Дирижабли

Дирижабль — летательный аппарат легче воздуха, способный перемещаться, в отличие от монгольфьера, практически в любом направлении практически вне зависимости от направления ветра.

Для дирижабля обязательно наличие двигательной установки. При соответствующей силовой установке скорость движения может достигать более 100 км/ч. Форма дирижабля сигарообразная, вытянутая из-за требований аэродинамики. Отношение длины к диаметру лежит в пределах от 4 (дирижабли-монгольфьеры) до 10 (жесткие дирижабли).

Современные дирижабли на самом деле немного тяжелее воздуха — то есть они имеют отрицательную плавучесть. Разница между массой дирижабля (с экипажем и грузом) и массой вытесненного им воздуха называется массой перетяжеления (М_{перетяжеления}). Эта избыточная масса компенсируется подъемной силой двигательной установки, которая проектируется таким образом, что позволяет создавать усилие для поступательного и подъемного движения. Если бы не было этой массы перетяжеления, то, чтобы посадить дирижабль, приходилось бы выпускать часть гелия, а при высадке экипажа облегченный дирижабль резко бы взмывал вверх. Благодаря избыточной массе в случае аварии, например при отказе двигателя, аппарат плавно садится.

В зависимости от используемого типа каркаса дирижабли делятся на «жесткие», «полужесткие» и «мягкие».

Мягкий дирижабль характеризуется отсутствием каркаса. Кабина (гондола) крепится непосредственно на оболочку с помощью системы тросов и силовых элементов на оболочке. Также крепится силовая установка и оперение (кили и стабилизаторы). Оболочка, как правило, не разделяется на секции, но внутри могут быть образованы отдельные замкнутые полости для компенсации воздухом изменения давления внутри оболочки.

Полужесткий дирижабль — летательный аппарат легче воздуха с силовой рамой, расположенной снаружи, снизу или внутри оболочки. Аэродинамическая нагрузка (аэродинамические силы, действующие на дирижабль) частично воспринимается оболочкой и, в большей степени, силовой рамой. Гондола и силовая установка расположены на раме, оперение может крепиться к оболочке. Оболочка чаще всего не разделяется на отсеки, но внутри могут быть образованы отдельные замкнутые полости для компенсации воздухом изменения давления внутри оболочки.

Жесткий дирижабль — конструктивно выполнен как форменная конструкция с натянутой на нее внешней оболочкой. Легкий газ закачивается в баллонеты, расположенные внутри оболочки, однако возможны и другие варианты исполнения. Силовая установка расположена на силовой ферме, кабина и жилые помещения могут быть частично размещены внутри оболочки. Типичным примером являются дирижабли графа Цеппелина.

По своим характеристикам данные типы дирижаблей можно расположить следующим образом: жесткий — гигантские дирижабли; полужесткий — дирижабли меньшего размера, которые можно отнести к тяжелому классу; мягкий — дирижабли среднего и малого класса. Конкретные размеры зависят от свойств материалов и применяемого легкого газа.

Интересно что...

• Во время Второй мировой войны Германия построила более сотни дирижаблей, до 12 воздушных судов одновременно участвовали в налетах на Великобританию.
• Тогда же на дирижаблях применялся «перископ наоборот» — наблюдательная гондола с человеком на борту, которая спускалась с борта корабля и позволяла ему не показываться из облачности.
• До гибели «Гинденбурга» будущее дирижаблестроения казалось безоблачным; фантасты, современники «цеппелинов», видели небо будущего заселенное этими «мастодонтами».
• Эффективное управление подъемной силой дирижабля до сих пор остается интересной задачей, над решением которой продолжают биться конструкторы. В качестве одного из достаточно перспективных вариантов рассматривается подогрев газа.

Далее: Типичный дирижабль конца XIX века рыбообразной формы. Дирижабль «Франция», 1884 г.