Введение

Жесткий дирижабль – это тип дирижабля, в котором оболочка поддерживается внутренней несущей конструкцией, а не давлением подъемного газа внутри оболочки, как в бескаркасных дирижаблях (также называемых дирижаблями давления) и полужестких дирижаблях. Жесткие дирижабли часто называют цеппелинами, хотя это название технически относится только к дирижаблям, построенным компанией Luftschiffbau Zeppelin. В 1900 году граф Фердинанд фон Цеппелин успешно совершил первый полет своего первого дирижабля, за которым быстро последовали другие модели. До Первой мировой войны Германия являлась мировым лидером в этой области, что во многом было обусловлено работой фон Цеппелина и его компании Luftschiffbau Zeppelin. Во время войны жестким дирижаблям были поставлены различные военные задачи, включая участие в стратегических бомбардировках. В период с 1900-х по конец 1930-х годов было построено и эксплуатировалось множество жестких дирижаблей с относительным коммерческим успехом. Эпоха жестких дирижаблей была внезапно прервана уничтожением дирижабля "Гинденбург" в огне 6 мая 1937 года. Эта катастрофа не только уничтожила крупнейший цеппелин в мире, но и нанесла значительный ущерб репутации жестких дирижаблей в целом. В связи с широкой обеспокоенностью общественной безопасностью, несколько стран приняли решение навсегда вывести из эксплуатации свои существующие жесткие дирижабли и в последующие годы утилизировать их.

Строительство и эксплуатация

Жесткие дирижабли состоят из несущего каркаса, обычно покрытого пропитанной тканью, внутри которого находятся несколько газовых баллонов или ячеек, заполненных подъемным газом. В большинстве дирижаблей, построенных до Второй мировой войны, для этой цели использовался легковоспламеняющийся водород, что привело к гибели многих дирижаблей, таких как британский R101 и немецкий "Гинденбург", в результате катастрофических пожаров. Инертный газ гелий использовался на американских дирижаблях в 1920-х и 1930-х годах; он также используется во всех современных дирижаблях. Дирижабли используют разницу в плотности между подъемным газом и окружающим воздухом для поддержания полета. Обычно дирижабли начинают полет с газовыми баллонами, заполненными примерно на 95%: по мере набора высоты подъемный газ расширяется из-за снижения окружающего атмосферного давления. По мере уменьшения атмосферного давления подъемный газ расширяется, вытесняя окружающий воздух. Когда вся оболочка заполнена расширенным подъемным газом, дирижабль достигает высоты давления, которая обычно является максимальной эксплуатационной высотой. В этот момент избыток расширяющегося газа необходимо либо сбросить, либо снизить дирижабль, чтобы подъемный газ мог сжаться, а окружающий воздух вернулся в корпус.

Ранняя история

К 1874 году несколько человек задумали создание жесткого дирижабля (в отличие от нежестких дирижаблей, которые совершали полеты с 1852 года). Француз Джозеф Списс запатентовал конструкцию жесткого дирижабля в 1873 году, но не смог привлечь финансирование. Еще одним таким человеком был немецкий граф Фердинанд фон Цеппелин, который изложил свои идеи о жестком дирижабле в записях дневника с 25 марта 1874 года по 1890 год, когда он вышел в отставку из армии. Дэвид Шварц задумался о строительстве дирижабля в 1880-х годах и, вероятно, приступил к разработке проекта в 1891 году: к 1892 году он начал строительство. Однако, полностью алюминиевый дирижабль Шварца не совершил ни одного испытательного полета до его смерти в 1897 году. Шварц получил помощь в строительстве от промышленника Карла Берга и Прусского воздушного батальона; между Шварцем и Бергом был заключен эксклюзивный контракт, поэтому графу Цеппелину пришлось заключить юридическое соглашение с наследниками Шварца, чтобы получить алюминий от Карла Берга, хотя конструкции обоих были различными и независимыми друг от друга: конструкция Шварца не предусматривала отдельных внутренних газовых баллонов, характерных для жестких дирижаблей. Используя алюминий Берга, фон Цеппелин смог начать строительство своего первого дирижабля, LZ 1, в 1899 году.

Первые практические жесткие дирижабли

В июле 1900 года Фердинанд фон Цеппелин завершил строительство LZ 1. Однако эти первые эксперименты не привлекли инвесторов, и граф Цеппелин завершил свой следующий проект, LZ 2, только в 1906 году. Он совершил всего один полет 17 января 1906 года, во время которого оба двигателя вышли из строя, и цеппелин был вынужден совершить вынужденную посадку в горах Алгау; впоследствии он был разрушен штормом. Не сдаваясь, вскоре был построен и испытан еще один цеппелин, LZ 3, конструкция которого во многом повторяла предыдущую модель. LZ 3 продемонстрировал достаточную эффективность, чтобы заинтересовать немецкую армию, которая решила приобрести и использовать его как Z I до 1913 года. LZ 4 совершил первый полет 20 июня 1908 года, а 1 июля совершил впечатляющий 12-часовой перелет, во время которого пролетел над Швейцарией до Цюриха, а затем вернулся к Боденскому озеру. 24-часовое испытание началось 4 августа, но было прервано из-за поломки одного из двигателей. Дирижабль был пришвартован вблизи Эхтердингена для ремонта, но поднялся шторм, в результате которого он оторвался от причалов, зацепился за деревья и загорелся. Катастрофа произошла на глазах у приблизительно 40–50 тысяч зрителей и вызвала огромный всплеск националистической поддержки работы фон Цеппелина. Пожертвования от общественности поступали непрерывно: в течение 24 часов было собрано достаточно средств для восстановления дирижабля, а общая сумма пожертвований превысила 6 миллионов марок, что, наконец, обеспечило графу Цеппелину надежную финансовую базу для его экспериментов. Семью цеппелинами управляла компания DELAG, первая в мире авиакомпания. DELAG была основана по предложению Альфреда Колсмана, коммерческого директора Zeppelin Luftschiffbau, с целью извлечь выгоду из огромного интереса немецкой публики к цеппелинам, предлагая пассажирские полеты на борту воздушных судов в коммерческих целях; фон Цеппелин дистанцировался от этой коммерциализации, считая подобные усилия вульгарным купеческим делом. Начиная полеты в 1910 году, DELAG первоначально ограничивалась организацией прогулочных круизов вблизи существующих баз цеппелинов. DELAG вскоре получила более совершенные цеппелины, такие как LZ 10 Schwaben, который за время своей эксплуатации перевез в общей сложности 1553 платных пассажира, совершая не только прогулочные, но и дальние рейсы в такие города, как Франкфурт, Дюссельдорф и Берлин. Дирижабли компании также использовались Имперским немецким флотом для обучения экипажей, при этом экипажи флота выполняли пассажирские рейсы. К июлю 1914 года, за месяц до начала Первой мировой войны, цеппелины DELAG перевезли в общей сложности 34 028 пассажиров на 1588 коммерческих рейсах; за это время флот пролетел 172 535 километров за 3176 часов полета. Коммерческие операции в Германии резко прекратились из-за начала Первой мировой войны, после чего дирижабли DELAG были переданы немецкой армии для использования в военных целях. В 1911 году был построен первый жесткий дирижабль, созданный немецкой компанией Schütte Lanz. Разработанный морским архитектором Иоганном Шутте, Schütte Lanz внедрил ряд технических инноваций. Форма корпуса была более обтекаемой, чем у ранних цеппелинов, корпуса которых на большей части длины были цилиндрическими, что упрощало конструкцию за счет аэродинамической эффективности. Другие инновации Schütte Lanz включали использование осевого троса, проходящего по всей длине дирижабля, для уменьшения дополнительного напряжения, вызванного частичной дефляцией одной газовой камеры, введение вентиляционных труб для отвода водорода в верхнюю часть корабля и упрощенные крестообразные хвостовые поверхности. Британский Королевский флот проявил ранний интерес к жестким дирижаблям и заказал дирижабль Его Величества № 1 в 1909 году у компании Vickers Limited в Барроу-ин-Фернессе. Его длина составляла 512 футов (156,06 м), он был оснащен двумя двигателями Wolseley. Он был завершен в 1911 году, но сломался надвое до первого полета и был списан. Это привело к временной приостановке разработки британских дирижаблей, но в 1913 году был размещен заказ на HMA No. 9r. Из-за различных факторов, включая трудности с приобретением необходимых материалов, он был завершен только в апреле 1917 года. Единственный жесткий дирижабль Франции был спроектирован эльзасским инженером Жозефом Списсом и построен компанией Société Zodiac на аэродроме Сен-Сир-Ле-Эколь. Он имел каркас из полых деревянных лонжеронов, скрепленных проволокой, и получил название Zodiac XII, но на обшивке было написано SPIESS. Его длина составляла 113 м (370 футов 9 дюймов), диаметр – 13,5 м (44 фута 3 дюйма), а двигатель Chenu мощностью 200 л.с. приводил в движение два винта. Он совершил первый полет 13 апреля 1913 года, но стало ясно, что он недостаточно мощный и требует большей подъемной силы, поэтому его удлинили до 140 м (459 футов 4 дюйма), чтобы разместить три дополнительные газовые камеры, и был добавлен второй двигатель. Списс затем подарил дирижабль французскому правительству. После дальнейших испытаний он не был принят на вооружение французской армией, поскольку считалось, что более компактные нежесткие типы будут более эффективными. Дирижабль Списса, по-видимому, был разобран в 1914 году.

Первая мировая война

Во время Первой мировой войны компания Zeppelin построила в общей сложности 95 военных дирижаблей. Они использовались как немецким флотом, так и армией. Немецкие военные станции дирижаблей были созданы до начала конфликта, и 2–3 сентября 1914 года дирижабль Zeppelin LZ 17 сбросил три 200-фунтовые бомбы на Антверпен в Бельгии. В 1915 году была начата бомбардировочная кампания против Англии с использованием дирижаблей, первый налет состоялся 19 января 1915 года, когда два дирижабля сбросили бомбы на Норфолк. 31 мая 1915 года первые бомбы упали на Лондон. Налеты продолжались в течение 1915 года и продолжались в 1916 году. В ночь с 2 на 3 сентября 1916 года первый немецкий дирижабль был сбит над английской территорией лейтенантом Лифом Робинсоном, пилотировавшим BE 2c. Этот и последующие успехи британской обороны привели к разработке новых конструкций цеппелинов, способных действовать на больших высотах, но даже после поступления этих конструкций на вооружение немцы провели лишь небольшое количество налетов на Великобританию в течение остальной части войны, продолжая кампанию с использованием самолетов и оставляя дирижабли для выполнения их основной задачи – морского патрулирования над Северным и Балтийским морями. Последние жертвы были зафиксированы 12 апреля 1918 года. Первым британским дирижаблем, завершенным во время войны, был No. 9r, совершивший первый полет в конце 1916 года и использовавшийся в экспериментальных и учебных целях. Последние из них были построены по принципу деревянного строительства Schütte Lanz и остаются крупнейшими мобильными деревянными конструкциями, когда-либо созданными. Единственным значительным боевым успехом этих дирижаблей, помимо их сдерживающего эффекта, была помощь в уничтожении подводной лодки SM UB 115 дирижаблем R29 в сентябре 1918 года.

19191939 года

К концу конфликта два британских дирижабля класса R33 находились на завершающей стадии строительства. R33 стал гражданским дирижаблем, завершив карьеру выполнением экспериментальных работ. R34 стал первым воздушным судном, совершившим возвращающийся перелет через Атлантику в июле 1919 года, но был серьезно поврежден в январе 1921 года и впоследствии разобран на металлолом. R.35, уникальная адмиралтейская разработка, был почти закончен, когда работы были остановлены в начале 1919 года. R36 и R.37 были удлиненными версиями R.35. R.36 был завершен после войны как гражданский дирижабль, зарегистрированный как G FAAF. R.36 был оснащен двумя двигателями с немецкого L71. Модификации для пассажирских перевозок включали установку комбинированной гондолы управления и пассажирского салона длиной 131 фут, рассчитанной на 50 пассажиров. У R.36 произошел структурный отказ одного горизонтального и одного вертикального оперения. Он был отремонтирован и использовался полицией для регулирования дорожного движения на скачках в Аскоте в 1921 году. R.36 был поврежден в результате инцидента при швартовке в 1921 году, и, хотя был отремонтирован, больше не поднимался в воздух. Сохранявшийся для возможного использования в качестве коммерческого дирижабля, R.36 был разобран в 1926 году. Строительство четырех дирижаблей класса R38 было начато, но завершен только один: он был продан ВМС США и переименован в ZR 2. В июне 1921 года он разбился в воздухе над Кингстоном-апон-Халлом до доставки, что привело к гибели 44 членов его англо-американского экипажа. Последним дирижаблем, заказанным во время Первой мировой войны, был R80; он был завершен в 1920 году, но в следующем году был испытан до разрушения после того, как было установлено, что он не имеет коммерческой ценности. После окончания Первой мировой войны Luftschiffbau Zeppelin возобновила строительство и эксплуатацию гражданских дирижаблей. В соответствии с условиями Версальского договора Германии было запрещено строить дирижабли грузоподъемностью более 500 тонн, что значительно ограничивало сферу деятельности компании. Однако было построено два небольших пассажирских дирижабля, LZ 120 Bodensee и его сестринский корабль LZ 121 Nordstern, предназначенные для использования на маршруте между Берлином и Фридрихсхафеном. Впоследствии они были конфискованы и переданы Италии и Франции в качестве военных репараций вместо цеппелинов времен войны, которые были саботированы своими экипажами в 1919 году. Компания "Zeppelin" была спасена от краха благодаря заказу на дирижабль USS Los Angeles, размещенному ВМС США; этот дирижабль совершил свой первый полет 27 августа 1924 года. Партнерство Goodyear Zeppelin продолжалось до начала Второй мировой войны. В 1924 году британское правительство инициировало Имперскую схему дирижаблей, план запуска дирижабльных маршрутов по всей Британской империи. Это включало в себя строительство двух больших дирижаблей, R100 и R101, финансируемых правительством. R100 был построен частной компанией Vickers Armstrongs с использованием существующих коммерческих практик, а командой дизайнеров руководил Барнс Уоллис, который ранее участвовал в проектировании R80. После первого полета в декабре 1929 года R100 совершил успешный круговой маршрут в Квебек, Канада, в июле и августе следующего года. Конкурирующий R101 был спроектирован и построен Министерством авиации и должен был стимулировать новые подходы. R101 был сильно перегружен, в основном из-за решения использовать дизельные двигатели для снижения пожароопасности, и было решено удлинить корпус дирижабля для увеличения подъемной силы. В октябре 1930 года R101 отправился в Карачи в свой первый зарубежный рейс, но потерпел крушение в северной Франции в плохую погоду, что привело к гибели 48 из 54 человек на борту, включая государственного секретаря по авиации и большую часть команды проектировщиков. После этой катастрофы R100 был поставлен на прикол и окончательно разобран в ноябре 1931 года, что ознаменовало конец британского интереса к жестким дирижаблям. В 1925 году союзники ослабили Версальские ограничения, что позволило доктору Хьюго Эккенеру, председателю Zeppelin Luftschiffbau, реализовать свое видение разработки цеппелина, подходящего для запуска межконтинентальной пассажирской авиационной службы. Сумма в 2,5 миллиона рейхсмарок (ℛℳ, эквивалент 600 000 долларов США в то время, или 0,6 доллара США в 1928 году эквивалентна примерно <рассчитанное значение> миллионам долларов США в 2018 году) была собрана посредством публичной подписки, в то время как правительство Германии также выделило более ℛℳ 1 миллиона (0,24 доллара США в 1928 году эквивалентно примерно <рассчитанное значение> миллионам долларов США в последние годы) на проект. Соответственно, Zeppelin Luftschiffbau начала строительство первого дирижабля нового поколения, LZ 127 Graf Zeppelin. 18 сентября 1928 года завершенный дирижабль совершил свой первый полет. Вскоре после этого DELAG начала эксплуатацию с Graf Zeppelin, что позволило ей запускать регулярные, беспосадочные трансатлантические рейсы за несколько лет до того, как самолеты смогли бы преодолевать океан в любом направлении без посадки. В 1931 году Graf Zeppelin начал предлагать регулярные запланированные пассажирские перевозки между Германией и Южной Америкой, маршрут, который продолжался до 1937 года. За время своей эксплуатации Graf Zeppelin 136 раз пересек Южную Атлантику. Дирижабль также выполнял многочисленные рекордные полеты, включая успешную кругосветную экспедицию. Американская программа жестких дирижаблей была размещена на военно-морской авиабазе Лейкхерст в Нью-Джерси. Shenandoah был первым жестким дирижаблем, построенным в Америке, и служил с 1923 по 1925 год, когда он разбился в воздухе в сильную погоду, что привело к гибели 14 членов экипажа. Los Angeles был немецким дирижаблем, построенным для Соединенных Штатов в 1924 году. Корабль был поставлен на прикол в 1931 году из-за депрессии, но не был разобран более пяти лет. Два больших дирижабля, Akron и Macon, которые функционировали как летающие авианосцы, были приобретены ВМС США. Однако оба были уничтожены в отдельных авариях. Akron врезался в море в плохую погоду и разбился, что привело к гибели более семидесяти человек, включая одного из сторонников дирижаблей ВМС США, контр-адмирала Уильяма А. Моффета. Macon также оказался в море, когда попал в сильную погоду с неисправленными повреждениями от предыдущего инцидента, но внедрение спасательных жилетов после потери Akron привело к гибели всего двух человек. LZ 129 Hindenburg перевозил пассажиров, почту и грузы по регулярным коммерческим маршрутам из Германии в Северную и Южную Америку. Однако эти услуги были резко прекращены в результате катастрофы "Гинденбурга" в 1937 году. Хотя сестринский корабль "Гинденбурга", LZ 130 Graf Zeppelin II, был завершен, он выполнил только тридцать европейских тестовых и спонсируемых правительством полетов, прежде чем был окончательно поставлен на прикол. В 1938 году Luftschiffbau Zeppelin была вынуждена прекратить производство дирижаблей, а все операции с существующими дирижаблями были прекращены в течение двух лет. Каркасы Graf Zeppelin и Graf Zeppelin II, а также металлолом с Hindenburg, были впоследствии разобраны в том же году на материалы, которые использовались для удовлетворения военных потребностей военно-воздушных сил Германии в самолетах.

Кончина

После катастрофы "Гинденбурга" компания "Цеппелин" приняла решение использовать гелий в своих будущих пассажирских дирижаблях. Однако к этому времени Европа уже уверенно шла к Второй мировой войне, а Соединенные Штаты, располагавшие единственными значительными запасами гелия, отказались продавать необходимый газ. Коммерческая международная авиация была ограничена в период войны, поэтому разработка новых дирижаблей была приостановлена. Несмотря на то, что несколько компаний, включая Goodyear, представили послевоенные коммерческие проекты, они не привели к существенным результатам. На сессии послевоенного планирования в Министерстве авиации в 1943 году был предложен дирижабль R.104 для соответствия спецификации Министерства авиации C.18/43. Несмотря на присутствие двух известных сторонников дирижаблестроения, Невиля Шута и подполковника Т. Р. Кейва Брауна, дирижабль не был принят на вооружение. Предлагаемый R.104 был охарактеризован лордом Бивербруком как "миловидное, но бесполезное в хозяйстве создание". Вместо этого было решено разработать "Бристоль Брабазон" для соответствия спецификации C.18/43. "Брабазон" стал одним из самых громких провалов послевоенного времени. После стремительного прогресса в авиации во время и после Второй мировой войны, самолеты с неподвижным крылом, тяжелее воздуха, способные летать значительно быстрее жестких дирижаблей, стали предпочтительным средством международных авиаперевозок.

Современные жесткие

Последние жесткие дирижабли были спроектированы и построены в 1960-х годах. AEREON III был построен в округе Мерсер, штат Нью-Джерси, в середине 1960-х годов. Предполагалось, что он будет использовать метод "движения", разработанный и продемонстрированный доктором Соломоном Эндрюсом в 1860-х годах, а также кормовой двигатель. AEREON III, имевший три расположенных рядом корпуса, перевернулся во время руления и так и не был восстановлен. В качестве замены был построен и испытан в начале 1970-х годов AEREON 26 с дельтавидной конфигурацией. Программа испытаний была прекращена из-за истечения ресурса двигателя. В последний раз он находился в ангаре аэропорта Трентон-Роббинсвилл в Нью-Джерси. Неизвестно, существует ли он до сих пор, спустя почти 50 лет. Компания Zeppelin называет свой корабль NT жестким, однако форма оболочки частично поддерживается за счет избыточного давления подъемного газа, поэтому NT более правильно классифицируется как полужесткий. В 2023 году был представлен Pathfinder 1. Это самый большой современный дирижабль длиной 400 футов.