Un dirigible rígido es un tipo de dirigible (o dirigible) en el que la envoltura está sostenida por un marco interno en lugar de mantenerse en forma por la presión del gas de elevación dentro de la envoltura, como en los dirigibles (también llamados dirigibles de presión) y los dirigibles semirrígidos . [1] [2] Los dirigibles rígidos a menudo se denominan comúnmente Zeppelines , aunque técnicamente esto se refiere solo a los dirigibles construidos por la empresa Luftschiffbau Zeppelin .
En 1900, el conde Ferdinand von Zeppelin realizó con éxito el primer vuelo de su primer dirigible; rápidamente le siguieron otros modelos. Antes de la Primera Guerra Mundial , Alemania era líder mundial en este campo, en gran parte atribuible al trabajo de von Zeppelin y su compañía Luftschiffbau Zeppelin. Durante el conflicto, los dirigibles rígidos se encargaron de varias tareas militares, que incluyeron su participación en la campaña de bombardeo estratégico de Alemania . Se produjeron y emplearon numerosos dirigibles rígidos con relativo éxito comercial entre la década de 1900 y finales de la década de 1930. El apogeo del dirigible rígido terminó abruptamente con la destrucción del Hindenburg por un incendio el 6 de mayo de 1937. El desastre no solo destruyó el zeppelín más grande del mundo, sino que la película causó un daño considerable a la reputación de los dirigibles rígidos en general. Varias naciones habían puesto fin a sus programas de dirigibles rígidos militares después de graves accidentes a principios de la década, pero las preocupaciones generalizadas de seguridad pública a raíz del desastre del Hindenburg llevaron a varias naciones a dejar en tierra de forma permanente sus dirigibles rígidos existentes y a desecharlos en los años siguientes.
Los dirigibles rígidos están formados por un armazón estructural cubierto normalmente de tela dopada que contiene una serie de bolsas de gas o celdas que contienen un gas de sustentación. En la mayoría de los dirigibles construidos antes de la Segunda Guerra Mundial , se utilizó hidrógeno altamente inflamable para este propósito, lo que provocó que muchos dirigibles, como el británico R101 y el alemán Hindenburg , se perdieran en incendios catastróficos. El gas inerte helio fue utilizado por los dirigibles estadounidenses en las décadas de 1920 y 1930; también se utiliza en todos los dirigibles modernos. [3]
Los dirigibles dependen de la diferencia de densidad entre el gas sustentador y el aire circundante para mantenerse en el aire. Normalmente, los dirigibles comienzan un vuelo con sus bolsas de gas infladas a aproximadamente el 95% de su capacidad: a medida que el dirigible gana altura, el gas sustentador se expande a medida que la presión atmosférica circundante se reduce. A medida que la presión atmosférica circundante disminuye, el gas sustentador se expande, desplazando el aire ambiente. Cuando toda la envoltura está llena de gas sustentador expandido, la aeronave está en su altura de presión , que generalmente es el techo operativo máximo. En este punto, el exceso de gas expansivo debe ventilarse o el dirigible debe descender para que el gas sustentador pueda contraerse y el aire ambiente regrese al casco. [3]
Los dirigibles también pueden generar una cierta cantidad de sustentación aerodinámica utilizando sus elevadores para volar con el morro hacia arriba. De manera similar, al volar con el morro hacia abajo, se puede generar una fuerza descendente: esto puede hacerse para evitar que el dirigible se eleve por encima de su altura de presión. [4]
En 1874, varias personas ya habían concebido un dirigible rígido (en contraste con los dirigibles a motor no rígidos que habían estado volando desde 1852). El francés Joseph Spiess había patentado un diseño de dirigible rígido en 1873, pero no logró obtener financiación. [5] Otro de esos individuos fue el conde alemán Ferdinand von Zeppelin , quien había esbozado sus ideas sobre un dirigible rígido en entradas de diario desde el 25 de marzo de 1874 hasta 1890, cuando renunció al ejército. [6] David Schwarz había pensado en construir un dirigible en la década de 1880 y probablemente había comenzado el trabajo de diseño en 1891: en 1892, había comenzado la construcción. [7]
Sin embargo, el dirigible de aluminio de Schwarz no realizaría ningún vuelo de prueba hasta después de su muerte en 1897. Schwarz había conseguido ayuda para su construcción del industrial Carl Berg y del Batallón de Dirigibles Prusianos; existía un contrato de exclusividad entre Schwarz y Berg, por lo que el Conde Zeppelin se vio obligado a llegar a un acuerdo legal con los herederos de Schwarz para obtener aluminio de Carl Berg, aunque los diseños de los dos hombres eran diferentes e independientes entre sí: el diseño de Schwarz carecía de las bolsas de gas internas separadas que caracterizan a los dirigibles rígidos. [8] Usando el aluminio de Berg, von Zeppelin pudo comenzar a construir su primer dirigible, el LZ 1 , en 1899. [9]
Durante julio de 1900, Ferdinand von Zeppelin completó el LZ 1. [9] Construido en un cobertizo flotante en el lago de Constanza , tenía 128,02 m (420 pies) de largo, 11,73 m (38 pies 6 pulgadas) de diámetro con un volumen de 11.298 m3 ( 399.000 pies3 ) y estaba propulsado por un par de motores Daimler de 11 kW (14 hp) . El primer vuelo, que duró 20 minutos, se realizó el 2 de julio, pero terminó con el dirigible dañado. Después de las reparaciones y modificaciones, se realizaron dos vuelos más en octubre de 1900. [10] Sin embargo, estos experimentos iniciales no lograron atraer a ningún inversor, y el Conde Zeppelin no completó su siguiente diseño, LZ 2 , hasta 1906. Este realizó solo un único vuelo el 17 de enero de 1906, durante el cual ambos motores fallaron y el zeppelín se vio obligado a realizar un aterrizaje forzoso en las montañas de Allgäu ; posteriormente fue dañado irreparablemente por una tormenta. [11] Sin desanimarse, otro zeppelín con un diseño en gran parte similar, el LZ 3 , se completó rápidamente y se puso en vuelo. [12]
El LZ 3 demostró tener un rendimiento suficiente para interesar al Ejército alemán, que optó por comprarlo y operarlo como Z I hasta 1913. [12] Aun así, el Ejército alemán observó que necesitaba un dirigible que fuera capaz de volar durante 24 horas. Como esto estaba más allá de la capacidad del LZ 3, se decidió diseñar y construir una aeronave más grande, el LZ 4. Este tenía 136 m (446 pies) de largo, 12,95 m (42 pies 6 pulgadas) de diámetro y estaba propulsado por dos motores Daimler que entregaban un total de 156 kW (210 hp). [13] El LZ 4 voló por primera vez el 20 de junio de 1908, y el 1 de julio realizó un espectacular vuelo de 12 horas de travesía durante el cual voló sobre Suiza hasta Zúrich y luego de regreso al lago de Constanza. La prueba de 24 horas comenzó el 4 de agosto, pero fue interrumpida por la falla de uno de los motores. El dirigible fue amarrado cerca de Echterdingen para realizar reparaciones, pero se desató una tormenta que hizo que se soltara de sus amarres, tras lo cual el viento lo arrojó contra unos árboles y se incendió. [14] El desastre tuvo lugar frente a unos 40 a 50 mil espectadores, [15] y produjo una extraordinaria ola de apoyo nacionalista al trabajo de von Zeppelin. Las donaciones no solicitadas del público llegaron en masa: en 24 horas se había recibido lo suficiente para reconstruir el dirigible, y el total final fue de más de 6 millones de marcos, lo que finalmente proporcionó al conde Zeppelin una base financiera sólida para sus experimentos. [16]
Siete zeppelines fueron operados por DELAG , la primera aerolínea del mundo. [17] DELAG fue fundada por sugerencia de Alfred Colsman, el gerente comercial de Zeppelin Luftschiffbau, buscando capitalizar el interés entusiasta del público alemán en los zepelines al permitirles subir a bordo de dirigibles de transporte de pasajeros como una empresa comercial; von Zeppelin se distanció de esta comercialización, al parecer considerando que tales esfuerzos habían sido una vulgar empresa de comerciantes. [18] Al comenzar dichos vuelos en 1910, DELAG se limitó inicialmente a ofrecer cruceros de placer en las proximidades de las bases de zepelines existentes. [19]
DELAG pronto recibió zeppelines más capaces, como el LZ 10 Schwaben , que transportaría un total de 1.553 pasajeros de pago durante su carrera, que implicó no solo vuelos de placer sino también varios vuelos de larga distancia a destinos como Frankfurt , Düsseldorf y Berlín . [20] Los dirigibles de la compañía también fueron utilizados por la Armada Imperial Alemana para el entrenamiento de tripulaciones, y las tripulaciones de la Armada operaron vuelos de pasajeros. [21] En julio de 1914, un mes antes del inicio de la Primera Guerra Mundial, los zepelines de DELAG habían transportado un total de 34.028 pasajeros en 1.588 vuelos comerciales; durante estos viajes, la flota había acumulado 172.535 kilómetros en 3.176 horas de vuelo. [22] [23] Las operaciones comerciales terminaron abruptamente en Alemania debido al estallido de la Primera Guerra Mundial , después de lo cual los dirigibles de DELAG fueron tomados por el Ejército alemán para el servicio en tiempos de guerra.
En 1911, la empresa alemana Schütte-Lanz hizo su primer vuelo con un dirigible rígido. Diseñado por el arquitecto naval Johann Schütte, el Schütte-Lanz introdujo una serie de innovaciones técnicas. La forma del casco era más aerodinámica que la de los primeros zepelines, cuyos cascos eran cilíndricos en la mayor parte de su longitud, lo que simplificaba la construcción a expensas de la eficiencia aerodinámica. Otras innovaciones de Schütte-Lanz incluyeron el uso de un cable axial que recorría la longitud del dirigible para reducir la tensión adicional causada por el desinflado parcial de una única bolsa de gas, la introducción de tubos de ventilación para llevar el hidrógeno expulsado a la parte superior del barco y superficies de cola cruciformes simplificadas.
La Marina Real Británica mostró un interés temprano en los dirigibles rígidos y encargó el dirigible de Su Majestad No. 1 en 1909 a Vickers Limited en Barrow-in-Furness . Tenía 512 pies (156,06 m) de largo con dos motores Wolseley . Se completó en 1911, pero se partió en dos antes de su primer vuelo y fue desguazado. [24] Esto provocó una interrupción temporal del desarrollo de dirigibles británicos, pero en 1913 se realizó un pedido para el HMA No. 9r . Debido a varios factores, incluidas las dificultades para adquirir los materiales necesarios, no se completó hasta abril de 1917. [25] [26]
El único dirigible rígido de Francia fue diseñado por el ingeniero alsaciano Joseph Spiess y construido por la Société Zodiac en el Aérodrome de Saint-Cyr-l'École . [27] Tenía un armazón de largueros huecos de madera apuntalados con alambre, y se le dio el nombre Zodiac XII , pero tenía el nombre SPIESS pintado a lo largo del costado de la envoltura. [28] Tenía 113 m (370 pies 9 pulgadas) de largo, con un diámetro de 13,5 m (44 pies 3 pulgadas) y estaba propulsado por un solo motor Chenu de 200 hp que impulsaba dos hélices. Voló por primera vez el 13 de abril de 1913, pero quedó claro que no tenía suficiente potencia y requería más sustentación, por lo que se alargó a 140 m (459 pies 4 pulgadas) para acomodar tres celdas de gas más y se agregó un segundo motor. Luego Spiess presentó el dirigible al gobierno francés como regalo. [29] Después de más pruebas, no fue aceptado por los militares franceses, porque en su opinión los tipos más pequeños y no rígidos serían más efectivos. [30] El dirigible Spiess parece haber sido desguazado en 1914.
Durante la Primera Guerra Mundial, la compañía Zeppelin construyó un total de 95 dirigibles militares. Estos fueron operados tanto por la Armada alemana como por el Ejército. Las estaciones de dirigibles militares alemanas se habían establecido antes del conflicto y el 2 y 3 de septiembre de 1914, el Zeppelin LZ 17 lanzó tres bombas de 200 libras sobre Amberes en Bélgica. En 1915, se inició una campaña de bombardeo contra Inglaterra utilizando dirigibles, la primera incursión tuvo lugar el 19 de enero de 1915, cuando dos dirigibles lanzaron bombas sobre Norfolk . El 31 de mayo de 1915 cayeron las primeras bombas sobre Londres. Las incursiones continuaron durante todo 1915 y continuaron en 1916. En la noche del 2 al 3 de septiembre de 1916, el primer dirigible alemán fue derribado sobre suelo inglés por el teniente Leefe Robinson volando un BE 2c . Este y otros éxitos posteriores de las defensas británicas llevaron al desarrollo de nuevos diseños de Zeppelin capaces de operar a mayores altitudes, pero incluso cuando estos entraron en servicio, los alemanes solo llevaron a cabo un pequeño número de incursiones aéreas sobre Gran Bretaña durante el resto de la guerra, llevando a cabo la campaña utilizando aeroplanos y reservando sus dirigibles para su deber principal de patrullas navales sobre el Mar del Norte y el Báltico. Las últimas bajas ocurrieron el 12 de abril de 1918. [31]
El primer dirigible británico que se completó durante la guerra fue el No. 9r , que voló por primera vez a fines de 1916 y se utilizó con fines experimentales y de entrenamiento. [25] Para entonces, la guerra contra los submarinos estaba en su apogeo y el 9r fue rápidamente seguido por cuatro dirigibles de la Clase 23 , dos de la Clase R23X y dos de la Clase R31 , [32] el último basado en el principio Schütte-Lanz de construcción en madera, y siguen siendo las estructuras móviles de madera más grandes jamás construidas. [33] El único éxito de combate significativo de estos dirigibles, aparte de su efecto disuasorio, fue la asistencia en la destrucción del SM UB-115 por parte del R29 en septiembre de 1918. [34]
Al final del conflicto, dos dirigibles británicos de la clase R33 estaban a punto de completarse. El R33 se convirtió en un dirigible civil, terminando su carrera haciendo trabajo experimental. El R34 se convirtió en el primer avión en completar una travesía de regreso del Atlántico en julio de 1919, pero sufrió graves daños en enero de 1921 y posteriormente fue desguazado. [35] El R.35, un diseño único del almirantazgo, estaba casi terminado cuando el trabajo se detuvo a principios de 1919. [36] El R36 y el R.37 eran R.35 alargados. El R.36 se completó después de la guerra como un dirigible civil registrado como G-FAAF. El R.36 tenía dos motores del L71 alemán. Las modificaciones para el servicio de pasajeros implicaron la instalación de una góndola combinada de control y pasajeros de 131 pies de largo para acomodar a 50 pasajeros. [37] El R.36 sufrió una falla estructural de una aleta horizontal y una vertical. Fue reparado y sirvió para ayudar a la policía en el control del tráfico para la carrera de Ascot en 1921. El R.36 resultó dañado en un accidente de amarre en 1921, y aunque fue reparado, el R.36 nunca volvió a volar. Conservado para un posible uso como dirigible comercial, el R.36 fue desguazado en 1926. [38] Se iniciaron cuatro dirigibles de la clase R38 , pero solo uno se completó: se vendió a la Marina de los EE. UU. y se rebautizó como ZR-2. En junio de 1921 se rompió en el aire sobre Kingston-upon-Hull antes de que pudiera ser entregado, matando a 44 de sus tripulantes angloamericanos. El último dirigible que se había pedido en medio de la Primera Guerra Mundial fue el R80 ; se completó en 1920, pero se probó hasta su destrucción al año siguiente después de que se descubrió que no tenía uso comercial. [39]
Tras el fin de la Primera Guerra Mundial, Luftschiffbau Zeppelin reanudó la construcción y operación de dirigibles civiles. Según los términos del Tratado de Versalles , a Alemania se le prohibía construir dirigibles con una capacidad superior a 28.000 m3 ( 1.000.000 pies cúbicos), lo que limitaba en gran medida el alcance de la empresa. [40] Sin embargo, se construyeron un par de pequeños dirigibles de pasajeros, el LZ 120 Bodensee y un buque gemelo, el LZ 121 Nordstern , destinados a su uso entre Berlín y Friedrichshafen . Posteriormente fueron confiscados y entregados a Italia y Francia como reparaciones de guerra en lugar de los zepelines de guerra que habían sido saboteados por sus tripulaciones en 1919. La compañía Zeppelin se salvó de la extinción gracias a un pedido de un dirigible, el USS Los Angeles , realizado por la Armada de los Estados Unidos; Este dirigible realizó su primer vuelo el 27 de agosto de 1924. [41] La asociación Goodyear-Zeppelin continuaría hasta el estallido de la Segunda Guerra Mundial . [42]
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En 1924, el gobierno británico inició el Imperial Airship Scheme , un plan para lanzar rutas de dirigibles por todo el Imperio británico. Esto implicó la construcción de dos grandes dirigibles, el R100 y el R101 , pagados por el gobierno. El R100 fue construido de forma privada por Vickers-Armstrongs utilizando prácticas comerciales existentes, con un equipo de diseño dirigido por Barnes Wallis , quien previamente había co-diseñado el R80. [43] Después de su primer vuelo en diciembre de 1929, el R100 realizó un exitoso viaje de ida y vuelta a Quebec en Canadá en julio y agosto del año siguiente. [44] El R101 competidor fue diseñado y construido por el Ministerio del Aire y se suponía que fomentaría nuevos enfoques. El R101 tenía un sobrepeso severo, en gran parte debido a la decisión de usar motores diésel para reducir el riesgo de incendio, y se decidió alargar el casco del dirigible para aumentar la sustentación. En octubre de 1930, el R101 partió hacia Karachi en su primer vuelo al extranjero, pero se estrelló en el norte de Francia debido al mal tiempo, matando a 48 de las 54 personas a bordo, incluido el Secretario de Estado del Aire y la mayor parte del equipo de diseño. [45] Después de este desastre, el R100 quedó en tierra y finalmente fue desguazado en noviembre de 1931, lo que marcó el fin del interés británico en los dirigibles rígidos. [46]
Durante 1925, los aliados relajaron las restricciones de Versalles, lo que permitió al Dr. Hugo Eckener , presidente de Zeppelin Luftschiffbau, perseguir su visión de desarrollar un zeppelín adecuado para lanzar un servicio aéreo intercontinental de pasajeros. [47] La suma de 2,5 millones de Reichsmarks (ℛℳ, el equivalente a 600.000 dólares estadounidenses en ese momento, [48] o 11 millones de dólares en dólares de 2018 [49] ), se recaudó mediante suscripción pública, mientras que el gobierno alemán también otorgó más de ℛℳ 1 millón (4 millones de dólares) para el proyecto. [50] [51] En consecuencia, Zeppelin Lufftschiffbau comenzó la construcción del primero de una nueva generación de dirigibles, el LZ 127 Graf Zeppelin . El 18 de septiembre de 1928, el dirigible terminado voló por primera vez. [52] Poco después, DELAG comenzó a operar con el Graf Zeppelin , que le permitió realizar vuelos transatlánticos regulares sin escalas varios años antes de que los aviones pudieran tener el alcance suficiente para cruzar el océano en cualquier dirección sin detenerse. Durante 1931, el Graf Zeppelin comenzó a ofrecer un servicio regular de pasajeros programado entre Alemania y Sudamérica , una ruta que se mantuvo hasta 1937. Durante su carrera, el Graf Zeppelin cruzó el Atlántico Sur un total de 136 veces. [53] El dirigible también realizó numerosos vuelos récord, incluida una circunnavegación exitosa del globo. [54]
El programa de dirigibles rígidos de los Estados Unidos tuvo su base en la estación aérea naval de Lakehurst, Nueva Jersey. El USS Shenandoah (ZR-1) fue el primer dirigible rígido construido en Estados Unidos y estuvo en servicio desde 1923 hasta 1925, cuando se rompió en el aire en condiciones meteorológicas adversas, matando a 14 miembros de su tripulación. [55] El USS Los Angeles (ZR-3) fue un dirigible alemán construido para los Estados Unidos en 1924. El barco quedó en tierra en 1931, debido a la Depresión, pero no fue desmantelado durante más de 5 años. La Armada de los Estados Unidos adquirió un par de grandes dirigibles, el Akron y el Macon , que funcionaban como portaaviones voladores . [56] Sin embargo, ambos fueron destruidos en accidentes separados. El Akron fue arrojado al mar con mal tiempo y se rompió, lo que provocó la muerte de más de setenta personas, incluido uno de los defensores de los dirigibles de la Armada de los Estados Unidos, el contralmirante William A. Moffett . [57] El Macon también terminó en el mar cuando se encontró con un mal tiempo y sufrió daños sin reparar de un incidente anterior, pero la introducción de chalecos salvavidas después de la pérdida del Akron significó que solo murieron dos personas. [58] [59]
El LZ 129 Hindenburg transportaba pasajeros, correo y mercancías en vuelos comerciales regulares desde Alemania a América del Norte y del Sur. Sin embargo, dichos servicios terminaron abruptamente con el desastre del Hindenburg en 1937. Si bien el buque gemelo del Hindenburg, el LZ 130 Graf Zeppelin II , se completó, solo realizó treinta vuelos de prueba y patrocinados por el gobierno europeo antes de quedar en tierra de forma permanente. Durante 1938, Luftschiffbau Zeppelin se vio obligada a terminar con la fabricación de Zeppelin, mientras que todas las operaciones de los dirigibles existentes cesaron en dos años. [60] Los armazones del Graf Zeppelin y el Graf Zeppelin II , junto con el material de desecho del Hindenburg , fueron posteriormente desechados ese mismo año para obtener sus materiales, que se utilizaron para satisfacer las demandas de aviones militares de ala fija para la Luftwaffe en tiempos de guerra . [61]
Tras el desastre del Hindenburg , la compañía Zeppelin decidió utilizar helio en sus futuros dirigibles de pasajeros. Sin embargo, en ese momento, Europa estaba en camino de la Segunda Guerra Mundial y Estados Unidos, el único país con importantes reservas de helio, se negó a vender el gas necesario. La aviación comercial internacional fue limitada durante la guerra, por lo que el desarrollo de nuevos dirigibles se detuvo. Aunque varias compañías, incluida Goodyear, propusieron diseños comerciales de posguerra, estos fueron en gran medida en vano. [62] En una sesión de planificación de posguerra del Ministerio del Aire en 1943, se propuso un R.104 para cumplir con la Especificación del Ministerio del Aire C.18/43. A pesar de la presencia de dos incondicionales de los dirigibles, Nevil Shute y el comandante de escuadrón TR Cave-Browne-Cave, el dirigible no fue adoptado. El R.104 propuesto fue descrito por Lord Beaverbrook como "una cara bonita, pero no buena en la cocina". La decisión fue desarrollar el Bristol Brabazon para cumplir con la C.18/43. [63] El Brabazon fue un fracaso muy publicitado en el período de posguerra. Tras los rápidos avances en la aviación durante y después de la Segunda Guerra Mundial, los aviones de ala fija , capaces de volar mucho más rápido que los dirigibles rígidos, se convirtieron en el método preferido de transporte aéreo internacional .
Los últimos dirigibles rígidos diseñados y construidos se construyeron en la década de 1960. El AEREON III se construyó en el condado de Mercer, Nueva Jersey, a mediados de la década de 1960. Debía utilizar el método de "propulsión" desarrollado y demostrado por el doctor Solomon Andrews en la década de 1860, así como un motor montado en popa. El AEREON III, que tenía tres cascos uno al lado del otro, volcó durante las pruebas de rodaje y nunca fue reparado. Un reemplazo, el AEREON 26 , con una configuración delta, se construyó y probó en vuelo a principios de la década de 1970. El programa de pruebas finalizó debido a la expiración de la vida útil del motor del dron. La última vez que se informó que estaba en un hangar en el aeropuerto de Trenton-Robbinsvile en Nueva Jersey. No se sabe si todavía existe después de casi 50 años. [64]
La compañía Zeppelin se refiere a su nave NT como rígida, pero la forma envolvente se mantiene en parte por la súper presión del gas de elevación, por lo que la NT se clasifica más correctamente como semirrígida. [1]
Aeroscraft fue certificado como aeronavegable por la FAA en septiembre de 2013 y ha comenzado las pruebas de vuelo. [65]
En 2023 se presentó el Pathfinder 1, un prototipo de dirigible eléctrico de LTA Research. Es el dirigible moderno más grande, con 124,5 metros de largo. [66]
