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HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA, TECNOLOGÍA, OBJETOS ALREDEDOR DE NOSOTROS
Dirigible. Historia de la invención y la producción.
Directorio / La historia de la tecnología, la tecnología, los objetos que nos rodean. Un dirigible (del francés dirigible - controlado) es una aeronave más ligera que el aire, que es una combinación de un globo con un motor eléctrico de hélice, o con un motor de combustión interna y un sistema de control de actitud (timones), gracias al cual el dirigible puede moverse en cualquier dirección, independientemente de la dirección de las corrientes de aire.
Han pasado poco más de 150 años desde el comienzo de la historia de los aviones más ligeros que el aire (globos y aeronaves) hasta su aparentemente completa finalización. En 1783, los hermanos Montgolfier levantaron en el aire un globo libre, y en 1937, en el mástil de amarre de Lakehurst (EE.UU.), se incendió el dirigible LZ-129 Gindenburg, construido en Alemania, a bordo del cual iban 97 personas. . Treinta y cinco de ellos murieron, y la catástrofe conmocionó tanto a la comunidad mundial que convenció a las grandes potencias de dejar de construir grandes aeronaves. Así pasó toda una era en la aeronáutica, los últimos 40 años de los cuales cayeron en el desarrollo de dirigibles rígidos llamados zepelines (en honor a uno de los principales desarrolladores, el general alemán Conde Ferdinand von Zeppelin). Si el mundo animal se desarrolló desde el esqueleto externo (como en las arañas y los crustáceos) hacia el interno, entonces la evolución de las máquinas voladoras más ligeras que el aire fue en la dirección opuesta. El globo de los hermanos Montgolfier estaba fuera de control. Pero al crear aviones, los inventores solo querían moverse en la dirección elegida. Y un año después, un ingeniero y científico militar, el famoso matemático e inventor Jacques Meunier presentó su proyecto a la Academia de París, al que llamó la palabra "controlado" - "dirigible". Sugirió hacer el aparato no esférico, sino alargado, como un huso. Y para mantener la forma y la elasticidad en vuelo, inserte algo como una bolsa de goma (ballonet) en la cubierta exterior. Dado que el hidrógeno se filtró a través de la envoltura del dirigible, el aire bombeado al globo tenía que compensar la fuga y, además, regular la altitud de vuelo.
Solo en 1852, el diseñador francés Henri Giffard creó el primer globo controlado con una máquina de vapor. Al mismo tiempo, fijó el globo del aparato a una fuerte varilla longitudinal, lo que le dio a la estructura una rigidez adicional. Después de todo, de lo contrario, su caparazón alargado podría doblarse e incluso doblarse por la mitad, y esto haría imposible el vuelo.
Un tema especial es el material para conchas. Dado que durante mucho tiempo se utilizó hidrógeno para llenar los aviones, la carcasa no solo tenía que ser fuerte, ligera y resistente a la luz solar, sino también hermética a los gases. Al mismo tiempo, la mejora de algunas cualidades puede conducir al deterioro de otras. Por ejemplo, cuanto mejor era la impermeabilidad a los gases, más pesado era el tejido. Sin embargo, estas telas pasaban hasta diez litros de gas por metro cuadrado por día y envejecían rápidamente. A fines de la década de 20, la conocida empresa estadounidense Goodyear creó una tela ligera para globos recubierta con gelatina, y los alemanes comenzaron a desarrollar películas de polímero. Mientras tanto, los ingenieros intentaban resolver el problema de la rigidez del dirigible. El siguiente paso fue el desarrollo del diseñador italiano y explorador polar Umberto Nobile (de 1938 a 1946 - jefe de la oficina de diseño soviética "Airshipablestroy", jefe de la creación del dirigible soviético más grande "URSS-B6 Osoaviakhim"). Colocó una armadura rígida dentro del aparato. El "spine", si bien mejoró las características de los dirigibles, no resolvió los problemas de rigidez estructural real. Necesitaba un "caparazón". La idea de hacer el casco de metal se le ocurrió al diseñador austriaco David Schwartz después de que el de su predecesor Hermann Welfert, tradicionalmente lleno de hidrógeno y equipado con un motor de gasolina, explotara en el aire. En el mismo 1897, un globo Schwartz controlado despegó en Berlín, cuyo cuerpo ya estaba hecho de aluminio remachado, pero los problemas del motor obligaron a un aterrizaje de emergencia, durante el cual el dispositivo se deterioró y ya no se restauró. Al familiarizarse con las obras de Schwartz, el general retirado Conde von Zeppelin vio su promesa, pero también se dio cuenta de que la cubierta rígida de paredes delgadas utilizada anteriormente no era una panacea: las cargas de flexión que actuaban en vuelo crearían inevitablemente fuerzas que causarían arrugas y destruirían. el material más fuerte. Se le ocurrió un marco de vigas de caja livianas remachadas de tiras de aluminio con agujeros estampados en ellas. El marco estaba hecho de marcos de armadura en forma de anillo, interconectados por los mismos largueros. Entre cada par de marcos había una cámara con hidrógeno (un total de 1217 piezas), de modo que si se dañaban dos o tres cilindros internos, el resto mantendría la volatilidad y el dispositivo no se dañaría. Habiendo realizado cálculos de resistencia y pruebas de elementos estructurales junto con su ingeniero asistente Theodor Kober, Zeppelin estaba convencido de que la tarea era factible. Sin embargo, por sugerencia de científicos locales que no creían en las ideas del conde, los periódicos lo llamaron al principio "un aristócrata loco". Sin embargo, dos años después del accidente del globo Schwartz, Zeppelin, habiendo invertido todos sus ahorros, comenzó a construir un aparato, llamado sin falsa modestia Luftschiffbau Zeppelin ("Dirigible Zeppelin" - LZ-1). Y en el verano de 1900, un gigante de ocho toneladas con forma de cigarro, 128 m de largo, 12 m de diámetro y 11,3 mil m3 de volumen, después de haber realizado un vuelo exitoso de 18 minutos, convirtió al general von Zeppelin, que tenía fama de ser casi un loco urbano, en un héroe nacional.
El país, que recientemente perdió la guerra con Francia, tomó la idea del general de un arma milagrosa con fuerza. Los fanáticos de Zeppelin recaudaron más de seis millones de Reichsmarks, que se convirtieron en el capital autorizado de la sociedad anónima Luftschiffbau Zeppelin GmbH. Y para la Primera Guerra Mundial, Zeppelin construyó varias máquinas con una longitud de 148 m, alcanzando velocidades de hasta 80 km / h, que, con el estallido de las hostilidades, inmediatamente fueron a bombardear Inglaterra, que se consideraba inexpugnable bajo la protección de el canal Inglés. Estos leviatanes aéreos, que se elevaban a una altura enorme para ese momento, no tenían miedo de los aviones y la artillería de entonces, y su idoneidad ideal para el reconocimiento aéreo compensó las deficiencias en la precisión del bombardeo. E incluso cuando los recursos movilizados con urgencia de los británicos les dieron la oportunidad de crear artillería antiaérea eficaz y aviones capaces de asaltar las alturas, los zepelines se convirtieron en transportadores para entregar refuerzos, armas y equipo militar a las guarniciones de las colonias alemanas en África. En 1917, el LZ-104 fue construido en el astillero Zeppelin, desarrollando una velocidad de crucero de 80 km / h, capaz de transportar cinco toneladas de carga de bombas a una distancia de hasta 16 mil km. En otras palabras, podría llegar a las costas de América. Este zepelín no tuvo tiempo de participar en las batallas y, tras la derrota de Alemania, su tripulación lo voló por los aires. En total, desde 1900 hasta 1916, se construyeron 176 aeronaves en Alemania. La Primera Guerra Mundial puso en marcha la producción y se lanzaron 123 automóviles de las existencias al cielo.
Ferdinand von Zeppelin no vivió para ver el final de la guerra, después de lo cual la Alemania perdedora comenzó a pagar las reparaciones con su descendencia. Según el Tratado de Versalles, se le prohibió producir muchas cosas, incluidas aeronaves que podrían usarse tanto con fines pacíficos como militares. Y, sin embargo, las creaciones del conde-inventor llegaron a los Estados Unidos. El sucesor de su obra, Hugo Eckener, quiso quedarse con la empresa y ofreció a los estadounidenses recibir gratuitamente un nuevo dirigible gigante capaz de conquistar el Atlántico como reparación. Eckener consiguió persuadir al gobierno alemán para que financiara la obra, y en 1924 se construyó el LZ-126 que volaba sobre helio inerte (y por tanto no combustible). A diferencia de Europa, los Estados Unidos produjeron este gas seguro para volar en abundancia. El Zeppelin fue comisionado en la Marina de los EE. UU. y se llamó Los Ángeles.
Estados Unidos, que después de su guerra civil siempre ha luchado solo en territorios extranjeros, necesitaba vehículos poderosos para transportar tropas y equipos, así como para el reconocimiento marítimo de largo alcance. Luego, en la década de 20, surgió un plan en los Estados Unidos para construir una poderosa flota aeronáutica de 1012 aeronaves de tipo rígido. Estaban destinados a patrullar los océanos Pacífico y Atlántico. Al mismo tiempo, se suponía que cada uno de ellos llevaría a bordo de cinco a doce aviones de reconocimiento o bombarderos en picado y podría cruzar el océano dos veces sin repostar. Debido al estallido de la crisis económica, la empresa especialmente creada Goodyear-Zeppelin no pudo comenzar de inmediato la producción en masa, pero en 1931, el primer dirigible de la serie ZRS-4 llamado Akron (longitud - 239 m, diámetro - 40,5 m, volumen - 184 mil metros cúbicos) m3, velocidad máxima - 130 km / h, rango máximo de vuelo - 17,5 mil km) tomó el aire.
Cabe señalar que los primeros zepelines europeos llenos de hidrógeno eran muy poco económicos: como consumían combustible (hasta un 20% del peso) y alcanzaban una gran altura, era necesario, para evitar la ruptura de las cámaras de gas, primero para liberar aire de las redes de los globos, y luego a través de válvulas especiales para purgar decenas de miles de metros cúbicos de hidrógeno, que es bastante caro de producir. El helio es entre 30 y 40 veces más caro que el hidrógeno, y liberarlo a la atmósfera equivaldría a quemar automóviles con billetes. Ya en 1928, los ingenieros alemanes utilizaron una solución inteligente en el diseño del enorme dirigible Graf Zeppelin, que hizo posible que no se perdiera hidrógeno en vuelo. Los alemanes instalaron en él motores capaces de funcionar con el llamado "gas azul" (blaugaz, o gas de agua carburado enriquecido con gas de alto contenido calórico, obtenido en generadores de gas o durante el craqueo del petróleo; utilizado como combustible municipal). Su densidad es muy cercana a la densidad del aire y, en términos de calorías, un metro cúbico reemplazó a 1,5 kg de gasolina. El "gas de paloma" también podría resolver los problemas de los estadounidenses, pero no se produjo en los EE. UU., y los diseñadores locales colocaron una planta a bordo del Akron para extraer agua de los gases de escape de los motores de gasolina. En un radiador especial, los gases se enfriaron y el agua se condensó y se envió a los tanques de lastre, y el peso de la aeronave no cambió en vuelo. Akron transportaba cinco aviones de reconocimiento, cada uno de los cuales pesaba más de una tonelada, en hangares con escotilla en el piso. Para despegar, la aeronave con el motor en marcha fue bajada con la ayuda de un alma por la escotilla e inició un vuelo independiente. Para aterrizar, la barra, al final de la cual había un bucle en forma de trapezoide, se extendió hacia afuera, y el avión, igualando la velocidad con la velocidad de la aeronave, voló hacia el trapezoide, se aferró a él con un gancho especial, y fue arrastrado al hangar. También se crearon cazas y bombarderos en picado, capaces de operar desde un portaaviones. Después de volar durante dos años, Akron murió en una fuerte tormenta. En el mismo 1933, los estadounidenses levantaron en el aire un zepelín de la misma serie: Maсon, que también murió dos años después, cayendo en una corriente descendente. Y cesó la construcción de aeronaves rígidas en los Estados Unidos. Como ya se ha mencionado, con motivo del 80 aniversario de Zeppelin, el gigante LZ-127 (236,6 m de largo y 30,5 m de diámetro), bautizado como Graf Zeppelin, descendió del stock de su empresa. Realizó 2700 vuelos, incluido el primer vuelo alrededor del mundo. Al igual que otras aeronaves alemanas, utilizó hidrógeno. Pero no fue aire lo que se bombeó a cámaras especiales con un volumen de 30 mil m3, sino blaugaz, que se usó como combustible. A medida que se consumía, el peso de la aeronave se mantuvo casi invariable y no fue necesario purgar hidrógeno.
El último vuelo del Graf Zeppelin se realizó en 1936, y en 1940 fue destruido por orden del jefe de la Luftwaffe, Hermann Goering: en la nueva guerra se apoyó en aviones. Así terminó la historia de los zepelines alemanes. En general, las aeronaves del sistema rígido anticiparon otros tipos de aeronaves y aeronaves emergentes en términos de capacidad de carga, velocidad y alcance. Sin embargo, en el momento de la muerte del portaaviones Macon, el avión ya había volado sobre el Océano Atlántico, y el "templo volador del socialismo", el avión Maxim Gorky, era capaz de transportar 17 toneladas de carga útil, tres veces más. que cualquier aeronave. Los zepelines en la forma en que fueron concebidos se han vuelto obsoletos. Hoy en día, la aeronáutica controlada se está reactivando con otros fines y en base a otras tecnologías. Autor: S.Apresov
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