Dirigibile

Il dirigibile è un pallone a gas dotato di motori, eliche e timoni, che può avanzare controvento o di traverso invece di andare alla deriva. Henri Giffard compì il primo volo a motore il 24 settembre 1852, da Parigi a Élancourt, con una macchina a vapore appesa sotto un lungo involucro. Più tardi gli zeppelin rigidi portarono passeggeri sopra gli oceani, fino all'incendio dell'Hindenburg nel 1937.

Che cos’è

Il dirigibile è un aeromobile più leggero dell’aria che porta con sé la propria forza motrice e si può governare. Un grande involucro contiene un gas più leggero dell’aria, che lo tiene sospeso. I motori fanno girare eliche che lo spingono, e i timoni di direzione e di profondità, in coda, lo orientano dove l’equipaggio vuole andare. Un pallone libero può solo salire, scendere e seguire il vento.

I dirigibili sono di tre tipi. Il floscio, o blimp, mantiene la forma solo grazie alla pressione del gas che contiene, e la navicella è appesa sotto l’involucro. Il semirigido ha lo stesso involucro in pressione e una chiglia rigida sul lato inferiore che regge la navicella e i motori. Il rigido ha un’ossatura di travi rivestita di tela, e il gas è racchiuso in celle separate all’interno dell’ossatura. La maggior parte dei rigidi fu costruita dall’azienda Zeppelin, perciò sono spesso chiamati zeppelin.

Il primo dirigibile che volò a motore fu costruito nel 1852 dall’ingegnere francese Henri Giffard. L’involucro, appuntito alle due estremità, era lungo 44 m e conteneva circa 2500 m³ di gas, o 3200 m³ secondo alcuni resoconti. Una rete stesa sull’involucro si raccoglieva lungo una pertica di legno di 20 m, all’estremità posteriore della quale una vela triangolare faceva da timone. Circa 6 m sotto la pertica pendeva la navicella, un telaio di legno con una caldaia alimentata a coke e una macchina a vapore monocilindrica da 3 cavalli. La macchina faceva girare un’elica a tre pale di circa 3,4 m di diametro, sul retro della navicella.

Oggi un dirigibile deve essere certificato come gli altri aeromobili prima di trasportare persone, e i suoi piloti hanno una licenza con abilitazione per dirigibili.

Come funziona

Un dirigibile galleggia per la stessa ragione di un pallone: il gas dell’involucro pesa meno dell’aria che sposta. Al livello del mare un metro cubo di idrogeno fornisce circa 1,1 kg di spinta, e l’elio, che pesa il doppio dell’idrogeno, circa il 7% in meno. Questa spinta deve reggere l’involucro, i motori, il combustibile, l’equipaggio e il carico, perciò i dirigibili sono enormi rispetto a quanto trasportano.

Un involucro allungato fende l’aria molto più facilmente di un pallone rotondo, e le eliche possono così spingerlo in avanti. La sua velocità propria si somma al vento. I resoconti attribuiscono al dirigibile di Giffard una media di 6-10 km/h; con il vento forte del primo volo poteva virare e girare in tondo, ma non risalire il vento fino al punto di partenza. I dirigibili diventarono utili solo con motori leggeri in rapporto alla potenza, capaci di spingerli più veloci dei venti comuni.

In un dirigibile floscio i palloncini compensatori si svuotano quando il gas si espande e si riempiono quando si contrae.

Il timone di direzione fa virare il dirigibile, e i timoni di profondità ne inclinano la prua verso l’alto o verso il basso. La spinta varia con il carico e con il gas a bordo: la zavorra gettata lo alleggerisce, e il gas che esce da una valvola riduce la spinta. Quando il dirigibile sale, la pressione esterna diminuisce e il gas si espande. In un dirigibile floscio, sacche d’aria dentro l’involucro, i palloncini compensatori, si svuotano mentre il gas si espande e si riempiono quando si contrae, così che l’involucro conservi la forma. In un rigido è l’ossatura a mantenere la forma, qualunque sia la pressione nelle celle.

L’idrogeno e il gas illuminante bruciano facilmente nell’aria. La caldaia di Giffard aveva un focolare a fiamma rovesciata, e il fumo veniva scaricato verso il basso, lontano dall’involucro. In seguito decine di dirigibili a idrogeno furono distrutti dal fuoco, e i dirigibili moderni usano l’elio, che non brucia.

Storia ed evoluzione

Nel 1784 i fratelli Robert munirono di remi il loro pallone allungato a idrogeno.

Nel dicembre 1783, poche settimane dopo i primi voli umani in pallone, l’ufficiale del genio francese Jean-Baptiste Meusnier presentò all’Accademia delle scienze la prima di due memorie sulla guida dei palloni, con il progetto di un pallone allungato mosso da eliche. Il suo involucro, lungo circa 79 m, ne conteneva un secondo, e pompando aria nello spazio fra i due o facendola uscire lo si sarebbe reso più pesante o più leggero. Tre eliche dovevano essere girate da ottanta uomini. Il mezzo non fu mai costruito: mancavano i fondi, e Meusnier morì per le ferite all’assedio di Magonza nel 1793. Nel 1784 i fratelli Robert, che avevano costruito i primi palloni a idrogeno, fecero volare un pallone allungato munito di remi e il 19 settembre percorsero circa 186 km, da Parigi a Beuvry, vicino a Béthune.

Henri Giffard, giovane ingegnere, ottenne nel 1851 un brevetto per l’applicazione del vapore alla navigazione aerea. Il 24 settembre 1852 partì da solo dall’Ippodromo di Parigi. Scrisse che il vento soffiava forte e che non cercò di contrastarlo, ma che il timone rispondeva subito e che eseguì a piacere giri e deviazioni laterali, salendo fino a 1800 m. Atterrò al calar della notte a Élancourt, vicino a Trappes, a circa 27 km. Il resoconto dettagliato di Jean Molveau dice che l’involucro era pieno di gas illuminante e che la compagnia del gas di Passy non volle fornirne altro per nuovi voli; molti resoconti più brevi parlano di idrogeno.

Nel 1884 La France chiuse un circuito con un motore elettrico e atterrò al punto di partenza.

Il vapore era troppo pesante, e altri inventori provarono l’elettricità. Nel 1884 Charles Renard e Arthur Krebs, ufficiali dell’esercito francese, fecero volare il dirigibile La France, mosso da una batteria e da un motore elettrico, su un circuito di circa 8 km da Chalais-Meudon, e tornarono a posarsi sul terreno da cui erano partiti. Poi arrivarono i motori a benzina leggeri. In Germania Ferdinand von Zeppelin fece volare il suo primo dirigibile rigido, l’LZ 1, sul lago di Costanza il 2 luglio 1900. Nel 1901 Alberto Santos-Dumont andò da Saint-Cloud alla torre Eiffel e tornò in meno di mezz’ora con il dirigibile n. 6, vincendo il premio Deutsch. Nel 1926 il semirigido italiano Norge, pilotato dal suo progettista Umberto Nobile, portò la spedizione di Roald Amundsen sopra il Polo Nord, dalle Svalbard all’Alaska.

Il dirigibile rigido toccò l’apice con il Graf Zeppelin, che fra il 1928 e il 1937 compì 590 voli, fece il giro del mondo nel 1929 e portò passeggeri e posta in Sud America. Il 6 maggio 1937 l’idrogeno dell’Hindenburg prese fuoco durante l’atterraggio a Lakehurst, nel New Jersey, e morirono 36 persone. La catastrofe pose fine ai servizi regolari di passeggeri in dirigibile attraverso l’Atlantico. La maggior parte dei dirigibili che volano oggi sono piccoli dirigibili flosci gonfiati a elio.