Дирижабль: устройство и типы конструкций¶

Дирижабль — аэростат с корпусом обтекаемой формы, снабжённый силовой установкой и системой управления, обеспечивающими активный управляемый полёт. В отличие от свободного аэростата, дирижабль способен двигаться независимо от направления ветра. Подъёмная сила создаётся газом легче воздуха (водородом, гелием или, исторически, светильным газом), размещённым внутри корпуса.

¶Общее устройство

Конструктивно дирижабль включает несколько основных элементов:

• Корпус (оболочка) — герметичная ёмкость для несущего газа, придающая аппарату обтекаемую форму.
• Гондола — кабина для экипажа, пассажиров и оборудования, подвешенная под корпусом или закреплённая на нём.
• Силовая установка — двигатели (поршневые, дизельные, позднее турбовинтовые или электрические) с воздушными винтами.
• Система управления — рули высоты и направления, расположенные на хвостовом оперении.
• Балластная и клапанная система — для регулирования высоты путём сброса балласта или выпуска газа.

¶Типы конструкций

По способу размещения несущего газа выделяют три основных типа.

¶Мягкие (нежёсткие)

Оболочка из прорезиненной ткани поддерживает форму исключительно за счёт избыточного давления газа. Внутри иногда размещают баллонеты — надувные отсеки с воздухом, служащие для регулирования давления и высоты. Просты в изготовлении, но ограничены по размеру: большие мягкие корпуса теряют форму и плохо держат нагрузку.

¶Полужёсткие

К мягкой оболочке снизу прикреплён жёсткий киль — металлическая ферма, распределяющая нагрузки и служащая для подвески гондолы и двигателей. Компромисс между простотой мягких схем и прочностью жёстких; типичный пример — итальянские дирижабли конструкции Умберто Нобиле.

¶Жёсткие

Корпус представляет собой пространственную металлическую ферму (обычно из дюралюминиевых профилей), обтянутую тканью. Внутри размещаются отдельные газовые отсеки — баллонеты. Жёсткая схема позволяет строить аппараты огромных размеров; классический пример — немецкие цеппелины LZ 127 «Граф Цеппелин» и LZ 129 «Гинденбург».

¶Гибридные и современные схемы

Существуют также дирижабли-гибриды, сочетающие аэростатическую подъёмную силу с аэродинамической (несущий корпус, крылья), и аппараты с корпусом-«летающим крылом». В современных проектах применяются композитные материалы, гелий и электрические двигатели.

¶Сравнение типов

¶Краткая история и применение

Первый управляемый полёт с возвращением к точке старта совершил Анри Жиффар в 1852 году на аппарате с паровым двигателем. Расцвет дирижаблей пришёлся на начало XX века: они использовались для пассажирских перевозок, разведки и военных целей. После катастрофы «Гинденбурга» (1937) и развития авиации эпоха крупных дирижаблей завершилась. В настоящее время аппараты применяются ограниченно — для рекламы, наблюдения, мониторинга и в исследовательских проектах.