|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
HISTORIA TECHNOLOGII, TECHNOLOGII, OBIEKTÓW WOKÓŁ NAS
Sterowiec. Historia wynalazku i produkcji
Katalog / Historia technologii, technologii, przedmiotów wokół nas Sterowiec (z francuskiego sterowiec – sterowany) to statek powietrzny lżejszy od powietrza, będący połączeniem balonu ze śrubowym silnikiem elektrycznym lub z silnikiem spalinowym i systemem kontroli położenia (sterami), dzięki któremu sterowiec może poruszać się w dowolnym kierunku, niezależnie od kierunku strumieni powietrza.
Od początku historii samolotów lżejszych od powietrza - balonów i sterowców - do jej pozornie kompletnego zakończenia minęło nieco ponad 150 lat. W 1783 roku bracia Montgolfier podnieśli w powietrze balon swobodny, a w 1937 roku na maszcie cumowniczym w Lakehurst (USA) spłonął zbudowany w Niemczech sterowiec LZ-129 Gindenburg, na pokładzie którego znajdowało się 97 osób . Trzydziestu pięciu z nich zginęło, a katastrofa tak zszokowała społeczność światową, że przekonała wielkie mocarstwa do zaprzestania budowy dużych sterowców. Tak minęła cała era w aeronautyce, której ostatnie 40 lat przypadło na rozwój sztywnych sterowców zwanych sterowcami (od imienia jednego z głównych konstruktorów, niemieckiego generała hrabiego Ferdynanda von Zeppelina). Jeśli świat zwierząt rozwinął się od szkieletu zewnętrznego (jak u pająków i skorupiaków) do szkieletu wewnętrznego, to ewolucja maszyn latających lżejszych od powietrza poszła w przeciwnym kierunku. Balon braci Montgolfier wymknął się spod kontroli. Ale tworząc samoloty, wynalazcy chcieli po prostu podążać w wybranym kierunku. A rok później inżynier wojskowy i naukowiec, słynny matematyk i wynalazca Jacques Meunier przedstawił swój projekt Akademii Paryskiej, którą nazwał słowem „kontrolowany” - „sterowiec”. Zasugerował, aby aparat nie był kulisty, ale wydłużony, jak wrzeciono. Aby zachować kształt i elastyczność podczas lotu, włóż coś w rodzaju gumowanej torby (balonetu) do zewnętrznej skorupy. Ponieważ wodór wyciekał przez powłokę sterowca, powietrze wtłaczane do balonu musiało nadrobić wyciek i dodatkowo regulować wysokość lotu.
Dopiero w 1852 roku francuski projektant Henri Giffard stworzył pierwszy sterowany balon z silnikiem parowym. Jednocześnie przymocował balon aparatu do mocnego podłużnego pręta, co nadało konstrukcji dodatkową sztywność. Wszakże inaczej jego wydłużona skorupa mogłaby się zgiąć, a nawet złożyć na pół, a to uniemożliwiłoby lot.
Osobnym tematem jest materiał na muszle. Ponieważ przez długi czas do napełniania samolotów używano wodoru, skorupa musiała być nie tylko mocna, lekka i odporna na działanie promieni słonecznych, ale także gazoszczelna. Jednocześnie poprawa niektórych cech może prowadzić do pogorszenia innych. Na przykład, im lepsza była nieprzepuszczalność gazów, tym cięższa była tkanina. Niemniej jednak tkaniny te przepuszczały do dziesięciu litrów gazu na metr kwadratowy dziennie i szybko się starzeją. Pod koniec lat dwudziestych znana amerykańska firma Goodyear stworzyła lekką tkaninę balonową pokrytą żelatyną, a Niemcy zaczęli opracowywać folie polimerowe. Tymczasem inżynierowie próbowali rozwiązać problem sztywności sterowca. Kolejnym krokiem był rozwój włoskiego projektanta i polarnika Umberto Nobile (od 1938 do 1946 - szef radzieckiego biura projektowego „Airshipablestroy”, szef tworzenia największego radzieckiego sterowca „ZSRR-B6 Osoaviakhim”). Umieścił sztywną kratownicę wewnątrz aparatu. „Kręgosłup”, choć poprawił właściwości sterowców, nie rozwiązał problemów rzeczywistej sztywności konstrukcji. Potrzebował „skorupy”. Pomysł, aby kadłub był metalowy, przyszedł do głowy austriackiemu projektantowi Davidowi Schwartzowi po tym, jak jego poprzednik Hermann Welfert, tradycyjnie wypełniony wodorem i wyposażony w silnik benzynowy, eksplodował w powietrzu. W tym samym 1897 roku w Berlinie wystartował kontrolowany balon Schwartza, którego korpus był już wykonany z nitowanego aluminium, ale problemy z silnikiem wymusiły awaryjne lądowanie, podczas którego urządzenie popadło w ruinę i nie było już odnawiane. Po zapoznaniu się z pracami Schwartza emerytowany generał hrabia von Zeppelin dostrzegł ich obietnicę, ale także zdał sobie sprawę, że wcześniej stosowana cienkościenna sztywna skorupa nie była panaceum: obciążenia zginające działające w locie nieuchronnie wytworzyłyby siły powodujące marszczenie i niszczenie najmocniejszy materiał. Wymyślił ramę z lekkich kratownic skrzynkowych nitowanych z aluminiowych pasków z wytłoczonymi w nich otworami. Rama została wykonana z ram kratownicowych w kształcie pierścienia, połączonych tymi samymi podłużnicami. Pomiędzy każdą parą ramek znajdowała się komora z wodorem (łącznie 1217 sztuk), dzięki czemu w przypadku uszkodzenia dwóch lub trzech wewnętrznych cylindrów reszta zachowywała lotność, a urządzenie nie ulegało uszkodzeniu. Po przeprowadzeniu obliczeń wytrzymałościowych i prób elementów konstrukcyjnych wraz ze swoim asystentem inżynierem Theodorem Koberem Zeppelin był przekonany, że zadanie jest wykonalne. Jednak za sugestią miejscowych naukowców, którzy nie wierzyli w idee hrabiego, gazety początkowo nazwały go „szalonym arystokratą”. Niemniej jednak, dwa lata po wypadku balonu Schwartz, Zeppelin, inwestując wszystkie swoje oszczędności, zaczął budować aparat, nazwany bez fałszywej skromności Luftschiffbau Zeppelin („Sterowiec Zeppelin” - LZ-1). A latem 1900 roku ośmiotonowy gigant w kształcie cygara o długości 128 m, średnicy 12 m i objętości 11,3 tys. prawie miejskiego szaleńca, w bohatera narodowego.
Kraj, który niedawno przegrał wojnę z Francją, z hukiem przyjął pomysł generała na cudowną broń. Fani Zeppelin zebrali ponad sześć milionów marek niemieckich, które stały się kapitałem zakładowym spółki akcyjnej Luftschiffbau Zeppelin GmbH. A na pierwszą wojnę światową Zeppelin zbudował kilka maszyn o długości 148 m, osiągających prędkość do 80 km / h, które wraz z wybuchem działań wojennych natychmiast poszły zbombardować Anglię, która uważała się za nie do zdobycia pod ochroną kanał La Manche. Te powietrzne lewiatany, wznoszące się na ogromną wysokość jak na tamte czasy, nie bały się samolotów i artylerii tamtych czasów, a ich idealna przydatność do rozpoznania powietrznego rekompensowała niedociągnięcia w celności bombardowania. I nawet wtedy, gdy pilnie zmobilizowane zasoby Brytyjczyków dały im możliwość stworzenia skutecznej artylerii przeciwlotniczej i samolotów zdolnych do szturmu na wysokości, zeppeliny stały się transporterami do dostarczania posiłków, broni i sprzętu wojskowego do garnizonów niemieckich kolonii w Afryce. W 1917 r. W stoczni Zeppelin zbudowano LZ-104, rozwijając prędkość przelotową 80 km / h, zdolną do przenoszenia pięciu ton ładunku bombowego na odległość do 16 tys. Km. Innymi słowy, mógłby dotrzeć do wybrzeży Ameryki. Zeppelin ten nie zdążył wziąć udziału w walkach, a po klęsce Niemiec został wysadzony w powietrze przez swoją załogę. W sumie w latach 1900-1916 w Niemczech zbudowano 176 sterowców. Pierwsza wojna światowa uruchomiła produkcję, a 123 samochody zostały wypuszczone z zapasów w niebo.
Ferdinand von Zeppelin nie dożył końca wojny, po której przegrane Niemcy zaczęły płacić reparacje swoim potomstwem. Na mocy traktatu wersalskiego zakazano jej produkcji wielu rzeczy, w tym sterowców, które mogły być wykorzystywane zarówno do celów pokojowych, jak i wojskowych. A jednak dzieła hrabiego-wynalazcy dotarły do Stanów Zjednoczonych. Następca jego dzieła, Hugo Eckener, chcąc utrzymać firmę, zaproponował Amerykanom otrzymanie w ramach reparacji nowego gigantycznego sterowca zdolnego do podboju Atlantyku za darmo. Eckenerowi udało się przekonać rząd niemiecki do sfinansowania prac iw 1924 roku zbudowano LZ-126 latający na obojętnym (a więc niepalnym) helu. W przeciwieństwie do Europy, Stany Zjednoczone produkowały ten bezpieczny gaz w dużych ilościach. Zeppelin został oddany do US Navy i nazwany Los Angeles.
Ameryka, która po wojnie domowej zawsze walczyła tylko na obcych terytoriach, potrzebowała potężnych pojazdów do transportu żołnierzy i sprzętu, a także do dalekiego rozpoznania morskiego. Następnie, w latach dwudziestych XX wieku, w Stanach Zjednoczonych powstał plan budowy potężnej floty lotniczej złożonej z 20 sztywnych sterowców. Miały patrolować oceany Pacyfiku i Atlantyku. Jednocześnie zakładano, że każdy z nich będzie miał na pokładzie od pięciu do dwunastu samolotów rozpoznawczych lub bombowców nurkujących i będzie w stanie dwukrotnie przepłynąć ocean bez tankowania. W związku z wybuchem kryzysu gospodarczego specjalnie utworzona firma Goodyear-Zeppelin nie była w stanie od razu rozpocząć masowej produkcji, jednak w 1931 roku pierwszy sterowiec serii ZRS-4 o nazwie Akron (długość - 239 m, średnica - 40,5 m). m, objętość - 184 tysiące metrów sześciennych) m3, maksymalna prędkość - 130 km / h, maksymalny zasięg lotu - 17,5 tys. Km) wzbił się w powietrze.
Należy zauważyć, że wczesne europejskie zeppeliny napełniane wodorem były bardzo nieekonomiczne: zużywały paliwo (które stanowiło 20% masy) i osiągały dużą wysokość, aby uniknąć rozerwania komór gazowych, konieczne było: najpierw do wypuszczania powietrza z sieci balonowych, a następnie przez specjalne zawory do upuszczania dziesiątek tysięcy metrów sześciennych wodoru, który jest dość drogi w produkcji. Hel jest 30-40 razy droższy niż wodór, a uwolnienie go do atmosfery byłoby równoznaczne z paleniem samochodów banknotami. Już w 1928 roku niemieccy inżynierowie zastosowali sprytne rozwiązanie w konstrukcji ogromnego sterowca Graf Zeppelin, które pozwoliło nie tracić wodoru w locie. Niemcy zainstalowali na nim silniki zdolne do pracy na tzw. „błękitnym gazie” (blaugaz, czyli gaźnikowy gaz wodny wzbogacony wysokokalorycznym gazem, uzyskiwany w generatorach gazowych lub podczas krakingu ropy; używany jako paliwo komunalne). Jego gęstość jest bardzo zbliżona do gęstości powietrza, a pod względem kalorii jeden metr sześcienny zastąpił 1,5 kg benzyny. „Gaz gołębi” mógł też rozwiązać problemy Amerykanów, ale nie był produkowany w USA, a lokalni projektanci umieścili na pokładzie Akronu instalację do wydobywania wody ze spalin silników benzynowych. W specjalnej chłodnicy gazy były chłodzone, a woda skraplana i kierowana do zbiorników balastowych, a waga sterowca nie zmieniała się w locie. Akron przewoził pięć samolotów rozpoznawczych, z których każdy ważył ponad tonę, w hangarach z lukami w podłodze. Aby wystartować, samolot z pracującym silnikiem został opuszczony za pomocą pręta kratownicy przez właz i rozpoczął samodzielny lot. Do lądowania pręt, na końcu którego znajdowała się pętla w kształcie trapezu, został wysunięty na zewnątrz, a samolot, wyrównując prędkość z prędkością sterowca, podleciał do trapezu, przylgnął do niego specjalny hak i został wciągnięty do hangaru. Powstały także myśliwce i bombowce nurkujące, zdolne do operowania z lotniskowca. Po dwóch latach lotu Akron zginął podczas silnej burzy. W tym samym 1933 roku Amerykanie podnieśli w powietrze zeppelina z tej samej serii - Mañon, który również zginął dwa lata później, wpadając w prąd zstępujący. A budowa sztywnych sterowców w Stanach Zjednoczonych ustała. Jak już wspomniano, z okazji 80-lecia Zeppelina, z zasobów jego firmy wyjechał gigant LZ-127 (236,6 m długości i 30,5 m średnicy), ochrzczony jako Graf Zeppelin. Wykonał 2700 lotów, w tym pierwszy lot dookoła świata. Podobnie jak inne niemieckie sterowce wykorzystywał wodór. Ale to nie powietrze było pompowane do specjalnych komór o objętości 30 tysięcy m3, ale blaugaz, który był używany jako paliwo. Po zużyciu waga sterowca pozostała prawie niezmieniona i nie było potrzeby upuszczania wodoru.
Ostatni lot Graf Zeppelin miał miejsce w 1936 r., Aw 1940 r. Został zniszczony na rozkaz szefa Luftwaffe Hermanna Goeringa: w nowej wojnie polegał na samolotach. Tak zakończyła się historia niemieckich sterowców. Ogólnie rzecz biorąc, sterowce sztywnego systemu wyprzedzały inne typy sterowców i powstających samolotów pod względem nośności, prędkości i zasięgu. Jednak do czasu śmierci lotniskowca Macon samolot przeleciał już nad Oceanem Atlantyckim, a „latająca świątynia socjalizmu”, samolot Maxim Gorky, był w stanie unieść 17 ton ładunku - trzy razy więcej niż jakikolwiek sterowiec. Zeppeliny w formie, w jakiej zostały stworzone, stały się przestarzałe. Dziś lotnictwo kontrolowane odradza się do innych celów iw oparciu o inne technologie. Autor: S.Apresov
▪ Termos
Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi
05.05.2024 Klawiatura Primium Seneca
05.05.2024 Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024
▪ Komputer w formacie baterii AA ▪ Elektroniczny tablet zamiast podręczników i zeszytów ▪ Nowa linia filtrów przeciwhałasowych TDK-Lambda ▪ Inteligentny hydrożel do druku XNUMXD
▪ sekcja witryny Komunikacja mobilna. Wybór artykułów ▪ artykuł Język jest duszą ludzi. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Co jedzą bobry? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Prorektor ds. Nauki. Opis pracy
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Polecamy ciekawe artykuły Sekcja 
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony