дирижабля. Проволочные стропы подвески передней части гондолы получили чрезмерную нагрузку и лопнули. При этом они намотались на винт. Двигатель остановился. Неуправляемый аэростат с едва державшейся гондолой был подхвачен ветром. Сантоса-Дюмона спас подоспевший катер.
И все-таки нужно констатировать, что кипучая деятельность бразильца не дала ничего нового воздухоплаванию. Все его аппараты отличались плохой устойчивостью и управляемостью. В 1902 году Сантос-Дюмон реализовал на своем седьмом дирижабле идею секционирования мягкой оболочки с целью уменьшения перетекания газа вдоль нее. Двумя мягкими вертикальными перегородками оболочка была разделена на три отсека.
Эти на первый взгляд скромные достижения, которые продемонстрировали талантливые ученые, инженеры, конструкторы и просто увлеченные идеей полета люди, были более чем убедительным свидетельством возможности практической реализации «управляемого воздухоплавания». Воздушный шар, аэростат или дирижабль открыли дорогу человеку в небо. Герои и романтики после долгих веков ожидания наконец обрели самое вдохновляющее пространство для своих сумасшедших поступков, обескураживая смелостью затей и авантюрных начинаний, порой приводивших к славе и смерти одновременно.
Эпоха воздушного неуправляемого шара заканчивалась. Прогресс науки и техники к концу XIX века ускорился. Происходили коренные изменения и в технике воздухоплавания. На смену аэростату рвался дирижабль, восторженно принятый современниками. Газеты пестрели заголовками: «Пассажирские воздушные корабли!», «Наконец многовековая мечта человечества — воздушный корабль легенд и сказок — осуществлена!».
Конструктивные типы дирижаблей
Начиная разговор об управляемом воздухоплавании начала XX века, есть смысл рассказать об основных конструктивных типах дирижаблей, так как далее будут встречаться понятия, о которых читателю полезно знать уже сейчас.
Дирижабль, или управляемый аэростат, или воздушный корабль — это воздухоплавательный аппарат легче воздуха, в котором вес конструкции и полезного груза поддерживаются в воздухе благодаря подъемной силе газа, заключенного в его корпусе. В кормовой (хвостовой) части корпуса устанавливается горизонтальное и вертикальное оперение. Оно обычно состоит из расположенных крест-накрест неподвижных плоскостей — горизонтальных стабилизаторов и вертикальных килей, к которым прикреплены подвижные рулевые поверхности — горизонтальные (рули высоты или глубины) и вертикальные (рули направления). В нижней части корпуса расположены одна или несколько гондол, в которых размещаются команда и пассажиры, моторы, вооружение, балласт и прочее снаряжение.
По конструкции дирижабли можно разделить на 3 основных типа: мягкие (нежесткие), полужесткие и жесткие или, как их еще называют, дирижабли мягкой (нежесткой), полужесткой и жесткой систем. Принципиальные отличия одного типа от другого заключаются в особенностях конструктивного исполнения оболочки, газовых баллонов и устройств для поддержания внешней формы дирижабля, а также в технических решениях, обеспечивающих крепление жестких элементов и равномерное распределение нагрузки по оболочке.
Основное отличие дирижаблей нежесткой и полужесткой систем от жестких состоит в том, что у первых корпус изготавливается из ткани с малой газонепроницаемостью, которая непосредственно наполняется газом и является для него оболочкой. У жестких дирижаблей корпус образует пространственное жесткое сооружение, так называемый каркас, из дюралевых, стальных или деревянных силовых элементов, обтянутых снаружи тканью. При этом газ содержится в специальных отдельных газовых баллонах (называемых также газовыми мешками, газовыми камерами или газовместилищами), выполненных из ткани с малой газонепроницаемостью. В начале XX столетия в качестве материала для изготовления газовместилищ применялся бодрюш, который делали из слепой кишки крупного рогатого скота, а бодрюшированная ткань состояла из нескольких слоев бодрюша, наклеенного на матерчатую подкладку, затем ткань пропитывалась лаком. Матерчатой подкладкой служил сначала шелк, потом перешли на хлопчатобумажную ткань.
Газовые баллоны помещались внутрь корпуса дирижабля, поэтому непосредственно с наружной оболочкой газ не соприкасался. Так как наружная обтяжка каркаса предназначена только для обеспечения аэродинамической обтекаемости жесткого дирижабля, к ней не предъявляется требование малой газопроницаемости.
Отличие дирижабля полужесткой системы от нежесткой заключается в том, что у первого в нижней килевой части оболочки, вдоль всего корпуса, проходит жесткая металлическая ферма (килевая ферма). Она изготавливается из стальных или дюралюминиевых труб и служит для размещения в ней горючего, балласта и прочего снаряжения, а также в качестве хода сообщения вдоль всего дирижабля: К килевой ферме крепятся мотогондолы и гондола управления. Ферма, проходящая обычно от носа дирижабля до кормы, существенно повышает жесткость оболочки в продольном направлении. Спереди эта ферма переходит в носовое усиление, которое повышает сопротивляемость оболочки аэродинамическим нагрузкам, действующим на ее носовую часть. В хвостовой части дирижабля с килевой фермой иногда стыкуется кормовое усиление.
Во время полета неизменяемость внешней формы под действием сил аэродинамического сопротивления и изменений условий окружающей воздушной среды в нежестком и полужестком дирижаблях достигается за счет того, что газ находится в оболочке под некоторым избыточным давлением, так называемым сверхдавлением. Баллонеты — это мягкие емкости, расположенные внутри оболочки, в которые нагнетается воздух, позволяют постоянно поддерживать избыточное давление в оболочке. Благодаря сверхдавлению газа корпус дирижабля приобретает определенную сопротивляемость в продольном и поперечном направлениях, обеспечивающую неизменяемость внешней формы оболочки. Баллонеты наполняются воздухом с помощью вентиляторов, имеющих привод от бортового источника энергии, либо с помощью воздухоулавливателя, установленного за воздушным винтом.
В жестких дирижаблях сверхдавление газа может быть значительно меньшим, чем в полужестких. Это объясняется тем, что необходимость в поддержании сверхдавления отсутствует, так как неизменяемость внешней формы обеспечивается наличием каркаса; баллонетов для воздуха нет, но зато газовые баллоны могут внутри каркаса изменять свой объем, увеличивая или уменьшая его в зависимости от изменения объема содержащегося в них газа. Обтягивающая каркас жесткого дирижабля ткань не обязана сохранять газ, как это требуется от тканей оболочек нежестких и полужестких дирижаблей, поэтому обтяжка жесткого воздушного корабля может быть значительно более легкой по сравнению с тканью, идущей на изготовление оболочек дирижаблей других систем.
Деление дирижаблей на 3 типа — не вполне удачно, потому что некоторые из современных конструкций только с натяжкой могут быть отнесены к одному из этих типов, занимая как бы промежуточное положение между двумя из них. Мы все же оставим это деление как прочно утвердившееся в мировой литературе.
Основы конструкции дирижаблей рассмотрим на примере дирижаблей нежесткой системы, которая содержит все принципиальные составляющие этого типа воздушных транспортных средств. Они строились обычно небольшого и реже среднего объема. Дирижабль этой системы состоял из корпуса-оболочки и прикрепленной к оболочке при помощи системы подвески гондолы с винтомоторной установкой. В корме оболочки располагалось оперение: горизонтальные и вертикальные неподвижные плоскости с прикрепленными к ним при помощи шарниров рулями высоты и рулями направления. От рулей в гондолу к штурвалам шли тросы управления.
Внутри оболочки размещались баллонеты для воздуха. На поверхности оболочки устанавливались клапаны, которые служили для выпуска из нее части газа. Клапаны могли быть автоматическими (предохранительными) — они находились обычно в нижней части оболочки, ближе к корме, и были рассчитаны
