Kako zgraditi dirigible? Kaj je zračna ladja? Ali jih potrebujejo v sodobnem svetu?

Letalo (od francoskega dirigera - "za nadzor") je samohodni zrakoplov, lažji od zraka. O svoji zgodovini in načinih gradnje tega letala bomo razpravljali pozneje v članku.

Elementi gradnje

Obstajajo trije glavni tipi zračnih ladij: mehki, poltogi in toga. Vsi so sestavljeni iz štirih glavnih delov:

• Cigarasto lupino ali balon, napolnjen s plinom, katerega gostota je manjša od gostote zraka;
• Kabino ali gondolo, ki je bila ob lupini obešena za prevoz posadke in potnikov;
• Motorji, ki poganjajo propelerje;
• Vodoravna in navpična krmila, ki pomagajo voditi zračno ladjo.

Kaj je mehak letalo? To je balon s taksijo, ki je z njo pritrjena. Če se plin sprosti, bo lupina izgubila svojo obliko.

Poligrafna zračna črta (fotografija je navedena v članku) je odvisna tudi od notranjega tlaka, ki podpira njegovo obliko, vendar ima še vedno strukturni kovinski kobil, ki se vzdolžno vzdolž dna balona podpira in podpira kabino.

Rigidne zračne ladje so sestavljene iz lahkega okvirja iz aluminijeve zlitine, prekrite s krpo. Niso zapečatene. V tej strukturi je več balonov, od katerih je vsak lahko posebej napolnjen s plinom. Ti zrakoplovi ohranijo svojo obliko, ne glede na stopnjo polnjenja jeklenk.

Kateri plini se uporabljajo?

Za dviganje zračnih ladij se običajno uporabljajo vodik in helij. Vodik je najlažji znan plin in ima zato veliko nosilnost. Vendar pa se lahko zlahka vžge, kar je povzročilo veliko smrtnih katastrof. Helij ni tako lahka, vendar veliko varnejša, ker ne zgori.

Baloni, ki vsebujejo plin iz zgodnjih zračnih ladij, so bili izdelani iz bombažne tkanine, impregnirane z gumo, ki so jo sčasoma nadomeščali sintetični materiali, kot so neopren in lavsan.

Zgodovina ustvarjanja

Prva uspešna zračna ladja je leta 1852 v Franciji zgradil Henri Giffard. Ustvaril je 160-kilogramski parni stroj, ki lahko razvije kapaciteto 3 litre. S., Kar je bilo dovolj za poganjanje velikega propelerja pri hitrosti 110 vrt / min. Za povečanje teže elektrarne je 44-metrski balon napolnil z vodikom, od Pariškega hipodroma pa je letel s hitrostjo 10 km / h in prekinil razdaljo približno 30 km.

Leta 1872 je nemški inženir Paul Hahenlein najprej namestil in uporabil zračno ladjo na zračni ladji, goriva za katero je bil plin iz cilindra.

Leta 1883 so bili prvi, ki so uspešno vodili balon, ki ga je vozil električni motor, francoski Albert in Gaston Tissandier.

Prvo togo zračno plovilo z aluminijasto pločevino je bilo zgrajeno leta 1897 v Nemčiji.

Alberto Santos-Dumont, rojen v Braziliji, ki je živel v Parizu, je vzpostavil vrsto rekordov o seriji 14, ki jih je zgradil od leta 1898 do 1905, 14 neigrdnih zračnih ladij, ki jih poganjajo motorji z notranjim zgorevanjem.

Grof von Zeppelin

Najuspešnejši operater tovrstnih aerostatov z motorjem je bil nemški Ferdinand grof von Zeppelin, ki je leta 1900 zgradil prvo zračno plovilo. Kaj je LZ-1? Luftschiff Zeppelin ali letalo Zeppelin je tehnično zahtevna ladja, dolga 128 m in premer 11,6 m, izdelana iz aluminijastega okvirja, sestavljenega iz 24 vzdolžnih nosilcev, ki so povezani s 16 prečnimi obroči in poganjajo dva motorja, 16 litrov. Z.

Letalo lahko doseže hitrost do 32 km / h. Earl je v prvi svetovni vojni še naprej izboljševal obliko, ko so se številne njene zračne ladje (imenovane Zeppelins) uporabljale za bombardiranje Pariza in Londona. Tovrstne zrakoplove so v času druge svetovne vojne uporabljali tudi zavezniki, predvsem za patrulje proti podmornicam.

V 20. in 30. letih prejšnjega stoletja, v Evropi in Združenih državah, se je gradnja zračnih ladij nadaljevala. Julija 1919 je britanski zrakoplov R-34 dvakrat opravil čezatlantski let.

Osvajanje severnega pola

Leta 1926 je italijansko poligrafsko zračno plovilo (fotografija je v članku) "Norveška" uspešno uporabljala Roald Amundsen, Lincoln Ellsworth in general Umberto Nobile za raziskovanje severnega tečaja. Naslednjo ekspedicijo, ki je bila že na drugem zračnem brodu, je vodil Umberto Nobile.

Skupaj je načrtoval 5 letov, vendar je zračna ladja, zgrajena leta 1924, zrušila leta 1928. Operacija za vrnitev polarnih raziskovalcev je trajala več kot 49 dni, med tem je umrlo 9 reševalcev, med njimi tudi Amundsen.

Kako je bilo ime letala leta 1924? Četrti letalski prevoz serije N, zgrajen na projektu in v tovarni Umberto Nobile v Rimu, je bil poimenovan "Italija".

Zgodovinski

Leta 1928 je nemški zrakoplov Hugo Eckener zgradil zračno ladjo Graf Zeppelin. Pred razgradnjo je devet let kasneje opravil 590 letov, med njimi 144 transoceanskih prehodov. Leta 1936 je Nemčija odprla reden čezatlantski prevoz potnikov na "Hindenburgu".

Kljub tem dosežkom so konec 1930-ih zračne ladje na svetu skoraj prenehale proizvajati zaradi svoje visoke stroške, nizke hitrosti in občutljivosti na vremenske vplive. Poleg tega je vrsta katastrof, od katerih je najbolj znana eksplozija vodikovega "Hindenberga" leta 1937, skupaj z dosežki v gradnji letal v 30-ih in 40-ih letih. Ta način prevoza je komercialno zastarel.

Napredek tehnologije

Plinske jeklenke na mnogih zgodnjih zračnih ladjah so bile izdelane iz tako imenovane "zlate kovance": kravje črevesje so se borile nazaj in nato raztegnile. Za izdelavo enega zrakoplova je bilo potrebno dvesto petdeset tisoč krav.

V prvi svetovni vojni sta Nemčija in njeni zavezniki prenehali s proizvodnjo klobas, tako da bi bilo dovolj materiala za proizvodnjo zračnih ladij, s katerimi je potekal bombardiranje Anglije. Napredek v tehnologiji tkanin, vključno s, zahvaljujoč izumu leta 1839, ki ga je ameriški trgovec Charles Goodyear iz vulkaniziranega gumija, povzročil eksplozijo inovacij pri gradnji letal. V začetku tridesetih let je ameriška mornarica zgradila dva "letala" letalskega prevoznika "Akron" in "Macon", čigar korpus je bil odprt, sproščujoč floto bajnih ravnin F9C Sparrowhawk. Ladje so se zrušile, ko so udarile v nevihto in niso imele časa dokazati svoje sposobnosti spopadov.

Svetovni rekord v času leta je bil ustanovljen leta 1937 z balonom SSSR-B6 Osoaviakhim. Vetrno vozilo je bilo izvedeno v zraku 130 h 27 min. Mesta, ki jih je med letom obiskal vodja, so bili Nizhny Novgorod, Belozersk, Rostov, Kursk, Voronezh, Penza, Dolgoprudny in Novgorod.

Sunset balonov

Nato so zračne ladje izginile. Torej, 6. maja 1937, "Hindenburg" eksplodiral nad Lakehurst v New Jerseyju - v ognju krogle je umrlo 36 potnikov in članov posadke. Tragedija je bila posneta na filmu, svet pa je videl, da je nemško letalstvo eksplodiralo.

Kaj je vodik in kako nevarno je, je postalo jasno vsem in ideja, da se ljudje lahko udobno premikajo pod tankom s tem plinom, je v trenutku postala nesprejemljiva. V sodobnih letalih te vrste se uporablja samo helij, ki se ne vžge. Vedno bolj priljubljena in ekonomična postajajo letala, kot so hitrosti "letenja čolnov" Pan American Airways.

Sodobni inženirji, ki se ukvarjajo z oblikovanjem takšnih letal, se pritožujejo, da je do leta 1999, ko je bila objavljena zbirka člankov o tem, kako graditi dirigible, imenovano "Airship tehnologija", edini razpoložljivi učbenik je bil Charles Burgess "Designing a Aircraft" , Objavljeno leta 1927.

Sodobni razvoj

Na koncu so oblikovalci zračne ladje opustili idejo o prevozu potnikov in skoncentrirali svoja prizadevanja za prevoz tovora, ki se danes ne izvaja učinkovito z železnico, cesto in morjem in je na mnogih področjih nedostopen.

Prvih nekaj takih projektov dobivajo zagon. V sedemdesetih letih je William Miller, nekdanji ameriški pilot za mornarice, doživel aerodinamično deltoidno ladjo Aereon 26 v New Jerseyju, vendar so se sredstva Millerja končala po prvem poskusnem letu. Izdelava prototipa tovornega letala zahteva velike naložbe, potencialni kupci pa niso bili dovolj.

V Nemčiji je Cargolifter AG dosegel izgradnjo največje samostojne samostojne stavbe na svetu, daljšo od 300 m, v kateri je podjetje načrtovalo gradnjo helijeve poligvrste tovorne zračne ladje. Pionir na tem področju aeronavtike je postal jasno leta 2002, ko je podjetje, ki se soočajo s tehničnimi težavami in omejenim financiranjem, prijavilo v stečaj. Hangar, ki se nahaja v bližini Berlina, se je kasneje spremenil v največji notranji vodni park v Evropi "Tropski otoki".

V prizadevanju za prvenstvo

Nova generacija inženirjev oblikovanja, od katerih so nekatera podprta s pomembnimi vladnimi in zasebnimi naložbami, so prepričani, da lahko družba glede na razpoložljivost novih tehnologij in novih materialov koristi od gradnje zračnih ladij. Marca lani je predstavniški dom ZDA organiziral srečanje o tem zračnem prevozu, katerega namen je bil pospešiti njihov razvoj.

V zadnjih letih so vesoljske ladje Boeing in Northrop Grumman razvijale zračne ladje. Rusija, Brazilija in Kitajska so zgradili ali razvijajo lastne prototipe. Kanada je ustvarila modele za več letalo, vključno s "Sun Ship", ki izgleda kot napihnjeni bombarderji s sončnimi ploščami, nameščenimi na vrhu helij polnjenih kril. Vsi sodelujejo v dirki, da postanejo prvi in monopolizirajo tovorni trg, ki ga lahko merimo v milijardah dolarjev. Trenutno je največ pozornosti namenjenih trem projektom:

• English Airlander 10, hibridna zračna vozila - trenutno največji zračni ladji na svetu;
• LMH-1, Lockheed-Martin;
• Aeroscraft, podjetje Worldwide Eros Corp, ki ga je ustvaril priseljenec iz Ukrajine, Igor Pasternak.

Radijsko nadzorovan aerostat z lastnimi rokami

Da bi ocenili probleme, ki nastanejo pri gradnji takšnih letal, lahko zgradite baby dirigible. Njene dimenzije so manjše od vseh modelov, ki jih je mogoče kupiti, in ima najboljšo kombinacijo stabilnosti in manevriranja.

Za izdelavo miniaturne zračne ladje boste potrebovali naslednje materiale:

• Tri miniaturni motorji, ki tehtajo 2,5 g ali manj.
• Mikro sprejemnik s težo do 2 g (na primer DelTang Rx33, ki je skupaj z drugimi deli mogoče kupiti v specializiranih spletnih trgovinah, kot so Micron Radio Control, Aether Sciences RC ali Plantraco), ki ga napaja ena litijeva polimerna celica. Zagotovite združljivost priključkov motorja in sprejemnika, sicer bo potrebna potreba po spajkanju.
• Združljiv oddajnik s tremi ali več kanali.
• LiPo-baterija z zmogljivostjo 70-140 mAh in primeren polnilnik. Za zagotovitev, da skupna teža ne presega 10 g, je potrebna baterija, ki tehta do 2,5 g. Velika kapaciteta baterije zagotavlja dolg čas letenja: pri 125 mAh je težko doseči trajanje v 30 minutah.
• Žice, ki povezujejo baterijo s sprejemnikom.
• Tri majhne propelerje.
• Ogljikova palica (1 mm), dolžina 30 cm.
• Kos deproton je 10 x 10 cm.
• Cellophane, scotch trak, superglue in škarje.

Morate kupiti balon iz lateksa, napolnjen s helijem. Primeren standard ali katerikoli drug, katerega nosilnost ne bo manjša od 10 g. Za doseganje želene teže se doda balast, ki se odstrani kot puščanje helija.

Komponente so pritrjene na jedro s pomočjo lepilnega traku. Sprednji motor se uporablja za premik naprej in zadnji motor je nameščen pravokotno. Tretji motor se nahaja v težišču in usmerja navzdol. Propeler je pritrjen na nasprotno stran, tako da lahko potisne zračno ladjo navzgor. Motorje je treba lepiti z super lepilom.

S pritrditvijo stabilizatorja repa je mogoče znatno izboljšati gibanje naprej, saj propeler dvigala daje majhno vrtilno gibanje, rotor pa je preveč močan. Lahko je narejen iz njihove deponije in pritrjen s škotskim trakom.

Premik naprej je treba nadomestiti z rahlim dvigom.

Poleg tega se lahko na zrakoplovu namesti poceni fotoaparat, na primer, ki se uporablja za ključne fobs.