На мой вопрос, каков примерно был диаметр циркуляции, я получил ответ: «Диаметр циркуляции был очень мал, едва ли более трех длин дирижабля».
Тогда мне стало совершенно ясно: с воздушным кораблем R-38 произошло то же самое, что происходило в 1903 г. при испытаниях броненосца «Александр III».
Этот броненосец производил на мерной миле близ Кронштадта ходовые испытания механизмов; одновременно испытывали и скорострельную артиллерию, так что пушечные порта батареи были открыты. Когда после первого пробега полным ходом положили руля, чтобы привести корабль на обратный курс, он стал описывать циркуляцию, которая становилась все более и более крутой, сильно кренясь вместе с тем. Крен достиг 12°, до нижнего косяка портов оставалось всего 172 дюйма, и лишь благодаря тому, что был мертвый штиль и вода в порта не захлестнула, корабль не опрокинулся.
Мне пришлось затем производить систематическое исследование этого корабля (понятно, имея порта батареи закрытыми, чтобы корабль никакой опасности не подвергался) для выяснения причины его рыскания на курсе и плохой управляемости.
Дело оказалось весьма простым. На кораблях этого типа, чтобы достигнуть лучшей поворотливости, в кормовом дейдвуде, было вырезано треугольное отверстие площадью около 150 кв. фут. (15 м²). Поворотливость оказалась
2. Чтобы дальнейшее стало ясным, необходимо в немногих словах указать, как происходит движение корабля на повороте. Для простоты я ограничусь лишь тем периодом, когда движение уже установилось (примерно после того, как корабль повернулся на 75–90° от первоначального своего курса). Центр тяжести корабля
При таком движении с дрейфом сопротивление воды не только не направлено по диаметральной плоскости, но имеет весьма большую поперечную слагающую
Возьмем описываемый случай броненосца «Александр III». Давление на руль, положенный на борт (35°) при полном ходе этого корабля (16 узлов на циркуляции), составляло 50 т. Машины корабля развивали около 12 000 инд. сил, практический валовой коэффициент полезного действия около 50 %, значит, упорное давление при скорости 16 узлов, т. е. 8 м в секунду, составит около 60 т. Вес корабля 14 000 т, радиус циркуляции 180 м, значит
Сопоставляя эти величины действующих на корабль во время поворота сил, видим, что если точка приложения
Таким образом, на таком корабле угол дрейфа будет происходить не только вследствие того, что положен руль, а и при всяком случайном отклонении корабля от курса, даже при руле, поставленном прямо.
Так, на броненосце «Александр III», если держать руль прямо, то корабль, случайно отклонившись от курса, быстро приобретал значительный угол дрейфа, и если продолжать держать руль прямо, то он описывал практически такую же циркуляцию диаметром около трех длин, как и при руле, положенном на борт. Вместе с тем, после того как корабль совершал около четверти оборота, угол дрейфа становился уже столь большим, что привести корабль на курс,
Все эти недостатки исчезли после того, как вырез в кормовом дейдвуде заделали деревянными чаками.
3. На дирижабле роль кормового дейдвуда корабля играет кормовое оперение: если оно недостаточно и не компенсирует значительной остроты кормовых обводов (кормовые обводы делают острее носовых для уменьшения сопротивления воздуха), то на таком дирижабле будут происходить явления, подобные тому, что было на броненосце «Александр III».
Случайное рыскание или надобность изменить курс заставляют положить руля, затем, если руль вовремя не отвести и корабль не одержать, то он может выйти из управления рулем, угол дрейфа получит чрезмерную величину, силы бокового сопротивления вызовут значительные изгибающие моменты, которые, будучи для броненосца безвредными, переломят дирижабль, как это и было с R-38.
Совершенно так же в том же 1921 г. или в начале 1922 г. погиб американский дирижабль (название его не помню, – кажется, «Rome»), переломившись в вертикальной плоскости.
Насколько известно, в 1916 г. погиб при испытаниях, также переломившись в воздухе, один из цеппелинов, по-видимому, перестав слушаться руля.
Дирижабль R-101, недавно погибший, также рыскнул в вертикальной плоскости (клюнул носом), рулем одержать не поспели, он ударился о грунт и погиб.
4. Если сравнить продольное сечение цеппелинов и английских дирижаблей, то даже по картинкам видно, что на цеппелинах кормовое образование сравнительно полнее и кормовое оперение более развито.
Видимо, для немцев урок 1916 г. не прошел даром, они учитывают должным образом необходимость балансировки боковых сил сопротивления на повороте, чтобы не допускать чрезмерного угла дрейфа, и предпочитают обеспечить безопасность за счет некоторого увеличения диаметра циркуляции.
Я не вдаюсь в математическую теорию описанного явления и в подробные расчеты, все они основаны на ряде более или менее произвольных допущений; наиболее надежный путь – испытание модели не только в трубе, но, для поворотливости, и на карусельном приборе.