Cum de a construi un dirigible? Ce este un dirijabil? Au nevoie de ele în lumea modernă?

Airship-ul (de la franceza diriger - "to control") este o aeronavă autopropulsată, mai ușoară decât aerul. Despre istoria sa și modalitățile de a construi el însuși acest avion, vom discuta mai târziu în articol.

Elemente de construcție

Există trei tipuri principale de aeronave: moi, semi-rigide și rigide. Acestea se compun din patru părți principale:

• o coajă în formă de țigară sau un balon umplut cu un gaz a cărui densitate este mai mică decât densitatea aerului;
• cabină sau gondolă, suspendată sub o cochilie, care servește la transportul echipajului și pasagerilor;
• motoare propulsoare;
• Cârlige orizontale și verticale care ajută la dirijarea dirijabilului.

Ce este un airship moale? Este un balon cu cabină atașată la el cu ajutorul cablurilor. Dacă gazul este eliberat, coaja își va pierde forma.

Aeronavele semi-rigide (fotografia lor este dată în articol) depinde, de asemenea, de presiunea internă care susține forma sa, dar are încă o chila metalică structurală care se extinde longitudinal de-a lungul bazei balonului și susține cabina.

Aeronavele rigide constau dintr-un cadru ușor din aliaj de aluminiu, acoperit cu o cârpă. Nu sunt sigilate. În cadrul acestei structuri sunt mai multe baloane, fiecare dintre acestea putând fi umplut separat cu gaz. Avioane de acest tip își păstrează forma, indiferent de gradul de umplere a cilindrilor.

Ce gaze sunt folosite?

De obicei, hidrogenul și heliul sunt folosite pentru a ridica navele dirijate. Hidrogenul este cel mai ușor cunoscut gaz și, prin urmare, are o capacitate mare de transport. Cu toate acestea, este ușor de aprins, ceea ce a provocat numeroase catastrofe fatale. Heliul nu este atât de ușor, dar mult mai sigur, deoarece nu arde.

izolare pe gaz Baloane dirijabil timpurie din stofa de bumbac impregnat cu cauciuc, care a fost în cele din urmă înlocuită de materiale sintetice, cum ar fi poliester și neopren.

Istoria creației

Primul avion de succes a fost construit în 1852 în Franța de Henri Giffard. El a creat un motor cu abur de 160 de kilograme, capabil să dezvolte o capacitate de 3 litri. cu., care a fost suficient pentru a propulsa o elice mare la o viteza de 110 rpm. Pentru a ridica greutatea centralei electrice, a umplut balonul de 44 de metri cu hidrogen și, plecând de la pista de curse din Paris, a zburat cu o viteză de 10 km / h, distrugând distanța de aproximativ 30 km.

În 1872, inginerul german Paul Haenlein a instalat pentru prima dată un airship pe un dirijabil, carburant pentru care era gazul de la un cilindru.

În 1883, francezii Albert și Gaston Tissandier au fost primii care au zburat cu succes un balon, care a fost condus de un motor electric.

Primul aeronavă rigidă cu un corp de tablă de aluminiu a fost construită în Germania în 1897.

Alberto Santos-Dumont, un nativ din Brazilia, care a locuit la Paris, a stabilit o serie de înregistrări pe o serie de 14 construite de el în perioada 1898-1905, 14 aeronave ne-rigide conduse de motoare cu ardere internă.

Contele von Zeppelin

Cel mai de succes operator al baloanelor rigide cu motorul a fost cel german Ferdinand von Zeppelin, care a construit în 1900 primul său dirijabil. Ce este LZ-1? Luftschiff Zeppelin sau aeronave Zeppelin - este nava dificil tehnic și o lungime de 128 m și un diametru de 11,6 m, care a fost realizată dintr-un cadru de aluminiu format din grinzi longitudinale 24 conectate prin inele transversale 16 și sunt acționate de două motoare, puterea 16 litri. a.

Aeronava ar putea atinge viteze de până la 32 km / h. Contele a continuat să îmbunătățească designul în timpul primului război mondial, când multe dintre aeronavele sale (numite Zeppelins) au fost folosite pentru a bombarda Parisul și Londra. Avioane de acest tip au fost de asemenea folosite de aliați în timpul celui de-al doilea război mondial, în special pentru patrularea anti-submarină.

În anii 20 și 30 ai secolului trecut, în Europa și în Statele Unite, construcția de aeronave a continuat. În iulie 1919 britanicii avioane R-34 a efectuat de două ori un zbor transatlantic.

Cucerirea Polului Nord

În 1926, dirijabil semirigid italian (foto dată în articol) „Norvegia“ a fost folosit cu succes de către Roald Amundsen, Lincoln Ellsworth și Umberto Nobile General pentru a studia Polul Nord. Următoarea expediție, deja pe alta dirijabil, condusă de Umberto Nobile.

În total, este planificat pentru a face 5 zboruri, dar dirijabil, construit în 1924, sa prăbușit în 1928. Operațiunea de a reveni cercetatorii polare au luat mai mult de 49 de zile, timp în care au ucis 9 salvatori, inclusiv Amundsen.

Care era numele de aeronavă din 1924? al patrulea transport aerian Seria N, construită pe proiect și la fabrica Umberto Nobile din Roma, a fost numită "Italia".

Gloria

În 1928, balonul german Hugo Eckener a construit aeronava Graf Zeppelin. Înainte de dezafectare, nouă ani mai târziu, a efectuat 590 de zboruri, inclusiv 144 transoceanice. În 1936 Germania a deschis transporturi transatlantice regulate de călători pe "Hindenburg".

În ciuda acestor realizări, la sfârșitul lumii 1930 dirijabile practic a încetat să producă din cauza costului ridicat al acestora, viteză redusă, precum și vulnerabilitatea vremii furtunoase. În plus, o serie de accidente, cele mai cunoscute dintre care - umplut cu explozie de hidrogen „Hindenburg“ în 1937, împreună cu progresele aeronave în anii `30 și `40. acest mod de transport a fost depășit în mod obișnuit.

Progresul tehnologiei

Buteliile de gaz ale multor airships timpurii au fost făcute din așa-numita "piele de monede de aur": curajul de vacă sa luptat înapoi și apoi sa întins. Crearea unei singure aeronave a necesitat două sute cincizeci de mii de vaci.

În timpul primului război mondial, Germania și aliații săi au oprit producția de cârnați, astfel încât să existe suficient material pentru producerea de aeronave aeriene, cu ajutorul căruia sa efectuat bombardarea Angliei. Progresele în tehnologia de tesatura, inclusiv, datorită invenției în 1839 din cauciuc vulcanizat de către comerciant Charles Goodyear american, a provocat o explozie de inovație în dirijabil. La începutul anilor treizeci, marina americană a construit două "avioane de zbor", "Akron" și "Macon", ale căror carcase au fost deschise, eliberând o flotă de avioane de luptă F9C Sparrowhawk. Navele au fost sparte după ce a fost lovit de o furtună, și să nu fi nevoie să demonstreze capacitatea lor de luptă.

Recordul mondial pe durata zborului a fost stabilit în 1937 de balonul USSR-B6 Osoaviakhim. Aeronava a fost ținută în aer timp de 130 de ore și 27 de minute. Orașele pe care dirijorul le-a vizitat în timpul zborului au fost Nijni Novgorod, Belozersk, Rostov, Kursk, Voronej, Penza, Dolgoprudny și Novgorod.

Apus de baloane

Apoi, navele a dispărut. Deci, 6 mai 1937, "Hindenburg" a explodat peste Lakehurst din New Jersey - într-o minge de foc ucis 36 de pasageri și membri ai echipajului. Tragedia a fost filmată pe un film, iar lumea a văzut că airship-ul german a explodat.

Ce este hidrogenul și cât de periculos este, a devenit clar pentru toată lumea, iar ideea că oamenii se pot mișca confortabil sub rezervor cu acest gaz, într-o clipă a devenit inacceptabilă. În aeronavele moderne de acest tip se utilizează doar heliu, care nu se aprinde. Din ce în ce mai populare și mai economice, au devenit avioane, cum ar fi "barcile de zbor" de mare viteză ale companiei Pan American Airways.

Inginerii moderne implicate în proiectarea de aeronave de acest tip, au plâns de faptul că până în 1999, când a fost publicat o colecție de articole despre cum să construiască un dirijabil numit „tehnologia dirijabil“, numai manual disponibile a fost cartea „Aeronave“ Charles Burgess , publicat în 1927.

Evoluții moderne

În cele din urmă, designerii de aeronave au abandonat ideea de a transporta pasageri și și-au concentrat eforturile asupra transportului de mărfuri, care astăzi nu este implementat eficient pe calea ferată, rutieră și maritimă și este inaccesibil în multe zone.

Primele câteva astfel de proiecte câștigă impuls. În anii șaptezeci, William Miller, un fost pilot de luptă navală a flotei din New Jersey, a cunoscut nava forma deltoid vântului numit Aereon 26. Dar mijloacele de Miller sa încheiat după primul test de zbor. Crearea unui prototip al unei aeronave de marfă necesită investiții uriașe, iar potențialii cumpărători nu erau suficienți.

În Germania Cargolifter A. G. a venit la construirea celei mai mari din lume de sine statatoare clădire din mai mult de 300 m lungime, din care compania a planificat să construiască un heliu semi rigid dirijabil de marfă. Ceea ce este pionier în acest domeniu de aeronautică a devenit clar în 2002, când compania, confruntată cu dificultăți tehnice și finanțare limitată, a depus faliment. Hangarul, situat în apropiere de Berlin, a fost ulterior transformat în cel mai mare parc acvatic din Europa "Insulele tropicale".

În căutarea campionatului

O nouă generație de ingineri de proiectare, dintre care unele sunt susținute de guvern semnificative și investițiile private, suntem convinși că, având în vedere disponibilitatea noilor tehnologii și materiale noi, compania va putea beneficia de construcția de dirijabile. În martie anul trecut, Camera Reprezentanților din SUA a organizat o întâlnire cu privire la acest tip de transport aerian, scopul căruia a fost accelerarea dezvoltării acestora.

În ultimii ani grelele aerospațiale Boeing și Northrop Grumman dezvoltau nave de dirijate. Rusia, Brazilia și China au construit sau își dezvoltă propriile prototipuri. Canada a stabilit o serie de proiecte de aeronave, inclusiv „navă Solar“, care arata ca un bombardier stealth umflat cu panouri solare plasate în partea de sus a aripilor umplute cu heliu. Toți participă la cursa pentru a deveni primul și monopoliza piața de transport de marfă, care poate fi măsurată în miliarde de dolari. În prezent, cea mai mare atenție se acordă la trei proiecte:

• English Airlander 10, vehicule hibride de aer - în prezent, cel mai mare dirijabil din lume;
• LMH-1, Lockheed-Martin;
• Aeroscarii, compania Worldwide Eros Corp, creată de un imigrant din Ucraina, Igor Pasternak.

Radio-controlate aerostat cu mâinile proprii

Pentru a evalua problemele apărute în construcția aeronavelor de acest tip, este posibilă construirea unui sistem de dirijare pentru copii. Dimensiunile sale sunt mai mici decât orice model care poate fi achiziționat și are cea mai bună combinație de stabilitate și manevrabilitate.

Pentru a crea un airship miniatural, veți avea nevoie de următoarele materiale:

• Trei motoare miniaturale cântărind 2,5 grame sau mai puțin.
• greutate Pico de 2 g (de exemplu, DelTang Rx33, care, împreună cu alte părți, pot fi achiziționate în magazine specializate on-line, cum ar fi Micron Radio Control, Aether Sciences RC sau Plantraco), alimentat de la o singură celulă litiu-polimer. Asigurați-vă compatibilitatea conectorilor pentru motor și receptor, în caz contrar necesitatea lipirii.
• Transmițător compatibil cu trei sau mai multe canale.
• Baterie LiPo cu o capacitate de 70-140 mAh și un încărcător potrivit. Pentru a vă asigura că greutatea totală nu depășește 10 g, este necesară o baterie de până la 2,5 g. Capacitatea mare a bateriei va asigura un timp de zbor lung: la 125 mAh, este ușor de realizat durata sa în 30 de minute.
• Cablurile de conectare a bateriei cu receptorul.
• Trei elice mici.
• Tija de carbon (1 mm), lungime 30 cm.
• O bucată de deproton este de 10 x 10 cm.
• Celofan, bandă scotch, superglue și foarfece.

Trebuie să cumperi un balon din latex, umplut cu heliu. Standard adecvat sau orice altul, capacitatea de transport a cărei capacitate va fi de cel puțin 10 g. Pentru a obține greutatea dorită se adaugă balast, care este îndepărtat ca scurgeri de heliu.

Componentele sunt atașate la miez prin intermediul unei benzi adezive. Motorul din față este utilizat pentru a avansa și motorul din spate este instalat perpendicular. Al treilea motor este situat în centrul de greutate și îndreptat în jos. Elicea este atașată de partea opusă, astfel încât să poată împinge aeronava în sus. Motoarele trebuie lipite cu adeziv super.

Prin atașarea stabilizatorului de coadă, este posibil să se îmbunătățească în mod semnificativ mișcarea înainte, deoarece elicele de ridicare atașează un mic mișcare rotativă, dar rotorul coada este prea puternic. Poate fi făcută din depon și atașată cu bandă scotch.

Mișcarea înainte trebuie compensată printr-o ușoară creștere.

În plus, o cameră ieftină, de exemplu, utilizată în faruri cheie, poate fi instalată pe dirijabil.