Металлический дирижабль
Дирижабли с металлической оболочкой - это дирижабли , которые имеют очень тонкую герметичную металлическую оболочку, а не обычную тканевую оболочку. Эта оболочка может иметь внутренние скрепления, как в конструкции Дэвида Шварца , [ 1 ] или монокок, как у ZMC-2 . [ 2 ] Известно, что было построено всего четыре корабля этого типа, а реально летали только два: алюминиевый корабль Шварца 1893 года. [ 3 ] рухнул из-за инфляции; Второй дирижабль Шварца [ 1 ] летел в Темпельхофе в Берлине в 1897 году, приземлился, но затем развалился; С 1929 года по сдачу на слом в 1941 году ZMC-2 совершил 752 полета; в то время как Сланцевый город Глендейл был построен в 1929 году, но никогда не летал. [ 4 ]
История
[ редактировать ]Ранние проекты
[ редактировать ]
Одним из первых предложений летательного аппарата, основанного на рациональных принципах, был , разработанный Франческо Лана де Терци проект вакуумного дирижабля в 1670 году. Он измерил давление воздуха на уровне моря и на основании этого предложил первое научно обоснованное подъемное средство в виде полых металлических сфер, из которых был откачен весь воздух. Предложенные им методы контроля высоты до сих пор широко используются; перенос балласта, который можно сбросить за борт для набора высоты, и вентиляция подъемных контейнеров для снижения высоты. [ 5 ] На практике сферы де Терци рухнули бы под давлением воздуха, и дальнейшим разработкам пришлось ждать более практичных подъемных газов.
Концепция дирижабля в металлическом корпусе 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 не покидала меня». [ 7 ] а к 1891 году он разработал детальный проект дирижабля с гофрированной металлической оболочкой переменного объема, которому не требовались баллонеты. Они были переданы в Имперский департамент воздухоплавания, который созвал конференцию для их рассмотрения. В 1891 году они отклонили его просьбу о гранте на создание модели, посчитав, что эта идея «не может иметь сколько-нибудь значительного практического значения». [ 8 ] В 1892 году он опубликовал свои проекты под названием «Аэростат Металлический» (цельнометаллический дирижабль-аэростат). [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
Примерно в то же время, в 1892 году, военное министерство Российской империи согласилось позволить Шварцу построить свой металлический дирижабль в Санкт-Петербурге, правда, за свой счет. [ 12 ]
Черный
[ редактировать ]Первый алюминиевый корабль Шварца 1893 года. [ 3 ] рухнул из-за инфляции. Его второй дирижабль летел в Темпельхофе в Берлине в 1897 году, приземлился, но затем развалился. [ 1 ]
Корпорация развития самолетов
[ редактировать ]В 1926 году Корпорация развития самолетов объявила в Детройте , США, что они планируют построить прототип. [ 13 ]
Шиферный цельнометаллический дирижабль
[ редактировать ]1929 года Цельнометаллический дирижабль Slate , построенный в Глендейле, Калифорния, имел корпус, построенный из гофрированных алюминиевых панелей, а также революционную двигательную систему, состоящую из «воздуходувки» в носовой части дирижабля, которая продвигала аппарат вперед, создавая частичный вакуум перед сосудом. [ 14 ] Позже центробежная силовая установка была заменена обычным двигателем и гребным винтом, установленным на хвостовой части гондолы дирижабля. Прокатанные швы, предназначенные для скрепления панелей, впоследствии развернулись из-за давления газа, возникшего в результате перегрева во время попытки запуска дирижабля.
ЗМК-2
[ редактировать ]ZMC-2 ВМС США был одним из немногих дирижаблей, построенных в конце 1920-х годов. Как дирижабль Шварца 1890-х годов, [ 15 ] ZMC-2 имел систему каркаса, интегрированную с конструкцией напряженной обшивки, которая предвосхитила как конструкцию герметичного фюзеляжа, используемую десятилетиями позже в коммерческих авиалайнерах, так и даже элементы американских лунных ракет, таких как ракета-носитель Сатурн-5 . [ нужна ссылка ]
ZMC -2 оказался успешным как по характеристикам, так и по долговечности. Его изготовление потребовало разработки клепального станка. [ 16 ] и окончательная сборка, которые сопоставимы с фюзеляжами более поздних ракет и транспортных самолетов, но при этом способны работать с алюминиевой обшивкой, достаточно тонкой, чтобы обеспечить аэростатическую подъемную силу. [ 16 ] Окончательная сборка единого замыкающего шва двух половин корпуса заняла более двух месяцев. Заполнение жесткой оболочки было столь же проблематичным: требовался дорогостоящий и трудоемкий процесс заполнения ее сначала диоксидом углерода, затем гелием и, наконец, очистки гелия путем очистки остаточного диоксида углерода от гелия. Кроме того, пришлось укрепить корпус, чтобы выдержать вес углекислого газа в процессе заправки.
ЛЗ-132
[ редактировать ]В начале 1950-х годов компания Luftschiffbau-Zeppelin GmbH заказала проектное исследование конструкции LZ-132. [ нужна ссылка ] Проект был заброшен.
Американская компания Skyship Industries
[ редактировать ]В период с 1982 по 1995 год компания American Skyship Industries , дочерняя компания Wren Skyships Ltd. с острова Мэн в Великобритании и сама являвшаяся дочерней компанией Airship Industries , продвигала свои проекты дирижаблей в металлическом корпусе в США, получая значительные государственные займы, но так и не реализовав их. продукт.
Дирижабли Вариалифт
[ редактировать ]Аэростатическая конструкция компании Varialift Airships PLC в Великобритании разработала алюминиевую монококовую внешнюю конструкцию и внутренний каркас вместе с запатентованным механизмом плавучести, который, по ее утверждению, может позволить ему работать на больших высотах и, следовательно, летать быстрее, чем нынешние конструкции, на более низких высотах. уровень расхода топлива, чем у гибридов, поскольку для создания подъемной силы не требуется энергия, а только для движения корабля вперед. [ 17 ] [ 18 ]
Примечания
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с Дули А.193 (дирижабль 1893 года никогда не летал, но 1897 год летал в Берлине)
- ^ НАСГИВМ. 2006. NAS GROSSE ILE. Архивировано 9 июля 2011 г. в Wayback Machine.
- ^ Jump up to: а б Дули, A.185–A.186 со ссылкой на Робинсона, стр. 2–3.
- ^ Национальный музей авиации и космонавтики, Смитсоновский институт. 2008. Slate Aircraft Corporation, город Глендейл, негативы, инвентарный номер 2006-0039.
- ^ Эге 1973 , с. 7.
- ^ Фон А. Космодемьянский, X. Данко. 2000. Константин Циолковский. Его жизнь и творчество The Minerva Group, Inc., ISBN 0-89875-138-1 .
- ^ Космодемьянский 2000, стр. 18-19 «В 1885 году, в возрасте 28 лет, я решил посвятить свои силы воздухоплаванию и разработать теорию цельнометаллического дирижабля».
- ^ Kosmodemyansky 2000 page 23
- ^ Карл Цейсс АГ. 2005. Путь к звездам , стр. 29.
- ^ Космодемьянский 2000, страницы 19-21, страница 19 подробно описывает шкивы для сжатия оболочки, страница 21 показывает увеличенную версию.
- ^ Анатолий Зак. Константин Циолковский. Архивировано 10 мая 2012 г. в Wayback Machine.
- ^ Дули А.183
- ^ «Дирижабли с металлическим покрытием — авианосцы будущего» . Trove.nla.gov.au. 27 февраля 1926 г. Проверено 2 апреля 2014 г.
- ^ «Сланцевый цельнометаллический дирижабль» . Рейс : 101. 27 февраля 1929 г.
- ^ Робинсон, Дуглас Х (1973). Гиганты в небе: история жесткого дирижабля . Хенли-он-Темз, Великобритания: Фулис. стр. 5–6. ISBN 978-0-85429-145-8 .
- ^ Jump up to: а б «НАС Гросс-Иль Эйркрафт» . Насги.нет . Проверено 2 апреля 2014 г.
- ^ Филпот, Майк (11 декабря 2012 г.). «Уведомление о мероприятии Varialift Airships» (PDF) . aerosociety.com . Лондон, Великобритания: Королевское авиационное общество . Архивировано (PDF) из оригинала 14 мая 2013 г. Проверено 23 сентября 2013 г.
- ^ Хури, Габриэль Александр (февраль 2012 г.). Технология дирижаблей . Кембриджская аэрокосмическая серия (2-е изд.). Кембридж; Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . ISBN 9781107019706 . OCLC 748941704 .
Ссылки
[ редактировать ]- Дули, Шон К., Разработка структурной формы, адаптированной к материалам . Часть II: Приложения . ТЕЗИС № 2986 (2004), Федеральная политехническая школа Лозанны.
- Эге, Л. (1973). Воздушные шары и дирижабли . Блэндфорд.
- Фон А. Космодемьянский, X. Данко. 2000. Константин Циолковский. Его жизнь и творчество: Его жизнь и творчество The Minerva Group, Inc., ISBN 0-89875-138-1
- https://www.varialift.com