Металлический дирижабль

Металлические дирижабли — это дирижабли , которые имеют очень тонкую воздухонепроницаемую металлическую оболочку, а не обычную тканевую оболочку. Эта оболочка может быть либо скреплена изнутри, как в конструкциях Дэвида Шварца ^[1] , либо монококовая , как в ZMC-2 ^[2] . Известно, что было построено всего четыре корабля этого типа, и только два из них действительно летали: алюминиевый корабль Шварца 1893 года ^[3] разрушился из-за инфляции; второй дирижабль Шварца ^[1] летал в Темпельхофе, Берлин, в 1897 году, приземлился, но затем разрушился; ZMC-2 совершил 752 полета между 1929 годом и сдачей на слом в 1941 году; в то время как Slate City of Glendale был построен в 1929 году, но так и не летал. ^[4].

Одним из самых ранних предложений по созданию летательного аппарата, основанного на рациональных принципах, был проект Франческо Лана де Терци для вакуумного дирижабля , около 1670 года. Он измерил давление воздуха на уровне моря и на основе этого предложил первую научно обоснованную подъемную среду в виде полых металлических сфер, из которых был откачан весь воздух. Предложенные им методы контроля высоты до сих пор широко используются: перенос балласта, который можно сбросить за борт, чтобы набрать высоту, и вентиляция подъемных контейнеров для снижения высоты. ^[5] На практике сферы де Терци разрушились бы под давлением воздуха, и дальнейшие разработки пришлось ждать более практичных подъемных газов.

Концепция металлического управляемого воздушного судна была вновь исследована в конце 1800-х годов русским теоретиком ракет Константином Эдуардовичем Циолковским . ^[6] Он писал, что с подросткового возраста (в начале 1870-х годов) «идея цельнометаллического аэростата никогда не покидала его разум» ^[7] и к 1891 году он создал подробные чертежи гофрированного металлического воздушного судна переменного объема, которому не нужны были баллонеты. Они были представлены в Имперский департамент воздухоплавания, который созвал конференцию для их рассмотрения. В 1891 году они отклонили его просьбу о гранте на создание модели, посчитав, что идея «не может иметь существенного практического значения». ^[8] В 1892 году он опубликовал свои чертежи под названием Aerostat Metallitscheski (цельнометаллический управляемый аэростат). ^{[9] [10] [11]}

Примерно в то же время, в 1892 году, российское военное министерство согласилось разрешить Шварцу построить металлический дирижабль в Санкт-Петербурге, хотя и за его счет. ^[12]

Первый алюминиевый корабль Шварца 1893 года ^[3] рухнул из-за инфляции. Его второй дирижабль летал в Темпельхофе, Берлин, в 1897 году, приземлился, но затем рухнул. ^[1]

В 1926 году в Детройте , США, корпорация по развитию самолетов объявила , что планирует построить прототип. ^[13]

Цельнометаллический дирижабль Slate 1929 года , построенный в Глендейле, Калифорния, имел корпус, изготовленный из гофрированных алюминиевых панелей, а также революционную двигательную систему, состоящую из «воздуходувки» в носовой части дирижабля, которая продвигала транспортное средство вперед, создавая частичный вакуум перед судном. ^[14] Центробежная тяга была позже заменена обычным двигателем и пропеллером, установленными на хвостовой части гондолы дирижабля. Прокатные швы, предназначенные для удержания панелей вместе, впоследствии развернулись из-за давления газа, создаваемого перегревом во время попытки запуска дирижабля.

ZMC-2 ВМС США был одним из немногих дирижаблей, построенных в конце 1920-х годов. Как и дирижабль Шварца 1890-х годов, ^[15] ZMC-2 имел систему каркаса, интегрированную с конструкцией с напряженной обшивкой, которая предвосхитила как конструкцию герметичного фюзеляжа, используемую десятилетиями позже в коммерческих авиалайнерах, так и элементы американских лунных ракет, таких как ракета-носитель Saturn V. ^{[ необходима цитата ]}

ZMC -2 был успешным как по производительности, так и по долговечности. Его производство потребовало разработки клепальной машины ^[16] и окончательной сборки, которые сопоставимы с более поздними фюзеляжами ракет и транспортных самолетов, при этом они были способны работать с алюминиевой обшивкой, достаточно тонкой, чтобы обеспечить аэростатическую подъемную силу. ^[16] Окончательная сборка единственного закрывающего шва двух половин корпуса заняла более двух месяцев. Заполнение жесткой оболочки было столь же проблематичным, требуя дорогостоящего и трудоемкого процесса заполнения ее сначала углекислым газом, затем гелием и, наконец, очистки гелия путем выскребания остаточного углекислого газа из гелия. Кроме того, корпус должен был быть усилен, чтобы выдерживать вес углекислого газа во время процесса заполнения.

В начале 1950-х годов компания Luftschiffbau-Zeppelin GmbH заказала проектное исследование для изучения конструкции LZ-132. ^{[ необходима цитата ]} Проект был заброшен.

В период с 1982 по 1995 год компания American Skyship Industries , дочерняя компания Wren Skyships Ltd. с острова Мэн в Великобритании и сама являющаяся ответвлением Airship Industries , продвигала свои проекты по созданию металлических дирижаблей в США, получая значительные государственные займы, но так и не поставляя продукцию.

Аэростатическая конструкция от компании Varialift Airships PLC из Великобритании представляет собой алюминиевую монококовую внешнюю структуру и внутренний скелет, а также запатентованный механизм плавучести, который, по ее утверждению, позволяет ей работать на больших высотах и, следовательно, летать быстрее, чем существующие конструкции, при более низком уровне потребления топлива, чем гибриды, поскольку для создания подъемной силы не требуется энергия, а только для движения судна вперед. ^{[17] [18]}

• Дули, Шон К., Разработка структурной формы, адаптированной к материалам. Часть II: Приложения. ЭТЫЙ № 2986 (2004), Федеральная политехническая школа Лозанны
• Эге, Л. (1973). Воздушные шары и дирижабли . Блэндфорд.
• Фон А. Космодемьянский, X. Данько. 2000. Константин Циолковский. Его жизнь и творчество: Его жизнь и творчество The Minerva Group, Inc., ISBN 0-89875-138-1 
• https://www.varialift.com