Дирижабли на войне

Оперение нежестких дирижаблей, как уже указывал ось, располагалось в кормовой части оболочки и состояло чаще всего из четырех неподвижных плоскостей (горизонтальных и вертикальных) и присоединенных к ним рулей высоты и направления. На некоторых дирижаблях на верхней части оболочки устанавливалась только одна вертикальная плоскость без руля. Иногда дирижабли совсем не имели верхней вертикальной плоскости. В управляемых аэростатах ранних конструкций неподвижные и подвижные части оперения часто размещались отдельно друг от друга. Оперение не всегда находилось в корме дирижабля, иногда оно устанавливалось на передней половине оболочки или же монтировалось к гондоле. Например, на дирижаблях «Клеман-Байяр» и на некоторых других употреблялось газовое оперение — матерчатые наполненные газом мешки цилиндрической формы крепились к кормовой части оболочки. Однако эффективность такого оперения была невелика.

На ранних типах нежестких дирижаблей использовали гондолы длиной почти в половину длины оболочки, и даже больше. Преимущество такого варианта (по сравнению с короткой гондолой) заключалось в том, что помещавшийся там груз, а также вес самой гондолы могли быть более равномерно распределены по длине оболочке. Основной недостаток длинных гондол — значительное аэродинамическое сопротивление и большой вес. Это заставило конструкторов стремиться к установке коротких гондол. Все гондолы более поздних нежестких дирижаблей имеют небольшую по сравнению с оболочкой длину.

Обладая простотой изготовления, хорошей весовой отдачей и удобством транспортировки, нежесткие дирижабли имеют один серьезный недостаток — они небезопасны во время полетов на скоростях свыше 100 км/ч. При этом требуется значительное сверхдавление несущего газа для поддержания формы оболочки при восприятии аэродинамических сил и моментов. Решение этой задачи сопряжено со значительным возрастанием мощности силовой установки, применением более прочной (и соответственно более тяжелой) оболочки, что приводит к ухудшению такого важного показателя, как весовая отдача дирижабля. Дирижабли, имеющие скорость менее 100 км/ч, обладают ограниченной областью применения, так как в большей степени зависит от метеоусловий.

У нежестких дирижаблей проблема подвески гондолы к оболочке удовлетворительно не разрешена ни в одной из существовавших до сих пор конструкций. Наличие горизонтальных составляющих натяжения в подвеске заставляет поддерживать в оболочке нежесткого дирижабля некоторое сверхдавление, необходимость в котором вызывается также и отсутствием достаточной жесткости носового усиления. Значительное лобовое сопротивление, вызываемое подвеской гондолы, существенно снижает скорость дирижабля.

Дирижабли полужесткой системы появились в результате стремления ввести между гондолой и оболочкой особый промежуточный конструктивный элемент — киль, который бы препятствовал деформации оболочки и вместе с тем воспринимал горизонтальные составляющие натяжения от подвески. В полужестком дирижабле киль является основным силовым элементом конструкции. Пространственная металлическая килевая ферма воспринимает изгибающие и крутящие моменты, возникающие от различного вида нагрузок, действующих на дирижабль.

Килевая ферма присоединяется к оболочке посредством внутренней подвески, которая состоит из набора продольных поясов, пришитых к оболочке, и тросов, связывающих эти пояса с узлами фермы. К килевой ферме крепится гондола управления, пассажирская гондола, двигатели. В хвостовой части на ферме и кормовом усилении смонтированы горизонтальное оперение с рулем высоты и нижний киль с рулем направления. Верхний киль присоединяется с помощью тросов непосредственно к оболочке. В килевой ферме размещаются основные системы, агрегаты и оборудование дирижабля. В ней также расположен коридор от переднего носового усиления к кормовому, обеспечивающий проход из гондолы управления ко всем жизненно важным агрегатам и системам дирижабля.

Вес одного кубического метра корпуса мягких дирижаблей составляет 0,2–0,26 кг, а полужестких — 0,35-0,48 кг. Существенный недостаток мягких и полужестких дирижаблей состоит в том, что газовая оболочка непосредственно подвергается всем механическим воздействиям и влиянию метеоусловий. Нагрев несущего газа солнечными лучами и последующее его охлаждение приводят к дополнительным деформациям оболочки, расчет которых чрезвычайно труден. Быстрая утечка находящегося под избыточным давлением несущего газа при повреждениях оболочки является серьезным препятствием для перехода к большим объемам оболочек.

Основу дирижабля жесткой конструкции представляет жесткий каркас, воспринимающий все аэростатические, аэродинамические, массовые и инерционные нагрузки. Каркас состоит из ряда шпангоутов — поперечных ферм в форме правильного многоугольника, соединенных по вершинам продольными силовыми балками — стрингерами.