Zeppelins, luchtschepen van formaat

Ons luchtruim wordt wel eens opgevrolijkt door kleine zeppelins die rondvliegen met een reclameboodschap of met toeristen. Een dikke eeuw geleden was dat anders en waren luchtschepen groot tot zeer groot. Vooral tijdens de jaren tussen de beide wereldoorlogen fungeerden enorme zeppelins als een belangrijke concurrent voor het vliegtuig. Ze vlogen lijndiensten, maar hadden ook een militaire functie. Daar kwam een einde aan door het ongeluk met de 'Hindenburg', de grootste zeppelin ooit. Toch valt er heel wat vóór de zeppelin te zeggen en is het niet ondenkbaar dat we deze in de toekomst weer terug gaan zien. Artikelindeling (interne links)

• Wat is een zeppelin?
• Verschillende typen zeppelin
• Ballonnen en brandstof
• Uitvinding van het luchtschip
• Uitvinding van de zeppelin
• Het prototype de LZ1
• Nieuwe pogingen: de LZ2, LZ3 en LZ4
• Nieuwe ontwikkelingen
• Omvang
• Stijgen en dalen
• De Hindenburg en het einde van de luchtschipvaart
• Heden en toekomst

Wat is een zeppelin?

Eenvoudig gezegd is een zeppelin een luchtschip. Een luchtschip is op zijn beurt een bestuurbare luchtballon. Luchtschepen zijn ook ontwikkeld met de intentie om heteluchtballonnen bestuurbaar te maken.

De meest succesvolle persoon in dit moeizame ontwikkelingsproces was de duitse legerofficier Graaf Ferdinand von Zeppelin. Het door hem uitgevonden luchtschip werd naar hem vernoemd. Lange tijd waren deze luchtschepen de enige die vlogen en aldus raakte de term 'zeppelin' in zwang. In principe zijn dus niet alle luchtschepen een zeppelin, maar toch worden beide termen door elkaar heen gebruikt.

De zeppelin is een sigaarvormig luchtschip geworden dat in de lucht blijft door een reuzeballon die is opgebouwd uit zakken gevuld met licht gas. Hieronder hangen motoren, soms met propellers, die zorgen voor de voortstuwing. Aan de staart bevinden zich roeren die hoogte en richting kunnen regelen. Het luchtschip wordt bestuurd vanuit de commandogondel die ook onder de ballon hangt.

Verschillende typen zeppelin

Tegenwoordig zijn er drie verschillende soorten zeppelin bekend. Het onderscheid wordt daarbij gemaakt op basis van hoe de ballonnen zijn geconstrueerd.

• Het slappe luchtschip. Bij dit type krijgt de ballon zijn vorm door niks anders dan het gas waarmee hij wordt gevuld. Een belangrijk nadeel hiervan is dat de ballon ineenschrompelt als hij lek raakt. Het voordeel is dat de ballon een laag brutogewicht heeft. Door het gebrek aan stevigheid is dit type vooral geschikt voor kleine luchtschepen met commerciële of recreatieve functies. Tegenwoordig worden deze blimps genoemd.
  historisch luchtschip van star type / Bron: Publiek domein, Wikimedia Commons (PD)
• Het starre of stijve luchtschip. Hierbij heeft de ballon een lichtgewicht geraamte, meestal van een legering van aluminium, dat stevigheid geeft. Dat is vooral van groot belang bij ballonnen die langer zijn dan 50 meter. De meeste historische en grotere zeppelins waren van dit type.
• Het half-starre of half-stijve luchtschip. Deze zeppelin heeft een stevige kiel in de lengte van de ballon, vergelijkbaar met de omgekeerde kiel van een schip of de ruggengraat van een zoogdier. Het is een aardige tussenoplossing voor minder grote exemplaren.

Grote, historische zeppelins

In de hoogtijdagen kregen historische zeppelins steeds meer ruimte voor passagiers en bagage en hadden ze gigantische afmetingen. Destijds leek het luchtschip de concurrentiestrijd met het vliegtuig te gaan winnen. Dergelijk zeppelins hadden twee hoofdfuncties:

• Ze vervoerden personen middels lijndiensten.
• Ze werden gebruikt voor militaire doeleinden. Met name in de Eerste Wereldoorlog is dat ook daadwerkelijk gebeurd.

Ballonnen en brandstof

De ballonnen werden en worden gemaakt van rubber. Dat was mogelijk na de uitvinding van het gevulkaniseerde rubber door Charles Goodyear in 1839. Zonder deze belangrijke verbetering in het productieproces van rubber, hadden zeppelins waarschijnlijk niet kunnen bestaan omdat de ballon dan te poreus zou zijn. De fabriek van Goodyear zou trouwens een van de belangrijkste producenten worden van zeppelins en is dat tot op de dag van vandaag nog steeds.

Als brandstof gebruikte men aanvankelijk waterstofgas. Na de ontdekking van helium rond 1920 probeerde men daar echter zoveel mogelijk op over te schakelen, omdat dit veel minder brandbaar is. Aanvankelijk was helium echter niet in afdoende mate voor handen, zodat beide brandstoffen nog lang naast elkaar zijn gebruikt. Tegenwoordig wordt alleen nog helium gebruikt.

Uitvinding van het luchtschip

Voordat het tot de zeppelin kwam, zijn er tal van andere luchtschepen uitgevonden. Dat was in het kader van de transportrevolutie die sinds het begin van de industriële revolutie vorm kreeg. Er werden gedurende de 19de eeuw talloze nieuwe voertuigen ontwikkeld,eerst aangedreven door stoom en later door motoren. Binnen dit kader kon de verovering van het luchtruim niet uitblijven. Er zijn dan ook talloze patenten verleend, soms aan de meest idiote creaties.

De onderstaande ontwikkeling waren echter van belang voor de uitvinding van de zeppelin.

Het Giffard-luchtschip

Het eerste luchtschip in de zin van een gemotoriseerde ballon werd al in 1852 bedacht door de Amerikaan Henry Giffard. Dit staat bekend als het Giffard-luchtschip. Dit schip werd niet aangedreven door benzinemotoren, maar door een kleine 3 pk ééncilinder stoommachine. Deze motor had Giffard, een jaar eerder, eveneens uitgevonden.

Het Giffard-luchtschip was een onding. De ballon was gevuld met het uiterst brandbare waterstof en daar hing dan een stoommachine onder! Bovendien was de motor eigenlijk te zwaar voor de ballon. Dat nam niet weg dat Giffard bij zijn eerste vlucht in september 1852 zo'n 28 kilometer ver kwam. Ter vergelijking: Orville Wright kwam met zijn eerste dubbeldekker in 1903 niet verder dan 206 meter.

Tussenoplossingen

De brandgevaarlijkheid was echter een groot probleem bij dit eerste type luchtschip en dus zochten een lange lijst van andere pioniers verder naar betere en veiligere motoren of een ander type luchtship. Dit leverde talloze patenten op en ook een aantal prototypen. Geen van allen hebben ze ooit veel naam gemaakt, al waren ze ieder voor zich een stapje vooruit in de zoektocht naar een volwaardig luchtschip.

Aluminium skelet

Een ander probleem dat zorgen baarde was het feit dat men alleen nog slappe ballonnen ter beschikking had. Ook dat kwam de veiligheid niet ten goede en bovendien stond dit het ontwerpen van grotere luchtschepen in de weg. Immers, hoe groter zo'n slappe ballon is, hoe instabieler.

De in Duitsland wonende Kroaat David Schwarz kwam echter nog voor 1890 op het idee van een aluminium skelet. Hij gaf opdracht een luchtschip met van zo'n skelet voorziene ballonnen te bouwen. Helaas zou zijn prototype uit 1896 niet in de lucht blijven.

Uitvinding van de zeppelin

Tijdens het beleg van Parijs gedurende de Frans-Duitse oorlog van 1870-1871 zag Graaf von Zeppelin hoe Fransen de stad verlieten met behulp van heteluchtballonnen. Als militair waarnemer tijdens de Amerikaanse burgeroorlog een paar jaar eerder, had hij de balonnnen ook al gebruikt zien worden. Het overtuigde hem van het nut ballonnen bestuurbaar te maken.

Nadat hij in 1890 met vervroegd pensioen ging, nam hij het project zelf ter hand. Hij zag het potentieel van het ontwerp van Schwarz en besloot daaraan verder te werken. In augustus 1895 kreeg hij een eigen patent. Het betrof al een tamelijk complete versie van wat later de zeppelin zou worden. Alleen zijn idee om meerdere ballonnen als een trein achter elkaar te koppelen werd nooit uitgevoerd.

Het prototype de LZ1

Ondanks zijn patent en goede naam kreeg de graaf geen overheidssteun voor zijn project. Daarop richtte hij in 1898 een vereniging op ter bevordering van de luchtschipvaart, waarbij hij meer dan de helft van het benodigde kapitaal zelf inbracht. Aldus kon men een jaar later beginnen met de constructie van de eerste zeppelin.

Dat gebeurde in een drijvende montagehal op het Bodenmeer nabij Friedrichshafen. Doordat de hal dreef kon deze op de wind worden gedraaid, wat het opstijgen gemakkelijker maakte.

Er kwam een eerste prototype. Dat kreeg de aanduiding LZ1, waarbij de letters staan voor 'Luftschiff Zeppelin'. Dit luchtschip had een lengte van 128 meter en bezat twee motoren van 14,2 pk. Het werd in evenwicht gehouden door een gewicht tussen de voor- en achtersteven te verplaatsen.

Tijdens zijn eerste vlucht in juli 1900 hield de LZ1 het 18 minuten vol. Na reparaties en aanpassingen volgde al snel een tweede vlucht, die beduidend succesvoller was. Met een snelheid van 9 m/s vestigde de LZ1 een scherp nieuw snelheidsrecord voor luchtschepen.

Toch waren de investeerders niet bijster onder de indruk. Von Zeppelin kreeg geen geld, moest zijn fabriek sluiten en het prototype werd vernietigd.

Nieuwe pogingen: de LZ2, LZ3 en LZ4

Pas jaren later had Von Zeppelin dankzij mensen die wel enthousiast waren alsnog genoeg geld voor een nieuwe poging. De LZ2 werd gebouwd, maar het zat opnieuw tegen. Tijdens zijn eerste vlucht in 1906 moest de LZ2 een noodlanding maken, waarna hij door een storm onherstelbaar werd beschadigd.

Gelukkig bleek driemaal scheepsrecht. Al snel werd de LZ3 gebouwd, gedeeltelijk uit de brokstukken van zijn voorganger. Dit zou het eerste succesvolle luchtschip uit de geschiedenis worden. Hij vloog goed en zou nog lang dienst doen.

Een financier

Dat gold dan weer niet voor de LZ4. In 1908 werd ook deze zeppelin slachtoffer van een storm. Toch bevond zich toen onder de toeschouwers de juiste weldoener. Hij begon spontaan een inzamelingsactie voor het behoud van de luchtschipvaart en haalde meer dan 6 miljoen mark op. Dat was genoeg om de 'Luftschiffbau Zeppelin GmbH' definitief van de grond te krijgen. Hierna zou menig zeppelin worden gebouwd en zouden ook andere fabrikanten er zich aan gaan wagen.

Nieuwe ontwikkelingen

Natuurlijk zou de ontwikkeling van de zeppelin hierna niet stil blijven staan. Al was het maar omdat verschillende andere uitvindingen ook voor het luchtschip gunstig uitpakten. Dit waren met name:

• Betere motoren.Was de benzinemotor al een flinke stap vooruit, de dieselmotor en de gasmotor, welke later werden ontdekt, waren eveneens interessant voor de aandrijving van zeppelins.
• Duuraluminium. Dit werd uitgevonden in 1909. Hierdoor konden lichtere skeletten worden gebouwd voor de ballonzakken.
• Helium. Dit werd ontdekt in het begin van de jaren '20 van de vorige eeuw. Het belang hiervan is al eerder genoemd, al was er lang niet afdoende beschikbaar. Helium is een bijproduct van aardgaswinning, zodat de productie daar afhankelijk van is. De winning van aardgas moest zich uitbreiden voordat er genoeg helium was.

Omvang

De blimps die je tegenwoordig nog wel in de lucht ziet, hebben een handzaam formaat en functioneren inderdaad als de bestuurbare variant van de heteluchtballon. Daarnaast bestaan er ook nog wel half-starre luchtschepen die wat groter zijn dan een blimp.

Historische zeppelins groeiden door de jaren heen echter uit tot enorme gevaartes. Nieuw gebouwde luchtschepen waren meestal groter dan hun voorgangers. Er was wat dat betreft wel iets van een wedloop gaande. Vooral tussen 1928 en 1936 zijn de nodige bakbeesten geconstrueerd. Deze schepen waren rond de 240 meter lang en hadden een inhoud van ongeveer 175.000 m³. Ter vergelijking: een boeing 747 is 71 meter.

Ondertussen werd de mogelijkheid om passagiers mee te nemen steeds groter. Aanvankelijk konden er hooguit 5 mensen mee in de commandocabine. Later kwam er een extra cabine onder de ballon, waarin passagiers konden verblijven. Nog weer later werden er passagiersruimtes gemaakt in de ballon zelf. Deze waren luxe ingericht en deden niet veel onder voor die op een oceaanstomer.

Niet alleen de zeppelins zelf, maar ook de hangars waarin ze stonden opgeslagen waren enorm.

Stijgen en dalen

Een luchtschip stijgt op door de neus omhoog te steken en dan door middel van de motoren vaart te maken. Voor het landen moet de neus omlaag worden gebracht. Dat is vergelijkbaar met een vliegtuig.

Bij de eerste generatie zeppelins werkte het nog anders. Om de neus omhoog of omlaag te krijgen had men een gewicht dat langs de kiel van het luchtschip heen en weer kon worden verplaatst. Bij het opstijgen werd het gewicht naar de staart gebracht waardoor de neus omhoog werd getrokken. Bij het dalen gebeurde het tegenovergestelde.

Al snel besloot men echter hoogteroeren aan de staart plaatsen om het stijgen en dalen mee te regelen. Een enkel luchtschip had ook propellers om een extra lift mee teweeg te brengen.

Bij historische zeppelins werden bemanningsleden bij het dalen vaak naar voren gestuurd om met hun gewicht de neus verder omlaag te drukken. Tientallen meters boven de grond werd de zeppelin weer uitgebalanceerd, waarna het aan kabels naar de grond werd getrokken.

De Hindenburg en het einde van de luchtschipvaart

Op 6 mei 1937 gebeurde op de US Naval Airshipbase in Lakehurst, New Jersey, één van de bekenste ongelukken uit de 20ste eeuw. De 'Hindenburg', de grootste bestaande zeppelin, werd in 34 seconden tijd compleet verwoest door een enorme vuurzee. Alle 33 inzittenden kwamen om. Het gebeurde allemaal terwijl de camera's liepen en het gebeurde met één van de belangrijkste paradepaardjes van Nazi Duitsland. Al was de oorlog nog niet uitgebroken en waren de producenten van de zeppelin gebrouilleerd met het nazibewind.

Hoe dan ook, de impact van het ongeluk was enorm. Mensen over de hele wereld hadden de beelden gezien en vele vragen over de precieze toedracht bleven lang onopgelost. De mogelijkheid van een aanslag bleef rond zoemen.

Een belangrijk ding dat echter wél zeker was, was het feit dat de Amerikanen door een beslissing van het congres hadden geweigerd om de Duitsers helium te leveren. Daardoor bleven de Duitse luchtschepen vliegen op het gevaarlijke waterstofgas.
Uiteindelijk zou deze beslissing niet alleen de ondergang van de Hindenburg veroorzaken, maar die van de luchtscheepvaart in het algemeen. Het ongeluk met de Hindenburg was té schokkend en het was één ongeluk met een zeppelin teveel.

Toch kwam het einde niet zo abrupt als wel wordt gedacht. Bestaande zeppelins bleven gewoon vliegen en in aanbouw zijnde exemplaren zijn gewoon opgeleverd en hebben nog dienst gedaan, ook in de Tweede Wereldoorlog.

Afgezien daarvan was het echter ver gedaan met de zeppelin als serieus luchtschip. Het wantrouwen was te groot geworden. Het tijperk van de zeppelin heeft ongeveer 40 jaar geduurd.

Heden en toekomst

Uiteindelijk zijn niet alle typen zeppelins uit het luchtruim verdwenen. Met name Goodyear heeft als producent altijd een vloot van blimps gehouden voor commerciële en militaire doeleinden.

Hiernaast is de zeppelin NT (New Technology) ontwikkeld. Dat zijn moderne luchtschepen van het halfslappe type die voornamelijk worden gebruikt voor commerciële rondvluchten.

Ook is de originele Duitse zeppelinfabriek in Friedrichshafen eind vorige eeuw nieuw leven ingeblazen. Daar worden nu eveneens kleinere luchtschepen gebouwd voor gebruik in het toerisme en in een nieuwe functie, namelijk de beveiliging. In het oosten van Duitsland worden ook 'cargolifters' gebouwd voor vrachtvervoer.

Ondertussen lijkt de toekomst van de zeppelin er beter uit te zien dan het verleden. Nieuwe ontwikkelingen zouden het luchtschip wel eens terug op de kaart kunnen zetten als serieuze vorm van luchtverkeer:

• Het bedrijf 'Heros Airship Design' uit Velp heeft in 2000 een patent gekregen op een luchtschip met elektrische aandrijving. Realisering van dit project komt door recente technische ontwikkelingen steeds dichterbij.
• Er bestaan al veel prototypen van luchtschepen die op zonne-energie werken.

Er valt alles voor te zeggen om luchtschepen terug te nemen in genade, want ze hebben namelijk belangrijke voordelen op vliegtuigen en helikopters. Ze zijn stiller, veiliger, zuiniger en mlieuvriendelijker. Ook kunnen ze langer in de lucht blijven hangen, eventueel op één plek, en bieden ze meer ruimte en comfort aan passagiers.

Dus wie weet, misschien zullen de reuzeballonnen in de niet eens zo verre toekomst weer opstijgen.

Lees verder

• Geschiedenis van de luchtband
• Technisch speelgoed tot 1914