金属被覆飛行船は、通常の布製の外殻ではなく、非常に薄い金属製の気密外殻を持つ飛行船である。この外殻は、デイヴィッド・シュワルツの設計のように内部に補強材が入っている場合もあれば、[1]、ZMC-2のようにモノコック構造になっている場合もある。[2]このタイプの飛行船は4機しか建造されていないことが知られており、実際に飛行したのは2機のみである。1893年に建造されたシュワルツのアルミニウム製の飛行船[3]は膨張時に崩壊した。シュワルツの2機目の飛行船[1]は1897年にベルリンのテンペルホーフで飛行し、着陸したがその後崩壊した。ZMC-2は1929年から1941年に解体されるまでの間に752回飛行した。一方、グレンデールのスレート・シティは1929年に建造されたが、一度も飛行していない。[4]
歴史
初期のデザイン
合理的な原理に基づく飛行機械の最も初期の提案の一つは、フランチェスコ・ラナ・デ・テルツィによる1670年頃の真空飛行船の設計である。彼は海面気圧を測定し、それに基づき、中空の金属球から空気をすべて抜き取った、科学的に信頼性の高い初の揚力媒体を提案した。彼が提案した高度制御方法は、現在でも広く利用されている。高度を上げるにはバラストを積載し、それを船外に投下し、高度を下げるには揚力容器の空気抜きを行うという方法である。[5]実際には、デ・テルツィの球体は空気圧で潰れてしまい、更なる開発はより実用的な揚力ガスの登場を待たなければならなかった。
金属被覆飛行船の概念は、1800年代後半にロシアのロケット理論家コンスタンチン・エドゥアルドヴィチ・ツィオルコフスキーによって再び探求された。[6]彼は10代の頃（1870年代初頭）から「全金属製の気球のアイデアは私の頭から離れなかった」と記している。[7]そして1891年までに、バロネットを必要としない可変容積の波形金属外殻飛行船の詳細な設計図を完成させた。この設計図は帝国航空省に提出され、審議のための会議が招集された。1891年、ツィオルコフスキーの模型製作のための助成金申請は、このアイデアは「実用上、大きな重要性を持つはずがない」として却下された。[8]ツィオルコフスキーは1892年に、この設計図を「Aerostat Metallitscheski」（全金属製気球飛行船）として発表した。[9] [10] [11]
同じ頃、1892年にロシア帝国陸軍省はシュワルツにサンクトペテルブルクで金属製飛行船を建造することを認めたが、費用はシュワルツが負担することとなった。[12]
シュワルツ
シュワルツの最初のアルミニウム製飛行船は1893年に[3]膨張により崩壊した。2番目の飛行船は1897年にベルリンのテンペルホーフに着陸したが、その後崩壊した[1] 。
航空機開発公社
1926年に航空機開発公社は米国デトロイトで、試作機の製造を計画していると発表した。[13]
スレート全金属飛行船
1929年にカリフォルニア州グレンデールで建造されたスレート・オールメタル飛行船は、波形アルミニウム板で作られた船体と、飛行船の先端に取り付けられた「ブロワー」からなる革新的な推進システムを備えていました。このブロワーは、船体の前方に部分的な真空状態を作り出し、機体を前進させます。[14] この遠心推進システムは後に、飛行船のゴンドラ後端に搭載された従来型のエンジンとプロペラに置き換えられました。飛行船の打ち上げを試みたとき、過熱によって発生したガス圧によって、パネルを固定するための巻き継ぎ目がほどけてしまいました。
ZMC-2
アメリカ海軍のZMC-2は、1920年代後半に建造された数少ない飛行船の一つでした。1890年代のシュワルツ飛行船と同様に、[15] ZMC-2は、応力外皮構造と統合されたフレームワークシステムを備えており、これは数十年後に民間航空機で使用された与圧胴体構造、さらにはサターンV型ロケットなどのアメリカの月ロケットの要素の先駆けとなりました。[要出典]
ZMC -2は性能と寿命の両面で成功を収めた。その製造には、後のロケットや輸送機の胴体に匹敵するリベット打ち機[16]と最終組立技術の開発が必要であった。同時に、静圧揚力を生み出すのに十分な薄さのアルミニウム外板にも対応可能でなければならなかった。 [16]船体2分割部分を単一の接合部で最終組立てるには2ヶ月以上を要した。剛性外殻への充填も同様に困難で、まず二酸化炭素を充填し、次にヘリウムを充填し、最後に残留二酸化炭素を洗浄してヘリウムを精製するという、費用と時間のかかる工程が必要であった。さらに、充填工程中の二酸化炭素の重量に耐えられるよう、船体を強化する必要があった。
LZ-132
1950年代初頭、Luftschiffbau-Zeppelin GmbHはLZ-132の建造を検討するための設計調査を委託した。[要出典] プロジェクトは中止された。
アメリカン・スカイシップ・インダストリーズ
1982年から1995年にかけて、イギリスのマン島のレン・スカイシップス社の子会社で、エアシップ・インダストリーズから分離独立したアメリカン・スカイシップ・インダストリーズは、米国で金属被覆飛行船プロジェクトを推進し、多額の政府融資を受けたものの、製品を納品することはなかった。
ヴァリアリフト飛行船
英国のヴァリアリフト・エアシップス社は、アルミニウム製のモノコック構造と内部骨格、そして特許取得済みの浮力機構を備えた静気学設計を開発した。この設計により、高高度での飛行が可能となり、現在の設計よりも高速飛行が可能になる。また、揚力を発生させるエネルギーは必要なく、機体を前進させる動力のみを必要とするため、ハイブリッド機よりも燃料消費量を抑えることができるとしている。[17] [18]
注記
- ^ abc Dooley A.193（1893年の飛行船は飛行しなかったが、1897年はベルリンで飛行した）
- ^ NASGIVM. 2006. NAS GROSSE ILE 2011年7月9日アーカイブ、Wayback Machineより
- ^ ab Dooley、A.185-A.186、Robinson、pp2-3を引用
- ^ スミソニアン協会国立航空宇宙博物館。2008年。スレート・エアクラフト・コーポレーション所蔵グレンデール市ネガ、受入番号2006-0039
- ^ Ege 1973、7ページ。
- ^ Von A. Kosmodemyansky, X. Danko. 2000. Konstantin Tsiolkovsky His Life and Work The Minerva Group, Inc., ISBN 0-89875-138-1。
- ^ コスモデミャンスキー 2000 年 18-19 ページ「1885 年、28 歳のとき、私は航空学に自分のエネルギーを注ぎ、全金属製飛行船の理論を解明しようと決意しました。」
- ^ コスモデミャンスキー 2000年 23ページ
- ^ カールツァイスAG. 2005. 『星への道』29ページ
- ^ Kosmodemyansky 2000 19-21ページ、19ページにはエンベロープを収縮させるための滑車の詳細が示され、21ページには拡大版が示されている。
- ^ アナトリー・ザック、コンスタンチン・ツィオルコフスキー Archived 2012-05-10 at the Wayback Machine
- ^ ドゥーリー A.183
- ^ 「金属で覆われた飛行船、未来の輸送機」Trove.nla.gov.au. 1926年2月27日. 2014年4月2日閲覧。
- ^ 「スレート全金属製飛行船」第101便、1929年2月27日。
- ^ ロビンソン、ダグラス・H (1973). 『空の巨人たち：硬式飛行船の歴史』ヘンリー・オン・テムズ、イギリス：フーリス社、pp. 5– 6. ISBN 978-0-85429-145-8。
- ^ ab 「NAS Grosse Ile Aircraft」Nasgi.net . 2014年4月2日閲覧。
- ^ Philpot, Mike (2012年12月11日). 「Varialift Airships イベント告知」(PDF) . aerosociety.com . ロンドン、英国:王立航空協会. 2013年5月14日時点のオリジナルよりアーカイブ(PDF) . 2013年9月23日閲覧。
- ^ Khoury, Gabriel Alexander (2012年2月). 『Airship Technology』 . Cambridge aerospace series (第2版). Cambridge; New York: Cambridge University Press . ISBN 9781107019706. OCLC 748941704.
参考文献
- Dooley、Sean C.、「材料に適応した構造形式の開発 - パート II: 付録」。 THÈSE NO 2986 (2004)、ローザンヌ連邦工科大学エコール工科大学
- Ege, L. (1973).気球と飛行船. Blandford.
- フォン・A・コスモデミャンスキー、X・ダンコ。2000年。コンスタンチン・ツィオルコフスキー著『彼の生涯と仕事：彼の生涯と仕事』ミネルヴァ・グループ社、ISBN 0-89875-138-1
- https://www.varialift.com
