飞艇。发明和生产的历史

技术历史、技术、我们身边的事物
免费图书馆 / 目录 / 我们周围的技术、技术、物体的历史

飞艇。发明和生产的历史

我们周围的技术、技术、物体的历史

飞艇（源自法语dirigeable - control）是一种比空气轻的飞行器，它是气球与螺旋电动机或内燃机和姿态控制系统（方向舵）的组合，因此飞艇可以无论气流方向如何，都可以向任何方向移动。

飞行中的飞艇

从比空气轻的飞机（气球和飞艇）的历史开始到其看似完全的完成，仅仅过去了 150 多年。 1783年，蒙哥菲尔兄弟将一个自由气球升空，1937年，德国制造的LZ-129金登堡号飞艇在美国莱克赫斯特的系泊桅杆上被烧毁，船上载有97人。其中三十五人死亡，这场灾难震惊了国际社会，以至于说服了大国停止建造大型飞艇。就这样，航空业的一个时代过去了，其中最后 40 年主要致力于开发称为齐柏林飞艇（以主要开发者之一、德国将军费迪南德·冯·齐柏林伯爵命名）的刚性飞艇。

如果动物世界是从外部骨骼（如蜘蛛和甲壳类动物）发展到内部骨骼，那么比空气轻的飞行器的进化则朝着相反的方向发展。

蒙哥菲尔兄弟的气球失控了。但在制造飞机时，发明者只想朝着选定的方向前进。

一年后，军事工程师和科学家、著名数学家和发明家雅克·莫尼耶（Jacques Meunier）向巴黎学院展示了他的项目，他将这个项目称为“受控”一词——“飞艇”。

他建议将该装置制成不是球形的，而是细长的，就像纺锤一样。为了在飞行中保持形状和弹性，请将橡胶袋（气球）之类的东西插入外壳中。由于氢气通过飞艇外壳泄漏，泵入气球的空气必须弥补泄漏，此外还要调节飞行高度。
随后，这就是飞艇的设计，但当时还没有制造出足够轻且强大的发动机，而詹姆斯·瓦特现有的蒸汽机又太重了。

飞艇默尼耶，1784 年

1852年，法国设计师亨利·吉法德（Henri Giffard）创造了第一个带有蒸汽机的受控气球。同时，他将装置的气球连接到一根坚固的纵向杆上，这给了结构额外的刚性。毕竟，否则它细长的外壳可能会弯曲，甚至对折，这使得飞行变得不可能。

吉法德的飞艇，1852 年

一个特别的话题是贝壳的材料。由于长期以来飞机都使用氢气来填充，因此外壳不仅必须坚固、轻便、耐阳光，而且还要气密。与此同时，某些品质的提高可能会导致其他品质的恶化。例如，不透气性越好，织物越重。然而，这些织物每天每平方米会排出多达十升的气体，并且很快就会老化。到了20年代末，美国著名公司固特异制造出了涂有明胶的轻质气球织物，德国人则开始开发聚合物薄膜。

与此同时，工程师们正在努力解决飞艇的刚性问题。下一步是意大利设计师兼极地探险家翁贝托·诺比莱（Umberto Nobile）（1938年至1946年 - 苏联设计局“Airshipablestroy”的负责人，苏联最大飞艇“USSR-B6 Osoaviakhim”的建造负责人）的开发。他在设备内部放置了一个刚性桁架。 “脊柱”虽然改善了飞艇的特性，但并没有解决真正的结构刚性问题。需要一个“壳”。

在他的前任赫尔曼·韦尔弗特（Hermann Welfert）传统上充满氢气并配备汽油发动机在空气中爆炸后，奥地利设计师大卫·施瓦茨（David Schwartz）产生了制造船体金属的想法。同年1897年，一个受控施瓦茨气球在柏林升空，气球的主体已经由铆接铝制成，但发动机问题迫使其紧急着陆，期间该装置年久失修，不再修复。

熟悉了施瓦茨的作品后，退役将军冯齐柏林伯爵看到了他们的希望，但也意识到以前使用的薄壁刚性外壳并不是万能的：飞行中作用的弯曲载荷不可避免地会产生导致起皱和破坏的力。最坚固的材料。

他设计了一种轻质箱形桁架框架，由铝条铆接而成，铝条上印有孔。

该框架由环形桁架框架制成，通过相同的纵梁互连。每对框架之间都有一个装有氢气的腔室（共1217个），这样如果内部的两三个气缸损坏，其余的会保持波动，装置就不会损坏。

在与助理工程师西奥多·科伯 (Theodor Koher) 一起进行结构元件的强度计算和测试后，齐柏林飞艇确信这项任务是可行的。然而，在当地不相信伯爵想法的科学家的建议下，报纸起初称他为“疯狂的贵族”。

然而，在施瓦茨气球事故两年后，齐柏林飞艇投入了所有积蓄，开始建造一种装置，毫不虚伪地命名为Luftschiffbau Zeppelin（“齐柏林飞艇”-LZ-1）。 1900年夏天，一个长128米、直径12米、体积11,3立方米、重达3吨的雪茄形巨型飞机，成功飞行了18分钟，变成了被誉为“天才”的冯·齐柏林将军。几乎是一个都市狂人，变成了民族英雄。

飞艇 LZ-1

这个最近在与法国的战争中失败的国家，轰然接受了将军关于奇迹武器的想法。齐柏林飞艇粉丝收集了超过 148 万德国马克，这些钱成为 Luftschiffbau Zeppelin GmbH 股份公司的法定资本。在第一次世界大战中，齐柏林飞艇建造了几架长度为80 m、速度高达XNUMX km / h的机器，随着敌对行动的爆发，这些机器立即轰炸了英国，而英国自认为在英国的保护下坚不可摧。英吉利海峡。这些空中巨兽在当时翱翔的高度巨大，丝毫不惧怕当时的飞机和火炮，其理想的空中侦察适应性弥补了轰炸精度上的缺陷。

即使英国紧急调动的资源使他们有机会制造能够冲锋陷阵的有效高射炮和飞机，齐柏林飞艇也成为了向非洲德国殖民地驻军运送援军、武器和军事装备的运输机。

1917年，LZ-104在齐柏林造船厂建造，巡航速度达到80公里/小时，能够携带16吨炸弹，航程可达1900公里。换句话说，他可以到达美国海岸。这艘齐柏林飞艇没有时间参加战斗，在德国战败后，它被船员炸毁了。从 1916 年到 176 年，德国总共建造了 123 艘飞艇。第一次世界大战开始生产，XNUMX 辆汽车从库存中释放到天空。

飞艇 LZ-104

费迪南德·冯·齐柏林没能活着看到战争结束，战败后的德国开始与他的后代支付赔款。根据《凡尔赛条约》，她被禁止生产许多东西，包括可用于和平和军事目的的飞艇。

然而这位伯爵发明家的发明却到达了美国。他的继任者雨果·埃克纳（Hugo Eckener）希望保留该公司，并向美国人提供了一艘能够免费征服大西洋的新型巨型飞艇作为赔偿。埃克纳成功说服德国政府为这项工作提供资金，并于 1924 年建造了使用惰性（因此不可燃）氦气飞行的 LZ-126。与欧洲不同，美国大量生产这种安全飞行的天然气。齐柏林飞艇被服役于美国海军并命名为洛杉矶。

飞艇 LZ-126

美国在内战后一直只在外国领土上作战，因此需要强大的车辆来运输部队和装备，以及进行远程海上侦察。随后，在 20 年代，美国提出了一项计划，要建造一支由 1012 架硬式飞艇组成的强大航空机队。他们的目的是在太平洋和大西洋巡逻。同时，假设每架飞机都将携带五到十二架侦察机或俯冲轰炸机，并且能够在不加油的情况下两次穿越海洋。

由于经济危机的爆发，专门创建的固特异齐柏林飞艇公司未能立即开始批量生产，但在1931年第一艘ZRS-4系列飞艇名为阿克伦（长度 - 239 m，直径 - 40,5 m，体积 - 184 万立方米）。m3，最大速度 - 130 公里/小时，最大飞行距离 - 17,5 公里）飞向空中。

飞艇 ZRS-4 阿克伦

应该指出的是，早期的欧洲齐柏林飞艇充满氢气非常不经济：因为它们消耗燃料（高达重量的20％）并达到很高的高度，为了避免气室破裂，首先有必要从气球网中释放空气，然后通过特殊阀门排出数万立方米的氢气，这种氢气的生产成本相当昂贵。氦气比氢气贵30-40倍，将其释放到大气中就相当于用钞票烧掉汽车。

早在1928年，德国工程师就在巨大的齐柏林伯爵飞艇的设计中采用了巧妙的解决方案，使得在飞行中不损失氢气成为可能。德国人在其上安装了能够使用所谓的“蓝色气体”（blaugaz，或富含高热量气体的化油水煤气，从气体发生器或石油裂化过程中获得；用作市政燃料）运行的发动机。它的密度非常接近空气的密度，以热量计算，一立方米可替代1,5公斤汽油。 “鸽子气”也可以解决美国人的问题，但它不是在美国生产的，当地设计师在阿克伦号上放置了一个装置，从汽油发动机的废气中提取水。在特殊的散热器中，气体被冷却，水被冷凝并被送到压载舱，飞艇的重量在飞行中没有变化。

阿克伦有五架侦察机，每架重量都超过一吨，停在地板舱口的机库中。起飞时，发动机运转的飞机在一根桁架杆的帮助下通过舱口降下，开始独立飞行。着陆时，将一端有梯形环的杆向外伸出，飞机以与飞艇相同的速度飞到梯形上，用力抓住梯形。一个特殊的钩子，被拉进了机库。还创建了能够在航空母舰上运行的战斗机和俯冲轰炸机。

飞行两年后，阿克伦在一场猛烈的风暴中丧生。同在 1933 年，美国人将同系列的齐柏林飞艇——梅森号升空，两年后它也因陷入下降气流而死亡。美国硬式飞艇的建造也停止了。

如前所述，在齐柏林飞艇诞生 80 周年之际，巨型 LZ-127（长 236,6 m，直径 30,5 m），被命名为齐柏林伯爵，从其公司的股票中诞生。他进行了 2700 次飞行，其中包括第一次环球飞行。与其他德国飞艇一样，它使用氢气。但被泵入容积为30万立方米的特殊室中的并不是空气，而是用作燃料的blaugaz。当它被消耗时，飞艇的重量几乎保持不变，并且不需要排出氢气。

飞艇 LZ-127

齐柏林伯爵号的最后一次飞行是在 1936 年进行的，并于 1940 年被德国空军司令赫尔曼·戈林的命令摧毁：在新的战争中，他依靠飞机。德国齐柏林飞艇的历史就此结束。

总体而言，刚性系统飞艇在运载能力、速度和航程方面领先于其他类型飞艇和新兴飞机。然而，到梅肯号航空母舰死亡时，该机已飞越大西洋，“社会主义飞行殿堂”马克西姆·高尔基号飞机的有效载荷为17吨，是其三倍。比任何飞艇。齐柏林飞艇的最初构想形式已经过时了。如今，受控航空正在出于其他目的并基于其他技术而复兴。

作者：S.Apresov

我们推荐有趣的文章 部分我们周围的技术、技术、物体的历史:

▪ 微力学

▪ 钢筋混凝土

▪ 道路标记

查看其他文章 部分我们周围的技术、技术、物体的历史.

读和写 有帮助对这篇文章的评论.

<< 返回

科技、新电子最新动态：

昆虫空气捕捉器 01.05.2024

农业是经济的关键部门之一，害虫防治是这一过程中不可或缺的一部分。来自西姆拉印度农业研究委员会中央马铃薯研究所 (ICAR-CPRI) 的科学家团队针对这一问题提出了一种创新解决方案——风力昆虫空气捕捉器。该设备通过提供实时昆虫种群数据来解决传统害虫防治方法的缺点。该捕集器完全由风能提供动力，使其成为一种无需电力的环保解决方案。其独特的设计使您能够监测有害和有益昆虫，从而全面了解任何农业地区的昆虫数量。卡皮尔说：“通过在正确的时间评估目标害虫，我们可以采取必要的措施来控制害虫和疾病。” ... >>

太空碎片对地球磁场的威胁 01.05.2024

我们越来越多地听说地球周围的空间碎片数量增加。然而，造成这个问题的不仅是活跃的卫星和航天器，还有旧任务的碎片。 SpaceX等公司发射的卫星数量不断增加，不仅为互联网的发展创造了机遇，也对太空安全构成了严重威胁。专家们现在将注意力转向对地球磁场的潜在影响。哈佛-史密森天体物理中心的乔纳森·麦克道尔博士强调，企业正在迅速部署卫星星座，未来十年卫星数量可能增长到100万颗。这些宇宙卫星舰队的快速发展可能导致地球等离子环境受到危险碎片的污染，并对磁层的稳定性构成威胁。用过的火箭产生的金属碎片会破坏电离层和磁层。这两个系统在保护大气和维护环境方面发挥着关键作用。 ... >>

散装物质的固化 30.04.2024

科学世界中有很多谜团，其中之一就是散装材料的奇怪行为。它们可能表现得像固体，但突然变成流动的液体。这一现象引起了许多研究人员的关注，也许我们终于距离解开这个谜团越来越近了。想象一下沙漏中的沙子。它通常自由流动，但在某些情况下，其颗粒开始被卡住，从液体变成固体。这一转变对从药品生产到建筑等许多领域都具有重要影响。美国的研究人员试图描述这一现象并进一步了解它。在这项研究中，科学家们利用聚苯乙烯珠袋中的数据在实验室进行了模拟。他们发现这些组中的振动具有特定的频率，这意味着只有某些类型的振动可以穿过材料。已收到 ... >>

来自档案馆的随机新闻

干细胞——毛囊的产生者 28.03.2015

尽管不是每个人都秃顶，因此，它是一种区别，但许多人都渴望摆脱它。为那些希望的人服务 - 进行各种修改的手术毛发移植。

然而，科学并没有停滞不前，现在组织工程专家提出使用现在很流行的干细胞来恢复发际线。由 Alexei Terskikh 博士领导的加利福尼亚州拉霍亚 Sanford-Burnham 医学研究所的生物技术专家已将干细胞转化为真皮乳头细胞，从而调节毛囊的形成和头发的生长。这些细胞本身无法繁殖——在人体之外，它们很快就会死亡。

因此，在美容师的手中，用于后续植入的细胞来源是无限的。鉴于细胞重编程现在可以让您将皮肤细胞变成任何东西，该技术的进一步发展可能让您无需干细胞。该方法的效率在小鼠身上进行了测试——习惯的细胞产生了良好的羊毛。

现在研究人员希望获得资金继续进行人体实验。

其他有趣的新闻：

▪ 来自英特尔的 32/64 位处理器

▪ 5 W DC-DC 转换器 TRACO TDN 5WI

免费技术图书馆的有趣材料：

▪ 文章哪个宗教组织将荷马和巴特·辛普森纳入其行列？详细解答

▪ 文章用踏板代替桨。个人交通

▪ 文章 LED 夜灯。无线电电子电气工程百科全书

▪ 文章硬币穿过手帕。焦点秘密

留下您对本文的评论：

本页所有语言

主页 | 图书馆 | 用品 | 网站地图 | 网站评论