Sotva se člověk dokázal vznést nad zemský povrch v gondole balónu naplněného ohřátým vzduchem nebo plynem lehčím než vzduch, už se mu znelíbilo být jen hříčkou větru. Sice zvládl poněkud měnit směr letu pomocí poznatku, že směr větru je v různých výškách různý, ale stále šlo jen o pasivní unášení větrem.
Technici i fantastové vymýšleli, jak se osvobodit z jeho područí. Objevil se návrh zapřáhnout do balónu spřežení ptáků (tohle podrobně zpracované se objevilo v Německu ještě v roce 1899 a bylo patentováno!).
Již bratři Montgolfiérové uvažovali o vytvoření otvoru o průměru 35 cm v boku balónu. Uvažovali správně, že unikající horký vzduch by reaktivní silou pohyboval balónem; neměli by ale dostatečné zdroje k výrobě takového množství horkého vzduchu.
Roku 1783 navrhl francouzský přírodovědec Bulliard pohon balónu zpětnými rázy několika děl, odpalovaných neustále jedno za druhým. Němeček ve své knize Vojenská letadla glosoval tuto informaci slovy "... jak daleko byl od pulzačních motorů čtyřicátých let našeho století?" (vlastním výtisk z r. 1974)
Kombinace plachet a brzdných lan byla snahou aktivně využít síly větru k pohonu balónu žádaným směrem podobně jako u plachetní lodě; údajně umožnila odchylku od směru větru až 30 stupňů, ale při Andrého letu k pólu v roce 1897 nepřesvědčila.
Vznikly návrhy aktivního pohonu balónu-vesly a potom vrtulemi.
V počátcích snah o řízený let balónu již lidstvo znalo strojní pohon, technici naučili páru otáčet hřídelí, ale parní stroj v tehdejší podobě byl naprosto nevhodný pro použití ve vzduchoplavectví. Proto byla jediným použitelným motorem staletími ověřená lidská síla.
Lidská síla
Historie řiditelného balónu se může odvíjet od data 24. ledna 1784. V ten den Jacques Brisson, člen Akademie v Paříži, přečetl před touto společností pojednání o řiditelném balónu a metodách, využívaných při jeho pohonu. Uvedl, že balón by měl být válcového tvaru s kuželovými konci, poměr průměru k délce by měl být jedna ku pěti nebo jedna ku šesti a že větru by měla být nastavena nejmenší čelní plocha balónu. Navrhl, že balón by měl být poháněn vesly, ačkoli se nezdál být nijak optimistický v tom, že by lidská síla byla k pohonu balónu dostatečná. Nakonec se odkazoval na použití různých proudů v atmosféře ležících nad sebou.
V roce 1784 objednal Ludvík Filip II., vévoda z Chartres, vzducholoď u bratří Robertů, mechaniků v Paříži. Vzducholoď byla postavena v parku St. Cloud. Měla eliptický tvar a objem 850 m3; byl u ní použit balonet ženijního poručíka, matematika a inženýra Meusniera a plachtové směrové kormidlo. Plynová komora byla vybavena dvojitým obalem, aby vzducholoď mohla cestovat na dlouhé vzdálenosti bez ztráty plynu. K jejímu pohonu byla určena vesla; experimenty prokázaly, že s dvěma vesly o průměru listu 1,82 m byl získán tah 41 kp (400 N) a se čtyřmi vesly 63,5 kp (623 N).
Vzducholoď poprvé vzlétla ze St. Cloud 6. (jiný zdroj uvádí 15.) července 1784. V gondole byli vévoda z Chartres, bratři Robertové a M. Collin-Hullin. V obalu nebyl instalován plynový ventil; při výstupu se obal dostal na hranici roztržení, když jej vévoda z Chartres duchapřítomně prořízl. Vzducholoď přistála po 45 minutách letu v parku Meudon.
Podruhé vzducholoď vzlétla 19. září, tentokrát bez vévody z Chartres. Podle zprávy bratří Robertů se jim podařilo dokončit elipsu a pak letěli dále ve směru větru bez použití vesel. Nakonec jejich použitím poněkud odchýlili svůj kurs a po 6 hodinách 40 minutách přistáli u Bethune, 186 km od Paříže.
Když byla v roce 1870 Prusy obležena Paříž, byl členem Výboru obrany Paříže stavitel lodí Henri Dupuy de Lôme; byl pověřen stavbou řiditelného balónu, který by byl schopen se do města vrátit (z města odletělo 67 volných balónů), a dostal od Výboru na stavbu zálohu 40 000 franků. Konstrukci obalu svěřil vzduchoplavci Yonovi a sám stavěl gondolu.
Vzducholoď byla připravena k vyzkoušení až 2. února 1872, rok po podepsání příměří. Měla vřetenovitý tvar o délce 34 m, průměru 14,8 m a objemu 3450 m3. Uvnitř obalu byl balonet o objemu 170 m3; vzduch pro jeho plnění byl dodáván ručním čerpadlem. Pod obalem byla zavěšena gondola pro čtrnáct osob, na lanovém systému zavěšení gondoly bylo pod zádí obalu rovněž zavěšeno plachtové směrové kormidlo. Vzducholoď byla poháněna ručně roztáčenou dvoulistou tlačnou vrtulí o průměru devět metrů; vrtulí otáčelo osm mužů, střídajících se ve čtyřčlenných skupinách po půl hodině. Při odhadu výkonu jednoho muže na 180 W byla vzducholoď poháněna výkonem 1440 W (2 k). Dokázala vyvinout rychlost asi 10 km/h a "odchýlila se 12 stupňů od větru".
Vzducholoď odstartovala z pole u Vincennes a přistála v Noyonu. V době rozvoje pohonných strojů všeho druhu byl její pohon krokem zpět, ale přesto nebyla horší než vzducholoď Giffardova-nesla dokonce více osob.
Parní stroj
V roce 1852 postavil francouzský inženýr Jules Henri Giffard malý a poměrně lehký parní stroj a umístil jej do gondoly vzducholodě. Ta byla dílem vzduchoplavce Goddarda; měla ogivální tvar, délku 44 m, největší průměr 12 m a objem 2500 m3. K síti obalu byla upevněna 20 m dlouhá tyč, na ní byla zavěšena gondola. Na konci tyče bylo upevněno trojúhelníkové plachtové směrové kormidlo. Suchá váha parního stroje a kotle byla 158 kg, přidala se váha vody a koksu na vytápění kotle (60 kg). Stroj měl výkon 3 k (2,2 kW) a poháněl třílistou tlačnou vrtuli o průměru 3,3 m, konající 110 ot./min. Odtah spalin z kotle byl namířen dolů a byla do něj zavedena výfuková pára; mělo se tak zamezit ohrožení balónu jiskrami. Maximální rychlost vzducholodě byla asi 10 km/h.
Vzducholoď vzlétla 24. září 1852 z pařížského hipodromu a letěla do Elancourtu; urazila dráhu 27 km. Malý výkon motoru nedovolil Giffardovi vrátit se na místo vzletu-vzducholoď nedokázala překonat ani slabý vítr; nicméně Giffard se vzducholodí zakroužil, což prokázalo možnost řízeného letu v klidných podmínkách.
Elektromotor
Další motor, použitý vzduchoplavci, byl motor elektrický. Byl daleko pohotovější k provozu, než parní stroj, a snad vzbudil ve vzduchoplavcích domněnku, že jeho měrný výkon bude příznivější než u parního stroje.
V roce 1883 postavili bratři Albert a Gaston Tissandierové vzducholoď o délce 28 m, největším průměru 9,20 m a objemu 1060 m3. V gondole byl umístěn elektromotor od firmy Siemens; vážil 55 kg, dával výkon 1,5 k (1,1 kW) a roztáčel přes redukční převod dvoulistou tlačnou vrtuli o průměru 2,8 m, konající 180 ot./min. Byl napájen baterií 24 Grenetových článků; ty poskytovaly energii pro let v délce 2,5 hodiny.
Vzducholoď poprvé vzlétla 8. října 1883; vykonala dvacetiminutový let, při kterém měla dosáhnout rychlosti 4 m/s (14,4 km/h).
Je zajímavé, že tuto hodnotu uvádí i Jules Verne ve své knize Robur Dobyvatel.
Druhý let proběhl 26. září 1884; bratři Tissandierové při něm měli přelétnout nad celou Paříží.
Výkon bratří Tissandierů zásadním způsobem překonali Charles Renard a Arthur Constantin Krebs, vynálezci a armádní důstojníci, se svou vzducholodí La France. Vzducholoď byla 50,3 m dlouhá, měla maximální průměr 8,2 m a kapacitu 1 869 m3. V obalu byl balonet o objemu 438 m3. Pod obalem byla zavěšena dlouhá a štíhlá gondola o délce 33m, šířce 1,4 m a výšce 1,8 m, sestavená z bambusových rámů, potažených hedvábím. V gondole byl namontován Krebsův elektromotor o výkonu 7,5 k (5,6 kW), napájený z baterie 32 Grenetových článků o celkové váze 435 kg. Motor poháněl přes redukční převodovku dvoulistou tažnou vrtuli o průměru 7 m; vrtuli bylo možno naklonit směrem vzhůru, aby při přistání nedošlo k poškození listů. Motor byl později nahrazen silnějším o výkonu 8,5 k (6,3 kW), s nímž vzducholoď dosáhla rychlosti 23 km/h. Gondola byla opatřena posuvným závažím pro vyrovnání případného posunu těžiště.
Vzducholoď poprvé odstartovala 9. srpna 1884 ze vzduchoplaveckého arzenálu v Chalais-Meudonu. Zamířila na jih k nedalekému Villacoublay, tam opsala smyčku a zamířila zpět na sever. Let byl dlouhý pouhých 8 km a trval 23 minuty, ale skončil tam, kde začal. První vzducholoď hodná tohoto jména se vrátila na místo startu.
Do 23. 09. 1885 vzlétla La France ještě sedmkrát, z toho pětkrát se vrátila do místa startu.
Zpráva o jejím úspěchu oblétla svět a podnítila novou vlnu zájmu o řiditelné balóny.
Výbušný motor
Ukázalo se, že elektřina také není ideálním pohonným médiem; napájecí články byly těžké a jejich možnosti omezené. Doba však přinesla další motor-výbušný.
V roce 1872 postavil a vyzkoušel německý inženýr Paul Haenlein v Brně první vzducholoď, poháněnou výbušným motorem. Vzducholoď byla dlouhá 50 m, měla největší průměr 9,1 m a objem 2400 m3; byla konstruována jako poloztužená. Byla naplněna svítiplynem, který sloužil zároveň jako palivo pro Lenoirův plynový motor. Čtyřválcový motor o objemu válců 19,2 l, vážící 233 kg, dával při spotřebě cca 7 m3 plynu za hodinu trvalý výkon asi 4 k (3 kW) a roztáčel vrtuli o průměru 4,6 m, konající 40 ot./min.
Aby byl udržován stálý tlak v obalu vzducholodě, byl spotřebovaný plyn nahrazován vzduchem, čerpaným do balonetu. Právě nosné médium určilo Brno jako vhodné místo pro pokusy-mělo městskou plynárnu, výkonný zdroj svítiplynu.
Vzducholoď vzlétla 13. prosince 1872. Pokusy, během nichž byla přidržována na volných lanech ve výši 20 m, prokázaly úplnou řiditelnost vzducholodě; ta dosáhla podle Haenleinova odhadu rychlosti letu 19 km/h. Volný let nebyl uskutečněn, protože došly finanční prostředky (podle jednoho zdroje Haenlein odmítl plnit požadavky svého finančníka a ten přestal pokusy financovat).
Použitý typ motoru měl tu nevýhodu, že vyžadoval buď plynový generátor nebo velkou kapacitu pro ukládání plynu, obojí činí celkovou hmotnost pohonné jednotky mnohem větší než u benzínového motoru.
David Schwarz sice nepostavil první vzducholoď, poháněnou benzínovým motorem, postavil však první ztuženou vzducholoď s tímto pohonem; proto si určitě zaslouží zmínku.
Těleso vzducholodě mělo kostru z hliníkových žeber a potah z hliníkové fólie tloušťky cca 0,2 mm. Zašpičatělá přední část tělesa byla dlouhá 11 metrů, střední válcovitá část byla dlouhá 24.32 metrů a zadní část tvaru polokoule byla dlouhá 3 metry. Celková délka vzducholodě byla 38.32 m a objem byl asi 3700 m3. Těleso bylo rozděleno na 13 oddělení, naplněných vodíkem; pravděpodobně v nich byly plynové vaky. Gondola vzducholodě byla vyrobena z tenkých hliníkových plechů a byla zavěšena na čtyřech vzpěrách, které byly připojeny ke dvěma silným vzpěrám kostry tělesa vzducholodě.
V gondole byl uložen benzínový motor Daimler N-čtyřválec o objemu 4,4 l a výkonu 16 k; vážil asi 400 kg. Poháněl čtyři vrtule. Na každém boku tělesa byla jedna vrtule o průměru 2 m, poháněná hnacím řemenem. Hlavní vrtule měla průměr 2,6 m a byla umístěna za gondolou vzducholodě. Tato vrtule byla také poháněna hnacím řemenem; bylo ji možno natáčet, což umožnilo řízení vzducholodě. Čtvrtá vrtule byla přímo pod gondolou a byla poháněna dlouhou hřídelí. Tato vrtule měla podporovat stoupání a klesání vzducholodě. Motorový výfuk byl instalován tak, aby odváděl výfukové plyny co nejvíc od tělesa vzducholodě.
Hmotnost vzducholodě byla 3 560 kg, odhadovaná rychlost byla 25 km/h a vzducholoď mohla dosáhnout výšku nejméně 250 metrů. Vztlaková síla vzducholodě byla 3800 kg. To znamená, že vzducholoď mohla nést jednu osobu a 130 kg zátěže.
Schwarz se nedožil letu své vzducholodě, zemřel náhle 13. ledna 1897. Zkušební let v Tempelhofu se konal 3. listopadu 1897; Schwarzova manželka Melanie nemohla dlouho najít pro zkušební let pilota, nakonec se (údajně za slušný honorář) přihlásil bývalý poddůstojník pruského vzduchoplaveckého oddělení Ernest Jagles. Let probíhal zpočátku velmi dobře. Vzducholoď vystoupala v několika kruzích do výšky 460 metrů, prováděla obraty, které z hlediska ovladatelnosti vyžadovala armáda. Pak spadl hnací řemen jedné vrtule. Jagles ztratil nad vzducholodí kontrolu, zpanikařil a začal příliš rychle vypouštět nosný plyn. Vzducholoď narazila do země a rozbila se.
Schwarzova manželka neprosadila další pokračování projektu, i když první reakce armády na pokus byly příznivé.
V literatuře je rozebírána možnost ovlivnění pozdějších konstrukcí hraběte Zeppelina Schwarzovou vzducholodí. Uvádí se, že hrabě Zepelin použil koncepci, že získával informace pokoutně od Schwarzova dodavatele konstrukčních dílů i že koupil plány a patenty od Schwarzovy manželky (za 15 tisíc marek).
Literatura:
Němeček, Václav: Vojenská letadla 1
Whale, George: British Airships: Past, Present and Future
http://www.thehistoryforum.com/airships/henri_giffard/
http://www.centennialofflight.gov/essay ... e/LTA6.htm
http://www.pilotundluftschiff.de/Krebs.htm
http://croatian-treasure.com/schwarz.html
http://vzduchol.sweb.cz
en.wikipedia.org
cs.wikipedia.org
a pomoc radou i skutkem kolegy kopapaky
Béřu vše z latiny, franštiny, apod. Nová krev vše bere z němčiny a angličtiny.
.
