Дирижабли и цеппелины
Уже первобытные люди, сражаясь камнями и палками, оценили, как выгодно находиться в бою выше противника. С высоты дальше видно, укрыться от наблюдения врагу труднее. Даже притяжение Земли работает на того, кто выше. Стреляя вверх, приходится направлять снаряд против действия силы тяжести, а при стрельбе вниз она складывается с силой, толкающей снаряд. Так что летательные аппараты, поднявшие человека в воздух, едва появившись, оказались востребованы военными.
Всем ветрам назло
В 1783 г. братья Монгольфье изобрели воздушный шар. Воздух внутри оболочки нагревали установленной в корзине печкой. Он становился легче окружающего холодного и в соответствии с законом Архимеда «всплывал» наверх, поднимая шар с корзиной. Не имея двигателей, монгольфьеры летели по воле ветра. Поэтому, например, сбросить бомбы в нужном месте можно было лишь чудом, а шанс упасть на территории врага был высок. Из-за этого применяли шары в основном для наблюдения, удерживая на месте тросом.
В середине XIX в. появились дешевые технологии получения легкого газа – водорода, и шары стали наполнять им. Печи для нагрева воздуха и топливо для них стали не нужны – появилась возможность нагрузить аппарат двигателем. Вскоре создаются первые дирижабли (от фр. dirigeable — «управляемый»), толкаемые в нужном направлении воздушными винтами – пропеллерами. Чтобы дирижабль не крутился в воздухе и мог направленно лететь, его оболочку стали делать не шарообразной, а вытянутой – сигарообразной. Вращали винты паровые, а позже – электрические двигатели. Но громоздкие паровые машины требовали много угля, а электродвигатели нуждались в тяжелых аккумуляторах, заряда которых хватало ненадолго. Поэтому грузоподъемность, скорость и дальность полета этих экспериментальных дирижаблей были невысоки, не позволяя использовать их в военных целях.
Мягкие и не совсем
Возродило идею дирижаблей появление легких и компактных двигателей внутреннего сгорания, способных долго работать на небольшом количестве бензина. В 1899 г. француз А. Сантос-Дюмон на дирижабле облетел Эйфелеву башню со скоростью 20 км/ч. Его дирижабль был мягким – без каркаса, а форму оболочки поддерживало давление газа. Дешевизна мягких дирижаблей сделала их очень распространенными. Но при снижении давления (например, из-за изменения температуры воздуха) они обмякали и теряли управляемость.
Конструкторы задумались над тем, как сохранять форму оболочки в таких условиях, и разработали полужесткие дирижабли. В нижней части оболочки ставили решетчатую килевую ферму, поддерживающую форму аппарата. К ней крепились хвостовое оперение (киль, вертикальные стабилизаторы, рули), обеспечивавшее устойчивость и управляемость аппарата, а также гондолы для пассажиров и двигателей. Наиболее известными стали полужесткие дирижабли конструкции итальянца У. Нобиле.
Летучий германец
В 1900 г. немецкий генерал граф Ф. Цеппелин построил и испытал первый дирижабль жесткой конструкции – «LZ 1». Жесткий каркас внутри оболочки обеспечивал ему хорошую управляемость при любой температуре воздуха. Внутри оболочка была разделена на отсеки, наполненные воздухонепроницаемыми мешками с водородом. Вскоре такой тип дирижаблей стали называть в честь изобретателя – цеппелинами. В 1913 г. Германией был принят на вооружение новый аппарат Цеппелина – «Шютте-Ланц». Жесткая конструкция позволила построить его настолько большим и укрепить на нем столь мощные двигатели, что он превзошел по скорости, грузоподъемности и высоте конкурирующие модели мягких и полужестких конструкций.
В Первую мировую войну немецкие цеппелины стали эффективными бомбардировщиками и средством разведки. Уже появившиеся самолеты пока не могли с ними конкурировать ни по высоте, ни по грузоподъемности. Цеппелины поднимались до 8 км, а на высоте до 2,5 км могли нести до 44 т бомб. Другие страны пытались наверстать отставание от Германии, строя преимущественно мягкие и полужесткие дирижабли, но безуспешно. Погубила цеппелины взрывоопасность водорода. Когда самолеты оснастили пулеметами, для которых разработали зажигательные пули, большие и медлительные дирижабли стали весьма уязвимы. А на гражданском использовании этой техники поставил крест сгоревший при посадке в 1937 г. пассажирский цеппелин «Гинденбург».
Привет из прошлого
К началу Второй мировой войны дирижабли почти перестали применять в военных целях – тяжелые бомбардировщики и высотные разведывательные самолеты были гораздо эффективнее. Но за них «поквитались» аэростаты – родственники дирижаблей, не имеющие двигателей. Аэростаты поднимали в воздух и закрепляли тросами над объектами, которые нужно было защитить от вражеской авиации. Аэростат мешал самолетам, находившимся выше него, бомбить прицельно. А пытаясь «поднырнуть» под него самолет задевал якорный трос. Сбить аэростат было непросто – лишь в верхней его части находился водород, остальной объем был заполнен обычным воздухом. На крылья аэропланов даже устанавливали лезвия для перерезания аэростатных тросов. В ответ на верхушки тросов стали крепить мины, которые при разрыве троса соскальзывали на самолет.
