Het luchtruim wordt veroverd

De grote droom op het gebied van de luchtvaart in de 19de eeuw was gemotoriseerde luchtvaart. Tot dan toe kende men alleen de heteluchtballon als mogelijkheid om door het luchtruim te reizen. Dat ging echter nogal traag en kende heel wat andere beperkingen bovendien. Luchtvaartpioniers beseften zich dat de meeste problemen konden worden opgelost als men een een ballon met gemotoriseerde aandrijving had. Dan kon men de ballon besturen in plaats van overgeleverd te zijn aan de wind. Zo werden de eerste luchtschepen in de vorm van bestuurbare ballonnen bedacht. Vanaf 1900 kwam er echter pas werkelijk schot in de zaak toen graaf Ferdinand von Zeppelin met de grootst mogelijke moeite tot de zeppelin kwam, het eerste echt bruikbare luchtschip. 

Ernest Nister - The Army airship (The Baby) rounding St Paul's cathedral (Het legerschip (De baby) vliegt rond St. Pauls  cathedral) 1900. Uit zijn boek: 'The Children's Airship book' (Het luchtschip boek voor kinderen) uit 1900. Het moge duidelijk zijn dat veel kinderen gefascineerd waren door de voertuigen in de lucht.

Luchtschepen tot 1880

Het eerste luchtschip werd in 1852 bedacht door de Franse ingenieur Henri Giffard (1825-1882). Dit staat tegenwoordig bekend als het Giffard-luchtschip. Het werd aangedreven door een kleine 3 pk ééncilinder stoommachine, die in 1951 ook door Giffard was gepattenteerd.

Het Giffard-luchtschip was echter onbruikbaar, want het was extreem brandgevaarlijk. 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 en kon het schip nog niet worden bestuurd. Dat nam niet weg dat Giffard bij zijn eerste vlucht in september 1852 zo'n 28 kilometer ver kwam. Daarmee bewees hij dat het principe levensvatbaar was.

Links: Het Giffard-luchtschip uit 1852. Rechts: Henri Giffard.

De brandgevaarlijkheid en verschillende andere problemen moesten echter worden opgelost en men diende een manier te vinden om het luchtschip te kunnen besturen. Daar waren om evidente redenen genoeg geïnteresseerde uitvinders voor te porren, maar het zou nog een moeilijk weg worden, bezaaid met menige mislukking. Daarnaast hadden luchtvaartpioniers grote problemen om hun projecten gefinancierd te krijgen, want een dure kwestie was het natuurlijk wel.

Verschillende andere methoden werden uitgeprobeerd. De Duitser Paul Haenlein (1835-1905) kreeg in 1872 bijvoorbeeld patent op een luchtschip, de Aeolus, die een interne Lenoir verbrandingsmotor had en gas betrok uit de ballon zelf. Hij haalde er 19 km per uur mee. Het was een vernuftig idee, maar dit luchtschip zou nooit lange afstanden kunnen vliegen, omdat de hoeveelheid gas in de ballon langzaam afnam.

Links: De Aeolus in 1872. Rechts: Paul Haenlein (voor 1900).

Luchtschepen tussen 1880 en 1900: de elektromotor

De zoektocht naar een veilig en bestuur luchtschip ging onverminderd verder, al bleven de problemen met het vinden van geldschieters doorgaan. Wel kwam nu de elektromotor in zicht, een vorm van aandrijving die zeer aantrekkelijk was voor luchtschepen, aangezien deze niet om een brandgevaarlijke brandstof en ontsteking vroeg. 

De Franse broers Gaston en Albert Tissandier kregen in 1883 een octrooi op het eerste elektrisch aangedreven luchtschip. De tests verliepen echter nogal teleurstellend, waardoor in 1884 werd besloten met het luchtschip te stoppen.

Betere resultaten waren er in 1884 voor de Franse militairen Charles Renard (1847-1905)en Arthur Constantin Krebs (1850-1935). Zij stegen voor het eerst op in hun luchtschip La France. Ook dat schip werd aangedreven door een elektromotor en bovendien was er voor het eerst sprake van een gestroomlijnde, sigaarvormige ballon. Het meest opmerkelijke was echter dat dit het eerste bestuurbare luchtschip was. De heren haalden er 21 km/u mee en maakten nog 6 andere vluchten. Het schip was nog steeds niet geschikt voor productie, maar het was nu bewezen dat de bestuurbare ballon mogelijk was. 

Links: La France in zijn hangaar in 1885. Rechts boven: Charles Renard rond 1884. Rechts onder: Arthur C. Krebs, vermoedelijk tussen 1914 en 1918.

Van slappe naar verstevigde ballon

Een belangrijk probleem met bovengenoemde luchtschepen was dat er alleen nog zogeheten slappe ballonnen waren. Dat wilde zeggen dat er geen enkel raamwerk ter versteviging was, wat bij een ballon van grotere afmetingen wel noodzakelijk is om de stabiliteit en dus de veiligheid te garanderen. De afwezigheid van een dergelijke versteviging stond het ontwerpen van grotere luchtschepen in de weg.

Dit probleem werd tenslotte opgelost door de in Duitsland wonende Hongaars-Kroatische houthandelaar David Schwarz (1850-1897). In het begin van de jaren '80 ontwierp hij een skelet van het tamelijk nieuwe vederlichte metaal aluminium en kreeg daar een patent op. In 1893 bouwde hij een ballon met zo'n skelet met de Duitse luchtschipbouwer Carl Berg. Het skelet bleek echter niet bestand tegen het vullen van de ballon met gas.

In 1894 begonnen Schwarz en Berg aan een nieuw luchtschip, dat in opdracht van de Pruisische regering in Berlijn werd gebouwd. Door tal van vertragingen kwam het schip, waaraan bijna alle metalen elementen waren gemaakt van aluminium, pas in 1896 af. Helaas waren er opnieuw problemen met de waterstof. Om het luchtschip te laten vliegen moest dat een dichtheid hebben van 1.15 kg per m3. Helaas kon dergelijk gas nog niet worden gemaakt. 

Daardoor was er pas in november 1897 een eerste testvlucht mogelijk, zo'n tien maanden na het voortijdige overlijden van Schwarz. Daardoor zag hij niet dat er wederom van alles mis ging en de piloot een noodlanding moest maken.Niettemin zou zijn idee school maken.

Links: het luchtschip van Schwarz en Berg in 1897 met het skelet duidelijk zichtbaar in de ballon. Rechts: David Schwarz tussen 1890 en 1897.

Luchtschepen vanaf 1900: de zeppelin

Tijdens de Frans-Duitse oorlog van 1870-72 had graaf Ferdinand von Zeppelin (1838-1917), officier in het Duitse leger, gezien hoe handig ballonnen konden zijn bij een belegering, maar begreep hij ook dat ze nog veel handiger zouden zijn als ze bestuurbaar waren en een stukje sneller gingen. Daarmee begon voor hem een langdurige fascinatie met de luchtvaart.

In 1895 veroverde hij een eerste patent op een eigen aluminium skelet, dat afdoende afweek van dat van Schwarz. Er wordt trouwens wel beweerd dat hij het patent van Schwarz zou hebben gekocht, maar dat is een fabeltje. Het eigen octrooi op een skelet leek een goed begin voor graaf Von Zeppelin, maar in feite begon hiermee een jarenlange beproeving.

De mens zou het luchtruim bepaald niet zomaar veroveren. Dat kwam in de eerste plaats omdat het aldoor moeilijk zou blijven, zelfs voor een graaf met uitstekende connecties, om de financiering rond te krijgen. Het patent op het aluminium skelet was bijvoorbeeld niet afdoende om overheidssteun te krijgen. Von Zeppelin moest het allemaal zelf regelen. 

Tenslotte lukte het hem niettemin een eerste bruikbaar luchtschip te laten bouwen. Dit prototype kreeg de aanduiding LZ1, waarbij de letters staan voor Luftschiff Zeppelin. Het had een lengte van 128 meter. Twee verbrandingsmotoren van elk 14,2 pk dreven de propellors aan. Er werd een gewicht tussen de voor- en achtersteven verplaatst om het schip in evenwicht te houden.

In juli 1900 ging de LZ1 voor het eerst de lucht in. Hij hield het 18 minuten vol en haalde een snelheid van 32 km/u. Na reparaties en aanpassingen volgde meteen een tweede vlucht, die nog succesvoller was. Met een snelheid van 9 m/s vestigde de LZ1 een nieuw snelheidsrecord voor luchtschepen. Toch was het weer niet genoeg om investeerders te trekken. Het prototype werd vernietigd en de fabriek waar hij in was gebouwd gesloten.

Jaren later, in 1906, lukte het Von Zeppelin alsnog om een LZ2 gebouwd te krijgen. Dit prototype haalde het echter niet en werd door een storm onherstelbaar verwoest. Uit de brokstokken werd echter nog datzelfde jaar de LZ3 gebouwd. Deze wist wel in de lucht te blijven en kan worden gezien als het eerste echt succesvolle luchtschip ooit. Het zou nog lang dienst doen.

Na nog wat ups en downs kreeg de graaf in 1908 eindelijk de financiering rond voor de bouw van een nieuwe fabriek. Deze fabriek zou een toenemend aantal zeppelins gaan bouwen. 

Toepassingen: lijndienst, vrachtvervoer en oorlog

Daarmee ontstond een geheel nieuw fenomeen in de wereld, namelijk een lijndienst via de lucht. Deze was in 1910 een feit en daarmee was de luchtvaart pas echt geboren. Ook konden er nu goederen via de lucht verplaatst worden, wat met een heteluchtballon amper mogelijk was. Zeppelins waren echter zeer ruim, waardoor ze juist veel vracht konden vervoeren.

Toen er in 1914 een nieuwe oorlog uitbrak, had de graaf bovendien zijn belangrijkste doel bereikt: oorlogen werden voortaan ook in de lucht gevoerd. Luchtschepen en zelfs vliegtuigen zouden een belangrijke rol spelen in de Eerste Wereldoorlog. Mede daardoor was deze echter vernietigender dan ooit en lijkt dit eerder een zuur bijeffect van de vooruitgang dan vooruitgang zelf. 

Lees hier meer over de geschiedenis van zeppelins.

Bronnen

• M. Voskuijl - 'Leve de zeppelin! Een lofzang op luchtschepen.' Schiedam 2007
• J. Meidenbauer (red.) - 'Het grote boek van uitvindingen en ontdekkingen.' Lisse 2004
• Wikipedia (nl.wikipedia.org) - 'Zeppelin'/ 'Giffard-luchtschip'/ 'Luchtschip'/ 'La France' (31 -1 2012) / 'Tissandier-luchtschip' (15-2-2019)
• Wikipedia (en. Wikipedia.org) -  'Paul Haenlein' (15-2-2019)  / 'David Schwarz (aviation inventor)' (19-2-2019)

Afbeeldingen

• De Aeolus: Wikimedia /  A. Hildebrandt: 'Die Luftschiffahrt nach ihrer geschichtlichen und gegenwärtigen Entwicklung' 1907
• Paul Haenlein: Wikimedia /H.W.L. Moedebeck: 'Die Luftschiffahrt' 1906
• Overige: Wikimedia (commons.wikimedia.org)OverigenOPaulP…