более высокого давления в конструкциях хвостового плавника, чем в остальной части оболочки, или использование внутренней структуры (см. ниже).
Первый публичный полет дирижабля на тепловом воздухе совершил Дон Кэмерон (Великобритания) на самолете Cameron D-96 на выставке Icicle Meet в январе 1973 года. На разработку самолета ушло 3 года.
Большинство тепловых дирижаблей нежесткие. Некоторые из них герметичны. В некоторых случаях сжатый воздух забирается из воздуховода, расположенного за пропеллером. В других случаях сжатый воздух поступает из отдельного вентилятора.
В 2006 году компанией Skyacht Aircraft был разработан новый тип оболочки, использующий растяжимую мембранную структуру . Эта конструкция использует негерметичную оболочку и внутреннюю структуру, которая использует ребра из алюминия для поддержания формы оболочки. Когда она не используется, структура складывается подобно зонтику. Конструкция также позволяет устанавливать управляемый двигатель/пропеллер на хвосте самолета. Установленный на хвосте пропеллер обеспечивает векторное управление тягой, позволяя выполнять крутые повороты. [3]
Подобно воздушным шарам с горячим воздухом, тепловые дирижабли сначала частично надуваются холодным (температуры окружающей среды) воздухом. После того, как оболочки достаточно заполнены, зажигается пропановая горелка, и надувание завершается с помощью нагретого воздуха.