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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Luftschiff. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum Ein Luftschiff (von französisch dirigeable – kontrolliert) ist ein Flugzeug, das leichter als Luft ist und eine Kombination aus einem Ballon mit einem Schraubenelektromotor oder einem Verbrennungsmotor und einem Lagekontrollsystem (Ruder) darstellt Das Luftschiff kann sich unabhängig von der Richtung der Luftströme in jede Richtung bewegen.
Vom Beginn der Geschichte der Leichter-als-Luft-Flugzeuge – Ballons und Luftschiffe – bis zu ihrer scheinbar vollständigen Vollendung vergingen nur etwas mehr als 150 Jahre. 1783 ließen die Gebrüder Montgolfier einen Freiballon in die Luft steigen, und 1937 brannte das in Deutschland gebaute Luftschiff LZ-129 Gindenburg mit 97 Menschen an Bord an einem Ankermast in Lakehurst (USA) nieder. 40 von ihnen starben, und die Katastrophe schockierte die Weltgemeinschaft so sehr, dass sie die Großmächte davon überzeugte, den Bau großer Luftschiffe einzustellen. Damit verging eine ganze Ära in der Luftfahrt, deren letzte XNUMX Jahre von der Entwicklung starrer Luftschiffe, den sogenannten Zeppelinen (benannt nach einem der Hauptentwickler, dem deutschen General Graf Ferdinand von Zeppelin), geprägt waren. Wenn sich die Tierwelt von einem äußeren Skelett (wie Spinnen und Krebstiere) zu einem inneren entwickelte, dann verlief die Entwicklung von Flugfahrzeugen, die leichter als Luft sind, in die entgegengesetzte Richtung. Der Ballon der Montgolfier-Brüder war unkontrollierbar. Doch bei der Entwicklung von Flugzeugen wollten die Erfinder in die gewählte Richtung gehen. Und ein Jahr später stellte der Militäringenieur und Wissenschaftler, der berühmte Mathematiker und Erfinder Jacques Meunier der Pariser Akademie sein Projekt vor, das er mit dem Wort „kontrollierbar“ – „Luftschiff“ – bezeichnete. Er schlug vor, den Apparat nicht kugelförmig, sondern länglich, ähnlich einer Spindel, zu gestalten. Und um seine Form und Elastizität im Flug beizubehalten, fügen Sie so etwas wie einen gummierten Beutel (Ballonet) in die Außenhülle ein. Da Wasserstoff durch die Hülle des Luftschiffs austrat, musste die in das Ballonett gepumpte Luft das Leck ausgleichen und darüber hinaus die Flughöhe regulieren.
Erst 1852 schuf der französische Konstrukteur Henri Giffard den ersten kontrollierten Ballon mit einer Dampfmaschine. Gleichzeitig befestigte er den Apparatezylinder an einer starken Längsstange, was der Struktur zusätzliche Steifigkeit verlieh. Andernfalls könnte sich sein länglicher Panzer verbiegen und sogar in zwei Hälften falten, was den Flug unmöglich machen würde.
Ein besonderes Thema ist das Material für die Muscheln. Da Wasserstoff schon lange als Treibstoff für Flugzeuge verwendet wurde, musste die Hülle nicht nur stabil, leicht und resistent gegen Sonnenlicht, sondern auch gasdicht sein. Darüber hinaus kann die Verbesserung einiger Eigenschaften zur Verschlechterung anderer führen. Je besser beispielsweise die Gasdichtheit, desto schwerer ist das Gewebe. Dennoch ließen diese Stoffe bis zu zehn Liter Gas pro Quadratmeter und Tag durch und alterten schnell. Ende der 20er Jahre stellte das berühmte amerikanische Unternehmen Goodyear ein leichtes, mit Gelatine beschichtetes Flugzeuggewebe her, und die Deutschen begannen mit der Entwicklung von Polymerfolien. Unterdessen versuchten Ingenieure, das Problem der Luftschiffsteifigkeit zu lösen. Der nächste Schritt war die Entwicklung des italienischen Designers und Polarforschers Umberto Nobile (von 1938 bis 1946 - Leiter des sowjetischen Designbüros „Dirizhablestroy“, Leiter der Entwicklung des größten sowjetischen Luftschiffs „SSSR-V6 Osoaviakhim“). Er platzierte ein starres Fachwerk im Inneren des Apparats. Obwohl die „Spine“ die Eigenschaften von Luftschiffen verbesserte, löste sie nicht die Probleme der tatsächlichen strukturellen Steifigkeit. Eine „Hülle“ wurde benötigt. Die Idee, die Karosserie aus Metall herzustellen, kam dem österreichischen Designer David Schwarz, nachdem der traditionell wasserstoffgefüllte und benzinbetriebene Ballon seines Vorgängers Hermann Welfert in der Luft explodierte. Im selben Jahr 1897 startete in Berlin ein steuerbarer Schwartz-Ballon, dessen Körper bereits aus genietetem Aluminium bestand, doch Motorprobleme erzwangen eine Notlandung, bei der das Gerät unbrauchbar wurde und nie wiederhergestellt wurde. Nachdem er sich mit der Arbeit von Schwartz vertraut gemacht hatte, erkannte der pensionierte General Graf von Zeppelin deren Versprechen, erkannte aber auch, dass die zuvor verwendete dünnwandige starre Hülle kein Allheilmittel war: Die im Flug wirkenden Biegebelastungen würden zwangsläufig Kräfte erzeugen, die die Formation verursachen würden von Falten und zerstören das stärkste Material. Er entwickelte einen Rahmen aus leichten Kastenbindern, die aus Aluminiumstreifen genietet und mit Löchern versehen waren. Der Rahmen bestand aus ringförmigen Fachwerkrahmen, die durch gleiche Längsträger miteinander verbunden waren. Zwischen jedem Rahmenpaar befand sich eine Kammer mit Wasserstoff (insgesamt 1217 Stück), sodass bei einer Beschädigung von zwei oder drei Innenzylindern der Rest die Flüchtigkeit beibehielt und die Vorrichtung nicht beschädigt wurde. Nachdem Zeppelin zusammen mit seinem Hilfsingenieur Theodor Kober Festigkeitsberechnungen und Tests von Bauteilen durchgeführt hatte, war er überzeugt, dass die Aufgabe machbar sei. Auf Betreiben örtlicher Wissenschaftler, die nicht an die Ideen des Grafen glaubten, gaben ihm die Zeitungen jedoch zunächst den Spitznamen „einen verrückten Aristokraten“. Doch zwei Jahre nach dem Unfall des Schwarz-Ballons begann Zeppelin, nachdem er alle seine Ersparnisse investiert hatte, mit dem Bau eines Geräts, das ohne falsche Bescheidenheit „Luftschiffbau Zeppelin“ („Zeppelin-Luftschiff“ – LZ-1) genannt wurde. Und im Sommer 1900 verwandelte sich ein zigarrenförmiger acht Tonnen schwerer Riese mit einer Länge von 128 m, einem Durchmesser von 12 m und einem Volumen von 11,3 Tausend m3 nach einem 18-minütigen erfolgreichen Flug in General von Zeppelin. der fast schon als städtischer Verrückter galt, zum Nationalhelden.
Das Land, das kurz zuvor den Krieg mit Frankreich verloren hatte, nahm die Idee des Generals von einer Wunderwaffe mit Bravour auf. Zeppelin-Fans sammelten mehr als sechs Millionen Reichsmark, die zum genehmigten Kapital der Aktiengesellschaft Luftschiffbau Zeppelin GmbH wurden. Und bis zum Ersten Weltkrieg baute Zeppelin mehrere Maschinen mit einer Länge von 148 m und einer Geschwindigkeit von bis zu 80 km/h, die sich bei Ausbruch der Feindseligkeiten sofort auf den Weg machten, um England zu bombardieren, das sich unter dem Schutz der Engländer für uneinnehmbar hielt Kanal. Diese Luftriesen, die für die damalige Zeit eine enorme Höhe erreichten, hatten keine Angst vor den damaligen Flugzeugen und der Artillerie, und ihre ideale Eignung für die Luftaufklärung glich die Mängel bei der Bombardierungsgenauigkeit aus. Und selbst als die dringend mobilisierten Ressourcen der Briten ihnen die Möglichkeit gaben, wirksame Flugabwehrartillerie und Flugzeuge zu entwickeln, die in der Lage waren, Höhen anzugreifen, wurden Zeppeline zu Transportträgern für die Lieferung von Verstärkungen, Waffen und militärischer Ausrüstung an die Garnisonen der deutschen Kolonien in Afrika. Im Jahr 1917 wurde auf der Zeppelin-Werft die LZ-104 gebaut, die eine Reisegeschwindigkeit von 80 km/h erreichte und in der Lage war, fünf Tonnen Bombenlast über eine Distanz von bis zu 16 km zu transportieren. Mit anderen Worten: Es könnte die Küsten Amerikas erreichen. Dieser Zeppelin hatte keine Zeit, an den Kämpfen teilzunehmen, und wurde nach der Niederlage Deutschlands von seiner Besatzung in die Luft gesprengt. Insgesamt wurden von 1900 bis 1916 in Deutschland 176 Luftschiffe gebaut. Der Erste Weltkrieg brachte die Produktion in Gang und 123 Autos wurden in den Himmel entlassen.
Ferdinand von Zeppelin erlebte das Ende des Krieges nicht mehr, woraufhin das unterlegene Deutschland begann, mit seinen Ideen die Wiedergutmachung zu bezahlen. Nach dem Versailler Vertrag war es verboten, viele Dinge zu produzieren, darunter auch Luftschiffe, die sowohl für friedliche als auch für militärische Zwecke genutzt werden konnten. Und doch gelangten die Kreationen des Grafen-Erfinders in die Vereinigten Staaten. Sein Nachfolger Hugo Eckener wollte das Unternehmen retten und bot den Amerikanern als Wiedergutmachung kostenlos ein neues Riesenluftschiff an, das den Atlantik erobern könnte. Eckener gelang es, die deutsche Regierung davon zu überzeugen, die Arbeiten zu finanzieren, und 1924 wurde die LZ-126 gebaut, die mit inertem (und daher nicht brennbarem) Helium flog. Im Gegensatz zu Europa produzierten die Staaten dieses flugsichere Gas in großen Mengen. Zeppelin wurde in die US-Marine aufgenommen und erhielt den Namen Los Angeles.
Amerika, das nach seinem Bürgerkrieg stets nur auf fremden Territorien kämpfte, benötigte leistungsstarke Fahrzeuge für den Transport von Truppen und Ausrüstung sowie für die Seeaufklärung über große Entfernungen. Dann, in den 20er Jahren, entstand in den Vereinigten Staaten der Plan, eine leistungsstarke Luftfahrtflotte von 1012 Starrluftschiffen aufzubauen. Sie sollten den Pazifik und den Atlantik überwachen. Man ging davon aus, dass jeder von ihnen fünf bis zwölf Aufklärungsflugzeuge oder Sturzkampfbomber befördern und in der Lage sein würde, den Ozean zweimal ohne Auftanken zu überqueren. Aufgrund des Ausbruchs der Wirtschaftskrise konnte das eigens gegründete Unternehmen Goodyear-Zeppelin nicht sofort mit der Massenproduktion beginnen, sondern 1931 wurde das erste Luftschiff der ZRS-4-Serie namens Akron (Länge - 239 m, Durchmesser - 40,5 m) gebaut. Volumen - 184 Tausend). m3, Höchstgeschwindigkeit - 130 km/h, maximale Flugreichweite - 17,5 Tausend km) startete.
Es ist zu beachten, dass die frühen mit Wasserstoff gefüllten europäischen Zeppeline sehr unwirtschaftlich waren: Da Treibstoff verbraucht wurde (bis zu 20 % des Gewichts) und eine große Höhe erreicht wurde, war es notwendig, um ein Platzen der Gaskammern zu vermeiden, Zuerst muss Luft aus den Ballons abgelassen werden und dann werden Zehntausende Gase durch spezielle Ventile abgelassen. Kubikmeter Wasserstoff, dessen Herstellung recht teuer ist. Helium ist 30-40-mal teurer als Wasserstoff, und seine Freisetzung in die Atmosphäre käme dem Verbrennen von Maschinen mit Banknoten gleich. Bereits 1928 nutzten deutsche Ingenieure bei der Konstruktion des riesigen Luftschiffs Graf Zeppelin eine geniale Lösung, die es ermöglichte, während des Fluges keinen Wasserstoff zu verlieren. Die Deutschen installierten dort Motoren, die mit sogenanntem „blauem Gas“ betrieben werden können (blaues Gas oder vergastes Wassergas, angereichert mit hochkalorischem Gas, das in Gasgeneratoren oder durch Cracken von Öl gewonnen wird und als kommunaler Kraftstoff verwendet wird). Seine Dichte kommt der Luftdichte sehr nahe und in Bezug auf den Kaloriengehalt ersetzte ein Kubikmeter 1,5 kg Benzin. „Taubengas“ könnte auch die Probleme der Amerikaner lösen, wurde jedoch nicht in den USA hergestellt, und lokale Designer installierten an Bord der Akron eine Anlage, um Wasser aus den Abgasen von Benzinmotoren zu gewinnen. In einem speziellen Kühler wurden die Gase gekühlt, das Wasser kondensiert und in Ballasttanks geleitet, und das Gewicht des Luftschiffs veränderte sich während des Fluges nicht. Akron beförderte fünf Aufklärungsflugzeuge mit einem Gewicht von jeweils mehr als einer Tonne in Hangars mit Luken im Boden. Zum Abheben wurde das Flugzeug bei laufendem Motor mit einem Halsstab durch die Luke abgesenkt und begann einen eigenständigen Flug. Zur Landung wurde die Stange herausgezogen, an deren Ende sich eine Schlaufe in Form eines Trapezes befand, und das Flugzeug flog, nachdem es die Geschwindigkeit des Luftschiffs ausgeglichen hatte, auf das Trapez zu und klammerte sich mit einem Spezial daran fest Haken und wurde in den Hangar gezogen. Es wurden auch Jagdflugzeuge und Sturzkampfbomber entwickelt, die von einem Flugzeugträger aus operieren konnten. Nachdem er zwei Jahre lang geflogen war, kam Akron in einem schweren Sturm ums Leben. Im selben Jahr 1933 hoben die Amerikaner einen Zeppelin der gleichen Serie in die Luft – Mason, der ebenfalls zwei Jahre später in einem Abwind starb. Und der Bau starrer Luftschiffe in den Vereinigten Staaten wurde eingestellt. Wie bereits erwähnt, wurde anlässlich des 80-jährigen Zeppelin-Jubiläums der Riese LZ-127 (236,6 m lang und 30,5 m im Durchmesser) auf den Namen Graf Zeppelin getauft und aus den Beständen seiner Firma genommen. Er unternahm 2700 Flüge, darunter den ersten Flug um die Welt. Es nutzte wie andere deutsche Luftschiffe Wasserstoff. In spezielle Kammern mit einem Volumen von 30 m3 wurde jedoch nicht Luft gepumpt, sondern blaues Gas, das als Brennstoff verwendet wurde. Da der Wasserstoff verbraucht war, blieb das Gewicht des Luftschiffs nahezu unverändert und es bestand keine Notwendigkeit, den Wasserstoff abzulassen.
Graf Zeppelin absolvierte 1936 seinen letzten Flug und wurde 1940 auf Befehl des Luftwaffenführers Hermann Göring zerstört: Im neuen Krieg war er auf Flugzeuge angewiesen. So endete die Geschichte der deutschen Zeppeline. Im Großen und Ganzen waren Starrsystem-Luftschiffe in Bezug auf Tragfähigkeit, Geschwindigkeit und Flugreichweite Vorläufer anderer Luftschifftypen und aufstrebender Flugzeuge. Doch als der Flugzeugträger Macon sank, war das Flugzeug bereits über dem Atlantik geflogen, und der „fliegende Tempel des Sozialismus“, das Maxim-Gorki-Flugzeug, war in der Lage, 17 Tonnen Nutzlast zu transportieren – dreimal mehr als jedes Luftschiff . Zeppeline in der Form, in der sie konzipiert wurden, haben ihre Nützlichkeit überlebt. Heutzutage wird die kontrollierte Luftfahrt für andere Zwecke und auf der Grundlage anderer Technologien wiederbelebt. Autor: S.Apresov
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