Цеппелин
В середине XIX в. на аэростаты установили двигатели, сделав их полёт управляемым, независимым от движения воздуха. Так появились дирижабли. Но мягкий матерчатый корпус дирижаблей затруднял управление полётом. Идею строительства дирижаблей с жёстким корпусом высказал русский изобретатель К.Э. Циолковский в 1880-х гг., а воплотил её в 1900 г. немец Фердинанд фон Цеппелин. Получивший его имя тип дирижаблей — «цеппелин» — до конца 1930-х гг. широко использовался и как транспорт, и как военный бомбардировщик.
Отложенная идея
Ещё в конце XVIII в. французский математик Ж.Б. Мёнье выдвинул проект управляемого аэростата с тремя пропеллерами (винтами), которые вручную вращали 80 человек. Для лучшего обтекания воздушным потоком Мёнье предложил придать аэростату форму эллипсоида, для устойчивости снабдить его хвостовыми лопастями — стабилизаторами, а изменение подъёмной силы при постоянной форме наружной оболочки обеспечивать баллонетами — внутренними надувными ёмкостями. Но построить громадный летательный аппарат легче воздуха, способный нести 80 «гребцов», не удалось. Идея Мёнье осталась ждать появления двигателя.
Ткань или металл
Форму тканевой оболочки мягких дирижаблей поддерживало лишь давление заполняющего её газа (водорода, реже гелия). Но газ меняет плотность и объём в зависимости от температуры и атмосферного давления, колеблющихся при смене погоды и высоты полёта. Поддерживать форму дирижабля лишь за счёт баллонета — невозможно. К.Э. Циолковский отмечал, что морщины в обмякшей оболочке создают препятствия воздушным потокам, ухудшая управляемость и аэродинамические свойства дирижабля, а колебания объёма газа в оболочке мешают держать высоту: увеличиваясь, дирижабль поднимается, а сжимаясь — снижается.
Главный недостаток мягких дирижаблей Циолковский видел в их пожароопасности, отмечая, что искры, воспламеняющие топливо в ДВС, могут поджечь оболочку и взорвать газ. Циолковский предложил создавать жёсткие дирижабли с металлическими каркасом и обшивкой корпуса. Но его проект огромного грузового металлического дирижабля так и не осуществился.
Мотор для запуска
Идеи Мёнье воплотил французский инженер А. Жиффар. Он создал дирижабль (от фр. diriger — управлять) — управляемый аэростат с паровым двигателем — и в 1852 г. пролетел в нём над Парижем 30 км со скоростью 10 км/ч. В 1872 г. немецкий инженер П. Хенлейн установил на дирижабле газовый ДВС, а в 1884 г. Ш. Ренар успешно летал на дирижабле с электромотором. Однако лишь к концу XIX в., с распространением бензиновых ДВС, дирижабли стали активно использоваться как транспорт.
Жёсткое решение
Первый дирижабль жёсткой конструкции — LZ 1 — создал немецкий энтузиаст воздухоплавания граф Фердинанд фон Цеппелин и успешно испытал его в 1900 г. Цеппелин сделал каркас (ферму) в виде решётки из лёгких дюралевых профилей и обтянул её прорезиненной тканью.
Он разделил дирижабль на отсеки, заполненные баллонетами с водородом. Каркас сохранял неизменной обтекаемую форму дирижабля, и полёт перестал зависеть от погодных условий. Отлично державшие заданную высоту, более управляемые и безопасные, чем мягкие дирижабли, жёсткие дирижабли, названные в честь создателя цеппелинами, быстро завоевали популярность. На них перевозили людей и грузы даже через Атлантический океан, с них в Первую мировую войну бомбили врага и вели разведку.
В погоне за лидером
Германия была лидером в строительстве летательных аппаратов легче воздуха. Другие страны пытались догнать её, строя дирижабли полужёсткой конструкции с металлической фермой лишь в нижней части оболочки. На полужёстком дирижабле ««Норвегия» в 1926 г. был совершён первый успешный перелёт на Северный полюс.
Также пытались строить цельнометаллические дирижабли с обтекаемой металлической обшивкой, выполняющей и роль каркаса. Однако из 4 таких дирижаблей успешно летал лишь американский ZMC-2 1929 г. В СССР первый дирижабль построили в 1923 г. За недолгую эру своего дирижаблестроения СССР успел установить мировой рекорд по продолжительности полёта.
Развитие идеи
В первые десятилетия XX в. преодолевающие большие расстояния и грузоподъёмные дирижабли казались перспективнее неуклюжих «этажерок», каковыми были первые самолёты. Но к 1920 — м гг. самолёты превзошли дирижабли по скорости и манёвренности, что оценили военные. Именно военные решили судьбу дирижаблей, сделав ставку на менее уязвимые самолёты. А финалом истории дирижаблестроения принято считать катастрофу гигантского цеппелина «Гинденбург», погибшего от взрыва водорода в 1927 г. Однако дирижабли забыты напрасно. Использование менее взрывоопасного газа гелия вместо водорода, воплощение идеи цельнометаллических дирижаблей Циолковского и применение новых технологий могли бы дать им вторую жизнь. Дирижабль экономичнее, экологичнее и при использовании менее взрывоопасного газа гелия безопаснее самолёта. Сейчас в ряде стран строят экспериментальные модели, например гибридные аппараты, объединяющие черты и дирижабля, и самолёта, и вертолёта, и даже судна на воздушной подушке.
