Петр Ионов - Дирижабли и их военное применение
Примечание. Вместо моторов Юпитер на Дорнье ДХ поставлены 12 моторов в 600 л. с. каждый с водяным охлаждением, таким образом общая мощность моторов равна 7 200 л. с.
3. Подъемная сила водорода при нормальных условиях; должна быть не менее 1180 г на 1 куб. м объема.
4. Содержание чистого водорода должно быть не менее 98 %.
5. Водород должен гореть несветящимся слабосиневатым пламенем, спокойно, без взрывов.
Способы добывания.
1. Абсолютно чистый водород получается гидролитическим способом путем разложения водой водородистого кальция.
2. Посредством разложения водяного пара раскаленным железом (способ Дальвина-Флейшера). Этот способ самый распространенный и дешевый.
3. Путем разложения углеводородов нефти в парообразном состоянии действием раскаленного кокса (способ Вольтер-Ринкера).
4. Электролизом хлористых солей, перерабатываемых в сухие щелочи. Водород при этом способе получается как побочный продукт в очень чистом виде. Способ этот также дешевый.
5. Действием алюминия и других металлов на растворы едких щелочей.
Гелий. Одноатомный элемент, относится к семейству так называемых «благородных» газов, стоящих в нулевой группе менделеевской таблицы; атомный вес — 3,99; плотность по отношению к воздуху — 0,137:1 куб. м химически-чистого гелия при 0° и 760 мм давления весит 0,1785 кг (гелий в 7,2 раза легче воздуха и в 2 раза тяжелее водорода); подъемная сила 1 куб. м гелия при тех же условиях — 1,114 кг (т. е. 92,6 % от подъемной силы водорода). Гелий — газ без цвета и запаха, вполне инертен в химическом отношении, не горюч и не поддерживает горения, не входит ни в одно из известных химических соединений и не принимает никакого участия в химических реакциях, мало растворим в воде, совершенно нерастворим в бензине и алкоголе. Гелий с трудом превращается в жидкое состояние (впервые жидкий гелий был получен в 1907 г. Каммерлинг-Оннесом путем охлаждения гелия до температуры -258° жидким водородом, кипевшим под пониженным давлением); в этом виде гелий подвижен, бесцветен и является самой легкой после водорода жидкостью. Поверхностное натяжение жидкого гелия слабое; наибольшая плотность — 0,1459 при температуре -270,6°. Теплопроводность гелия при 0° по опытам Шварца 0,0003386. Из всех газов после неона гелий — лучший проводник электричества; его диэлектрическая крепость — 18,3 (для неона — 5,6, для воздуха 4, - 19).
Извлечение гелия из воздуха (обычно методами фракционировки жидкого воздуха) ввиду малого процентного содержания его, а также ввиду сложности отделения гелия от других газов, например неона (неона в воздухе в 3 раза больше, чем гелия), имеет только лабораторный характер. В минералах гелий находится в окклюдированном состоянии, будучи заключен в мелких порах минерала.
Применением гелия устраняется опасность воспламенения газа в дирижаблях, а также достигается возможность помещать моторы не в подвесных гондолах, как обычно, а внутри оболочки, что значительно уменьшает лобовое сопротивление и следовательно увеличивает скорость корабля. Благодаря более медленной, чем у водорода, дифузии гелия через оболочку подъемная сила дирижабля сохраняется лучше. Большое преимущество гелия — возможность легкой очистки уже использованного газа от загрязняющих его примесей, что достигается путем пропускания его через специальные очистительные аппараты.
Помимо воздухоплавания гелий применяется в сравнительно небольших количествах и в других областях техники, а также для научных исследований, в частности для изучения различных процессов и свойств тел при очень низких температурах (испарением жидкого гелия достигнута температура -272,1°). Богатые источники гелия находятся в Америке. Главные из них — в Техасе. Запасы американских источников гелия определяются в 50 млн. куб. м при годовом выходе 1,6 млн.
Способы добывания. Чистый гелий добывается из природного газа путем отделения других газовых примесей. Это достигается снижением их при низких температурах.
Светильный газ. Получается как результат сухой перетонки каменного угля и является первым газом, который был употреблен для аэростатов.
Светильный газ чрезвычайно горюч и тяжелее водорода, почему почти не употребляется для наполнения дирижаблей и идет лишь для наполнения сферических аэростатов как наиболее дешевый из газов, употребляемых в воздухоплавании.
Глава IV
Наземное оборудование стоянок дирижаблей
Наземное оборудование имеет очень большое значение в смысле своего влияния на развитие воздушных сообщений на дирижаблях. Недаром известный английский специалист по воздухоплаванию Денистуан Берней в своей книге «Мир, воздух и будущее» говорит: «Проблема хранения дирижаблей и ухода за ними является ключом ко всему их развитию, и будущее дирижабля в значительной степени (если не полностью) зависит от успешного ее решения».
Эти трудности хранения дирижаблей и ухода за ними на земле происходят от того, что дирижабль, несмотря на свою колоссальную поверхность и массу, доходящую до 150 т и больше, находится во взвешенном состоянии в окружающей землю атмосфере (рис. 26).
Рис. 26. Посадка дирижабля на поле.
Большие современные дирижабли для ввода и вывода из элинга при отсутствии соответствующей механизации требуют команду в 600–700 человек[13]. Кроме того эти операции возможны только при ветре, не превышающем примерно 16 м/сек и дующем параллельно оси элинга.
При значительном боковом ветре ввести или вывести дирижабль становится совершенно невозможным. Выходом из положения в этом отношении являются поворотные элинги, которые немцы строили еще в империалистическую войну. Однако построить вращающийся элинг при его большой величине и громоздкости — задача чрезвычайно сложная и дорогостоющая.
На ряду со строительством элингов в последнее время получило широкое распространение строительство причальных мачт. Прочность современных дирижаблей такова, что позволяет удерживаться на причальной мачте дирижаблю при очень неблагоприятных метеорологических условиях. Недостатком такого хранения дирижаблей является их более скорое изнашивание, чем при хранении в элинге.
В настоящее время элинги надо рассматривать главным образом как доки для дирижаблей, где они строятся и ремонтируются. Возможно, что причальные мачты будут в дальнейшем нормальным местом причала и стоянки дирижаблей.
Главные требования к элингам для современных дирижаблей заключаются в следующем.
1. Элинги должны быть по своей форме удобообтекаемы. Это необходимо не только для уменьшения давления ветра, но и для того, чтобы при ветре не образовывались завихрения вдоль элинга, что крайне усложняло бы ввод и вывод дирижаблей.
2. Вблизи элинга не должно быть никаких других зданий.
3. Электрическая проводка должна итти подземным кабелем.
4. Ворота элинга в открытом виде должны принимать удобообтекаемую форму, не создающую завихрений при ветре.
5. Для ввода и вывода дирижаблей элинг должен иметь специальное механическое оборудование.
6. Желательно делать элинги вращающимися.
7. На элингах желательно устройство причальных мачт, на которых бы дирижабли могли оставаться при метеорологических условиях, препятствующих вводу дирижабля в элинг. Устройство мачты должно предусматривать возможность перевода дирижабля в элинг без отцепки, когда это станет возможным по условиям погоды.
Стоимость постройки современных элингов примерно в 10 раз дороже стоимости постройки причальных мачт. Для иллюстрации современного элингостроения приводим данные о новых американских элингах, построенных для американских дирижаблей-гигантов ZRS-4 и ZRS-5.
О размерах этих элингов, строящихся в Акроне, в штате Огайо (САСШ), можно судить по следующей сравнительной табл. 18.
Таблица 18
Элинги дирижаблей САСШ Длина Ширина Высота в метрах 1. Элинг в Беловельте (штат Иллинойс) 247,1 45,73 45,73 2. Элинг в Лекхёрсте 245 80,5 52,5 3. Элинг в Акроне 358,3 99,12 64,35Таким образом в элинге для дирижаблей ZRS можно поместить один из высочайших небоскребов Нью-Йорка «Вульворт».
Скелет элинга состоит из 13 параболических ярусов, соединенных системой вертикальных и горизонтальных скреплений и покрытых обшивкой (рис. 27). Ворота элинга с обоих его концов сделаны из изогнутых стальных ребер. Большая тяжесть и большие усилия, которым эти двери подвержены, потребовали для их устройства специальных сортов стали. На постройку каждого яруса остова элинга шло 360 т наилучшей английской стали. Ворота, несмотря на свою исключительную тяжесть, помещены на стальные тележки, движущиеся по рельсам при помощи мощных электрических двигателей.
