Константин Циолковский. Будущее земли и человечества - Константин Эдуардович Циолковский
Мы не говорим про гребные винты, моторы, рули, оперение и проч. Это у всех дирижаблей приблизительно одинаково.
Как же управляются подобные дирижабли? Управляемость мы разделим на: 1) отвесную (поднятие, опускание, сохранение высоты); 2) поступательную (горизонтальное движение вперед) и 3) осевую (горизонтальность оси или определенный небольшой ее наклон).
1. Отвесная управляемость.
Сжигание газообразного горючего в моторах не изменяет подъемную силу дирижабля и потому высота его от этого над уровнем океана не изменяется. Сжигание бензина или нефти в моторах облегчит его и заставит подняться, но потеря газа через просачивание может уравновесить этот дефект.
Однако, что вы сделаете, когда солнечные лучи нагреют оболочку (и газ) и дирижабль устремится в высь? Тут неизбежно выпускание дорогого газа. Также — если после этого небо покроется облаками, то дирижабль охладится и начнет падать. Как поддержать тогда его подъемную силу? Неизбежна потеря балласта. Он — мертвый груз и запасы его — большой минус. Сжигание бензина можно отчасти уравновешивать сгущением части продуктов горения в воду, что и применяется теперь. Со внезапными же нагреваниями и охлаждениями, при полуоблачной погоде, можно удачно бороться только через потерю газа и балласта.
Если равновесие соблюдено, то, наклонив немного дирижабль (во время его поступательного движения), можем таким способом опуститься или подняться на желаемую высоту. Это же изменяет его подъемную силу и значит как бы может служить для отвесной управляемости.
Но, к сожалению, как показывают расчеты, производимая таким путем подъемная сила очень ограничена и никак не может бороться с метеорологическими влияниями.
2. Поступательная управляемость вполне достигается, когда самостоятельная скорость корабля от работы моторов больше скорости ветра. А так как скорость последнего достигает значительной величины, то и мощность моторов дирижабля должна быть большей. Но во множестве случаев она может быть маленькой, напр., когда: 1) скорость ветра мала; 2) когда он попутный; 3) когда путь немного уклоняется от направления ветра.
Управляемость поступательная еще состоит из прямолинейности движения и желаемом изменении поступательной скорости. Прямолинейность обусловливается горизонтальностью продольной оси или желаемым неизменным ее наклоном. Скорость же движения, кроме этого, — переменною и желаемою работою моторов. Повидимому, современные дирижабли обладают достаточно этим свойством, иначе приземление было бы затруднительным: при впуске и поднятии, первое время самостоятельная скорость дирижабля должна быть равна и противоположна (по направлению) скорости ветра. Только тогда моменты начала и конца путешествия благополучны, ибо равнодействующее движение будет отвесным (столбом).
3. Направление продольной оси корабля, благодаря множеству перегородок, горизонтальному рулю (высоты), оперению и перемещению груза в гондоле, кажется, сохраняется достаточно. Однако мы слышали жалобы д-ра Брунса, одного из цепеллиновских капитанов, на сильные наклоны воздушных кораблей. С наклонами, производимыми циклонами, цепеллиновские средства борьбы нельзя считать достаточными. От неодолимых наклонов может весьма пострадать скорость поступательного движения корабля и даже самая его целость.
Ради сохранения легкого газа, его резервуары, т. е. шары делаются из бычачьих кишек. Сотни тысяч их искусно склеиваются с тканью и так составляются мало проницаемые сферические мешки.
Недостатки описанного дирижабля еще в следующем:
1. Дороговизна и трудность работы на высотах при постройке. Необходимость при этом дорогой верфи.
2. Чрезвычайная пожарная опасность. Мягкие ткани шаров, то сжимаясь, то расширяясь, трутся друг о друга и могут дать электрическую искру, зажигающую газообразное горючее. Огневые моторы, бензин, или нефть, неосторожность команды или пассажиров также грозят гибелью от пожара.
3. Воздушные отделения увеличивают объем дирижабля и сопротивление воздуха при его движении. Они также способствуют внутреннему пожару.
4. Гелий вдвое тяжелее водорода. В Европе его нет и он не доступен по своей высокой ценности. Притом он нисколько не устраняет пожарной опасности в виду присутствия в оболочке запасов газообразного горючего, воздуха и органических оболочек.
5. Отвесная управляемость слаба. Равновесие достигается не без потери газа и балласта. Борьба с (метеорологическими влияниями без этого непосильна. Нагревание же газа не применимо в виду сгораемости всех частей возд. корабля, кроме каркаса и гелия.
6. Недостаточная устойчивость продольной оси корабля вынуждает к употреблению обильного оперения. Оно же увеличивает сопротивление воздуха.
7. Хрупкость всей системы. В связи со слабой вертикальной управляемостью, она представляет большую опасность при самых легких ударах о почву, напр., при спуске. Это вынуждает к употреблению причальных башен сложного устройства, с лифтами для выхода и входа пассажиров.
8. Колебательное движение воздуха (волнистое, неравномерное его течение или порывистый ветер) приводит в трепетание натянутую между шпангоутами (окружные фермы) и стрингерами (продольные фермы) наружную оболочку дирижабля и тем весьма сильно увеличивает сопротивление среды при поступательном движении воздушного гиганта.
9. Сложное устройство весьма увеличивает вес дирижабля и тем уменьшает его полезную грузоподъемность.
10. Оно же уменьшает его прочность и предельные размеры, которые могли бы быть больше, если бы конструкция не была такой сложной. Увеличение же размеров увеличивает и быстроту поступательного движения, или уменьшает расход горючего при той же скорости.
11. Обилие шаров, при продольных выстрелах, произведет сразу до 30 дыр, через которые дорогие газы будут быстро утекать.
12. Недостаточная прочность и жесткость наружной оболочки делает ее неудобной для очистки от снега в холодных странах и зимой — в умеренных.
13. Быстрая разрушаемость и загниваемость органического материала.
14. Некоторая угловатость наружной формы (вследствие присутствия каркаса) и увеличение от того сопротивления воздуха.
15. О многих недостатках мы еще не говорим.
Американские дирижабли с металлической наружной оболочкой неизменной формы и объема.
Пытаются наружную оболочку дирижабля делать металлической, т. е. непроницаемой для газов. Притом форму ее желают сохранить неизменной.
Последнее вызывает необходимость каркаса, подобного цепеллиновскому. Избежать при этом воздушных отделений или мешков с воздухом невозможно.
Давление атмосферы постоянно изменяется от множества причин: метеорологических, поднятия и опускания дирижабля, изменения температуры и проч. Уравновесить это давление изнутри довольно трудно.
При малейшем нарушении разности давлений внутреннего и наружного, каркас меняет слегка форму, металлическая оболочка трещит, морщится и дает неправильные складки и трещины. Газ утекает, газ не держится. В результате необходимость 15-и шаров из бодрюша или прорезиненной ткани. Нельзя обойтись и без переборок. Их требует одновременно и неизменяемость формы каркаса.
В конце концов неизбежно получается тот же цепеллин, только с утяжеленной оболочкой и с маленьким уменьшением пожарной опасности.
В общем едва ли мы тут что выиграем. Цепеллиновские верфи весьма благоразумно придерживаются наружно эластической и легкой брезентовой ткани.
Цельнометаллический дирижабль с изменяемом объемом.
Если объем и форма дирижабля изменяются, как у старинного мягкого дирижабля без воздушных
