Введение
Дирижабль ВМС США (1931–33) – специально построенный летающий авианосец, дирижабль 1911 года постройки компании Goodyear. USS Akron (ZRS 4) был жестким дирижаблем ВМС США, наполненным гелием, головным кораблем своего класса, который находился в эксплуатации с сентября 1931 года по апрель 1933 года. Это был первый в мире дирижабль, специально спроектированный как летающий авианосец, способный нести истребители F9C Sparrowhawk, которые можно было запускать и брать на борт во время полета. Общая длина "Akron" и его головного корабля "Macon" составляла 785 футов (239 м), что делало их одними из самых больших летательных аппаратов, когда-либо построенных. Хотя LZ 129 Hindenburg и LZ 130 Graf Zeppelin II были примерно на 5 метров длиннее и немного больше по объему, оба немецких дирижабля были заполнены водородом, поэтому два корабля ВМС США до сих пор удерживают мировой рекорд по размеру дирижаблей, наполненных гелием. "Akron" был уничтожен в грозу у побережья Нью-Джерси утром 4 апреля 1933 года, в результате чего погибли 73 из 76 членов экипажа и пассажиров. Эта катастрофа стала крупнейшей по числу жертв среди крушений дирижаблей.
the 1911 airship also constructed by Goodyear
USS Akron (ZRS 4) was a helium filled rigid airship of the U. S. Navy, the lead ship of her class, which operated between September 1931 and April 1933. It was the world's first purpose built flying aircraft carrier, carrying F9C Sparrowhawk fighter planes, which could be launched and recovered while it was in flight. With an overall length of 785 feet (239 m), Akron and her sister ship Macon were among the largest flying objects ever built. Although LZ 129 Hindenburg and LZ 130 Graf Zeppelin II were some 18 feet (5 m) longer and slightly more voluminous, the two German airships were filled with hydrogen, and so the two US Navy craft still hold the world record for the largest helium filled airships. Akron was destroyed in a thunderstorm off the coast of New Jersey on the morning of 4 April 1933, killing 73 of the 76 crewmen and passengers. The accident involved the greatest loss of life in any airship crash.
Техническое описание
Скелет дирижабля был построен из нового легкого сплава дуралюмина 17 SRT. Рама представляла несколько новых особенностей по сравнению с традиционными конструкциями Zeppelin. Вместо однолонжеронных ромбовидных ферм с радиальными проволочными расчалками, основные кольца "Акронa" были самонесущими глубокими фермами: треугольные фермы Уоррена, "загнутые" в кольцо. Хотя они и были тяжелее обычных, глубокие кольца обещали быть значительно прочнее, что было существенным преимуществом для флота после разрушения в полете более ранних традиционных дирижаблей R38/ZR 2 и ZR 1 Shenandoah. Благодаря своей прочности, главный конструктор, Карл Арнштейн, отказался от внутренней крестообразной структуры, используемой Zeppelin для поддержки плавников. Вместо этого плавники "Акронa" были консольными: полностью закрепленными снаружи основной конструкции. "Граф Цеппелин", "Граф Цеппелин II" и "Гинденбург" использовали дополнительный продольный киль вдоль центральной линии корпуса. Однако на "Акронe" было три киля: один – по верхней части корпуса и по одному с каждой стороны, под углом 45 градусов вверх от нижней центральной линии. Каждый киль обеспечивал проход, идущий почти по всей длине корабля. Вдоль нижних килей были размещены электрическая и телефонная проводка, управляющие тросы, 110 топливных баков, 44 водяных балластных мешка, 8 машинных отделений, двигатели, трансмиссии и устройства для регенерации воды. Вместо горючего водорода использовался инертный газ гелий, что улучшило обтекаемость, позволяя безопасно размещать двигатели внутри корпуса. Генераторное отделение с двумя генераторами Westinghouse постоянного тока, приводимыми в действие двигателем внутреннего сгорания мощностью 30 л.с., располагалось перед 7-м машинным отделением. Таким образом, положение на корпусе можно было обозначить, например, как "6-й борт на станции 102,5" (1-е машинное отделение). В то время как Германия, Франция и Великобритания использовали китовый ус для герметизации газовых оболочек, на "Акронe" использовали резинованный хлопок Goodyear Tire and Rubber, более тяжелый, но значительно более дешевый и долговечный. Половина газовых ячеек была изготовлена из экспериментальной ткани на основе хлопка, пропитанной желатиновым латексом. Она была дороже резинованного хлопка, но легче китового уса. Она оказалась настолько успешной, что все газовые оболочки "Мейкона" были сделаны из нее. Там было 12 газовых ячеек, пронумерованных от 0 до XI римскими цифрами, начиная с хвостовой части. При нормальной заполненности в 95% гелием стандартной чистоты, объем газа обеспечивал валовую подъемную силу. Учитывая собственный вес конструкции, это давало полезную подъемную силу, доступную для топлива, смазочных материалов, балласта, экипажа, припасов и военной нагрузки (включая самолеты с "небесным крюком"). Восемь бензиновых двигателей Maybach VL II были установлены внутри корпуса. Каждый двигатель вращал двухлопастной деревянный винт диаметром 5 м с фиксированным шагом через карданный вал и коническую передачу, позволявшую винту поворачиваться от вертикального к горизонтальному положению. Благодаря возможности реверса двигателей, тяга могла быть направлена вперед, назад, вверх или вниз. Судя по фотографиям, четыре винта с каждой стороны вращались во встречных направлениях, каждый в противоположную сторону от предыдущего. Таким образом, конструкторы, по-видимому, понимали, что работа винтов в воздушном потоке, создаваемом предыдущим винтом, не является оптимальной. В то время как внешние гондолы двигателей других дирижаблей позволяли смещать линии тяги, размещение всех четырех машинных отделений по обеим сторонам корабля вдоль нижнего киля привело к тому, что все винты "Акронa" оказались на одной линии. Это оказалось проблематичным в эксплуатации, поскольку вызывало значительные вибрации, особенно заметные в аварийном посту управления в нижнем плавнике. К 1933 году на "Акронe" два винта были заменены более совершенными, регулируемыми на земле, трехлопастными металлическими винтами. Они обещали повышение производительности и были приняты в качестве стандарта для "Мейкона". Внешняя обтяжка была из хлопчатобумажной ткани, обработанной четырьмя слоями прозрачного и двумя слоями алюминиевого лака. Общая площадь обтяжки составляла , а вес, после нанесения лака, составлял . Заметные темные вертикальные полосы на корпусе были конденсаторами системы, предназначенной для регенерации воды из выхлопных газов двигателей для компенсации плавучести. В полете потребление топлива непрерывно уменьшает вес дирижабля, а изменение температуры подъемного газа может делать то же самое. Обычно приходится выпускать дорогой гелий для компенсации, поэтому любой способ избежать этого является желательным. Теоретически, система регенерации воды, такая как эта, может производить 1 кг балластной воды на каждый кг сожженного топлива, хотя на практике это вряд ли удастся достичь. Теоретическая максимальная емкость балластной воды составляла в 44 мешках, также распределенных по всей длине корабля, хотя нормальная балластная нагрузка при отстыковке составляла . F9C не был идеальным выбором, поскольку был разработан как "традиционный" истребитель, базирующийся на авианосце. Он был прочно построен, чтобы выдерживать посадки на авианосец, обзор вниз был не очень хорошим, и ему первоначально не хватало эффективной радиосвязи. Но основной задачей самолетов "Акронa" была дальняя морская разведка. На самом деле требовался стабильный, быстрый, легкий разведывательный самолет с большой дальностью полета, но ни одного не существовало, способного поместиться между конструктивными элементами и в ангар дирижабля, как мог F9C. Трапеция опускалась через Т-образную дверь в нижней части корабля и в воздушный поток, самолет был прикреплен к перекладине "небесным крюком" над верхним крылом, пилот находился на борту, а двигатель работал. Пилот отсоединял крюк, и самолет отрывался от корабля. По возвращении он позиционировал себя под трапецией и поднимался, пока не мог зацепить "небесный крюк" за перекладину, после чего она автоматически защелкивалась. Затем, с работающим двигателем на холостом ходу, трапеция и самолет поднимались в ангар, пилот глушил двигатель, проходя через дверь. Внутри самолет переносился с трапеции на тележку, движущуюся по надземной "монорельсовой" системе, по которой его можно было перемещать в один из четырех углов ангара для дозаправки и перевооружения. Наличие одной трапеции создавало две проблемы: оно ограничивало скорость запуска и посадки самолетов, и любая неисправность трапеции оставляла бы разведывательные самолеты без места для посадки. Решением стала вторая, фиксированная трапеция, постоянно закрепленная дальше по корме корабля на станции 102,5 и известная как "присада". К 1933 году "присада" была установлена и использовалась. Планировалось установить еще три "присады" (на станциях 57,5, 80 и 147,5), но они так и не были установлены. "Ангельская корзина" или "автомобиль для наблюдения за облаками" позволяла дирижаблю оставаться скрытым в облачном слое, одновременно наблюдая за противником внизу. Небольшой автомобиль, похожий на фюзеляж самолета без крыльев, мог быть опущен на стальной трос длиной 300 метров. Наблюдатель на борту связывался с кораблем по телефону. На практике устройство было нестабильным, почти переворачиваясь над дирижаблем во время единственного испытательного полета. Во время проектирования, в 1929 году, флот запросил изменение конструкции плавников. Считалось желательным, чтобы нижняя часть нижнего плавника была видна из рулевой кабины. Чарльз Э. Розендаль наблюдал из рулевой кабины, как "Граф Цеппелин" чуть не зацепил плавником высоковольтные линии электропередач во время взлета из аэропорта Майнс-Филд в Лос-Анджелесе в начале последнего этапа своего кругосветного полета ранее в том же году. Изменение конструкции также позволило бы прямой видимости между основной рулевой кабиной и аварийным постом управления в нижнем плавнике. Рулевая кабина была перемещена на 2 метра назад, а все плавники были укорочены и углублены. Передняя кромка основания плавников больше не совпадала с основной (глубокой) обшивкой, а первое крепление теперь осуществлялось к промежуточной обшивке на шпангоуте 28,75. Это обеспечило необходимую видимость, улучшило управляемость на малой скорости за счет увеличения размаха управляющих поверхностей...
Eight Maybach VL II gasoline engines were mounted inside the hull. Each engine turned a two bladed, 16 feet (5 m) diameter, fixed pitch, wooden propeller via a driveshaft and bevel gearing which allowed the propeller to swivel from the vertical plane to the horizontal. With the engines' ability to reverse, this allowed thrust to be applied forward, aft, up or down. It appears from photographs that the four propellers on each side were contra rotating, each one turning the opposite way to the one ahead of it. Thus it would appear that the designers were aware that running the propellers in the air disturbed by the one ahead was not ideal. While the external engine pods of other airships allowed the thrust lines to be staggered, placing all four engine rooms on each side of the ship along the lower keel resulted in Akrons propellers all being in line. This proved problematic in service, as it induced considerable vibration which was especially noticeable in the emergency control position in the lower fin. By 1933, Akron had two of her propellers replaced by more advanced, ground adjustable, three bladed, metal propellers. These promised a performance increase and were adopted as standard for Macon. The outer cover was of cotton cloth, treated with four coats of clear and two coats of aluminum pigmented cellulose dope. The total area of the skin was and it weighed, after doping,
The prominent dark vertical bands on the hull were condensers of the system designed to recover water from the engines' exhaust for buoyancy compensation. In flight fuel consumption continuously reduces an airship's weight and changes in the temperature of the lifting gas can do the same. Normally, expensive helium has to be released to compensate and any way of avoiding this is desirable. In theory, a water recovery system such as this can produce 1 lb of ballast water for every lb of fuel burned, though this is unlikely to be achieved in practice. Theoretical maximum ballast water capacity was in 44 bags, again distributed along her length, though normal ballast load at unmasting was
The F9C was not the ideal choice, being designed as a 'conventional' carrier borne fighter. It was heavily built to withstand carrier landings, downward visibility was not very good and it initially lacked an effective radio. But the primary role of Akrons airplanes was long range naval scouting. What was actually needed was a stable, fast, lightweight scouting airplane with a long range, but none existed capable of fitting between the structural members and into the airship's hangar, as the F9C could. The trapeze was lowered through the T shaped door in the bottom of the ship and into the slipstream, with an airplane attached to the crossbar by the 'skyhook' above its top wing, its pilot on board and its engine running. The pilot tripped the hook and the airplane fell away from the ship. On his return, he positioned himself beneath the trapeze and climbed up until he could fly his skyhook onto the crossbar, at which point it automatically latched shut. Now, with the engine idling, the trapeze and airplane were raised into the hangar, the pilot cutting his engine as he passed through the door. Once inside, the airplane was transferred from the trapeze to a trolley, running on an overhead 'monorail' system by which it could be shunted into one of the four corners of the hangar to be refueled and re armed. Having a single trapeze raised two problems: it limited the rate at which airplanes could be launched and recovered and any fault in the trapeze would leave any airborne scouts with nowhere to land. The solution was a second, fixed trapeze permanently rigged further aft along the bottom of the ship at station 102.5 and known as the 'perch'. By 1933 a perch was fitted and in use. Three more perches were planned (at stations 57.5, 80 and 147.5) but these were never fitted. The "angel basket" or "sub cloud observation car", allowed the airship to remain hidden in a cloud layer, while still observing the enemy below. The small car, rather like an airplane fuselage without wings, could be lowered on a 1000 foot long cable. The observer on board communicated with the ship by telephone. In practice, the device was unstable, almost looping over the airship during its only test flight. During the design stage, in 1929, the navy requested an alteration to the fins. It was considered desirable for the bottom of the lower fin to be visible from the control car. Charles E. Rosendahl had witnessed, from the control room, Graf Zeppelin almost snagging her fin on high tension power lines during her heavy take off into an unsuspected but very marked temperature inversion from Mines Field, Los Angeles at the start of the last leg of her round the world flight earlier that year. The design change would also allow direct vision between the main control car and the emergency control position in the lower fin. The control car was moved 8 feet (2 m) aft and all the fins were shortened and deepened. The leading edge root of the fins no longer coincided with a main (deep) ring and instead the foremost attachment was now to an intermediate ring at frame 28.75. This achieved the required visibility, improved low speed controllability, due to the increased span of the control surfaces, and simplified stress calculations, by reducing the number of fin attachment points. The designers and the navy's inspectors, led by the very experienced Charles P Burgess, were entirely satisfied with the revised stress calculations. However, this alteration has been the subject of much criticism as an "inherent defect" in the design and is often alleged to have been a major factor in the loss of Akrons sister ship Macon. Construction for both ships amounted to $8,800,000 (in 1931 dollars) with the Akron accounting $5,538,400 of the total.
Строительство и ввод в эксплуатацию
Строительство ZRS 4 началось 31 октября 1929 года на аэродроме Goodyear в Акроне, штат Огайо, компанией Goodyear Zeppelin Corporation. Поскольку он был больше любого дирижабля, построенного ранее в США, был возведен специальный ангар. Главный конструктор Карл Арнштейн и команда опытных немецких инженеров-дирижаблестроителей руководили и оказывали поддержку в проектировании и строительстве дирижаблей ВМС США USS Akron и USS Macon. 7 ноября 1929 года контр-адмирал Уильям А. Моффетт, начальник Бюро аэронавтики ВМС США, забил "золотой заклепкой" в главную обручающую конструкцию "ZRS4". Монтаж секций корпуса начался в марте 1930 года. Министр военно-морского флота Чарльз Фрэнсис Адамс выбрал название "Акрон" (в честь города, рядом с которым велось строительство), а помощник министра военно-морского флота Эрнест Ли Джанке объявил об этом в мае 1930 года.
Первая авария (февраль 1932)
Акрону предполагалось принять участие в учении "Проблема XIII флота", но авария в Лейкхерсте 22 февраля 1932 года помешала этому. Во время вывода дирижабля из ангара его хвостовая часть сорвалась с креплений, была подхвачена ветром и ударилась о землю. Наиболее серьезные повреждения были сосредоточены в нижней части киля, требовавшей ремонта. Также были повреждены элементы наземного обслуживания, оторванные от основной конструкции, что потребовало дополнительных ремонтных работ. Акрону вновь сертифицировали как годный к полетам лишь к концу весны. Следующее задание было выполнено 28 апреля, когда дирижабль совершил девятичасовой полет с контр-адмиралом Моффетом и министром военно-морского флота Адамсом на борту.
Испытание "шпионской корзины"
Вскоре после возвращения в Лейкхерст для высадки своих именитых пассажиров, "Акрон" вновь поднялся в воздух, чтобы испытать "шпионскую корзину" – нечто вроде небольшого фюзеляжа самолета, подвешенного под дирижаблем, позволявшее наблюдателю выполнять роль "глаз" корабля под облаками, пока сам дирижабль оставался незамеченным над ними. При первом испытании корзины (вместо человека на борту находились мешки с песком) она начала настолько сильно раскачиваться, что создала угрозу для всего корабля. Корзина оказалась "пугающе неустойчивой", метаясь с одного борта дирижабля на другой на глазах ошеломленных офицеров и экипажа "Акрона" и поднимаясь до уровня экватора корабля.
Экспериментальное использование в качестве "летающего авианосца"
Акроны и Макон (который все еще находился в стадии строительства) рассматривались как потенциальные "летающие авианосцы", перевозящие истребители-паразиты для разведки. 3 мая 1932 года "Акрон" совершил круиз вдоль побережья Нью-Джерси с контр-адмиралом Джорджем С. Дэйем и Советом по инспекции и обследованию на борту, впервые испытав установку "трапеция" для обслуживания самолетов в полете. Летчиками, выполнившими эти исторические "посадки" – сначала на учебном самолете Consolidated N2Y, а затем на прототипе Curtiss XF9C-1 Sparrowhawk – были лейтенант Д. Уорд Харриган и лейтенант Говард Л. Янг. На следующий день "Акрон" совершил еще один демонстрационный полет, на этот раз с членами Комитета Палаты представителей по военно-морским делам на борту; лейтенанты Харриган и Янг продемонстрировали законодателям возможности авиационного крюка "Акрона", после чего самолет был поднят на борт дирижабля через час. В тот же день "Акрон" пришвартовался в Кэмп-Кирни, а затем отправился в Саннивейл, Калифорния. Кадры с места катастрофы появились в фильме "Встречи с катастрофой", выпущенном в 1979 году компанией Sun Classic Pictures.
Рейсы по западному побережью
В течение следующих недель "Акрон" "продемонстрировал присутствие" на западном побережье Соединенных Штатов, продвинувшись на север до границы с Канадой, прежде чем вернуться на юг, чтобы вновь участвовать в учениях с разведывательным флотом. Выступая в составе "Зелёных сил", "Акрон" пытался обнаружить "Белые силы". Несмотря на противодействие гидросамолетов Vought O2U Corsair с "вражеских" кораблей, дирижабль обнаружил противника всего за 22 часа, что не осталось незамеченным некоторыми участниками учений в последующих разборах. Затем он возобновил операции по захвату самолетов на "трапеции". Адмирал Моффет вновь поднялся на борт "Акрона" 20 июля, но на следующий день покинул дирижабль на одном из своих N2Y 1, который доставил его в Лейкхерст после того, как сильный шторм задержал возвращение дирижабля на базу, в 22:00. По словам Ричарда К. Смита, "[экипаж "Акрона" не подозревал, что они летят впереди одного из самых мощных штормовых фронтов, обрушившихся на североатлантические штаты за десять лет. Он скоро настигнет их". Окутанный туманом, усиленной молнией и проливным дождем, в 00:15 началась сильная турбулентность. "Акрон" начал стремительное снижение носом вниз, достигнув высоты 335 метров, продолжая падение. Был сброшен балласт, что стабилизировало корабль на высоте 213 метров, после чего он поднялся обратно до крейсерской высоты в 488 метров. Затем второе сильное падение отправило "Акрон" вниз. Объявлена "Боевая готовность к посадке", предупредив экипаж, когда корабль начал снижение хвостом вниз. Нижний киль ударился о воду, вода проникла внутрь, и корма пошла под воду. Двигатели подняли нос корабля, затем "Акрон" свалился в штопор и рухнул в море. Спасательный катер Береговой охраны США "Такер" – первое американское судно, прибывшее на место катастрофы – прибыл в 06:00, подняв на борт выживших с дирижабля и тело Коупленда. Среди других кораблей, прочесывавших район в поисках выживших, были тяжелый крейсер "Портленд", эсминец "Коул", катер Береговой охраны, а также эсминцы Береговой охраны USCGD McDougal и USCGD Hunt, а также два самолета Береговой охраны. Рыболовное судно "Grace F" из Глостера, штат Массачусетс, также участвовало в поисках, используя траловое оборудование в попытке найти тела. Большинство жертв погибли от утопления и переохлаждения, поскольку экипажу не выдали спасательные жилеты и не было времени развернуть единственный спасательный плот. В результате катастрофы погибли 73 человека, и лишь трое выжили. Уайли, стоя рядом с двумя другими выжившими, 6 апреля дал краткий отчет о произошедшем.