На прошлой неделе калифорнийский стартап H2 Clipper объявил, что собирается вернуть в воздух дирижабли. Эти гиганты доминировали в небе в первой трети ХХ века, пока после нескольких катастроф они не были вытеснены набирающими высоту самолетами. После этого о дирижаблях забыли на 70 лет, чтобы вновь вернуться к технологии в начале XXI века. В этой статье посмотрим на историю дирижаблей и разберемся, почему они уступили лидерство самолетам.
Крутите, Шура, крутите!
В 1783 году в воздух впервые поднялся аэростат, изобретенный братьями Монгольфье, — аппарат, состоящий из оболочки, заполненной нагретым воздухом, с подвешенной к ней корзиной. Впоследствии вместо горячего воздуха придумали наполнять аэростаты другими газами легче воздуха — например водородом или гелием. У подобного аппарата есть существенный недостаток: он летит туда, куда дует ветер. Однако почти сразу после первого полета монгольфьера появился инженерный проект, который обеспечил бы аэростату управляемый полет.
Считается, что идея первого дирижабля принадлежит Шарлю Меньё, французскому математику и военному. В конце XVIII века она предложил идею эллиптического аэростата. Внутри основной оболочки должен был располагаться дополнительный баллон. Благодаря ему можно было увеличивать или уменьшать объем газа в аэростате и управлять вертикальным полетом.
Для горизонтального полета на аппарат устанавливались три пропеллера. Поскольку никаких двигателей кроме животных и человека на тот момент не было, команда аэростата состояла из 80 человек, которые и должны были вращать эти пропеллеры. Гондола подвешивалась к оболочке стропами.
Подобный аппарат так и остался на уровне чертежей именно из-за того, что человек — так себе двигатель. Нужно было подождать полвека, прежде чем появится достойная альтернатива — пар. Изобретатель Анри Жиффар повторил конструкцию, предложенную Меньё, но вместо 80 человек использовал одну паровую машину мощностью 3 л. с., приводившую в действие воздушный винт. Первый полет дирижабля состоялся 24 сентября 1852 года. Жиффар стартовал с площадки парижского ипподрома и выполнил над ней повороты и боковые движения. Двигатель был слишком маломощным для сопротивления ветру, поэтому Жиффар поднялся на высоту 1800 метров, где уже мог лететь горизонтально. Он преодолел около 30 километров и приземлился вблизи города Трапп.
Далее Жиффар продолжал экспериментировать с дирижаблями. Основной проблемой оставался большой вес двигателя: первый дирижабль весил 50 килограммов, а его паровая машина добавляла еще 150. Поэтому инженер Шарль Дюпюи де Лом вернулся к мускульной силе и доработал конструкцию, предложенную Жиффаром. Дюпюи де Лом сделал аэростат овальной приплюснутой формы и добавил парус, который выполнял роль руля. Единственный винт приводился в действие командой из 4 или 8 человек.
Сила тока
Следующей вехой в развитии дирижаблестроении стало применение электрических двигателей. Мускульная сила человека давала слишком мало мощности, а паровые и газовые моторы были слишком тяжелыми и пожароопасными. По сравнению с ними даже первые динамо-машины и примитивные аккумуляторы оказались намного эффективнее. Первым эту технологию применил на дирижаблях Гастон Тиссандье в 1881 году. Развили ее Шарль Ренар и Артюр Кребс. По заказу военного министерства Франции они построили дирижабль «Франция», оснащенный электродвигателем мощностью 6,6 кВт и аккумулятором. В 1884 году Ренар и Крабс совершили первый полностью управляемый полет на дирижабле. Хотя им сильно помогла погода (двигатель все еще был слишком маломощным, чтобы справляться с ветром), это путешествие стало важным этапом в истории дирижаблей.
Все дирижабли, о которых говорилось выше, были мягкого или полужесткого типа. Их оболочка принимала форму, только когда в нее закачивался газ. Из-за этого аппараты были недолговечными, в полете теряли форму, становясь плохо управляемыми. Эти проблемы решил человек, чье имя стало нарицательным для обозначения жестких дирижаблей, — граф Фердинанд фон Цеппелин.
Цеппелины
Первые такие дирижабли строились на плавучей верфи в Боденском озере — фон Цеппелин истратил на разработку практически все свое состояние, и у него просто не было денег на аренду земли.
Экспериментальный LZ-1 имел алюминиевый каркас, обтянутый хлопчатобумажной ткань. Внутри находились шарообразные баллон из прорезиненной лакированной ткани. Еще одной важно новацией первого цеппелина была установка двигателей внутреннего сгорания. Два мотора «Даймлер» мощностью 14 л. с. приводили в действие четыре воздушных винта.
Хотя первый полет продолжался всего 18 минут, Цеппелин продолжал совершенствовать конструкцию В 1906 году граф сумел заинтересовать своим предложением военных, которые финансировали дальнейшие разработки. Они рассчитывали применять дирижабли в качестве бомбардировщиков и платформ для радиотелеграфного оборудования. К началу Первой мировой войны Германия уже обладала самым мощным военным флотом в мире. Вместе с тем дирижабли стали использовать и на гражданской службе. Так, в 1910 году LZ-7 «Германия» стал обслуживать первый в мире воздушный маршрут Фридрихсхафен — Дюссельдорф.
Золотой век и огненный закат
Во время войны самые мощные воздушные флоты имели Германия и Россия, применявшие дирижабли для бомбардировок и разведывательных миссий. Однако уже тогда неповоротливые аппараты были легкой целью для аэропланов. К сентябрю 1914 года Германия потеряла целых четыре дирижабля, поэтому они стали использоваться только в ночных операциях.
После окончания Первой мировой дирижабли продолжили развиваться. В 1919 году британский аппарат R34 пересек атлантический океан и вернулся в Англию. В 1926-м экспедиция Руаля Амундсена на дирижабле «Норвегия» Умберто Нобиле перелетела через Северный полюс со Шпицбергена на Аляску.
К 1929 году начались трансатлантические рейсы дирижаблей. В том же году аппарат LZ-127 «Граф Цеппелин» совершил кругосветное путешествие, преодолев 34 тысячи километров за 20 дней. Дирижабли сильно превосходили тогдашние самолеты по степени комфорта. Пассажирам предлагались полноценные каюты, рестораны и столовые, прогулочные палубы.
Однако расцвет дирижаблей пришелся буквально на одно десятилетие. Скорее всего, причиной быстрого заката воздушных гигантов стало стремительное развитие самолетов и несколько резонансных катастроф. В 1928 году во время арктической миссии потерпел крушение дирижабль «Италия» Умберто Нобиле. В 1930 году разбился британский пассажирский дирижабль R101, унеся жизни 48 человек, после чего Британия отказалась от этого вида транспорта. В 1933 году в Атлантическом океане упал один из крупнейших в истории дирижаблей — американский «Акрон». В крушении погибли 73 человека. И, разумеется, одной из самых известных трагедий стала гибель «Гинденбурга» в 1937-м.
Все эти катастрофы сопровождались огромным шумом в прессе — даже большим, чем падения авиалайнеров в наше время. Дирижабли еще использовались во Второй мировой войне, но постепенно их роль сошла на нет.
Разумеется, в XXI веке технологии сделали дирижабли намного безопаснее. Но удастся ли им потеснить самолеты в небе?