Аэростат заграждения: названия, принцип действия и применение во времена ВОВ

Аэростат – это воздухоплавательное судно, которое удерживается в воздухе за счет подъемной мощности, обусловленной разницей массы помещенного в оболочке судна газа и массы равнозначного параметра сухого воздуха. Аппарат спускается и поднимается по закону Архимеда. Наполняется он водородом, в редких случаях гелием и светильным газом. Данные судна имеют три основные разновидности: контролируемые, свободные и привязные. Третьи активно применялись как аэростаты заграждения.

Свободные модели

Они могут двигаться только по ветру, и управлять ими можно только в условиях вертикальной плоскости. Их первое появление было отмечено во Франции в 1783 году.

В военной отрасли на этих моделях происходит обучение пилотов разных аэростатов осуществлению свободного полета.

Строение аэростатов включает три основных компонента:

1. Сферическая оболочка, сотворенная из тонкой ткани на основе хлопка и бумаги и пропитанной каучуковой смесью. Это гарантирует высокую газонепроницаемость. В ее верхней части устроен клапан, выпускающий газ при надобности проведения спуска. Внизу сделано отверстие со специальным рукавом. Через него аппарат пополняется газом на земле, и это топливо свободно выходит при расширении в процессе полета.
2. Подвесной обруч. К нему крепится корзина, предназначенная для размещения экипажа, требующихся предметов и приборов. А еще присоединены якорное устройство и массивный канат, имеющий длину 80-100 м. Благодаря канату судно может тормозить и мягко спускаться на землю.
3. Сетка, помещаемая на сферическую оболочку, к стропам которой монтируется подвесной обруч.

В корзину спускаются две веревки: первая – от клапана, вторая – от разрывного механизма, который вскрывается при экстренном спуске и срочном выпуске всего топлива.

Объем свободных моделей лежит в диапазоне 600–2 000 м³.

Привязные модели

Они поднимаются и спускаются, будучи присоединенными к металлическому тросу. Он идет от барабана специальной лебедки, установленной на земле.

Эти модификации используются преимущественно в военной отрасли. В зависимости от выполняемых задач их подразделяют на наблюдательные модели и аэростаты заграждения. Первые используются для разведывательных задач, вторые – для оборонительных.

Наблюдательные аэростаты

Их возможности отражены в следующей таблице:

Свои функции аппарат выполняет в дистанции 6-12 км от передовой зоны врага. Участок подъема выбирается на основе двух факторов: получения оптимального обзора территории расположения противника и обеспечения незаметности наблюдения.

Аппарат, находящийся в нерабочем состоянии, скрупулезно маскируется и располагается на биваке, удаленном максимум на 3 км от участка подъема.

Аэростат наполняется горючим прямо на биваке или на расстоянии около 500 м от зоны ожидаемого слежения. Поднимается аппарат с этого же места и оттуда направляется на лебедке к участку подъема. Двигаться он может с выпущенным топливом или наполненный газом. Первый метод актуален при существенных переходах и движениях по железнодорожным линиям. Опустошенную оболочку возможно было расположить на одной повозке.

Второй метод использовался в следующих ситуациях:

1. При наличии удобной дороги без препятствий осуществляется движение на тросе.
2. По бездорожью (на тройнике).
3. При наличии очень широкой дороги и необходимости скрытной дислокации аппарата (движение на спусках, приближенных к земле).

Динамика движения наполненной модели составляет 3-4 км/ч. Для этого параметр ветра должен превышать 7-8 м/сек.

Такой аэростат очень уязвим при вражеских атаках. Поэтому его требуется основательно охранять. Для этой цели были задействованы истребители или зенитные оружия. А его экипажу предоставляли ручной пулемет и парашюты.

Модель Парсеваля

Начальные разведывательные аппараты имели сферическую форму и простое устройство.

В 1893 году немецкий полковник Парсеваль соорудил змейковую модель, в которой подъемная мощность газа дополняется силой ветра.

Аппарат оснащен цилиндрическим коробом, ограниченный полушариями в носу и на корме судна. Внешнюю составляющую оболочки образует мощная двухслойная ткань. Внутри ее разделяет перегородка на два отсека: вместилище для топлива и баллонет. С наружной стороны к ней прикреплены:

1. Устройства устойчивости: хвост с парашютами, паруса (2 штуки) и рулевой мешок. Воспринимая воздействие ветра, они мешают вращению аппарата вокруг его оси.
2. Два такелажа: подвесной и привязной. Первый служит для монтажа корзины. Второй имеет множество веревок и позволяет крепить судно к привязному тросу.

Параметры оболочки указаны далее:

Модель способна подниматься, если скорость ветра не превышает 15 м/с.

Последующие модификации

После изобретения Парсеваля были созданы более совершенные технологии.

В 1916 г. во Франции создают модель «Како». Форма ее оболочки – яйцеподобная. Объем - 930 м³. Средства для стойкости: стабилизаторы (две единицы) и рулевой мешок. К аппарату можно закрепить 2 корзины. Его предельная подъемная высота – 1 500 м, а средняя функциональная – 1 000 м. Модель может взлетать при скорости ветра не более 20 м/с.

Ближе к завершению Первой мировой войны в Италии была сделана модификация «Аворио Прассоне». Формат ее оболочки – эллипсоид. В кормовом участке она преобразуется в конус. Баллонет сосредоточен в нижней ее части. Устройства стойкости такие же, как в системе «Како». Взлет возможен при показателях ветра не более 26 м/с.

Чуть позже во Франции был выпущен аппарат «Зодиак».

Его особенности:

1. Варьирующийся объем.
2. Отсутствие баллонета.
3. Оболочка удерживает форму за счет автоматической смены ее объема. На это влияет давление газа, меняющееся в диапазоне 850–1 050 м³.

Главный минус данных этих трех систем заключается в сложности передвижения в наполненном формате.

Оснащение в Первой мировой войне

Русская армия в этот период в своем арсенале применяла две модели аэростатов:

1. Модернизированный аппарат Парсеваля.
2. Аэростат Кузнецова.

Фото аэростата заграждения Парсеваля представлено далее.

Он характеризовался усиленной устойчивостью и грузоподъемностью. Например, он спокойно держался даже при ветровой нагрузке 100 м/с.

Аэростат воздушного заграждения, созданный в 1912 году советским конструктором В. В. Кузнецовым, стал первым отечественным аппаратом такого класса.

Здесь были задействованы эластичные шнуры, интегрированные в оболочку. За счет этого обеспечивалась фиксация ее формы. Объем оболочки составлял 850 м³. А образующим материалом являлась прорезиненная двухслойная газонепроницаемая ткань.

Картина в период ВОВ

В это время погибло много аэростатчиков. Кто-то сгорал вместе с аппаратами, кто-то не выдерживал огромных нагрузок, кого-то поражали вражеские обстрелы. Большинство из них разбивалось.

Однако применение аэростатов заграждения было необходимо, хоть и приходилось жертвовать многими людьми. Они играли значительную роль в системах ПВО.

К началу вражеских налетов на Москву в городе был сформирован серьезный арсенал для обороны. В нем значилось порядка 125 аэростатов воздушного заграждения. Хотя по расчетам их должно было быть 250. Вскоре в целях улучшения качества обороны их количество довели до 300 машин. И все они взлетали одновременно для защиты столицы.

Советские посты

Во время войны аэростаты заграждения использовались во многих уголках СССР и за его пределами. Так, с их помощью осуществлялась оборона города Плоешти. Причина крылась в расположении там крупного нефтеперерабатывающего предприятия и огромных складов топлива.

Список городов, где применялись данные системы в 1941-1945 годах, отражен в таблице. Там же указаны номера и виды войск, выполнявших оборонительные задачи.

В совокупности насчитывалось более 3 000 постов.

Применение АЗ и АН

Такие аббревиатуры были введены в СССР для обозначения аэростатов заграждения и наблюдения, соответственно.

Отряды АН действовали в интересах артиллерии. Ленинградский и Волховский фронты стали местом работы первого дивизиона АН.

Он отстаивал Ленинград во время блокады, а завершил войну в Берлине. Только за период 1942-1943 гг. его аппараты совершили более 400 подъемов в небо и обнаружили порядка 100 вражеских батарей.

Сразу после 22 июня в Ленинграде начали действовать 328 постов аэростатов заграждения. Их разделили на три полка.

Посты, сосредоточенные в шахматном алгоритме, защищали:

1. Городскую территорию.
2. Подходы к ней.
3. Часть Финского залива.
4. Воздушные лазейки к Кронштадту.
5. Морской канал.

Друг от друга посты были отдалены примерно на 1 км. Устраивали их также:

• на площадях;
• во дворах;
• в припортовых зонах;
• на территориях заводов;
• в парках.

На каждом посту было два идентичных аэростата. Они поднимались поодиночке или в дуэте. Вытягивался трос с лебедки.

Одиночный аппарат взлетал на 2–2,5 км. Верхняя модель из дуэта достигала высоты 4–4,5 км. С помощью строп аэростаты монтировались к тросам. Аппараты поднимались только ночью по двум причинам:

1. Днем врагу их проще ликвидировать.
2. Бомбежки имели, в основном, ночной режим.

По своему облику аэростаты заграждения были похожи на дирижабли. На каждом посту работал 12 сотрудников: 10 рядовых, 1 моторист и 1 командир. Список их обязанностей выглядел так:

1. Подготовка площадки.
2. Разворот оболочки.
3. Заполнение аппарата.
4. Рытье траншеи для лебедки и землянки.
5. Обеспечение связи и маскировки.
6. Ремонт при надобности.

Тяжкое время Ленинграда

Таковым явился период с осени 1941 по весну 1942 года. Тогда происходили самые тяжелые и интенсивные бомбежки.

Как только враг возникал над городом (обычно в ночное время), в небе появлялось мощное освещение (за счет специальных ракет). Благодаря чему противник отчетливо видел свои цели.

Чтобы увеличить эффективность аэростатов воздушного заграждения в обороне Ленинграда, руководство ПВО требовало развития высоты их подъема. Потолок достигал тогда 4 км.

Его увеличение зависело от качества водорода и атмосферы. В непогоду показатель падал примерно на 1,5 км.

Используемые аэростаты заграждения принцип действия имели следующий: когда самолет сталкивался с их тросом, срабатывала инерционная система, вмонтированная под аппаратом. В итоге он откреплялся, а на окончании троса раскрывался парашют для торможения. Он образовывал тягу, вдавливая трос прямо в крыло самолета, к которому вскоре подходила мина (она также крепилась к концу троса) и при контакте с ним взрывалась.

Увеличение возможностей по высоте было ключевой стратегической задачей. И на одном из складов были обнаружены две модели – триплеты, способные подниматься гораздо выше.

Вскоре ими были оборудованы два поста. Согласно инструкции модель могла занять шестикилометровую высоту, но для этого один трос должен был подниматься тремя постоянными аэростатами.

В октябре 1941 г. на двух постах триплеты поднялись на 6 300 м.

На практике их массовое применение на войне было довольно трудным из-за их массивности, проблематичного подъема и спуска.

И эти две модели дежурили над ленинградским небом меньше года. Затем их больше не эксплуатировали.

Московская оборона

Первую воздушную атаку на столицу фашисты предприняли 22 июля 1941 г. Их самолеты были вычислены еще на дистанции 200 км. Все войска находились в состоянии боевой готовности, а аэростаты заграждения оперативно поднялись для обороны. На подступах активно работали зенитчики в тандеме с истребителями.

В штурме участвовало порядка 220 вражеских самолетов. Они действовали на различных высотах с 20-минутным интервалом. В сражениях было ликвидировано 20 бомбардировщиков. К городу прошли только единицы. В этом огромная заслуга АЗ.

По окончании 1941 года на страже Москвы действовало 300 постов. Через два года их численность увеличилась почти в полтора раза.

В мае 1943 г. произошло преобразование Первого корпуса ПВО в Специальную московскую армию.

Полки с номерами 1, 9 и 13 трансформировались в дивизии.

1. Первая включила в себя полки № 2 и № 16. Ее возглавил П. И. Иванов.
2. Во вторую вошли полки под номерами 7 и 8. Ее командир – Э. К. Бирнбаум.
3. 3 дивизия аэростатов заграждения состояла из полков № 10 и № 12. Ей командовал С. К. Леандров.

В совокупности они образовали 440 постов. Они оказывали мощное сопротивление, поэтому с апреля 1942 года вражеской авиации из-за огромных потерь пришлось прекратить атаки на Москву.

Но до самого дня победы столичное ПВО работало в полной боеготовности.

Однако были и негативные моменты. Они связаны с налетом на тросы отечественных самолетов. Здесь больший урон понес полк номер 1 аэростатов заграждения АЗ. В число технических потерь вошли:

1. Самолет-разведчик P-5 (также погиб пилот).
2. Истребитель.
3. Самолет с двумя моторами.
4. Воздушное судно «Дуглас» (в этом случае также погиб экипаж).

За всю ВОВ столичные ПВО ликвидировали 1 305 вражеских самолетов.

После войны

В Советском Союзе в 50-х годах интенсивно развивалось производство ракет. И все подразделения заградительных аэростатов расформировали. Интерес к подобным моделям проявлялся только периодически.

В 1960-м Хрущев побывал с визитом в ГДР. Там он увидел, что американцы устроили воздушное сообщение с западным Берлином. Это очень разозлило советского руководителя, и он издал указ разместить аэростаты заграждения против американских самолетов.

В течение трех месяцев было организовано три дивизии АЗ. Только обучение персонала было осуществлять некому. В Берлин эти силы не направились во избежание конфликта. Через год их расформировали, а все аппараты списали.