Дирижабли на войне

В каждой гондоле первоначально устанавливалось по одному восьмицилиндровому рядному дизельному двигателю Бердмор «Торнадо» водяного охлаждения. Предполагалось, что двигатели будут развивать мощность 700 л. с. каждый, однако действительная мощность оказалась всего 685 л. с. при 1000 об/мин. Первоначально предполагалось поставить металлические винты с изменяемым шагом, однако во время испытания обнаружилось, что пустотелые металлические лопасти этих винтов (диаметром 5 м) не выдерживают высоких вращательных моментов. Поэтому их заменили на деревянные.

Один из двигателей имел реверсивный винт для торможения и обратного хода. Вначале предполагалось сделать реверсивным двигатель кормовой моторной гондолы, однако потом от этого отказались, так как задний двигатель давал возможность использовать струю потока от винта кормового двигателя для усиления эффективности оперения при маневрировании. Запуск двигателей производился при помощи 40-сильных бензиновых моторов «Рикардо», снабженных передачей «Бендикс». Из четырех вспомогательных пусковых моторов два могли служить также для перекачки горючего и водяного балласта из одного бака в другой.

Вся винтомоторная группа на дирижабле R.101 оказалась очень перетяжеленной. В процессе строительства и испытания моторов пришлось некоторые части заменить другими. В результате вес всей винтомоторной группы составил 21 т — на 8 т больше, чем планировалось. Горючее помещалось в баках емкостью по 1020 и 610 л каждый. Большинство баков располагались в районе главных шпангоутов дирижабля, часть — подвешивались к пассажирским платформам. Это было сделано с целью компенсировать (путем перекачки части горючего в эти баки из других) облегчение веса соответствующего отсека при уменьшении количества пассажиров на корабле. Общая емкость баков была рассчитана на 29 т горючего.

Баки для балласта, делились на две группы: одна, рассчитанная на 8 т водяного балласта, и другая — на 7 т. Баки первой группы были устроены так, что могли быстро сбрасывать весь содержащийся в них водяной балласт. Дно этих баков снабжалось поворачивающимся диском. При его повороте, примерно на 1/7 окружности, он опускался, оставляя открытым отверстие в 306 мм в диаметре, через которое бак быстро опорожнялся. Баки другой группы, рассчитанные на 7 т водяного балласта, по своему устройству не отличались от баков для тяжелого горючего и для увеличения радиуса действия дирижабля могли также заполняться горючим. На случай очень продолжительного полета предполагалось заполнять горючим и баки для балласта первой группы. Водяной балласт также мог перекачиваться из одного бака в другой для поддержания продольной устойчивости дирижабля. Благодаря такой системе перекачки дирижабль мог на стоянке выгрузить и горючее, и балласт почти в любом месте вдоль каркаса.

Приведенное выше описание относится к первой версии дирижабля R. 101. Корабль оказался слишком перетяжеленным и был явно непригоден из-за малой полезной грузоподъемности для тех больших перелетов, на которые он рассчитывался. Было решено увеличить полезную нагрузку дирижабля путем вставки в каркас еще одного добавочного отсека с газовым баллоном объемом в 14 000 куб. м. Собственный вес этого отсека составлял 10 т, так что выигрыш в подъемной силе получался приблизительно в 5 т. Кроме того, парашютообразые сети для газовых баллонов были по всему дирижаблю несколько ослаблены, благодаря чему газовые баллоны, прилегая ближе к стенкам каркаса, заняли каждый несколько больший объем. Это дало выигрыш в подъемной силе в 4 т. Сокращение числа пассажирских кабин и демонтаж некоторых конструктивных частей дирижабля увеличили подъемную силу еще на 3 т. Таким образом, общий выигрыш в подъемной силе приблизительно равнялся 12 т. Длина нового вставленного в каркас отсека составляла 20 м, так что удлинение дирижабля увеличилось до 6 м и корабль стал фактически совершенно иной формы, чем те модели, которые подвергались очень длительным и полным испытаниям в аэродинамической трубе Национальной физической лаборатории. Несмотря на увеличение полезной подъемной силы, собственный вес дирижабля все же составил 72 % от полной подъемной силы. Моторы на дизельном топливе развивали мощность значительно меньшую, чем предполагалось. В результате этого, а также из-за изменения формы корпуса дирижабль мог развивать крейсерскую скорость не выше 90 км/ч.

Строительство этого гиганта завершилось 12 октября 1929 года. На 4 октября 1930 года был назначен первый торжественный полет в Индию: так планировалось открыть британские воздухоплавательные пассажирские перевозки. В Кардингтоне собрались все сливки британского высшего общества, чтобы стать свидетелями столь знаменательного события. На борту R.101 находилась команда в составе 42 человек и 12 пассажиров, среди них — министр воздушного флота Томпсон и другие высшие чины министерства.

В 18.36 дирижабль отправился в сверхдальний перелет. Метеорологические условия были неблагоприятными. Дирижабль летел на высоте 500 м под нижней кромкой облаков. Шел сильный дождь. В 19.35 R.101 снизился до 300 м и продолжал полет на этой высоте. В 2 часа ночи 5 октября дирижабль находился над северной частью Франции в районе Бове. Дул сильный юго-восточный практически встречный ветер со скоростью 60 км/ч, при порывах — до 80 км/ч, который уменьшал путевую скорость дирижабля почти до 30 км/ч. Продолжал идти сильный дождь. Порывы ветра вызывали сильные продольные колебания и боковую качку корабля, что приводило к потере газа через газовые клапаны (следует отметить, что R.101 ранее никогда не летал в таких сложных погодных условиях).

В 2.05 вследствие разрыва переднего газового баллона R.101 резко опустил нос и в течение 30 секунд быстро снижался. Отрицательный дифферент усугубился перемещением газовых баллонов к корме, а также перетеканием водорода, выходившего из разрушенного баллона, в хвостовую часть дирижабля. R.101 плохо слушался рулей, тем не менее путем отклонения руля высоты удалось восстановить его горизонтальное положение. Была отдана команда на уменьшение режима работы двигателей и сброс балласта. Но практически одновременно с ней R.101 вторично опустил нос, в результате чего столкнулся с лесистым холмом. Удар был несильным вследствие невысокой скорости полета. Однако от искры, возникшей, видимо, в поврежденной электросистеме, воспламенился водород. Последовавший за этим взрыв уничтожил дирижабль. Погибло 48 человек.

Целесообразно более подробно рассмотреть некоторые этапы постройки и испытаний R.101, поскольку это позволит выявить характерные факторы, обусловившие причины катастрофы. При постройке оказалось, что дирижабль значительно перетяжелили. Вместо ожидаемых 60 т его полезная нагрузка была близка к 35 т. Это перетяжеление во многом объяснялось использованием тяжелых дизельных двигателей, которые к тому же не могли развивать свою расчетную мощность 700 л. с. из-за возникавших при больших оборотах вибраций. Первоначально планировали установить на все двигатели винты изменяемого шага, но так как они разрушались при испытаниях на стенде, от них отказались. Взамен этого один из пяти двигателей был оборудован реверсивным винтом, привод которого дополнительно утяжелил силовую установку. В результате ее масса достигла 21 т.

Для облегчения дирижабля с него сняли часть оборудования, в том числе проволочные сети, ограничивавшие перемещение газовых баллонов. В результате этого освобожденные от сдерживавших связей баллоны получили возможность перемещаться вперед и назад на значительное расстояние. Вместе с ними перемещался и центр подъемной силы. Поэтому R.101 стал неустойчивым в продольном направлении. Если он двигался с поднятым или опущенным носом, то при этом дифферент имел тенденцию не уменьшаться, а возрастать (по абсолютной величине). Это существенно усложняло пилотирование, и штурвальному по рулю высоты приходилось непрерывно отслеживать изменение направления дирижабля.

Снятие проволочных ограничителей привело также к многочисленным повреждениям газовых баллонов. При перемещении они терлись друг о друга и об элементы конструкции, в результате в них образовывалось большое число отверстий, через которые непрерывно утекал несущий газ.

Утечка газа происходила и через слишком чувствительные газовые клапаны, которые регулярно открывались, несмотря на то что дирижабль в испытательных полетах не летал на высотах, где должен был происходить автоматический выпуск водорода через эти клапаны. Из-за непрерывной потери газа для уравновешивания дирижабля приходилось сбрасывать большое количество балласта. Непрочной была внешняя обшивка R. 101, которая неоднократно рвалась на больших участках.

Что же касается испытаний дирижабля, то они проводились далеко не в полном объеме. После гибели R.38 английские специалисты в области воздухоплавания считали, что до выполнения сверхдальних перелетов дирижабли должны подвергаться 150-часовым летным испытаниям, включавшим в себя скоростные испытания и 48-часовой полет в неспокойной атмосфере. R.101 налетал только 102 часа. При этом он не выполнил 48-часовой полет и не прошел скоростные испытания.

Кроме того, все эти мероприятия проводились до увеличения объема R.101.

После введения дополнительного отсека было выполнено всего 2 полета, наиболее продолжительный из которых составил чуть более 16 часов. Причем из-за неисправности в одном из двигателей и в этом 16-часовом полете не проводились скоростные испытаний. К тому же поскольку полет проходил в спокойной атмосфере, не вызывавшей изменение положения продольной оси дирижабля и вращение дирижабля вокруг этой оси, практически невозможно было сделать заключение об устранении выявленных в предыдущих полетах недостатков, связанных с работой газовых клапанов и перемещением газовых баллонов. Несмотря на все это и не принимая во внимание неблагоприятный прогноз погоды на ближайшие несколько суток, было решено одобрить перелет в Индию. Скоростные испытания намеревались провести вскоре после отплытия из Кардингтона. Предполагалось, что в случае неудовлетворительных результатов R.101 вернется на базу.

Таким образом, основной технической причиной катастрофы явилась чрезмерная потеря газа как через поврежденный газовый баллон, так и через газовые клапаны. Были и ошибки пилотирования. Во-первых, R.101 шел на слишком малой высоте, что при имевшей место недостаточной продольной устойчивости было крайне опасно. Во-вторых, помимо снижения скорости спасительным для дирижабля мог стать своевременный сброс балласта, особенно носового, что позволило бы возвратить дирижабль в режим горизонтального полета и прекратить спуск. Но сделать это не удалось. В-третьих, практически весь носовой балласт к моменту катастрофы был израсходован.

Кроме того, в этой катастрофе большую роль сыграло форсирование старта дирижабля. Несмотря на то, что многие недостатки R.101, выявленные в процессе испытаний, так и не были устранены, полет состоялся.

Даже после этого трагического случая правительство продолжало поддерживать летные эксперименты с участием R.100 и с энтузиазмом отнеслось к новому проекту «Ройал Эйршип Уоркс», названному R.102. Только достигший в это время своего пика экономический кризис заставил британские власти перейти к постепенному свертыванию этих планов. Наконец, осенью 1931 года было официально заявлено о прекращении финансирования воздухоплавательных программ. В ноябре 1931 года фюзеляж R.100 продали на металлолом.