Конфигурация оболочки их дирижабля «Франция» была асимметричной, так называемой «рыбообразной» формы, отличающейся меньшим лобовым сопротивлением и большей устойчивостью, чем симметричные веретенообразные оболочки. В ней находился баллонет объемом 438 куб. м, разделенный вертикальными перегородками на 3 части с целью уменьшения перетекания воздуха. Длинная гондола более равномерно распределяла нагрузку на оболочку, а впервые установленные горизонтальные рули позволяли динамически управлять высотой. Еще одним новым техническим решением стала установка перемещаемого вдоль гондолы груза, посредством которого изменялся дифферент дирижабля. Строительство этого летательного аппарата продолжалось более года, а выжидание безветренной погоды для полета — более трех месяцев. 9 августа 1884 года дирижабль впервые совершил круговой полет, т. е. вернулся к месту старта. Достигнутая скорость в 23 км/ч позволяла успешно бороться со слабым ветром, поэтому из выполненных семи полетов воздушный корабль пять раз возвращался к месту старта. Результаты, достигнутые Ренаром и Кребсом, получили высокую оценку военного министерства, и дирижаблями типа «Франция» начали оснащать воздухоплавательные части французской армии.
После опытов Ренара до конца XIX века проводились многочисленные испытания различных конструкций, но все они успеха не имели. В Германии Вельферт в продолжение многих лет, с 1883 по 1896 год, испытывал ряд небольших аэростатов с электрическими двигателями и впервые применил бензиновый, мощностью 8 л. с., созданный Даймлером. Дирижабль, названный «Германия», поднялся в воздух 31 мая 1897 года. В гондоле находился Вельферт вместе со своим помощником Кнаббе. Вначале полет протекал нормально. Дирижабль хорошо противостоял небольшому ветру. Однако на этапе набора высоты наблюдавшие за полетом с земли заметили, что из гондолы к оболочке тянутся языки пламени. Раздался сильный треск, и охваченный пламенем воздушный корабль рухнул на землю. Оба аэронавта погибли… Причиной катастрофы явилось воспламенение газа, выпускавшегося через газовые клапаны, который соприкасался с горячими элементами двигателя. Этому способствовало слишком близкое расположение двигателя относительно оболочки. Кроме того, в оболочке отсутствовал баллонет, так что при выпуске части газа она могла провиснуть и вплотную приблизиться к гондоле и двигателю.
Начиная 1898 года с дирижаблями много экспериментировал богатый бразильский спортсмен Альберто Сантос-Дюмон. Воздухоплавание его привлекало только как спорт. В течение нескольких лет он построил более десяти дирижаблей и потерпел множество аварий. 18 сентября 1898 года его первый дирижабль при подъеме (из-за ошибки пилотирования) зацепился за деревья, и оболочка получила повреждения. Аэронавт не пострадал. 20 сентября того же года после ремонта оболочки Сантос-Дюмон выполнил еще один полет. Дирижабль поднялся на высоту 300 м. Однако при спуске водород в оболочке сжимался быстрее, чем маломощный вентилятор наполнял баллонет воздухом. В результате этого оболочка, удлинение которой было достаточно велико, перегнулась посередине и дирижабль начал быстро падать. В момент касания гайдропом земли он был подхвачен людьми, наблюдавшими за полетом. Все закончилось благополучно.
11 мая 1899 года Сантос-Дюмон вылетел на своем втором дирижабле, который имел несколько больший объем оболочки. Внезапно пошел дождь, газ стал быстро охлаждаться, в результате чего оболочка перегнулась и дирижабль начал падать. Пилот вновь остался жив.
Следующее происшествие случилось с пятым дирижаблем. 13 июля 1901 года во время спуска Сантос-Дюмон не смог удержать его против ветра, оболочка зацепилась за деревья и получила повреждения. 8 августа того же года во время полета пружины одного из автоматических газовых клапанов ослабли, в результате чего из оболочки вышло большое количество газа. Дирижабль стал быстро снижаться и, пролетая над высокими городскими зданиями, зацепился за одну из крыш. Его обломки упали в проем между строениями, а пилоту удалось выпрыгнуть в небольшую нишу в стене здания и спастись.
Но отважный аэронавт не отчаивался, а построил дирижабль № 6, который 6 и 15 сентября 1901 года потерпел аварии при столкновении с различными препятствиями. Однако в конце концов Сантос-Дюмон достиг своей цели. 19 октября 1901 года на отремонтированной шестой модели дирижабля он обогнул Эйфелеву башню и выиграл приз в 100 000 франков, который учредил Деш де ла Мерт.
14 февраля 1902 года состоялся полет дирижабля над Средиземным морем. Качество выполнения оболочки было настолько низким, что объем баллонета оказался недостаточным для поддержания ее формы. Оболочка деформировалась, газ скопился в ее передней части, в результате резко возрос положительный дифферент дирижабля. Проволочные стропы подвески передней части гондолы получили чрезмерную нагрузку и лопнули. При этом они намотались на винт. Двигатель остановился. Неуправляемый аэростат с едва державшейся гондолой был подхвачен ветром. Сантоса-Дюмона спас подоспевший катер.
И все-таки нужно констатировать, что кипучая деятельность бразильца не дала ничего нового воздухоплаванию. Все его аппараты отличались плохой устойчивостью и управляемостью. В 1902 году Сантос-Дюмон реализовал на своем седьмом дирижабле идею секционирования мягкой оболочки с целью уменьшения перетекания газа вдоль нее. Двумя мягкими вертикальными перегородками оболочка была разделена на три отсека.
Эти на первый взгляд скромные достижения, которые продемонстрировали талантливые ученые, инженеры, конструкторы и просто увлеченные идеей полета люди, были более чем убедительным свидетельством возможности практической реализации «управляемого воздухоплавания». Воздушный шар, аэростат или дирижабль открыли дорогу человеку в небо. Герои и романтики после долгих веков ожидания наконец обрели самое вдохновляющее пространство для своих сумасшедших поступков, обескураживая смелостью затей и авантюрных начинаний, порой приводивших к славе и смерти одновременно.
Эпоха воздушного неуправляемого шара заканчивалась. Прогресс науки и техники к концу XIX века ускорился. Происходили коренные изменения и в технике воздухоплавания. На смену аэростату рвался дирижабль, восторженно принятый современниками. Газеты пестрели заголовками: «Пассажирские воздушные корабли!», «Наконец многовековая мечта человечества — воздушный корабль легенд и сказок — осуществлена!».
Конструктивные типы дирижаблей
Начиная разговор об управляемом воздухоплавании начала XX века, есть смысл рассказать об основных конструктивных типах дирижаблей, так как далее будут встречаться понятия, о которых читателю полезно знать уже сейчас.
Дирижабль, или управляемый аэростат, или воздушный корабль — это воздухоплавательный аппарат легче воздуха, в котором вес конструкции и полезного груза поддерживаются в воздухе благодаря подъемной силе газа, заключенного в его корпусе. В кормовой (хвостовой) части корпуса устанавливается горизонтальное и вертикальное оперение. Оно обычно состоит из расположенных крест-накрест неподвижных плоскостей — горизонтальных стабилизаторов и вертикальных килей, к которым прикреплены подвижные рулевые поверхности — горизонтальные (рули высоты или глубины) и вертикальные (рули направления). В нижней части корпуса расположены одна или несколько гондол, в которых размещаются команда и пассажиры, моторы, вооружение, балласт и прочее снаряжение.
По конструкции дирижабли можно разделить на 3 основных типа: мягкие (нежесткие), полужесткие и жесткие или, как их еще называют, дирижабли мягкой (нежесткой), полужесткой и жесткой систем. Принципиальные отличия одного типа от другого заключаются в особенностях конструктивного исполнения оболочки, газовых баллонов и устройств для поддержания внешней формы дирижабля, а также в технических решениях, обеспечивающих крепление жестких элементов и равномерное распределение нагрузки по оболочке.
Основное отличие дирижаблей нежесткой и полужесткой систем от жестких состоит в том, что у первых корпус изготавливается из ткани с малой газонепроницаемостью, которая непосредственно наполняется газом и является для него оболочкой. У жестких дирижаблей корпус образует пространственное жесткое сооружение, так называемый каркас, из дюралевых, стальных или деревянных силовых элементов, обтянутых снаружи тканью. При этом газ содержится в специальных отдельных газовых баллонах (называемых также газовыми мешками, газовыми камерами или газовместилищами), выполненных из ткани с малой газонепроницаемостью. В начале XX столетия в качестве материала для изготовления газовместилищ применялся бодрюш, который делали из слепой кишки крупного рогатого скота, а бодрюшированная ткань состояла из нескольких слоев бодрюша, наклеенного на матерчатую подкладку, затем ткань пропитывалась лаком. Матерчатой подкладкой служил сначала шелк, потом перешли на хлопчатобумажную ткань.
Газовые баллоны помещались внутрь корпуса дирижабля, поэтому непосредственно с наружной оболочкой газ не соприкасался. Так как наружная обтяжка каркаса предназначена только для обеспечения аэродинамической обтекаемости жесткого дирижабля, к ней не предъявляется требование малой газопроницаемости.
Отличие дирижабля полужесткой системы от нежесткой заключается в том, что у первого в нижней килевой части оболочки, вдоль всего корпуса, проходит жесткая металлическая ферма (килевая ферма). Она изготавливается из стальных или дюралюминиевых труб и служит для размещения в ней горючего, балласта и прочего снаряжения, а также в качестве хода сообщения вдоль всего дирижабля: К килевой ферме крепятся мотогондолы и гондола управления. Ферма, проходящая обычно от носа дирижабля до кормы, существенно повышает жесткость оболочки в продольном направлении. Спереди эта ферма переходит в носовое усиление, которое повышает сопротивляемость оболочки аэродинамическим нагрузкам, действующим на ее носовую часть. В хвостовой части дирижабля с килевой фермой иногда стыкуется кормовое усиление.
Во время полета неизменяемость внешней формы под действием сил аэродинамического сопротивления и изменений условий окружающей воздушной среды в нежестком и полужестком дирижаблях достигается за счет того, что газ находится в оболочке под некоторым избыточным давлением, так называемым сверхдавлением. Баллонеты — это мягкие емкости, расположенные внутри оболочки, в которые нагнетается воздух, позволяют постоянно поддерживать избыточное давление в оболочке. Благодаря сверхдавлению газа корпус дирижабля приобретает определенную сопротивляемость в продольном и поперечном направлениях, обеспечивающую неизменяемость внешней формы оболочки. Баллонеты наполняются воздухом с помощью вентиляторов, имеющих привод от бортового источника энергии, либо с помощью воздухоулавливателя, установленного за воздушным винтом.
В жестких дирижаблях сверхдавление газа может быть значительно меньшим, чем в полужестких. Это объясняется тем, что необходимость в поддержании сверхдавления отсутствует, так как неизменяемость внешней формы обеспечивается наличием каркаса; баллонетов для воздуха нет, но зато газовые баллоны могут внутри каркаса изменять свой объем, увеличивая или уменьшая его в зависимости от изменения объема содержащегося в них газа. Обтягивающая каркас жесткого дирижабля ткань не обязана сохранять газ, как это требуется от тканей оболочек нежестких и полужестких дирижаблей, поэтому обтяжка жесткого воздушного корабля может быть значительно более легкой по сравнению с тканью, идущей на изготовление оболочек дирижаблей других систем.
Деление дирижаблей на 3 типа — не вполне удачно, потому что некоторые из современных конструкций только с натяжкой могут быть отнесены к одному из этих типов, занимая как бы промежуточное положение между двумя из них. Мы все же оставим это деление как прочно утвердившееся в мировой литературе.
Основы конструкции дирижаблей рассмотрим на примере дирижаблей нежесткой системы, которая содержит все принципиальные составляющие этого типа воздушных транспортных средств. Они строились обычно небольшого и реже среднего объема. Дирижабль этой системы состоял из корпуса-оболочки и прикрепленной к оболочке при помощи системы подвески гондолы с винтомоторной установкой. В корме оболочки располагалось оперение: горизонтальные и вертикальные неподвижные плоскости с прикрепленными к ним при помощи шарниров рулями высоты и рулями направления. От рулей в гондолу к штурвалам шли тросы управления.
Внутри оболочки размещались баллонеты для воздуха. На поверхности оболочки устанавливались клапаны, которые служили для выпуска из нее части газа. Клапаны могли быть автоматическими (предохранительными) — они находились обычно в нижней части оболочки, ближе к корме, и были рассчитаны на открывание при повышении внутри оболочки сверхдавления газа выше определенной нормы, допускаемой запасом прочности ткани оболочки. Вторая группа клапанов (управляемые) служила для маневрирования. Они располагались наверху или сбоку в передней или средней части оболочки дирижабля. Маневровые клапаны открывались с помощью каната, проходившего внутри оболочки. Пилот пользовался этими клапанами при необходимости выпустить часть газа с целью уменьшения высоты полета в том случае, когда динамический спуск по какой-либо причине был нежелателен или невозможен.
При подъеме дирижабля, вследствие уменьшения атмосферного давления, а также из-за нагрева солнцем, газ в оболочке стремится увеличить свой объем, и если сверхдавление превышает уровень, на который отрегулированы предохранительные клапаны, то они автоматически открывались и выпускали соответствующее количество газа. Предохранительные клапаны обычно размещали в корме для того, чтобы выходящий из оболочки газ не соприкасался с горячими деталями двигателей, что могло бы вызвать воспламенение. Кроме газовых клапанов в оболочке имелись еще и клапаны для выпуска воздуха из баллонетов. Пружины предохранительных воздушных клапанов рассчитывались на несколько меньшее давление, чем у газовых клапанов, для того чтобы воздух из баллонетов выходил раньше, чем газ из оболочки.
При увеличении внешнего давления (по мере спуска) или при понижении температуры окружающей среды газ в оболочке стремится к уменьшению своего объема для сохранения неизменяемости внешней формы и для поддержания определенного сверхдавления газа в оболочке, в баллонеты с помощью вентиляторов нагнеталось необходимое количество воздуха. Он поступал из вентилятора в баллонеты по шлангам. При наличии двух и более баллонетов воздух в них подавался через клапаны по индивидуальным шлангам, а его распределение между баллонетами регулировал пилот. На случай отказа вентилятора была предусмотрена установка сзади воздушного винта специального воздухоулавливателя, посредством которого струя воздуха направлялась в баллонеты.
При расширении газа внутри оболочки воздух из баллонетов уходил через клапаны в атмосферу, а опорожненные баллонеты ложились в нижней части оболочки. Если дирижабль при подъеме превышал рассчитанную для него (по емкости баллонетов) предельную высоту, т. е. продолжал подъем и после того, как весь воздух из баллонетов был стравлен в атмосферу, то открывались предохранительные клапаны, которые сбрасывали в атмосферу часть несущего газа. Однако при спуске баллонеты не могли уже возместить связанные с этим потери газа; оболочка дирижабля теряла упругость с того момента, как баллонеты полностью заполнялись воздухом; при дальнейшем спуске на оболочке образовывались складки и впадины (так называемые «ложки»), значительно уменьшавшие скорость полета и даже делавшие невозможным управление дирижаблем.
Полученный путем теоретических расчетов объем баллонетов обычно был несколько преувеличен. Это делалось для того, чтобы, во-первых, парировать увеличение сверхдавления, которое могло возникнуть при несанкционированном подъеме в интенсивных восходящих потоках воздуха. Во-вторых, могло случиться и так, что на заданной высоте потолка температура воздуха окажется не ниже, а выше, чем температура в более низких слоях воздуха, тогда газ увеличит свой объем и частично выйдет через клапаны, а баллонеты при спуске дирижабля не смогут компенсировать потерю сверхдавления и неизменность внешней формы оболочки. И наконец, в-третьих, пилот должен был иметь возможность летать на предельных высотах, обладая при этом некоторым запасом сверхдавления в оболочке.
При этом следует оговориться, что значительное увеличение объема баллонетов сверх теоретического является нежелательным, так как это приводит к увеличению веса баллонетов и тем самым уменьшает полезную нагрузку, которая может быть взята на борт дирижабля. В дирижаблях системы «Парсеваль» наличие двух баллонетов и клапанов для распределения подачи воздуха позволяло пользоваться ими для динамического управления дирижаблем по высоте во время полета, для чего задний баллонет наполнялся воздухом больше, чем передний, и для спуска — наоборот.
На носу дирижабля устанавливалось носовое усиление, состоящее из деревянных или металлических реек, изогнутых по форме раскроя носовой части оболочки (по меридианам) и вдетых в карманы, которые пришивались или приклеивались к носовой части оболочки. Носовое усиление, развитое к носовой точке, служило также и для причаливания дирижабля к посадочной мачте. В кормовой и носовой частях оболочки имелись матерчатые пояски, или «лапы», от которых свободно свисали веревки — «поясные», предназначенные для удержания дирижабля обслуживающей командой.
Обычно в верхней части оболочки размещалось разрывное полотнище, вклеенное в оболочку. От него через внутреннюю часть оболочки в гондолу шла «разрывная вожжа», или веревка, с помощью которой можно было разорвать оболочку, чтобы быстро выпустить из нее газ в случае аварии. Разрывных полотнищ устанавливали чаще всего 2, и они размещались по обеим сторонам оболочки, иногда одно полотнище в носовой части, другое — в кормовой.
В дирижаблях нежесткой системы, объемом свыше 5000 куб. м, внутри газового пространства, а также и внутри баллонетов устанавливали вертикальные перегородки — матерчатые диафрагмы, имеющие форму сферических сегментов и делящие дирижабль на отсеки. Эти диафрагмы служили для уменьшения эффекта «переливания» газа в оболочке и воздуха в баллонетах, что всегда происходило при дифференте (особенно быстром) продольной оси дирижабля. Кроме того, при нарушении герметичности (пробоине) одного из отсеков оболочки наличие в ней перегородок способствовало сохранению газа в остальных отсеках и тем самым увеличивало шансы на благополучное приземление. Перегородки внутри газового пространства обычно устанавливали на дирижаблях нежесткой системы среднего и большого объема. Перегородки в баллонетах ставились и на дирижаблях небольшого объема (меньше 5000 куб. м), особенно в том случае, если баллонетов было не 2, а только 1. В случае разделения газового пространства вертикальными диафрагмами на несколько отсеков, в каждом обычно помещали отдельный баллонет. Это обстоятельство значительно утяжеляло вес всей системы, усложняло управление дирижаблем и явилось одной из причин того, что дирижабли большего объема нежесткой системы не строились.
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.
Шпангоуты подразделяются на главные, которые воспринимают основную долю сосредоточенных нагрузок, и вспомогательные. Для повышения жесткости каркаса все вершины главных шпангоутов расчаливаются хордовыми и радиальными (проходящими через центр шпангоута) тросами. Диагональными тросовыми расчалками подкрепляются также клетки, образованные соседними шпангоутами и стрингерами. Каркас обтянут мягкой обшивкой. Несущий газ содержится в изолированных газовых баллонах, расположенных между главными шпангоутами. Аэростатическая подъемная сила газа передается на каркас посредством сети, охватывающей газовые баллоны. Каждый газовый баллон снабжен автоматическим предохранительным клапаном. Имеются также маневровые газовые клапаны. Для организованного отвода газа, сбрасываемого через клапаны, предусмотрены газовые шахты. Непосредственно к каркасу крепятся гондолы, двигатели, горизонтальные и вертикальные стабилизаторы с рулями высоты и направления и другие жесткие элементы. В нижней части корпуса расположен коридор, служащий для прохода из гондолы управления в служебные помещения дирижабля, а также для доступа ко всем жизненно важным агрегатам и системам дирижабля с целью их осмотра, а при необходимости и ремонта в полете.
Германия
Зарождение боевых воздухоплавательных частей
К началу Первой мировой войны Германия стала лидером в развитии воздухоплавания. Ей удалось добиться этого трудом талантливых ученых и инженеров, ценой огромных финансовых затрат и многих человеческих жизней. Воздухоплавание стало беспощадным разрушительным средством террора против гражданского населения в городах и деревнях многих стран Европы.
Сейчас можно сказать, что усилия Германии в области создания боевых воздушных кораблей были не напрасны, хотя владычество цеппелинов продолжалось не очень длительное время. Несмотря на то что их первоначальная гегемония в качестве наступательного бомбардировочного средства была в ходе войны подорвана и перешла к самолетам, использование дирижаблей для целей морской разведки и патрулирования оказалось весьма ценным.
Коснемся кратко истории зарождения боевых воздухоплавательных частей Германии. Старейшими воинскими частями германского воздушного флота считаются воздухоплавательные. Еще в 1884 году был основан воздухоплавательный испытательный отряд, который провел большую работу по отработке тактики боевого применения сферических привязных аэростатов и воздушных шаров. В 1896 году сферические аэростаты были заменены змейковыми типа «Парсеваль-Зилесфельд» с оболочкой объемом 600 куб. м. Эти аэростаты были более устойчивы в воздухе, хорошо сохраняли жесткость конструкции из-за наличия баллонетов и позволяли применять их на больших высотах, что было крайне важно для наблюдений. На рубеже веков прогресс в развитии науки и техники привел к значительному увеличению объемов решаемых отрядом задач, и в 1901 году он был преобразован в воздухоплавательный батальон.
С 1906 года в батальоне начали проводиться опыты с дирижаблями. Уже первые полеты убедительно показали перспективность их использования в военном деле. В 1911 году с целью усиления воздухоплавательных частей были образованы 2-й и 3-й батальоны, а в 1913 году сформированы еще два — 4-й и 5-й. В дальнейшем в 1-м и Баварском батальонах были созданы школы по подготовке военных специалистов воздухоплавательного дела. С 1913 года воздухоплавательные части подчинялись особой инспекции в составе военной инспекции воздушных и автомобильных сообщений при Главной инспекции военных сообщений германской армии. Быстрое и многообещающее развитие управляемого воздухоплавания и авиации в последние годы перед войной оттеснило аэростаты на задний план, хотя, как это было продемонстрировано в ходе будущих боевых действий, они еще не сказали своего последнего слова.
Граф Фердинанд фон Цеппелин
В последний год XIX столетия мир облетело известие о новых успехах воздухоплавания — на этот раз в Германии. 2 июля 1900 года над Боденским озером под треск маломощных моторов неторопливо проплыл гигантский «баллон» конструкции графа Фердинанда фон Цеппелина.
Он родился 8 июля 1838 года в богатой дворянской семье. Уже в 16 лет фон Цеппелин был определен на военную службу. Три качества отличали его: талант организатора, умение работать с людьми и одержимость. Находясь в Соединенных Штатах в качестве военного наблюдателя во время гражданской войны Севера и Юга, граф впервые поднялся в небо на воздушном шаре, и это событие решающим образом повлияло на его судьбу. Будучи кавалерийским офицером во франко-прусской войне 1870–1871 годов, Цеппелин прославился как отважный разведчик. 32-летний майор уже тогда сумел оценить роль воздухоплавания для военных целей, видя, как из осажденного города поднимались воздушные шары с людьми и почтой на борту.
В 1874 году он прочитал напечатанный в Берлине доклад основателя Всемирного почтового союза Генриха фон Штефана о развитии почты, где в качестве одного из транспортных средств доставки упоминались и управляемые воздушные шары. Идея о практическом применении воздухоплавания, так отчетливо звучавшая в докладе, воспоминания о полетах в Америке и увиденное в осажденном Париже заронили в романтическую душу графа всепоглощающую мысль — посвятить свою жизнь этому делу. Годы размышлений вылились в меморандум, который в 1887 году фон Цеппелин отправил королю Вюртембергскому. В этом документе граф изложил конкретные предложения по созданию и производству гигантских воздушных кораблей, которые вознесут на безграничную высоту военную мощь Германии. Их с успехом можно будет использовать для гражданских целей, открыв регулярные воздушные сообщения между столицами государств, они будут способны достичь Северного полюса и способствовать освоению Африки. Меморандум получил известность и был подвергнут безжалостной критике со стороны научных и военных кругов.
В ноябре 1890 года в звании генерал-майора Цеппелин без сожаления расстался с военной службой, несмотря на прекрасную карьеру, и все свои силы отдал новому увлечению — дирижаблям. Будущее воздухоплавания он видел не в мягких управляемых аэростатах, а в серийном производстве колоссальных воздушных кораблей с металлическим каркасом, способных переносить на тысячи километров целые вагоны грузов и сотни пассажиров. Понимая, что он дилетант в вопросах конкретного конструирования и производства управляемых аэростатов, Цеппелин сосредоточился на организационных проблемах. Пригласив в компанию молодого талантливого инженера Кобера для решения технических вопросов, он на собственные деньги начал проводить исследования. Его первый проект, запатентованный в 1895 году, представлял своеобразный воздушный поезд, состоящий из обыкновенных сферических аэростатов, соединенных друг с другом наподобие отдельных вагонов. Эти идеи подверглись шквалу насмешек, карикатур и фельетонов в прессе после того, как в 1894 году ученая комиссия под предводительством профессора Мюллера-Бреслау вдребезги разнесла представленные Цеппелином расчеты дирижабля составной конструкции и не рекомендовала его для военного применения из-за «колоссальных размеров».
3 ноября 1897 года в Берлине-Темпельхоф в воздух был поднят первый дирижабль жесткой конструкции с алюминиевым каркасом, создателем которого являлся венгр Давид Шварц, умерший в феврале этого же года. Подъемная сила дирижабля была настолько мала, что подняться на нем мог только один человек. В гондоле находился механик Платц. На высоте 25 м был запущен двигатель. Ветер в момент старта имел скорость, не превышавшую 7 м/с, но дирижабль не мог противостоять и ему. К тому же вскоре соскочил со шкива один из передаточных ремней, посредством которых приводились в движение винты. Те остановились, и ветер беспрепятственно погнал дирижабль. Платц решил спуститься, для чего открыл газовый клапан. Однако вследствие неопытности аэронавта и недостатков конструкции клапана из оболочки было выпущено слишком много газа. Непрерывная потеря газа в полете происходила также из-за низкой герметичности швов оболочки. Все это обусловило большую скорость снижения дирижабля. При ударе о землю металлическая оболочка полностью разрушилась, но Платц, к счастью, остался жив. Хотя первый полет аппарата и закончился катастрофой, граф Цеппелин сумел оценить передовые идеи, заложенные в конструкции воздушного корабля и близкие его собственным представлениям. Поэтому он выкупил у вдовы Шварца все лицензии на этот дирижабль. Постепенно конструкция собственного дирижабля становилась все более и более отчетливой, и вскоре Цеппелин пришел к обоснованию своей знаменитой жесткой схемы — газовые баллоны (помните — цепочка аэростатов) помещены в металлически каркас, выполненный из шпангоутов и стрингеров и обтянутый матерчатой оболочкой. Благополучно решилась проблема использования в несущей конструкции алюминия, цена на который к концу столетия упала до 2 марок за килограмм. В это же время прошел испытания удачный бензиновый двигатель Даймлера. Последним штрихом, который завершил конструктивный образ будущего воздушного корабля, стал принцип разделения общего газовместилища на несколько отдельных баллонов, который был предложен еще Августом Вильгельмом Захариае в 1807 году.
Благодаря упорству и настойчивости графа, а также при содействии Союза немецких инженеров, в апреле 1898 года в городе Фридрихсхафене была основана компания для постройки и эксплуатации воздушных кораблей — «Акционерное общество развития управляемого воздухоплавания» с капиталом в 1 000 000 марок. Эллинг (помещение для стоянки и хранения дирижаблей) был построен на берегу Боденского озера в провинции Вюттемберг. Он имел длину 142 м, ширину 23 м, высоту 21 м и поддерживался на воде 80 понтонами. Здесь и был создан не имевший аналогов в мировом дирижаблестроении воздушный корабль, получивший название LZ-1.
Его каркас, длиной 128 и диаметром 11,7 м, площадь миделя 106 кв. м, собирался из алюминиевых профилей. Средняя часть корпуса, протяженностью 96 м, имела цилиндрическую форму; носовая и кормовая части каркаса, по 16 м каждая, были совершенно одинаковы, так что по внешнему очертанию форма корпуса была сигарообразной. Диаметр корпуса ограничивался высотой плавучего эллинга, поэтому его удлинение являлось большим — более 10:1. Устройство каркаса и газовместилища напоминало конструкцию, предложенную Списом. Кольцеобразные поперечные силовые элементы (шпангоуты) соединялись продольными балками (стрингерами), идущими от носа до кормы. Шпангоуты, расчаленные внутри посредством тросов, образовывали поперечные перегородки, делящие всю внутреннюю полость каркаса на 17 отсеков, из них 15 длиной по 8 м и 2 отсека длиной по 4 м с баллонами, наполненными 11 300 куб. м водорода. Корпус представлял собою длинный 24-гранный цилиндр с эллипсовидными окончаниями, обтянутый хлопчатобумажной тканью, покрытой лаком. Шарообразные баллоны были изготовлены из однослойной хлопчатобумажной прорезиненной ткани, пропитанной для уменьшения газопроницаемости лаком. Каждый из газовых баллонов имел свой предохранительный клапан диаметром в 660 мм и весом 1,4 кг, а сверх этого имелось еще пять клапанов для маневрирования — при спуске газ выпускался. Все клапаны спроектировал сам Цеппелин. Управление маневровыми клапанами осуществлялось из гондолы посредством тросов, проходивших по проложенным внутри корпуса алюминиевым трубам, и системы роликов. Диаметр клапанов для маневрирования — 400 мм, клапаны могли выпускать 4–5 куб. м газа в секунду.
Каркас был покрыт целой сетью расчалок, идущих в диагональных направлениях между стрингерами и шпангоутами, и снаружи был обтянут хлопчатобумажной прорезиненной тканью весом 106 г/кв. м. Ткань покрывалась снаружи лаком «баллолином», служащим для предохранения оболочки от атмосферного воздействия.
Это сооружение величиною с крейсер должно было двигаться в воздухе с помощью всего лишь двух моторов «Даймлер», мощностью в 14,7 л. с. с водяным охлаждением и весом 420 кг. Вода для охлаждения проходила через большие холодильные трубы, откуда с помощью насосов возвращалась обратно в двигатели. Последние устанавливались в небольших открытых гондолах, подвешенных под носовой и кормовой частями корпуса. Каждый из них вращал по 2 алюминиевых воздушных винта, укрепленных на металлических рамах по бортам дирижабля несколько ниже продольной оси. Передние винты были четырехлопастными и имели диаметр 1,15 м, диаметр задних, трехлопастных составлял 1,25 м. Передача от моторов к винтам — посредством зубчатых колес. Две пары рулей направления были установлены в носу и корме корабля. При помощи рычага, помещенного с правого борта внутри передней гондолы, рули одновременно могли приводиться в действие, поворачиваясь вправо при движении рычага вперед и влево при движении назад. В кормовой части также находился руль высоты площадью 9 кв. м.
Снизу под корпусом на расстоянии 5 м от него и 32 м от каждого из его концов размещались 2 алюминиевые гондолы длиной 7 м, шириной 1,8 м и высотой 1 м. Вес пустых гондол — 220 кг. Они соединялись мостиком длиной 50 м, шириной — 80 см, жестко укрепленным под каркасом посредством четырех штанг и четырех подкосов. После первого же полета LZ-1 этот мостик был снят и вместо него поставлена алюминиевая решетка — платформа, более устойчиво соединявшая между собой гондолы. Под ним на тросах подвешивался подвижный свинцовый сигарообразный балласт массой 100 кг, который служил для изменения дифферента воздушного корабля. Груз мог передвигаться на 7 м в каждую сторону, считая от вертикальной оси, проходящей через центр среднего (9-го) отсека. Цеппелин полагал, что наклоняя или поднимая на ходу нос корабля, т. е. изменяя дифферент, ему удастся набирать высоту либо снижаться без сбрасывания балласта или выпуска в атмосферу части водорода. Последующие испытания не подтвердили этих предположений, и в дальнейшем подвижный балласт не применялся. Управление дирижаблем осуществлялось из передней гондолы. Для безопасности посадку было решено производить на воду, потому что боялись повредить жесткий корпус при грубом приземлении. Аэростат перед спуском, вследствие перемещения подвижного груза, приводился в наклонное положение, через клапаны выпускалась часть газа, затем выбрасывались якоря; при помощи канатов (имелось по 14 канатов с каждой стороны оболочки) дирижабль втягивался на понтонный плот и вводился в эллинг.
Имя графа Цеппелина так прочно закрепилось за созданным им типом дирижабля жесткой конструкции, что вскоре цеппелинами стали называть все воздушные корабли с твердым каркасом, в том числе и построенные за пределами Германии.
Первый полет на дирижабле собственной конструкции Цеппелин совершил в возрасте 62 лет. Тысячи зрителей, молча ожидавшие на берегах озера появления летающей машины «сумасшедшего» графа, были поражены, увидев напоминающий гигантскую колбасу летательный аппарат, который вытягивал из эллинга небольшой пароход. Когда дирижабль «выплыл» на середину озера, канаты убрали и пассажиры заняли свои места. В носовой гондоле сидел сам Цеппелин с пилотом Бассусом и инженером Дюрром, в хвостовой — механик Гросс и писатель Вольф. К сожалению, неприятности начались еще при взлете. Даже при небольших углах отклонения рулей и как результат возникающих при этом в стрингерах каркаса продольных сжимающих усилий, были обнаружены значительные прогибы ферм (до 250 мм). Это объяснялось тем, что плоские фермы каркаса, вследствие своей незначительной ширины, не оказывали достаточного сопротивления возникающим нагрузкам. Соединительный мостик из-за недостатка прочности прогнулся, сдвинув с места гондолы и рамы с пропеллерами. Смещение направления потоков воздуха от винтов привело к тому, что скорость цеппелина составила всего 15 км/ч. Дирижабль находился в воздухе 20 минут. Неполадки в управлении рулями и низкая скорость повлекли за собою еще ряд легких повреждений при посадке. Несколько месяцев LZ-1 был в ремонте, по окончании которого 17 октября 1900 года совершил второй полет. 21 октября дирижабль наконец показал свои возможности, достигнув высоты 400 м и скорости 28,1 км/ч. Общая продолжительность трех полетов составила 2 часа и 1 минуту.
Ожидаемой помощи со стороны государства и богатых предпринимателей не поступило. Военные заняли выжидательную позицию, приглядываясь к экспериментам графа, — их можно было понять, так как двери в министерские кабинеты уже давно трещали под напором майора Гросса и майора фон Парсеваля, которые энергично проталкивали воздушные корабли собственных конструкций.
Затраты на строительство и содержание LZ-1 оказались столь велики, что в начале 1901 года привели компанию к финансовому краху. Цеппелин остался без средств для строительства следующего аппарата. Он выступил с докладом о своем дирижабле на съезде германских инженеров в Киле, ожидая их поддержки и содействия, но ни того, ни другого не получил. Тогда граф обратился с личными письмами к богатым представителям немецких деловых кругов. Однако и они не отозвались на отчаянный призыв Цеппелина. И как венец всех бед — налетевший ураган разрушил и потопил плавучий эллинг. После этого акционерное общество распалось и для Цеппелина наступили тяжелые годы.
Лишь после того как в 1905 году в Вюртемберге при содействии короля прошла благотворительная лотерея в пользу воздухоплавания, был продан на слом каркас LZ-1 и часть ангара, а сам Цеппелин расстался с частью своего имущества, ему удалось собрать 400 000 марок, необходимых для постройки LZ-2. Это была усовершенствованная «единица» с развитым килем и двумя моторами по 85 л. с., которые приводили в движение 4 трехлопастных воздушных винта. Площадь рулей была значительно больше — под носовой и кормовой частью корабля размещались 3 вертикальные плоскости, служившие рулями направления. Между ними и гондолами находились 2 руля высоты, каждый из которых представлял 4 расположенных друг над другом плоскости. Такое устройство оперения дало возможность получить на втором воздушном корабле гораздо большую устойчивость, чем на первом. Отсеков было 16. Несколько видоизменилась система тросовых расчалок шпангоутов. Вместо материала, использованного на LZ-1 и имевшего большую газопроницаемость, для газовых баллонов применили материал, состоявший из двух слоев хлопчатобумажной ткани, между которыми находился слой резины.
Однако неудачи продолжали преследовать графа. 30 ноября 1905 года при выводе из плавучего эллинга дирижабль упал носом в воду, затем его подхватило ветром и понесло по озеру, лодки и баркасы нагнали его почти у швейцарского берега. Корабль получил значительные повреждения. 17 января 1906 года отремонтированный дирижабль стартовал с Боденского озера в свой второй полет. Вследствие того что перед взлетом дирижабль был недостаточно хорошо уравновешен, он имел большую сплавную силу, обусловившую быстрый подъем до высоты около 450 м. Сильный ветер начал сносить дирижабль в сторону суши. Затем отказал передний руль направления, а за ним — один из двигателей. После этого Цеппелин решил спуститься. Посадка на суше прошла благополучно. Однако ввести LZ-2 в эллинг не удалось, и ночью он был разрушен напором усилившегося ветра.
Биографы графа Цеппелина сходятся на том, что в течение последующих нескольких недель граф испытал наибольшее унижение и находился в самой глубокой депрессии за всю свою жизнь. Однако он нашел в себе силы, снова вступил в «бой» и 9 октября 1906 года смог взлететь на своем третьем цеппелине LZ-3, который был построен под залог фамильных ценностей.
На дирижабле были установлены 2 мотора «Даймлер» мощностью по 85 л. с. В кормовой части имелись 4 горизонтальных стабилизатора, по 2 с обеих сторон корпуса, длиной 13 м и площадью около 30 кв. м каждый. Они представляли собой алюминиевый каркас, обтянутый полотном. Между стабилизаторами находились рули направления, по 3 с каждой стороны корпуса. Управлять рулями можно было независимо. Конструкция рулей аналогична конструкции стабилизаторов. Для управления дирижаблем в вертикальной плоскости вместо подвижного груза были предусмотрены 4 руля высоты, установленные внизу, по обеим сторонам корпуса, в его носовой и кормовой частях. Каждый руль состоял из четырех параллельных плоскостей общей площадью 22 кв. м. Передними и задними рулями можно было управлять независимо. Наличие стабилизаторов значительно увеличивало устойчивость дирижабля в полете, а расположение рулей высоты оказалось очень удачным в том отношении, что позволяло в течение нескольких секунд (без перемещения груза, как это было у LZ-1, а исключительно динамическим путем) поворотом рулей высоты поднимать или опускать нос дирижабля на 10–15°. Что же касается рулей направления, находившихся между стабилизаторами, то они действовали неудовлетворительно, поэтому при всех последующих изменениях и усовершенствованиях, которые вводил в свои новые корабли граф Цеппелин, он уделял очень большое внимание вопросу о размещении рулей направления.
Поперечное сечение LZ-3 — многоугольник с 16 сторонами. Отсеков, так же, как и у LZ-1, было 17. Две алюминиевые гондолы соединялись между собой посредством алюминиевого мостика, проходившего внутри треугольной фермы. Гондолы помещались в специальных местах, оставленных на платформе, находившейся под каркасом. Длина каждой гондолы — 8 м, ширина — 1,3 м, высота — 1,4 м. Гондолы располагались на расстоянии 2 м от каркаса.
Двигатели приводили в движение 4 трехлопастных винта диаметром 3 м, с 900-1000 об/с; передача от моторов — посредством конических зубчатых колес. Гондолы соединялись трапом, проходившим внутри фермы треугольного поперечного сечения, жестко скрепленной с каркасом. Между гондолами имелось устройство в виде рельсов, по которым, управляя из гондолы, с помощью металлических тросов можно было передвигать тележку с грузом. Однако этот подвижный груз служил не для управления дирижаблем в вертикальной плоскости, а лишь для его уравновешивания. Дирижабль мог брать с собой запас горючего 2500 кг, что обеспечивало ему продолжительность полета в течение 41 часа. В полетах была достигнута максимальная скорость 39,6 км/ч. Полезная нагрузка составляла 2000 кг.
С этим кораблем к графу пришел долгожданный успех. В сентябре 1907 года LZ-3 смог продержаться в воздухе целых 8 часов. Это послужило основанием для того, чтобы детищем Цеппелина заинтересовались военные, до тех пор дистанцировавшиеся от экспериментов графа. 15 декабря 1907 года буря, бушевавшая на Боденском озере, разрушила понтоны, на которых стоял плавучий эллинг. Он оказался полузатопленным, а находившийся в нем дирижабль получил серьезные повреждения.
Несмотря на это происшествие, военные были полны оптимизма и вскоре передали Цеппелину тактико-технические требования на разработку и изготовление дирижабля, в которых оговаривались следующие условия: продолжительность полета 24 часа, дальность полета не менее 700 км, корабль должен был долететь до выбранной цели и вернуться на свой аэродром. Для того чтобы соблюсти эти требования, скорость корабля должна была составлять 65 км/ч.
LZ-3 не мог выполнить таких условий, и Цеппелин решил построить больший по объему (15 000 куб. м) LZ-4 длиной 136 м и диаметром 13 м. Кроме двух рулей направления, установленных между кормовыми горизонтальными стабилизаторами, непосредственно в кормовой части корпуса располагался третий руль направления. Рули высоты остались такими же, как на LZ-3. Для резервного экипажа и пассажиров, в средней части коридора, соединявшего гондолы, была устроена специальная каюта, а на верхнюю часть корпуса вела матерчатая труба-шахта. Дирижабль получил 2 мотора «Даймлер» по 105 л. с. и был оснащен некоторым новым оборудованием. Дирижабль развивал скорость 48,6 км/ч. Полезная нагрузка составляла 3550 кг.
Теперь Цеппелин работал в более благоприятных условиях. В апреле 1907 года по ходатайству военных рейхстаг выделил ему помощь в размере 400 000 марок на строительство нового ангара, а в октябре добавил к этой сумме еще 1 150 000 марок. Хотя теперь дело графа стало инструментом уничтожения, необходимо отдать должное той одержимости, с которой этот человек претворял в жизнь свои мечты.
LZ-4 был построен в июне 1908 года и в том же месяце выполнил успешный двенадцатичасовой полет в Северную Швейцарию и обратно. Полеты на этом дирижабле стали настолько уверенными, что 3 июля Цеппелин вместе с королем и королевой Вюртембергскими совершил триумфальный полет. Император наградил Цеппелина орденом «Черного орла». 4 августа 1908 года дирижабль вылетел по маршруту Фридрихсхафен — Страсбург — Мангейм — Майнц с целью превышения дальности, достигнутой месяц назад в Швейцарии. Вначале полет проходил благополучно, но затем из-за отказа одного из двигателей была произведена посадка. После устранения неисправности дирижабль достиг конечного пункта перелета и лег на обратный курс. Сильный встречный ветер заставил экипаж отклониться от намеченного маршрута. Неблагоприятные погодные условия усугубились повторным отказом одного из двигателей. Поскольку противостоять ветру с одним работавшим двигателем оказалось невозможно, в 8.00 5 августа была совершена посадка вблизи Эхтердингена. Около 15.00 налетевший грозовой шквал ударил в дирижабль с такой силой, что швартовые якоря вырвало из земли и дирижабль взмыл вверх. Два механика, находившиеся в это время в гондоле, попытались выполнить посадку, открыв газовые клапаны. Однако подхваченный новым порывом ветра LZ-4 сделал прыжок длиной около километра, после чего один из якорей снова врылся в землю, а удерживаемый им дирижабль занял вертикальное положение носом вверх. Вскоре якорь снова был вырван. При этом один из механиков выпал за борт и серьезно покалечился. В этот момент привязные канаты запутались в деревьях и появилась надежда, что дирижабль удастся надежно пришвартовать. Но внезапно под дирижаблем показалось пламя, быстро распространившееся по всей оболочке. Затем раздался взрыв, и LZ-4 рухнул на землю. В последний момент второму механику удалось выпрыгнуть из гондолы. Он остался жив, хотя и получил тяжелые ожоги.
Причиной гибели дирижабля стало воспламенение водорода, выпущенного в большом количестве при открытии газовых клапанов. Воспламенение, по-видимому, вызвала искра статического электричества, поскольку двигатели к этому моменту уже были холодные. Искра могла возникнуть и при трении газовых мешков друг о друга или о каркас дирижабля. Кроме того, воздух в этот день был сильно наэлектризован, и вертикальное положение дирижабля могло способствовать возникновению искры между корпусом и землей.
Вот как описывал это трагическое событие известный немецкий авиаконструктор Эрнст Хейнкель, свидетель происшедшего, для которого этот момент в жизни стал поворотным и привел его в авиацию.
«Начало своей жизни я отсчитываю не с того холодного январского дня, когда родился в заснеженной деревушке Грунбах, расположенной в Швабии. И не с того памятного в Германии 1888 года, известного как «год трех кайзеров», когда Вильгельм I и Фридрих III умерли, а Вильгельм II взошел на трон. Она началась двадцать лет спустя, в августе 1908 года, на полях Эхтердинга вблизи Штутгарта. Началась она, как и рождение Сфинкса, с ужасного пожара дирижабля, построенного графом Цеппелином. В тот день экстренные выпуски утренних газет извещали о том, что из Эхтердингена состоится продолжительный полет чудо-дирижабля LZ-4. Он должен был совершить полет от Боденского озера, вниз по Рейнской долине, а затем вернуться обратно. О воздухоплавании в то время я имел весьма смутное представление. Неожиданно возникшая возможность увидеть захватывающее зрелище заставила меня смириться с теми неудобствами, какие испытывал я в переполненном до отказа поезде специального назначения, следовавшем из Штутгарта в Эхтердинген. В тот день туда спешили тысячи людей: кто верхом на лошади, кто в экипажах, кто на велосипедах. Крестьяне из окрестных деревень, бросив повседневную работу, пришли пешком. Как выяснилось позже, в тот день там собралось от сорока до пятидесяти тысяч человек. Прибыв на место, я постарался пробраться как можно ближе к сигарообразному телу дирижабля, возвышавшемуся над толпой. Воздухоплавательный аппарат, придерживаемый несколькими канатами, покачивался от набегавших порывов ветра. Шли последние приготовления. В толпе слышался смех, шли оживленные разговоры. Внимание всех было приковано к чудо-дирижаблю.
Неожиданно налетевший порыв ветра сильно встряхнул дирижабль. Он резко поднялся вверх, затем ушел в сторону и ударился об одну из ветвей рядом стоящего дерева. Не только я, но и тысячи других людей, стоявших здесь, увидели, как по обшивке дирижабля замелькали голубые огоньки. Мгновенье спустя в объятиях пламени оказалась вся оболочка. Обшивка горела с ужасным шипением и треском. Каркас начал корежиться от огня. Тело дирижабля стало принимать от этого самые причудливые формы. Затем все это превратилось в пылающий шар, который рухнул на землю. Десятки тысяч людей, наблюдавших за пожаром, пришли в ужас. Крик толпы был неописуем. Я не слышал такого даже во время жесточайших воздушных бомбардировок, которым подвергалась Германия во время Второй мировой войны. Все произошло с молниеносной быстротой. В моей памяти до сих пор остались неизгладимыми некоторые эпизоды. Я еще помню лица многих людей, которые пытались притянуть к земле пылающий дирижабль, ухватившись за канаты, которыми он был привязан. Как сейчас, вижу мужчину с окладистой бородой, у которого на бедре образовалась глубокая рана от сорвавшегося стопорного якоря. И множество, множество искаженных ужасом лиц.
В какой-то момент наступившей тишины послышался голос, полный отчаяния: «Я — пропащий человек!» Все невольно посмотрели в ту сторону, откуда донесся этот возглас. Седой старик с густыми белыми усами, свисавшими по краям рта, стоял с мертвенно бледным лицом, протянув руки к горящим обломкам. Это был граф Фердинанд Цеппелин. Ему было за шестьдесят, когда он увлекся воздухоплаванием и стал строить небольшие дирижабли, подвергаясь насмешкам и увещеваниям. Наконец ему с большим трудом удалось добиться от рейхстага два с половиной миллиона марок, чтобы построить это чудо. Вместо насмешек и зубоскальства, какие порой можно слышать по поводу постигшей неудачи, из толпы послышались возгласы поддержки: «Будьте мужественным человеком, граф! Не надо паники! Выше голову, Цеппелин. Вы — великий человек!» На моих глазах человек в рабочей одежде бросил свой кошелек с деньгами в карету графа Цеппелина. Справа и слева я слышал разговоры о том, что графу надо помочь, собрав добровольные пожертвования на постройку нового дирижабля. То же самое я слышал в вагоне переполненного поезда, следовавшего в Штутгарт, в который пришлось влезть с большим трудом через окно. Прижатый к двери, я размышлял о случившемся. В памяти отчетливо стояла сцена, когда порывом ветра дирижабль бросило на дерево. Неожиданно пришла мысль, что дирижабли как летательные аппараты бесполезны. Какими бы грандиозными по величине их ни делали, они навсегда останутся игрушкой ветра. Средства, собранные на постройку нового дирижабля, будут истрачены напрасно. На память стали приходить сенсационные сообщения из газет о летательных аппаратах тяжелее воздуха, но у нас, в Германии, им не придавали значения и больше подвергали насмешкам. Обливаясь потом от духоты, царившей в вагоне, я протиснулся к окну. Свежий воздух ворвался в мои легкие. И вдруг во мне родилось непоколебимое желание с этого момента всю свою жизнь посвятить летательным аппаратам, но не легче, а тяжелее воздуха. На перрон вокзала Штутгарта вышел совсем другой Эрнст Хейнкель».
Ситуация, сложившаяся вокруг этой аварии, была уже совершенно иной, чем прежде. На Цеппелина на этот раз обрушилась не лавина насмешек, как после катастрофы LZ-2, а, благодаря поддержке кайзера Вильгельма II и имперского парламента, целая волна всенародной солидарности. Активно ведущаяся пропаганда привела к тому, что успех Цеппелина стал рассматриваться как вопрос престижа Германии, и эта тема была подхвачена националистическими кругами всех слоев общества. В течение небольшого времени в виде добровольных пожертвований Цеппелин получил 8 000 000 марок. Большая часть этих денег пошла на развитие фирмы, а часть — на субсидирование изобретателей-воздухоплавателей. Кстати, Цеппелин не забыл о своем верном партнере Теодоре Кобере и помог ему организовать в Фридрихсхафене свою фирму по производству гидросамолетов.
На стапеле был заложен LZ-5, в кормовой части корпуса которого был установлен верхний вертикальный стабилизатор. Уже первый вылет показал, что корабль вполне может показать требуемые параметры. Но становление цеппелинов продолжало сопровождаться различного рода происшествиями. 29 мая 1909 года дирижабль вылетел из Фридрихсхафена в Берлин. На борту находились 8 человек. Запас бензина составлял 2500 кг. Однако до цели дирижабль не дошел, поскольку на одном из участков попал во встречное воздушное течение. После нескольких часов борьбы с ветром, который все время усиливался, было принято решение вернуться на базу. В воздухе дирижабль находился уже более полутора суток. Запас бензина подходил к концу. К тому же начал ощущаться недостаток подъемной силы, обусловленный естественной утечкой водорода из газовых баллонов. Для пополнения оболочки водородом и заправки топливом 31 мая была произведена незапланированная посадка вблизи Геппингена. При приземлении дирижабль зацепился носовой частью за большое дерево, в результате чего повредил 4 передних газовых баллона.
После ремонта, летом 1909 года, LZ-5 заступил на армейскую службу, став первым воздушным кораблем, который смог выполнить требования военных. Дирижабль совершил успешный полет продолжительностью 38 часов, преодолев за это время 1100 км. Ему присвоили армейское обозначение Z-II (Z-первая буква фамилии Цеппелина). Однако служба Z-II была весьма недолгой. 12 апреля 1910 года после участия в военных маневрах вследствие неблагоприятных погодных условий (сильный ветер, скорость которого достигала 18 м/с) дирижабль совершил вынужденную посадку под Лимбургом. Стальным тросом LZ-5 был пришвартован к закопанному в землю грузу. Кроме того, две роты солдат посменно удерживали дирижабль с помощью привязных канатов. Тем не менее порыв ветра оборвал швартовный трос, и LZ-5 взмыл вверх. Через полчаса дирижабль упал неподалеку от Вильбурга, зацепился за деревья и полностью разрушился.
В то время у армии имелся еще один дирижабль — Z-I, так согласно армейскому стандарту обозначили бывший LZ-3, доработанный и увеличенный до объема 12 200 куб. м. Армейская система обозначения цеппелинов была достаточно запутанной. Когда более ранние дирижабли выходили из строя по причине аварий, заменявшим их присваивали «освободившееся» обозначение. Z-II поэтому появился еще раз в октябре 1911 года (в то время как заводской номер цеппелина достиг LZ-9); аналогично появился и в январе 1913 года Z-I (заводской номер — LZ-15). Такая же судьба ожидала и другие армейские дирижабли, от Z-III до Z-VIII, постепенно поставленных до начала войны. Таким образом, до 1914 года нумерация армейских цеппелинов дошла лишь до восьми, хотя на службе их побывало 11.
Цеппелин расширил свое предприятие от общества с ограниченной ответственностью до настоящего концерна, который включал в себя не только собственно разработку и строительство дирижаблей, но и завод, изготавливающий авиационные моторы «Майбах Моторенбау ГмбХ» в Фридрихсхафене, фабрику по выпуску тканей для газовместилищ «Баллонхуллен-Геселлшафт ГмбХ» в Берлин-Темпельхове. «Цеппелин-Халленбау ГмбХ» в Берлине строила эллинги, «Цеппелин Вассерштоффверке А.Г.» в Штаакене поставляла водород, «Алюминиум-Гессерей» в Фридрихсхафене и Штаакене — алюминиевые и дюралевые конструкции, «Цанрадфабрик А.Г.» в Фридрихсхафене изготавливала все механически обрабатываемые детали для приводных механизмов, управления и т. д. Большинство из этих предприятий заработали в полную мощь уже в период с 1909 до 1914 года.
Первым среди дочерних предприятий Цеппелина стало пассажирское общество ДЕЛАГ («Deutsche Luftschiffahrts Aktien Gesellschaft» — «Немецкие воздушные перевозки»), основанное в 1909 году для организации пассажирских перевозок дирижаблями. Руководил этой фирмой доктор Хуго Эккенер — известная личность в послевоенном воздухоплавании. ДЕЛАГ получила в период с 1910 по 1914 год 7 дирижаблей в транспортно-пассажирском варианте, из которых аппараты, названные «Дойчланд», «Швабен», «Виктория-Луиза» и «Ганза», выполнили большую часть работы.
В то время как самолеты не могли перевозить даже несколько человек, на борту этих дирижаблей с большим комфортом размещалось по двадцать пассажиров. В перспективе фирма планировала организовать регулярные воздушные рейсы между городами Германии. Однако вплоть до войны основную прибыль ДЕЛАГ получала от прогулочных полетов, одновременно служивших мощным средством пропаганды германских достижений в воздухоплавании. За время своей деятельности ДЕЛАГ перевезла 37 250 пассажиров без единой потери и совершила 1600 полетов. Аварии дирижаблей случались, но все они происходили тогда, когда на борту не было пассажиров. В деятельности ДЕЛАГ присутствовала и военная составляющая — доктор Эккенер и его служащие обучали экипажи первых армейских и морских цеппелинов.
Несколько слов следует сказать о дирижабле «Швабен» (заводской номер LZ-10), в конструкции которого имелись существенные отличия от ранее построенных цеппелинов. Принципиальным изменениям подверглись органы устойчивости и управления. Рули высоты были убраны из-под корпуса. В корме установили крестообразно 2 вертикальных и 2 горизонтальных стабилизатора. Непосредственно за ними располагалась коробка рулей, состоявшая из двух рулей высоты бипланного типа и двух двойных рулей направления, расположенных симметрично относительно корпуса. Кроме того, имелись еще четыре дополнительные наклонные стабилизирующие поверхности треугольной формы в плане, представлявшие собой плотную ткань, закрепленную одной стороной на продольной балке каркаса, а другой — на упорном кронштейне установки воздушного винта. Отказ от рулей высоты в носовой части и их перенос в корму повысили эффективность рулей и позволили уменьшить лобовое сопротивление дирижабля.
Под корпусом находились три гондолы: носовая и кормовая подвешивались, как и в предыдущих дирижаблях, а средняя, пассажирская, являлась составной частью продольной килевой фермы. В отличие от первых цеппелинов, где килевая ферма прерывалась в местах подвески гондолы, в LZ-10 она проходила под корпусом вдоль всей его длины. Под носовой и кормовой гондолами были установлены пневматические амортизаторы. Пассажирская гондола, рассчитанная на 24 пассажира, несколько выше и шире килевой фермы. Силовая установка состояла из трех двигателей мощностью 145 л. с. каждый, приводивших в движение 4 воздушных винта. Два передних были двухлопастные, два задних — четырехлопастные. Двигатели находились в гондолах — один в носовой, два в кормовой. Дирижабль имел полезную нагрузку 5300 кг и развивал скорость 75,6 км/ч.
Продольная килевая ферма являлась важным элементом в конструкции цеппелинов. Помимо того что она служила коридором для прохода между гондолами, в ней размещалось оборудование и грузы. Поскольку ферма жестко соединялась со шпангоутами, она передавала на них приходившие на нее нагрузки и способствовала повышению прочности каркаса и его жесткости в продольном направлении.
В первых цеппелинах килевая ферма располагалась вне шпангоутов, что было обусловлено стремлением исключить возможность попадания легковоспламеняющегося водорода в опасные в пожарном отношении зоны.
Из-за противодействия главнокомандующего военно-морскими силами гросс-адмирала фон Тирпица, только в 1911 году под давлением императора Вильгельма II и общественности цеппелин был принят на службу в качестве разведывательного, минно-заградительного и бомбардировочного средства.
На флоте цеппелины обозначали буквой L и арабскими цифрами. Первым морским дирижаблем, получившим индекс L-1, стал цеппелин с заводским номером LZ-14. Он впервые поднялся в воздух в октябре 1912 года, за ним в сентябре 1913 года последовал увеличенный L-2 (LZ-18). В этом цеппелине была усовершенствована конструкция мотогондол и система отвода выхлопных газов, что позволило переместить килевую ферму внутрь шпангоутов. Устройство килевой фермы внутри каркаса позволяло снизить лобовое сопротивление дирижабля. Кроме того, в этом случае уменьшалась общая высота дирижабля.
По мере развития конструкции цеппелинов эффективность аэродинамических рулей повышали сначала путем увеличения их площади, а затем посредством установки их в месте, наиболее удачном с точки зрения обтекания рулей воздушным потоком. Вслед за коробчатыми рулями, которые располагали за стабилизаторами, появились рули, являвшиеся непосредственным продолжением самих стабилизаторов. Впервые такие рули были установлены в 1914 году на Z-IX (заводской номер LZ-25).
На первых цеппелинах газовые баллоны делались из материалов, представлявших собой различные варианты пропитанной резиной хлопчатобумажной ткани. Все они имели слишком высокую газопроницаемость. Поэтому для изготовления газовых баллонов начали использовать семислойный бодрюш. Впоследствии стали применять бодрюшированную ткань.