Як пабудаваць дырыжабль? Што такое дырыжабль? Ці патрэбныя яны ў сучасным свеце?

Дырыжабль (ад французскага diriger - «кіраваць») - гэта самарушныя лятальны апарат, лягчэй паветра. Аб яго гісторыі і спосабах самому пабудаваць гэты лятальны апарат, мы раскажам далей у артыкуле.

элементы канструкцыі

Ёсць тры асноўных тыпу дырыжабляў: мяккія, паўцвёрдыя і жорсткія. Усе яны складаюцца з чатырох асноўных частак:

• сигарообразной абалонкі або паветранага шара, запоўненай газам, шчыльнасць якога менш шчыльнасці паветра;
• кабіны або гандолы, падвешанай пад абалонкай, якая служыць для перавозкі экіпажа і пасажыраў;
• рухавікоў, якія прыводзяць у рух прапелеры;
• гарызантальных і вертыкальных рулёў, якія дапамагаюць накіроўваць дырыжабль.

Што такое мяккі дырыжабль? Гэта паветраны шар з кабінай, прымацаванай да яго з дапамогай лін. Калі газ выпусціць, то абалонка страціць сваю форму.

Паўцвёрдыя дырыжабль (фота яго прыведзена ў артыкуле) таксама залежыць ад унутранага ціску, якое падтрымлівае яго форму, але ў яго яшчэ ёсць структурны металічны кіль, які праходзіць у падоўжным кірунку ўздоўж падставы аэрастата і падтрымлівае кабіну.

Жорсткія дырыжаблі складаюцца з лёгкага каркаса з алюмініевага сплаву, пакрытага тканінай. Герметычнымі яны не з'яўляюцца. Унутры гэтай структуры знаходзіцца некалькі паветраных шароў, кожны з якіх можа асобна запаўняцца газам. Лятальныя апараты дадзенага тыпу захоўваюць сваю форму, незалежна ад ступені напоўненасці балонаў.

Якія газы прымяняюцца?

Звычайна для ўздыму дырыжабляў выкарыстоўваюцца вадарод і гелій. Вадарод з'яўляецца самым лёгкім вядомым газам і, такім чынам, ён мае вялікую грузападымальнасць. Аднак ён лёгка запальваецца, што стала прычынай многіх фатальных катастроф. Гелій ж не такі лёгкі, але нашмат бяспечней, так як не гарыць.

Газосодержащие балоны ранніх дырыжабляў вырабляліся з баваўнянай тканіны, прасякнутай гумай, якая была, у канчатковым рахунку, выцесненая сінтэтычнымі тканінамі, такімі як неопрен і лаўсан.

Гісторыя стварэння

Першы паспяховы дырыжабль быў пабудаваны ў 1852 г. у Францыі Анры Гиффардом. Ён стварыў 160-кілаграмовы паравы рухавік, здольны развіваць магутнасць у 3 л. с., якіх было дастаткова для прывядзення ў рух вялікага прапелера з хуткасцю 110 абаротаў у хвіліну. Для таго каб падняць вага сілавы ўстаноўкі, ён запоўніў 44-метровы балон вадародам і, стартаваўшы з парыжскага іпадрома, паляцеў з хуткасцю 10 км / г, пераадолеўшы адлегласць каля 30 км.

У 1872 году нямецкі інжынер Паўль Хаэнляйн ўпершыню ўсталяваў і выкарыстоўваў на дырыжаблі рухавік унутранага згарання, палівам для якога служыў газ з балона.

У 1883 году французы Альберт і Гастон Тиссандье першымі паспяхова кіравалі аэрастатаў, які прыводзіўся ў рух з дапамогай электрычнага матора.

Першы жорсткі дырыжабль з корпусам з алюмініевага ліста быў пабудаваны ў Германіі ў 1897 годзе.

Альберта Сантас-Дюмон, ураджэнец Бразіліі, які жыў у Парыжы, усталяваў шэраг рэкордаў на серыі пабудаваных ім з 1898 па 1905 14 няжорсткая дырыжабляў з прывадам ад рухавікоў унутранага згарання.

Граф фон Цэпелін

Самым паспяховым аператарам жорсткіх аэрастатаў з маторам быў немец Фердынанд граф фон Цэпелін, які пабудаваў ў 1900 г. свой першы дырыжабль. Што такое LZ-1? Luftschiff Zeppelin, або паветранае судна Цэпеліна, - гэта тэхнічна складаны карабель, даўжынёй 128 м і дыяметрам 11,6 м, які быў зроблены з алюмініевага каркаса, які складаецца з 24 падоўжных бэлек, злучаных 16 папярочнымі кольцамі, і прыводзіўся ў рух двума рухавікамі, магутнасцю 16 л. с.

Лятальны апарат мог развіць хуткасць да 32 км / г. Граф працягваў удасканальваць канструкцыю падчас першай сусветнай вайны, калі многія з яго дырыжабляў (званыя цэпеліны) выкарыстоўваліся для бамбавання Парыжа і Лондана. Лятальныя апараты дадзенага тыпу таксама ўжываліся саюзнікамі падчас Другой сусветнай вайны, у асноўным, для супрацьлодкавай патрулявання.

У 20-я і 30-я гады мінулага стагоддзя, у Еўропе і Злучаных Штатах будаўніцтва дырыжабляў працягвалася. У ліпені 1919 г. брытанскі лятальны апарат R-34 двойчы здзейсніў трансатлантычны пералёт.

Заваяванне Паўночнага полюса

У 1926 г. італьянскі паўцвёрдыя дырыжабль (фота прыведзена ў артыкуле) «Нарвегія» быў паспяхова выкарыстаны Роальд Амундсенам, Лінкольнам Эллсворт і генералам Умберта Нобілю для даследавання Паўночнага полюса. Наступную экспедыцыю, ужо на іншым паветраным караблі, узначаліў Умберта Нобілю.

У агульнай складанасці ён планаваў здзейсніць 5 палётаў, але дырыжабль, пабудаваны ў 1924 г., пацярпеў крушэнне ў 1928. Аперацыя па вяртанні палярных даследчыкаў заняла больш за 49 дзён, у ходзе якой загінула 9 ратавальнікаў, уключаючы Амундсена.

Як называўся дырыжабль 1924 году? Чацвёрты паветраны транспарт серыі N, пабудаваны па праекце і на заводзе Умберта Нобілю ў Рыме, атрымаў назву «Італія».

перыяд росквіту

У 1928 г. нямецкі паветраплавальнік Хуга Эккенер пабудаваў дырыжабль «Граф Цэпелін». Да вывядзення з эксплуатацыі, дзевяць гадоў праз, ён здзейсніў 590 рэйсаў, у тым ліку 144 трансакіянскі пераходаў. У 1936 г. Германія адкрыла рэгулярныя трансатлантычныя пасажырскія перавозкі на «Гіндэнбург».

Нягледзячы на гэтыя дасягненні, у канцы 1930-х гадоў дырыжаблі свету практычна перасталі выпускацца з-за іх высокага кошту, малой хуткасці, а таксама уразлівасці ад штармавы надвор'я. Акрамя таго, чарада катастроф, самая вядомая з якіх - выбух запоўненай вадародам «Гіндэнбурга» у 1937 годзе, у спалучэнні з дасягненнямі ў самалётабудаванні ў 30-х і 40-х гг. зрабілі гэты від транспарту камерцыйна састарэлым.

прагрэс тэхналогіі

Газавыя балоны многіх ранніх дырыжабляў рабіліся з так званай «скуры золотобойца»: каровіны кішкі адбіваліся, а затым расцягваліся. На стварэнне аднаго лятальнага апарата патрабавалася дзвесце пяцьдзесят тысяч кароў.

Падчас Першай сусветнай вайны Германія і яе саюзнікі спынілі вытворчасць каўбасных вырабаў, каб было дастаткова матэрыялу для вытворчасці паветраных караблёў, з дапамогай якіх праводзіліся бамбардзіроўкі Англіі. Дасягненні ў тэхналогіі вытворчасці тканіны, у тым ліку, дзякуючы вынаходству ў 1839 г. вулканізаванай гумы амерыканскім гандляром Чарльзам Гудьиром, выклікала выбух інавацый у дирижаблестроении. У пачатку трыццатых гадоў ВМС ЗША пабудавалі два «лятучых авіяносца» «Акрон» і «Макон», чые корпуса адкрываліся, выпускаючы флот самалётаў-знішчальнікаў F9C Sparrowhawk. Караблі разбіліся пасля траплення ў шторм, так і не паспеўшы даказаць сваю баяздольнасць.

Рэкорд свету па працягласці палёту быў усталяваны у 1937 годзе аэрастатаў «СССР-В6 Осоавиахим». Лятальны апарат правёў у паветры 130 ч 27 мін. Горада, якія наведаў за час палёту дырыжабль - Ніжні Ноўгарад, Белаазёрск, Растоў, Курск, Воронеж, Пенза, Долгопрудный і Ноўгарад.

закат аэрастатаў

Затым дырыжаблі зніклі. Так, 6 Чэрвень 1937 года "Гіндэнбург» выбухнуў над Лейкхерст у штаце Нью-Джэрсі - у шары агню загінулі 36 пасажыраў і членаў экіпажа. Трагедыя была знятая на кінастужку, і свет убачыў, як выбухнуў нямецкі дырыжабль.

Што такое вадарод, і як ён небяспечны, стала зразумела ўсім, а ідэя, што людзі могуць камфортна перасоўвацца пад ёмістасцю з гэтым газам, у адно імгненне стала непрымальнай. У сучасных лятальных апаратах гэтага тыпу выкарыстоўваецца толькі гелій, які не запальваецца. Ўсё больш папулярнымі і эканамічнымі станавіліся самалёты, такія як хуткасныя «якія лётаюць лодкі» кампаніі Pan American Airways.

Сучасныя інжынеры, якія займаюцца праектаваннем лятальных апаратаў гэтага тыпу, наракаюць на тое, што да 1999 г., калі быў апублікаваны зборнік артыкулаў пра тое, як пабудаваць дырыжабль пад назвай «Тэхналогія дырыжабля», адзіным даступным падручнікам была кніга «Праектаванне паветранага судна» Чарльза Бёрджэса , якая выйшла ў 1927 годзе

сучасныя распрацоўкі

У рэшце рэшт, дызайнеры дырыжабляў адмовіліся ад ідэі перавозкі пасажыраў і засяродзілі высілкі на грузаперавозках, якія сёння недастаткова эфектыўна ажыццяўляюцца чыгункамі, аўтамабільным і марскім транспартам, і недасягальныя ў многіх раёнах.

Набіраюць абароты некалькі першых такіх праектаў. У сямідзесятых Уільям Мілер, былы лётчык-знішчальнік ваенна-марскога флоту ЗША, у Нью-Джэрсі выпрабаваў карабель аэрадынамічнай дэльтападобнай формы пад назвай Aereon 26. Але сродкі ў Мілера скончыліся пасля першага ж выпрабавальнага палёту. Стварэнне прататыпа грузавога паветранага судна патрабуе велізарных капіталаўкладанняў, а патэнцыйных пакупнікоў было недастаткова.

У Нямеччыне Cargolifter AG дайшоў да будаўніцтва самага вялікага ў свеце асобна стаячага будынка даўжынёй больш за 300 м, у якім кампанія планавала пабудаваць гелиевый паўцвёрдыя грузавы дырыжабль. Што такое быць піянерам у гэтай галіне паветраплавання стала ясна ў 2002 годзе, калі кампанія, сутыкнуўшыся з тэхнічнымі складанасцямі і абмежаваным фінансаваннем, падала заяву аб банкруцтве. Ангар, размешчаны каля Берліна, пазней быў ператвораны ў самы вялікі крыты аквапарк у Еўропе «Трапічныя выспы».

У пагоні за першынством

Новае пакаленне інжынераў-канструктараў, некаторыя з якіх падмацаваныя значнымі ўрадавымі і прыватнымі інвестыцыямі, перакананае, што, улічваючы даступнасць новых тэхналогій і новых матэрыялаў, грамадства зможа выйграць ад будаўніцтва дырыжабляў. У сакавіку мінулага года Палата прадстаўнікоў ЗША арганізавала пасяджэнне, прысвечанае гэтаму віду паветранага транспарту, мэтай якога было паскарэнне працэсу іх развіцця.

На працягу апошніх гадоў распрацоўкай дырыжабляў займаліся аэракасмічныя цяжкавагавікі Boeing і Northrop Grumman. Расія, Бразілія і Кітай пабудавалі або распрацоўваюць уласныя прататыпы. Канада стварыла праекты некалькіх паветраных суднаў, у тым ліку «Сонечнага карабля», які выглядае як разадзьмуты стэлс-бамбардзіроўшчык з сонечнымі батарэямі, размешчанымі па ўсёй верхняй частцы запоўненых геліем крылаў. Ўсе ўдзельнічаюць у гонцы, каб стаць першымі і манапалізаваць рынак грузаперавозак, які можа вымярацца мільярдамі даляраў. У цяперашні час найбольшая ўвага прыцягваюць тры праекты:

• англійская Airlander 10, кампаніі Hybrid Air Vehicles - на дадзены момант найбуйнейшы дырыжабль у свеце;
• LMH-1, кампаніі «Локхід-Марцін»;
• Aeroscraft, кампаніі Worldwide Aeros Corp, створанай імігрантам з Украіны Ігарам Пастарнакам.

Радыёкіраваны аэрастат сваімі рукамі

Каб ацаніць праблемы, якія ўзнікаюць пры будаўніцтве лятальных апаратаў дадзенага тыпу, можна пабудаваць дырыжабль дзіцячы. Яго памеры менш, чым у любой мадэлі, якую можна набыць, і ён валодае лепшым спалучэннем стабільнасці і манеўранасці.

Для стварэння мініятурнага дырыжабля спатрэбяцца наступныя матэрыялы:

• Тры мініяцюрных матора вагой 2,5 г або менш.
• Микроприемник вагой да 2 г (напрыклад, DelTang Rx33, які, разам з іншымі часткамі, можна набыць у спецыялізаваных анлайн-крамах, такіх як Micron Radio Control, Aether Sciences RC або Plantraco), які працуе ад адной літый-палімернай вочка. Варта пераканацца ў сумяшчальнасці канектараў рухавіка і прымача, інакш спатрэбіцца неабходнасць у пайцы.
• Сумяшчальны перадатчык з трыма ці больш каналамі.
• LiPo-акумулятар ёмістасцю 70-140 мАг і падыходнае зарадная прылада. Каб агульная вага не перавышаў 10 г, спатрэбіцца батарэя вагой да 2,5 г. Вялікая ёмістасць акумулятара забяспечыць вялікую працягласць палёту: пры 125 мАг можна лёгка дамагчыся яго працягласці ў 30 мін.
• Драты, якія злучаюць акумулятар з прымачом.
• Тры невялікіх прапелера.
• Вугляродны стрыжань (1 мм), даўжынёй 30 см.
• Кавалак депрона 10 х 10 см.
• Цэлафан, скотч, суперклей і нажніцы.

Трэба набыць паветраны шарык з латекса, напоўнены геліем. Падыдзе стандартны або любы іншы, грузападымальнасць якога будзе не менш за 10 г. Для дасягнення жаданага вагі дадаецца баласт, які здымаецца па меры ўцечкі гелія.

Кампаненты прымацоўваюць да стрыжня з дапамогай скотчу. Пярэдні матор служыць для руху наперад, а задні усталёўваецца перпендыкулярна. Трэці рухавік размяшчаецца ў цэнтра цяжару і накіраваны ўніз. Прапелер да яго мацуецца процілеглым бокам, каб ён мог штурхаць дырыжабль ўверх. Маторы варта прыляпіць суперклея.

Прымацаваўшы хваставой стабілізатар, можна значна палепшыць перамяшчэнне наперад, так як прапелер ўздыму надае невялікае вярчальны рух, а хваставой ротар занадта магутны. Яго можна зрабіць іх депрона і прымацаваць скотчам.

Рух наперад павінна кампенсавацца невялікім уздымам.

Акрамя таго, на дырыжабль можна ўсталяваць недарагую камеру, напрыклад, якую выкарыстоўвае ў бірулькі.