Текст книги "Уникальная и парадоксальная военная техника, т.2"

Автор книги: Виталий Тарнавский

Соавторы: Николай Волковский,Юрий Каторин
сообщить о нарушении

Текущая страница: 10 (всего у книги 23 страниц)

Дирижабль – это серьезно

Однако человеческий гений нашел себя не только в опаснейших перелетах, но и в парадоксальном конструировании необычных летательных машин. Времена воздушного неуправляемого шара подходили к концу. Прогресс науки и техники к концу XIX века ускорился. Происходили коренные изменения и в технике воздухоплавания.

На смену аэростату рвался дирижабль, восторженно принятый современниками. Газеты пестрели заголовками: «Пассажирские воздушные корабли!», «Наконец многовековая мечта человечества – воздушный корабль легенд и сказок – осуществлена!».

Именно в это время на арене истории родилось имя графа Фердинанда фон Цеппелина. Этот легендарный конструктор впервые увидел воздухоплавательный аппарат в Северной Америке, где участвовал в Гражданской войне Севера и Юга. Там же он совершает первый полет на воздушном. шаре. Вернувшись в Европу и участвуя в составе прусских войск в осаде Парижа в 1870 году, Цеппелин сумел оценить роль воздухоплавания для военных целей, видя, как из осажденного города поднимались свободные аэростаты с людьми и почтой на борту. Когда же он в 32 года, в звании майора, на собственные деньги начинает проводить исследования, то вскоре приходит к обоснованию своей знаменитой схемы – жесткой, «цеппелиновской», – газовые мешки находятся в каркасе, выполненном из металлических шпангоутов[1]1
  Шпангоут (голл.) – поперечное ребро жесткости бортовой обшивки судна.


[Закрыть] и стрингеров[2]2
  Стрингер (англ.) – продольное ребро жесткости судна.


[Закрыть] и прикрытом матерчатой обшивкой.

«Вилли надувается» – карикатура по поводу участия германского императора Вильгельма II в строительстве первых цеппелинов.

В течение долгого времени в Германии мало занимались воздухоплаванием, родиной которого стала Франция, но в последние годы XIX столетия работы Шварца, Парсеваля, Гросса, Реранара, Кребса привлекают внимание общественности. Наблюдая неуверенные полеты их дирижаблей, Цеппелин решает создать свой надежный дирижабль и, выйдя в 1891 году в отставку в звании генерала, отдает этому все свои силы, знания, средства. В 1894 году он представляет специальной комиссии, назначенной императором, проект жесткого дирижабля-прототипа своих будущих кораблей. И вот парадокс: отмечая много преимуществ новой схемы, комиссия не рекомендовала его для военного применения из-за «колоссальных размеров».

Цеппелина это не остановило, и вместе с молодым инженером Кобером он приступает к теоретической и практической проверке своей конструкции. Убедившись в достоверности своих расчетов и возможности построить дирижабль, Цеппелин в 1898 году основывает «Акционерное общество для развития управляемого воздухоплавания» с капиталом в один миллион марок, больше половины которого составлял его взнос. На берегу озера Боден строится большая мастерская, плавучий эллинг, в котором должен был храниться дирижабль. Первый дирижабль Ф. Цеппелина имел огромные по тем временам размеры: длину 128 м, диаметр 11,6 м, объем 11 000 м³. Он проектировался как военный корабль, способный в течение нескольких дней совершать полет с десятками людей на борту. Наличие жесткого металлического каркаса, большого запаса топлива – все это и заставило делать корабль как можно больше. Для безопасности посадку было решено производить на воду, потому что боялись повредить жесткий корпус при грубом приземлении (в то время мягкие или полужесткие дирижабли хорошо переносили легкие толчки или удары).

Каждый из семнадцати газовых отсеков имел свой предохранительный клапан, а сверх этого были еще пять клапанов для маневрирования – при спуске газ выпускался. Все клапаны были спроектированы самим Цеппелином. Шпангоуты и стрингеры были покрыты сетью, на которой крепилась матерчатая обшивка.

В нижней части корпуса были подвешены две алюминиевые гондолы на расстоянии 32 м от носовой и кормовой части. В гондолах было установлено по одному бензиновому четырехцилиндровому двигателю «Даймлер» мощностью по 16 л. с. с водяным охлаждением и весом 420 кг. Каждый двигатель вращал через зубчатые колеса по два воздушных винта диаметром 1,2 м. Две пары рулей были устроены спереди и сзади.

Для приведения дирижабля в наклонное положение имелся свинцовый груз в виде сигары весом 100 кг, который можно было перемещать от центра аэростатической силы на 7 м вперед или назад.

При спуске дирижабль приводился в наклонное положение, затем открывались клапаны, выбрасывались якоря, корабль втаскивался буксиром на понтонный плот и вместе с ним в эллинг. Начало века – начало грандиозной эры цеппелинов.

2 июля 1900 года 62-летний граф Цеппелин взошел на небольшую плавучую платформу. Тысячи зрителей, молча ожидавших на берегах озера появления летающей машины «сумасшедшего» графа, были поражены, увидев напоминающий гигантскую колбасу летательный аппарат, который вытягивал из эллинга небольшой пароход. Когда дирижабль «выплыл» на середину озера, канаты были убраны и пассажиры заняли свои места.

В носовой гондоле сидел сам Цеппелин с пилотом Бассусом и инженером Дюрром, в хвостовой – механик Гросс и писатель Вольф.

Граф Фердинанд Цеппелин.

Дирижабль находился в воздухе 20 мин, летая со скоростью 4–6 м/с. При такой скорости рули были конечно неэффективны, и при посадке корпус был немного поврежден.

До осени дирижабль доводился и совершенствовался в эллинге. В октябре дирижабль совершил еще два полета, но посадки все никак не удавались, что-нибудь повреждалось или ломалось. В конце года Цеппелин выступает с докладом о своем дирижабле на съезде германских инженеров в Киле, ожидая их поддержки и содействия, но ни того ни другого он не получил. «Это чудовище никогда больше не поднимется в воздух», – авторитетно заявил один из специалистов. И как венец всех бед – налетевший ураган разрушает и топит плавучий эллинг. После этого акционерное общество распалось, и для Цеппелина наступили тяжелые годы.

Только в 1905 году, когда король Вюртембергский, покровитель воздухоплавателей, устроил лотерею в пользу Цеппелина, а фабрикант Берг выделил в кредит необходимое количество алюминия, был построен второй цеппелин тех же размеров, что и первый.

Теперь конструкция значительно улучшилась, были установлены более мощные двигатели по 85 л. с., большие рули в виде четырех плоскостей. Но злой рок преследовал конструктора. При выходе из эллинга дирижабль, подгоняемый ветром, «зарылся» носом в воду, затем его подхватило и понесло по озеру, лодки и баркасы нагнали его почти у швейцарского берега.

Через несколько дней в полете отказали один двигатель и передний руль направления. Дирижабль совершил вынужденную посадку и был так поврежден, что Цеппелин приказал его разобрать.

Начинаются работы над «Цеппелином-3», и в октябре 1906 года он совершает вполне удачные полеты со скоростью до 14 м/с, показывает хорошую устойчивость и управляемость.

Этот успех способствовал тому, что за счет правительства был построен новый большой эллинг и Цеппелин получил разрешение на лотерею, которая обеспечила ему достаточные средства для экспериментов. Продолжительность полетов достигает уже 8 ч, и дирижабль летает даже против умеренного ветра. После этих полетов правительство покупает дирижабль и заказывает еще такой же, но который смог бы летать не менее 24 ч в на высоте 1200 м и совершать посадку не на воду, а на сушу. Цеппелин планирует в ближайшем будущем построить дирижабль на сто пассажиров!

Схема дирижабля жесткого типа LZ-1: 1 – наружная оболочка; 2 – шпангоуты; 3 – стрингеры; 4 – газовый баллон; 5 – гондолы; 6 – моторы; 7 – коридор.

В 1908 году он строит дирижабль объемом 15 000 м³, его длина – 136 м, диаметр – 13 м, двигатели имеют мощность уже по 110 л. с. при весе 460 кг. Для резервного экипажа и пассажиров была устроена специальная каюта, а на верхнюю часть корпуса вела матерчатая труба – шахта. Полеты на этом дирижабле стали настолько уверенными, что граф Цеппелин вместе с королем и королевой Вюртембергскими совершает триумфальный полет 3 июля. Император награждает Цеппелина орденом Черного Орла.

В августе того же года в ветреную погоду дирижабль, находящийся на стоянке, вдруг был охвачен пламенем и в считанные минуты превратился в обугленную груду металлолома. Видимо, на поверхности прорезиненной внешней обтяжки образовались заряды статического электричества и небольшая утечка водорода привела к катастрофе. Однако дирижаблестроение стало национальной гордостью Германии – в течение небольшого времени Цеппелин получил 8 млн марок в виде добровольных пожертвований. Часть этих денег пошла на укрепление фирмы, а часть – на субсидирование изобретателей-воздухоплавателей.

Положение Цеппелина упрочилось, и он стал получать выгодные заказы на строительство дирижаблей для военного ведомства, ожидавшего в скором времени военных действий в Европе. Конкурирующая фирма «Шютте– Ланц», строившая жесткие дирижабли с деревянным корпусом, уже не могла соперничать с Цеппелином. С 1900 по 1928 год цеппелиновскими верфями было построено 130 дирижаблей! Создается цепь воздушных линий с базами, эллингами, газохранилищами и наземным оборудованием, сеть метеостанций.

Дирижабль мягкой конструкции.

От конструкции к конструкции совершенствуются цеппелины, их проектируют специально для военных операций – высота полета достигает 7–8 км, скорость превышает 100 км/ч, а. грузоподъемность. – 10 т. Вместо применявшегося ранее для каркаса алюминия с 1915 года Цеппелин начинает применять более прочный дюралюминий. Шпангоуты и балочки каркаса превращаются из плоских в трехгранные ферменные, что повысило живучесть кораблей. В это же время фирма «Майбах» начинает производство легких и мощных двигателей, один из них мощностью 250 л. с. имел вес 440 кг.

На годы Первой мировой войны падает, что естественно, наибольший рост производства цеппелинов. Выпуск серийного корабля требовал 4–6 недель. Дирижабль каждой серии имел почти по всей длине цилиндрическую форму, поэтому шпангоуты были одинаковы и технологичны.

Вступила же Германия в войну, имея 18 воздушных кораблей, каждый объемом не менее 8000 м³. Из них 11 имели объем 18–27 тыс. м³, скорость полета 80– 100 км/ч, высоту полета 2500–3000 м, радиус действия 1000–2000 км. Цеппелины вооружились пулеметами и двумя орудиями. Полезная нагрузка составляла 8—11 т. Эти корабли были окончательно приняты на вооружение военно-воздушного флота. Немецкие дирижабли нанесли немалый урон крупным военным объектам и промышленным центрам своих противников. Так, уже 14 августа 1914 года немецкий цеппелин сбросил бомбы на Антверпен. Разрушения были ужасны: 900 домов повреждено, 60 – совершенно стерты с лица земли, человеческие жертвы не поддавались подсчетам.

15 августа цеппелин подверг бомбардировке станцию Млавое (Восточная Пруссия), занятую русскими войсками. Он полностью уничтожил объект, но был сбит русской артиллерией на обратном пути. Из 115 немецких дирижаблей (1914–1918 гг.) погибло 84. Из них 31, подобно упомянутому цеппелину, был сбит. Бомбардировке с воздуха подвергались Париж, Лондон…

Дирижабли стран Антанты не могли соперничать с германскими «титанами». Для сравнения: в Германии имелось 39 оборудованных стоянок для дирижаблей с 53 эллингами (из них 39 больших), в России – только 14 аэростатов. Да и те были устаревших конструкций и развивали незначительную скорость полета – около 35–55 км/ч при максимальной высоте полета 3 000 м. Как боевые единицы они представляли мало ценности, из-за чего не покидали своих баз без особой необходимости. Наиболее серьезными кораблями из этих 14 были «Кондор», «Астра», «Буревестник», «Альбатрос». Эти дирижабли, кроме разведывательной деятельности, бомбили склады боеприпасов, железнодорожные узлы, чем приковали к себе внимание истребителей противника, став их главной целью. С началом применения истребителями зажигательных пуль эти дирижабли вскоре погибли.

Вернемся в Германию. Граф Цеппелин прожил долгую жизнь (1838–1917 гг.) и оставил после себя достойную школу дирижаблестроителей. После поражения Германии в Первой мировой войне ей было запрещено строить дирижабли объемом свыше 20 тыс. м³. На фирме Цеппелина продолжались опытные работы, строились небольшие мягкие и полужесткие дирижабли.

Два немецких жестких пассажирских дирижабля ЛЦ-120 и ЛЦ-121 объемом 20 тыс. м³ были построены в счет репараций и переданы Италии и Франции. Для США фирма построила, также в счет репараций, дирижабль ЛЦ-126, получивший название «Лос-Анджелес», объемом 70 тыс. м³.

Дирижабль LZJ8 «Ганза».

Ни Италия, ни Франция не строили жесткие дирижабли. Там успешно эксплуатировались мягкие и полу жесткие. Англичане, только захватив в плен цеппелин, совершивший вынужденную посадку, смогли скопировать его и построить свой первый жесткий дирижабль R-9 на верфи фирмы «Виккерс». В 1915 году на нем был совершен полет. Объем R-9 составлял 25 тыс. м³, длина – 151 м, диаметр – 16 м, мощность двигателей – 600 л. с., скорость полета с грузом 6 т доходила до 70 км/ч.

В 1926 году фирма «Цеппелин» вновь получает возможность самостоятельно строить дирижабли. На правительственные субсидии к 1928 году был построен ЛЦ-127 «Граф Цеппелин» объемом 105 тыс. м³. За девять лет эксплуатации этот дирижабль совершил 590 полетов, пролетев расстояние в 1 695 270 км за 17 177 летных часов со средней скоростью 98,7 км/ч. Самую длинную трассу между Фридрихсгафеном и Токио, составляющую 11 247 км, он пролетел за 101 ч 49 мин. Пассажиры размещались в десяти каютах, на борту имелись столовая, прогулочная палуба, военные комнаты. Этот дирижабль стал обслуживать регулярную воздушную линию через Атлантический океан (Германия – Бразилия). Вскоре были построены корабли-гиганты «Гинденбург» и «Граф Цеппелин II» объемом по 190 тыс. м³, которые были аналогичны американским «Акрону» и «Мэкону», строившимся под руководством К. Арнштейна, главного инженера фирмы «Цеппелин».

Дирижабль полужесткой конструкции.

В начале 1930-х годов цеппелины летают над всеми континентами, а дирижабль ЛЦ-127 совершает триумфальный полет вокруг земли с тремя посадками под руководством соратника Цеппелина – X. Эккенера (1868–1954 гг.), шеф-пилота фирмы, ее директора после смерти графа Цеппелина.

Вплоть до начала Второй мировой войны цеппелины используются в различных областях человеческой деятельности – перевозят пассажиров, грузы, участвуют в военном деле как разведчики и «сторожа» границ. Проектируются гиганты объемом 280 тыс. м³, длиной 270 м, которые могли поднять 135 т полезной нагрузки!

Однако вскоре происходит очередная трагическая несообразность. У X. Эккенера сложились натянутые отношения с руководством гитлеровского рейха – Геринг был ярым противником дирижаблей, а Геббельс ненавидел Эккенера за его демократические взгляды.

В 1939 году их распоряжениями все работы были свернуты, а сотрудники переведены на самолетостроительные предприятия, хотя на верфи во Фридрихсгадене заканчивалась постройка ЛЦ-131.

Одной из основных причин свертывания дирижабельных программ явились катастрофы крупных дирижаблей: R-101 (Англия), «Диксмюде» (Франция), «Гинденбург» (Германия), «Шенандоа», «Акрон» и «Мэкон» (США). И это происходило в то время, когда дирижабли убедительно доказали, сколь велики их возможности, – перелеты через Атлантику в США и Бразилию, арктические полеты, кругосветный полет «Графа Цеппелина» и т. д. Но главным конкурентом дирижаблей явилось самолетостроение.

Начало XX века стало целой эпохой не только для могучих дирижаблей: новую жизнь и значение приобрели неуправляемые аэростаты. Их применяли для артиллерийского наблюдения и ближней разведки. Оказалось, что боевую работу привязного аэростата самолет заменить не смог. Возникла совместная работа аэростата и самолета по проверке работы одного другим. Аэростат мог вести непрерывное наблюдение за полем сражения и, имея постоянную телефонную связь из корзины аэростата с артиллерийским командованием, в отличие от самолета приносил порой больше пользы.

При этом змейковый аэростат подчас деморализовывал противника одним своим появлением. По свидетельству участника Первой мировой войны Н. Шабашева, неприятелю «аэростат невольно казался всевидящим оком». Следствием этого нередко являлось то, что артиллерия противника во время нахождения аэростата в воздухе, во избежание обнаружения, не открывала огня, ожидая его приземления для смены наблюдателя.

Работа воздухоплавателей-наблюдателей, однако, осложнилась с появлением у противника пулеметов на истребителях. Для борьбы с самолетами в месте подъема аэростата устанавливались зенитные пушки и пулеметы, а наблюдатели снабжались одиннадцатизарядными «винчестерами». С помощью таких средств в 1916–1917 годах российской армией были сбиты 15 самолетов противника. За этот же период немцы сожгли 54 русских аэростата.

Истребитель с противодирижабельными ракетами. 1917 год.

Тогда охраной аэростатов занялись самолеты. Однако и эта мера порой не помогала против профессионалов германской авиации. Примером может служить деятельность Циммермана. Этот летчик сбил 16 аэростатов, в районе Тернополя, успевая исчезнуть до взлета самолетов, защищавших наблюдателей. Пришлось применить ловкий ход и пожертвовать одним аэростатом наблюдения, начинив его 100 кг динамита и усадив в корзинку чучело. Когда же Циммерман словно бабочка полетел на аэростат и приблизился на расстояние 50 м, динамит был взорван и взрывная волна разнесла на части германский самолет.

Тем не менее эффективных средств защиты змейковых аэростатов в то время не существовало, хотя потребность в их использовании сохранялась на протяжении всей Первой мировой войны. И как для дирижаблей графа Цеппелина самолетостроение превратилось в опасного хищника, так и для маленьких аэростатов истребители становились угрозой для существования.

Если принять за начало строительства первых крупных транспортных дирижаблей 1900 год, когда был построен первый дирижабль Ф. Цеппелина, то можно утверждать, что дирижаблестроение развивалось чуть больше тридцати лет. За этот срок уровень безопасности полета ненамного повысился, но если бы работы над дирижаблями продолжались без перерыва, как с самолетами, то возможно, сегодня мы имели бы надежные транспортные воздушные суда. В настоящее время благодаря появлению новых материалов и технологий наступающий век, согласно прогнозам ученых и специалистов, обещает стать ренессансом дирижаблестроения. Их даже планируют использовать для перевозки нефти.

С высоты сегодняшнего уровня развития техники нелепой представляется авария, произошедшая в 1907 году с французским дирижаблем «Патрия», когда панталоны механика попали в двигатель и дирижабль совершил вынужденную посадку при сильном наземном ветре, который разрушил оболочку. Несуразная история произошла в 1932 году с советским дирижаблем «СССР-133», когда при подлете к Москве экипаж потерял ориентировку и совершил вынужденную посадку в лесу, так как было израсходовано все горючее.

А сколько дирижаблей сгорело в воздухе – от пожара на борту, от ударов молний! Причем процент катастроф с военными дирижаблями намного выше, чем с гражданскими, так как при их создании рассчитывались детали корпуса с меньшим запасом прочности, т. е. сам корабль мог быть легче, но на борт мог брать больше вооружения.

Дирижабль может подвергнуться действию необычных метеоусловий, в которые самолет не может попасть из-за своей большой скорости. При малых скоростях полета (30–50 км/ч), так называемых «инверсионных скоростях», аэродинамические рули неэффективны и часто дают противоположный эффект: при отклонении их «по подъему» дирижабль может переходить в пикирование, и наоборот. Учитывая, что на посадке при подлете к земле с такой малой скоростью на дирижабль может подействовать нисходящий порыв, у командира практически не бывает ни времени, ни возможности для исправления положения.

К другим причинам катастроф дирижаблей можно отнести низкий уровень инженерных расчетов, в частности, аэродинамических и прочностных.

Неточные представления об аэродинамике порождали ошибки в определении внешних сил. Даже в современных аэродинамических трубах нельзя смоделировать условия полета дирижабля, так как просто невозможно соблюсти один из важнейших критериев аэродинамического подобия – число Рейкольдса. Для его соблюдения скорость обдува модели в трубе должна быть во столько раз больше, во сколько раз модель меньше натуры. Но при такой скорости характер обтекания изменится столь значительно, что появится еще составляющая – волновое сопротивление, которое приведет к большим погрешностям при измерениях параметров. И это сегодня! А при проектировании старых дирижаблей аэродинамический расчет часто заменялся определением по прототипам, из надслепленных статистических данных. То же самое можно отнести к прочностным расчетам.

Несмотря на множество технических недоработок, катастрофы небесных гигантов порой происходили и по вине метеоусловий или инженерных промахов.

Величайшая из катастроф постигла построенный в 1936 году дирижабль «Гинденбург» (ЛЦ-129). Этот гигант был гордостью нацистской Германии и использовался гитлеровцами для пропаганды «величия третьего рейха». Его летные данные: объем – 190 м³, длина – 248 м, диаметр корпуса – 42 м. Он мог поднять 88 т полезной нагрузки и со скоростью 130 км/ч летать на 14–15 тыс. км в течение 5–6 дней. Корпус корабля разделялся шестнадцатью шпангоутами на отсеки, в которых были помещены газовые баллоны с водородом. Каркас дирижабля был покрыт двухслойной прорезиненной тканью, окрашенной изнутри в красный цвет, не пропускающий ультрафиолетовые лучи. Для этого дирижабля соорудили эллинг длиной почти в 300 м, высотой с двадцатиэтажный дом – одно из самых больших сооружений в мире.

Дирижабль «Гинденбург» совершил 10 рейсов в США, которые прошли безукоризненно. 4 мая начинался первый из 18 запланированных в 1937 году трансатлантических рейсов.

Однако этот рейс стал и последним для воздушного корабля. Антифашист-одиночка, бортмеханик Э. Шпель решил бросить вызов «новому порядку». Шпель не собирался никого убивать, он рассчитывал подождать, пока дирижабль совершит посадку, а затем включить часовой механизм и спокойно удалиться. Взлететь на воздух должен был только «Гинденбург» – символ рейха. 6 мая возле Лейкхерста во время причаливания к мачте произошел взрыв. Часовой механизм сработал слишком рано! Огненный смерч разнес в куски горящей ткани гордость рейха. На глазах сотен зрителей в аэропорту Лейкхерст огонь пожрал оболочку, оголив ломающийся скелет огромного «кита», рухнувшего на берег. Из 36 пассажиров 13 либо погибли на поле, либо умерли в госпитале (среди последних был сильно пострадавший от ожогов бортмеханик Шпель).

Анализ катастроф гигантских дирижаблей показывает, что их гибель происходит не из-за каких-то специфических недостатков воздушных кораблей, а по причинам, характерным и для авиации: от пожара, недостатка прочности, от ошибок экипажа и т. д. Из всех жестких дирижаблей, построенных в прошлом, более половины было разрушено в результате аварий. Катастрофы современных самолетов приводят к еще более печальным результатам (вспомним столкновение в 1977 году двух гигантов – «Боинга-747» и «L-1011» на Канарских островах, когда погибло 500 человек), но ведь строительство самолетов из-за этого не прекращается.