In de 19de eeuw was de allergrootste droom op transportgebied de uitvinding van gemotoriseerde luchtvaart. Dat betekende namelijk structureel kunnen reizen door het luchtruim in plaats van incidenteel. Tot halverwege de eeuw kon men alleen nog met heteluchtballonnen vliegen en die gingen traag en gingen waar de wind hen heen blies. Dat was niet bepaald geschikt voor massavervoer of een vaste lijndienst. Luchtvaartpioniers beseften dat alleen een ballon met gemotoriseerde aandrijving dat kon veranderen, omdat je die zou kunnen besturen. Door hun inspanningen vormden min of meer bestuurbare ballonnen in de tweede helft van de 19de eeuw de eerste luchtschepen. Na 1900 kwam er echter pas werkelijk schot in de zaak toen de zeppelin in de lucht verscheen; het eerste luchtschip dat aan alle eisen voldeet. 

Luchtschip versus heteluchtballon

Feitelijk is het belangrijkste verschil tussen luchtschepen en heteluchtballonnen eenvoudig.

• Luchtschepen zijn bestuurbaar, wat wil zeggen dat de bestuurder, de aeronaut, bepaald waar het schip heengaat. 
• Heteluchtballonnen zijn niet bestuurbaar en gaan waar de wind hen blaast. De ballonvaarder kan de ballon alleen laten stijgen of dalen. Het laten landen van een heteluchtballon is wel een complexe aangelegenheid die de nodige vaardigheid vraagt.

Om het besturen mogelijk te maken, zijn er allerlei technische en uiterlijke verschillen tussen luchtschepen en heteluchtballonnen. Het uitvinden van luchtschepen draait bijna alleen om het vinden van een manier de heteluchtballon bestuurbaar te maken.

Aerostaten

De belangrijkste overeenkomst tussen luchtschepen en luchtballonnen is dat ze beiden een zogeheten aerostaat zijn. Dat wil zeggen een luchtvaartuig dat kan stijgen en zweven door de opwaartse kracht van een zogeheten hefgas dat lichter is dan de lucht. Daarom staat dit ook bekend als het lichter-dan-lucht principe. Geschikte hefgassen zijn onder andere hete lucht, waterstof, helium en stoom. Hete lucht is echter ongeschikt voor luchtschepen. 

Tegenover de aerostaat staat de aerodyne die zijn liftkracht verkrijgt door vleugels en beweging die samen maken dat het luchtvaartuig aerodynamisch is. De vleugels kunnen een vaste vorm hebben zoals bij vliegtuigen of kunnen bestaan uit een draaiende rotor zoals bij helikopters. Dit staat ook bekend als het zwaarder-dan-lucht principe. 

De eerste heteluchtballon is in 1783 uitgevonden door de Franse broers Joseph en Étienne Montgolfier en ging op 4 juni van dat jaar (onbemand) de lucht in. Al snel hierna vonden enkele bemande vluchten plaats. De eerste ballon gevuld met waterstof vertrok op 1 december 1873 en was uitgevonden door de Franse werktuigbouwkundige Jacques Charles (1746-1823). De zoektocht naar het bestuurbaar maken van de luchtballon was ondertussen al begonnen.  

Vroege ideeën voor luchtschepen

Voordat er iemand daadwerkelijk in de lucht wist te blijven met een ballon of luchtschip, waren er al mensen geweest die het idee de wereld in hadden gebracht. Op een serieuze manier dan, want er waren genoeg Icarusssen die wel nadachten over vliegen maar minder verstand hadden van natuurwetenschappelijke principes.

De oudst bekende pionier met een meer deugdelijke wetenschappelijke aanpak is de Italiaanse Jezuïeten pater Francesco Lana de Terzi (1631-1687). Hij was professor natuur- en wiskunde aan de universiteit van Brescia en ontwierp in 1670 dat zou moeten vliegen met vier vacuüm koperen bollen. Het betrof letterlijk een vliegend schip, maar dat is niet zo vreemd in een tijd nog niemand bekend was met heteluchtballonnen en bijbehorende mandjes.

In ieder geval had Lana de Terzi alles met wiskunde onderbouwd en inderdaad, de basisprincipes achter zijn ideeën kloppen. Toch kan zijn luchtschip niet worden gerealiseerd, omdat de luchtdruk op de bollen zo groot wordt dat deze zullen inklappen. Om dat voorkomen moeten ze zo dik worden gemaakt dat ze te zwaar zijn op te stijgen. Daarmee blijft het vacuüm luchtschip een theoretisch luchtschip. 

Ook een Jezuït was Bartolomeu de Gusmão (1685-1724) een in Brazilië geboren Portugees. Hij wilde eigenlijk voortborduren op de theorieën van zijn fameuze Italiaanse voorganger en een letterlijk luchtschip ontwerpen. Dat ging niet door, maar op 8 augustus 1709 liet hij wel een klein prototype van een heteluchtballon opstijgen voor het perplexe hof van de Portugese koning Johannes V. Feitelijk is dit de oudst bekende heteluchtballon. 

Over de werking van slappe ballonnen

Al snel zou blijken dat de ballonnen van luchtschepen anders zouden worden dan die van luchtballonnen. Dit omdat ze meer gewicht moesten tillen dan een luchtballon en aldus groter moesten zijn en aerodynamischer gevormd. Voor een goed begrip van de vroege geschiedenis van het luchtschip is het nodig daar eerst even op in te gaan.

De aerodynamica vroeg om een sigaarvormige in plaats van een ronde ballon. Het was ook noodzakelijk een of meerdere aparte luchtzakken in de grotere ballon te plaatsen. Daarmee kon de druk in de ballon worden geregeld. Zo'n luchtzak wordt een ballonnet (Frans voor 'ballonnetje') genoemd en de buitenste ballon een envelop.

Door de ballonnet op te blazen, wordt het gas in de envelop samengedrukt en daarmee dichter van samenstelling. Hoe dichter het gas, hoe minder de stijging van de ballon. De ballonnet opblazen betekende dan een daling van het luchtschip en hem leeg laten lopen een stijging. Veel luchtschepen hadden twee ballonnets: eentje aan de voorkant van de envelop en eentje achterin, want dat gaf de beste balans.

Dit alles bleek wel vooral nodig bij zogeheten slappe ballonnen, wat wil zeggen dat de ballon was gemaakt van slap materiaal als stof of papier of beiden en geen skelet had. Aanvankelijk waren echter alle enveloppen zo. 

Ontwerpen na 1783

Op 3 december 1783, een half jaar nadat de Montgolfiers hun ballon in de lucht wisten te houden, presenteerde de Franse luitenant (uiteindelijk generaal) en wetenschapper Jean Baptiste Marie Charles Meusnier de la Place (1754-1793) een plan voor een 'aerostatische machine' aan de Franse Academie voor Wetenschappen.

Een jaar later volgden zestien aquarellen ter illustratie van een luchtschip van 79 meter voorzien van een gestroomlijnde ellipsvormige envelop met daarin ballonets. Er was een langvormige gondel die als boot kon worden gebruikt, mocht het luchtschip te water raken. Het schip werd aangedreven door drie propellers, had een zeilachtige roer en vroeg om een 80-koppige bemanning.

Hierna volgde nog tal van 'luchtschepen', vaak geïnspireerd op de ideeën van Meusnier, al had er niemand 80 man aan boord voor de aandrijving. Een flink aantal daarvan heeft ook daadwerkelijk hele stukken gevlogen. Punt is echter dat ze geen van allen werkelijk bestuurbaar waren. Feitelijk waren het gewone luchtballonnen maar dan van een groter formaat en een wat andere vorm. Wat niet wegneemt dat de ervaringen die deze ballonvaarders opdeden hebben bijgedragen aan het eerste luchtschip dat wel tekenen van bestuurbaarheid vertoonde. 

Het eerste enigszins bestuurbare luchtschip

Het eerst luchtschip dat niet volledig door de wind werd gedragen kwam uit de handen van de Franse ingenieur Henri Giffard (1825-1882), die al goed bekend was met luchtballonnen en bovendien de injector voor stoommachines had uitgevonden. Ook hij liet zich inspireren door het ontwerp van Meusnier al veranderde hij er evengoed veel aan.

Bij zijn eerste vlucht in september 1852 vloog Giffards luchtschip zo'n 27 kilometer van Parijs naar Trappes met een snelheid van 8 km/u. 

Zelf noemde Giffard zijn luchtschip een dirigible (een bevaarbare ballon), om de bestuurbaarheid ervan te onderstrepen. Dat woord zou in menige taal, waaronder het Engels, blijven hangen als benaming voor luchtschepen die geen zeppelin zijn. In het Nederlands werd dit woord lange tijd niet gebruikt, maar in recente jaren steeds vaker wel.

Het Giffard-luchtschip, zoals het ook vaak genoemd wordt, werd aangedreven door een kleine 3pk eencilinder stoommachine die een propeller aandreef. Er was ook een verticaal roer. Hij koos voor een sterk uitgelijnde sigaarvormige ballon boven Meusniers wat rondere ellips. Het schip was 43 meter lang. In 1858 kreeg Giffard het eerste patent op een luchtschip toegewezen.

Ondanks de geslaagde vlucht was het schip helaas onbruikbaar, aangezien het extreem brandgevaarlijk was. De ballon was gevuld met het uiterst brandbare waterstof en daar hing dan een stoommachine onder. Giffard had wel maatregelen genomen om de brandgevaarlijkheid tegen te gaan, maar het bleef vragen om ongelukken.

Bovendien was de motor eigenlijk te zwaar voor de ballon en hoewel Giffard er bochten en cirkels mee kon vliegen, kon het schip maar matig worden bestuurd. Het lukte hem bij zijn testvlucht bijvoorbeeld niet om terug te keren naar Parijs omdat er teveel wind tegen stond. Niettemin had Giffard bewezen dat het principe levensvatbaar was.

Nieuwe pogingen tussen 1870 en 1880

De problemen met het Giffard-luchtschip moesten worden opgelost en men diende een manier te vinden om het luchtschip te kunnen besturen. Verschillende andere vormen van aandrijving werden uitgeprobeerd, maar het zou nog een moeilijk weg worden, bezaaid met menige mislukking waarvan enkele met fatale gevolgen.

Daarnaast hadden luchtvaartpioniers grote problemen om hun projecten gefinancierd te krijgen, want een dure kwestie was het natuurlijk wel. In de jaren zestig van de 19de eeuw was er weinig geld voorhanden. Een aantal ernstige conflicten als de Amerikaanse burgeroorlog en de Britse opiumoorlogen legden het doen van grote investeringen in de westerse wereld bijna geheel plat. En toch was het uiteindelijk een oorlog die de interesse voor het luchtschip weer vlot trok.   

De Frans-Duitse of Frans-Pruisische oorlog die van 1870 tot 1872 plaatsvond, zou dé stimulans voor menige Franse en Duitse uitvinder worden om zich weer met de bestuurbare ballon bezig te houden. Dat kwam omdat er tijdens deze oorlog luchtballonnen waren gebruikt, maar beide partijen zich hadden gestoord aan de beperkte mogelijkheden ervan. Hoewel de Duitsers menige luchtballon vanuit het door hun belegerde Parijs aan hun grip zagen ontsnappen zonder dat ze daar iets tegen konden doen.

Een ding werd echter duidelijk: wie een bestuurbare ballon had, zou daar in de toekomst een oorlog mee kunnen beslissen. En zo ging Pandora's doos open voor het fenomeen luchtoorlog.

Ondertussen werden in de Verenigde Staten de zaken overigens ook weer vlot getrokken, maar was het luchtschip primair iets voor avonturiers en kreeg het leger pas later interesse.

Aan de bekendste luchtschepen die tussen 1870 en 1880 zijn bedacht, is goed te zien dat men nog erg op zoek was naar de meest geschikte vorm van aandrijving. Ze hebben allemaal een andere. 

Een dirigible met handbesturing

Henri Dupuy de Lôme (1816-1885) maakte vooral naam als ontwerper van Franse marineschepen. Als zodanig voerde hij vele technische vernieuwingen door en was binnen dat kader de grote aanjager in Frankrijk voor de bouw van ijzeren oorlogsschepen. In 1869, aan de vooravond van de Frans-Duitse oorlog, bezat hij een hoge post bij de marine en kreeg hij geld van de Franse regering voor een geheel nieuw project: de verbetering van de dirigible ofwel bestuurbare ballon. 

Hij kwam tot een luchtschip dat met hand bestuurd moest worden. Acht matrozen waren er nodig om een vierbladige schroef aan te drijven. Het schip had een lengte van 32,5 meter.  Uiteindelijk kwam het maar tot één testvlucht op 2 februari 1872 naar Vincennes, toen het einde van de oorlog al in zicht was. Het schip vloog, maar jammer genoeg lukte het de matrozen niet om ook tegen de wind in te varen. Het project werd gestaakt en het luchtschip vernietigd. 

Het eerste luchtschip met een verbrandingsmotor

Iets meer succes had de Duitse civiel ingenieur Paul Haenlein (1835-1905). Hij kreeg in 1872 het Amerikaanse patent op een luchtschip, dat hij de Aeolus noemde. Deze had een interne Lenoir verbrandingsmotor wat hem het eerste luchtschip met een verbrandingsmotor maakte. Met een lengte van 50 meter en een diameter van 9,1 meter was dit bovendien het grootste luchtschip tot dusver. 

De motor betrok gas uit de ballon zelf. Dat gas werd vervangen doordat er lucht in de binnenzakken van de ballon werd gepompt. De motor dreef een propeller aan van 4,6 meter doorsnede aan die het schip vooruit stuwde. 

Het schip haalde bij zijn eerste testvlucht in Brno in december 1872 zo'n 19 km/u. Het was de eerste keer dat een verbrandingsmotor succesvol was gebruikt bij aeronautische experimenten van welk type dan ook.

Een nadeel van dit luchtschip was dat door het betrekken van gas uit de ballon deze minder opwaarts vermogen had en dat er een opslagtank of extra gasproducent moest worden toegevoegd. Daardoor was de inrichting van de aandrijving erg zwaar. De testen met de Aeolus werden uiteindelijk gestopt wegens geldgebrek.

Een luchtschip met trapwielen

Tussen 1872 en 1874 meldt een Amerikaan zich aan het luchtvaartfront. Hij luisterde naar de illustere naam Micajah Clark Dyer (1822-1891, voornaam Clark) en was afkomstig uit de Appalachen in het Noorden van de staat Georgia. Hij kwam uit een arm en zeer kinderrijk boerengezin en had daarom geen opleiding. Met primitief gereedschap trok hij zich terug in een schuur, waar hij met veel doorzettingsvermogen zijn 'Apparatus for Navigating the Air' bouwde, waarvoor hij op 1 september 1874 het patent kreeg.

De machine combineerde vleugels met trapwielen voor de navigatie en de voortstuwing. Er was een op een roer lijkend instrument bevestigd om de machine de leiden. De ballon werd vooral gebruikt om het schip te laten stijgen en dalen. Meer dan welk ander luchtschip ook, was deze geïnspireerd op waterschepen. Helaas is er verder maar weinig bekend over de werking van dit luchtvoertuig.

Dyer heeft tussen 1872 en 1874 echter regelmatig succesvolle testvluchten gemaakt. Familieleden, vrienden en buren zagen hem vliegen over Rattlesnake Mountain en de velden. Het toch wat primitief opererende luchtschip zou nooit in productie worden genomen, mar diegenen die het zagen vliegen zouden dat nooit meer vergeten.

Een dirigicycle met hand- en voetbesturing

De flamboyante Amerikaanse beroepsuitvinder Charles Frances Ritchel (1844-1911) zou meer dan 150 patenten op zijn naam zetten. Zijn commercieel meest succesvolle uitvinding was de lachspiegel. Zijn meest indrukwekkende uitvinding was een eenpersoons dirigible, door hemzelf een dirigicycle genoemd, waarvoor hij in maart 1878 het patent ontving. 

Dit luchtschip was in veel opzichten anders. Een koperen frame hing aan een cilindervormige ballon. De ballon was een door Goodyear gemaakte rubberzak, die werd gevuld met waterstofgas. Hij had een stijf frame gemaakt van vernikkelde messing buizen dat met koorden van kamgaren was opgehangen. Het geheel werd aangedreven met een handkrukas die met beide handen moest worden bediend. Een kleine propeller zorgde voor voortstuwing en kon met behulp van twee trappedalen naar links of rechts worden bewogen. Het luchtschip haalde een hoogte van 61 meter. 

In 1876 vloog Ritchel met de dirigible een hal rond tijdens een tentoonstelling in Philadelphia. In juni 1878 vloog aeronaut Mark Quinlan met Ritchel's schip over delen van het plaatsje Hartford in Connecticut. Vaak wordt dit gezien als de eerste officiële bemande vlucht met een luchtschip in de VS.

Er zouden nog meer succesvolle vluchten volgen, al had ook dit schip problemen met wind tegen. In een geval voerde Quinlan een spectaculaire reparatie uit in de lucht met niets dan een zakmes, terwijl het schip bleef vliegen. Hij zou veilig landen.

Ritchel had grootse plannen voor meer en grotere luchtschepen, maar het bleef bij een meer bescheiden unicum: de dirigicycle was het eerste luchtschip uit de geschiedenis waarvan er meer werden gemaakt, vijf stuks om precies te zijn. Dat het er niet meer werden had wellicht te maken met feit dat zelf trappen niet langer nodig was.

Luchtschepen met motoren na 1880

De zoektocht naar een veilig en bestuurbaar luchtschip ging onverminderd verder, al gold dat ook voor de problemen met het vinden van geldschieters. Wel kwam er een abrupt einde aan het zoeken naar de juiste aandrijving. De vooruitgang had de wereld inmiddels de elektromotor en de benzinemotor gezonken en die waren zoveel interessanter dan andere vormen van aandrijving, dat er nauwelijks nog met andere opties werd gewerkt.

Vooral de elektromotor was zeer aantrekkelijk voor luchtschepen, aangezien hij niet om een brandgevaarlijke brandstof en ontsteking vroeg.

Het eerste luchtschip met een elektromotor 

Gaston Tissandier (1843-1899), een Franse wetenschapper en redacteur van een wetenschappelijk magazine, had niet alleen gehoord dat mensen tijdens de Frans-Duitse oorlog met heteluchtballonnen uit Parijs waren ontsnapt, hij had dat zelf ook gedaan. Ballonvaren op de meest avontuurlijke manier zat dan ook in de familie.

Gastons oudere broer Albert Tissandier (1839-1906) kunstenaar en redacteur van hetzelfde magazine, maakte zijn eerste tocht met een heteluchtballon in november 1868 tijdens een sneeuwstorm. Vanzelf verliet ook hij belegerd Parijs via de lucht, inclusief twee passagiers en een postzak vol emotionele brieven van achterblijvers. Hij kreeg er een medaille voor. 

Na de oorlog konden de broers het avontuur niet afleggen. In maart 1875 vlogen ze samen van Parijs naar het plaatsje Arcachon nabij Bordeaux in de heteluchtballon de Zénith. Dat was een afstand van zo'n 600 kilometer. Onderweg maakte Albert beroemd geworden illustraties van alles wat hij zag. In April 1875 lukte het Gaston en twee andere kompanen de Zénith te laten opstijgen tot een voor een ballon duizelingwekkende hoogte van 8,6 kilometer. Te hoog voor zijn vrienden die beiden overleden door de te ijle lucht en ook iets te hoog voor Tissandier die zijn gehoor verloor.

Hierna gingen de broers opzoek naar nieuwe horizons. Daartoe tekende Albert de blauwdrukken voor een door henzelf bedachte kleine dirigible met elektromotor. Het schip werd gebouwd. In 1881 maakten Albert en Gaston op een tentoonstelling de eerste elektrische aangedreven vlucht met een luchtschip.

Op basis van hun ervaringen met deze eersteling ontwierpen ze een groter exemplaar. Ze kozen een elektromotor van Siemens. Gelijkstroom, dat wel, want wisselstroom bestond nog niet. Zelf noemden ze hun dirigible graag een aerostaat.

In 1883 kregen ze het patent op hun aerostaat en in oktober vond de eerste testvlucht plaats. In September 1884 maakten ze een nieuwe vlucht. De resultaten waren wat de broers al vreesden: de motor gaf een goede wendbaarheid in de lucht, maar te weinig stroom om tegen de wind in te varen. Er kwam niet echt een vervolg, maar de Tissandiers hadden wederom grenzen verlegd.

La France, het eerste volledig bestuurbare luchtschip

Het Franse Ministerie van Oorlog had na de verloren oorlog van 1870-72 zo'n behoefte aan bestuurbare luchtballonnen dat de legerleiding besloot mensen aan te stellen om er een te ontwerpen. Deze kwamen vanaf 1876 te werken in het l'Aérostation Militaire. De leiding kwam in handen van kapitein Charles Renard (1847-1905), een ingenieur en oorlogsveteraan.

In 1877 verhuisde het luchtvaartstation naar het plaatsje Chalais-Meudon, om daar het eerste luchtvaarttestlaboratorium ter wereld te worden. In 1879 voegde Paul Renard (1854-1933) zich bij zijn oudere broer en werd verantwoordelijk voor de bouw van de grote hangar Y. Op een niet bekende datum zou ook Arthur Constantin Krebs (1850-1935), een andere ingenieur en oorlogsveteraan, tot het team toetreden.

Samen werkten de mannen aan een nieuwe, betere dirigible. Charles Renard aan het schip zelf en Krebs aan de motor, welke hij zelf ontwierp. Paul Renard werd in 1880 blind en moest een stapje terug doen, maar hij zou toch zijn hele leven op het luchtvaartlaboratorium blijven en aan bijna alle testvluchten deelnemen.

In 1884 was het elektrisch aangedreven luchtschip klaar en werd het La France gedoopt. De aandrijving van de dirigible gebeurde door een schroef, terwijl de elektromotor op zijn beurt werd aangedreven door een batterij. Voor het eerst was de sigaarvormige ballon echt gestroomlijnd en dat terwijl het schip met een lengte van 52 meter het grootste tot dan toe was. De gondel was gemaakt van bamboe met een omkleding van zijde en dus vederlicht.

Op 9 augustus 1884 maakte La France zijn eerste testvlucht. Voor de eerste keer lukte het een dirigible om een vol parcours te rondden, ook tegen de wind in. De heren deden ± 23 minuten over een afstand van 8 km, wat neerkomt op zo'n 21 km/u. Daarmee was dit het eerste volledig bestuurbare ofwel controleerbare luchtschip. 

Er volgden meer testvluchten met wisselend succes. Echt sterke tegenwind gaf toch nog problemen. In 1885 keerde het schip echter bij vijf van de zeven testvluchten terug op het startpunt, een bemoedigend resultaat. La France zou evengoed nooit worden gedupliceerd. Renards lab in Chalais bleef echter nog decennia lang in bedrijf. 

De Deutschland,het eerste luchtschip met een benzinemotor

In 1879 ontmoette de Duitse filosoof en uitgever Friedrich Hermann Wölfert (1850-1897) uit Leipzig boswachter en luchtvaartpionier Georg Baumgarten (1837-1884) uit Grüna (tegenwoordig onderdeel van Chemnitz). Daardoor raakte hij net zo geïnteresseerd in luchtschepen als de ander, waarna ze besloten samen een luchtschip te ontwikkelen, voornamelijk op kosten van Wölfert.

Baumgarten had al enkele patenten op zijn naam, maar moest van zijn werkgever, de overheid, stoppen met het ontwerpen van luchtschepen. Daarom werkten ze verder onder de naam van Wölfert alleen.

Het resultaat was enkele non-rigide luchtschepen, die het niet heel goed deden. In 1884 overleed Baumgarten, waarna Wölfert alleen verder ging. Aldus ontwierp hij een serie van zeven met de hand aangedreven luchtschepen, waar hij hier en daar mee rondvloog. Een van deze luchtschepen heette Deutschland.

Dat trok de aandacht van uitvinder en industrieel Gottlieb Daimler (1834-1900) uit Cannstatt die in 1883 een compacte, voor hoge snelheden geschikte benzinemotor had uitgevonden. Het was de bedoeling van Daimler zijn motor voor alle soorten voertuigen geschikt te maken. Daarom patenteerde hij de motor snel voor het gebruik van luchtschepen en nodigde Wölfert uit in Cannstatt. 

In 1888 maakte Wölfert een geslaagde eerste vlucht van 10 kilometer met een luchtschip waarop een Daimler motor zat. Er zouden meer vluchten volgen en mogelijk plaatste Daimler de motor op meerdere luchtschepen van Wölfert. Ook in de jaren '90 bleven de luchtschepen vliegen en werd er zelfs een keer een postvlucht gemaakt. Daarmee trok hij tenslotte de aandacht van het leger.

In 1897 mocht Wölfert onder het oog van buitenlandse gasten een vlucht maken op legerplaats Tempelhof in Berlijn, waar het Pruisische Luchtschip Bataljon, de Duitse tegenhanger van het Franse lab in Chalais-Meudon was gevestigd. Voor die gelegenheid doopte hij ook dit schip Deutschland. Dat bracht echter geen zegen, want het luchtschip vatte vlam en stortte neer. Wölfert en zijn mecanicien kwamen om het leven. 

Van slappe naar rigide ballon

Een belangrijk probleem met 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 Hongaars-Kroatische houthandelaar Dávid Schwarz (1850-1897). Zijn interesse voor constructies ontstonden binnen zijn eigen houtzagerij waar hij de zaagmachines graag mocht verbeteren. Dat bracht hem begin jaren '80 ideeën voor de versteviging van luchtschipbalonnen. Hij ontwierp een skelet van het tamelijk nieuwe vederlichte metaal aluminium en kreeg daar een patent op. Ook de ballon was van hele dunne platen aluminium. Daardoor was dit een zogeheten rigide ballon, een ballon van én hard materiaal én met een skelet.

In 1892 en '93 bouwde hij deze ballon samen met de Duitse industrieel Carl Berg (1851-1906). Deze had ervaring met aluminium en was bereid het te leveren. De bouw vond plaats in St. Petersburg, aangezien de Oostenrijks-Hongaarse minister van oorlog niet echt geïnteresseerd was en de Russen wat meer. Het skelet bleek echter niet bestand tegen het vullen van de ballon met waterstof en stortte in.

De ballon had geen ballonnets gehad en daar ontstond enige discussie over. Sommige technici geloofden dat ook een rigide envelop ballonnets nodig had, maar uiteindelijk zou blijken van niet. 

In 1894 begonnen Schwarz en Berg aan een nieuw luchtschip, dat in opdracht van de Pruisische regering in Berlijn werd gebouwd. Enige tijd mochten ze gebruik maken van de diensten van het Pruisische Luchtschip Bataljon. Door tal van vertragingen die veelal door Schwarz zelf waren veroorzaakt kwam het schip pas in 1896 af. Bijna alle metalen elementen erop en eraan waren gemaakt van aluminium tot de gondel aan toe.

Een elektromotor van Daimler dreef vier aluminium propellers aan. Een van die propellers werd gebruikt om het schip te sturen. 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, maar helaas kon dergelijk gas nog niet worden gemaakt. 

In januari 1897 kwam Schwarz plotseling te overlijden, nog maar 44 jaar oud. Berg besloot toen samen met weduwe Melanie Schwarz en het Luchtschip Bataljon om het schip toch in de lucht te krijgen. Om dat mogelijk te maken voegden ze nog een uitlaatklep voor het gas toe. 

Op 3 november 1897 vond op de Tempelhof in Berlijn de testvlucht plaats. Wellicht was het maar beter dat Schwarz daar zelf niet meer bij was. Daardoor zag hij niet dat er wederom van alles misging en de piloot een noodlanding moest maken. Desondanks was een zeer belangrijke stap vooruitgezet in het ontwerpen van luchtschepen, waar Carl Berg een andere uitvinder nog blij mee zou maken.

Luchtschepen rond 1900

Net als bij veel andere zaken markeert het jaar 1900 curieus genoeg een keerpunt. Ook het luchtschip sloeg in de jaren direct rond 1900 een nieuwe weg in. Een weg die nogal kronkelig verliep, maar uiteindelijk wél tot successen zou leiden. Er werd alleen nog gewerkt met rigide en semi-rigide ballonnen, waarbij de laatste nog steeds is gemaakt van slap materiaal, maar wel is verstevigd met een metalen skelet. 

Een probleem waar de nieuwe luchtschippioniers mee te maken kregen, was dat de weg achter hen inmiddels bezaaid lag met wrakken. Al zoveel pogingen en nog niets bruikbaars. In de wetenschappelijke en militaire wereld groeide de scepsis. Daarom moesten uitvinders en ontwerpers meer dan ooit reclame maken voor zichzelf. En net toen stond er een jong genie op met precies de juiste flair om dat op zich te nemen. 

De vele luchtschepen van een genie

Alberto Santos-Dumont (1873-1932) was geboren en getogen in Brazilië als de zoon van een steenrijke en vernieuwende koffieplanter van Franse origine. Hij had iets met vervoersmiddelen. Op zijn 7de bestuurde hij al treinen op de plantage. Als kind raakte hij gefascineerd door vliegers, als tiener door luchtballonnen en Jules Verne. Op zijn 18de beklom hij de Mont-Blanc. Hij volgde diverse technische studies in Brazilië, Frankrijk en de Verenigde Staten en deed mee aan motorrace- en wielrenwedstrijden.

In 1892 overleed vader Dumont en ging Alberto, 19 jaar oud, verder als rijke erfgenaam. Eentje die bovendien een vaardige belegger bleek te zijn ook. Daardoor had hij niet het financieringsprobleem dat andere luchtvaartpioniers hadden en kon hij door hemzelf ontworpen vliegende voertuigen door anderen laten maken. In 1897, 24 jaar oud, vestigde hij zich daartoe in ballonvaardershoofdstad Parijs. Hij zou er blijven en veel samenwerken met de Franse ballonfabrikant Henri Lachambre (1846-1904), die zijn ontwerpen meestal zou bouwen.

No.1

In Parijs begon Santos-Dumont tegelijkertijd met een carrière als professioneel ballonvaarder en met eentje als ontwerper van vernieuwende heteluchtballonnen en luchtschepen. Voor luchtschepen besloot hij toch een verbrandingsmotor te kiezen, aangezien het gewicht van elektromotoren hem te groot was. Deze motor paste hij wel drastisch aan. Door de twee cilinders op elkaar te plaatsen in plaats van naast elkaar, creëerde hij een lichtgewicht motor met 3,5 pk. Dit zou de eerste verbrandingsmotor worden die succesvol werd gebruikt in welke vorm van luchtvaart dan ook.

In februari 1898 maakte luchtschip No1. zijn eerste testvlucht vanaf Lachambres werkplaats. Helaas sneeuwde het en dat deed deze eersteling crashen. In september was het schip klaar voor een tweede poging, maar raakte het voortijdig beschadigd. Twee dagen later leek drie heel even scheepsrecht en reikte de ballon tot 400 meter hoogte. De pomp voor de ballonnet werkte echter niet en het schip begon aan een razendsnelle afdaling. Santos-Dumont, die het bestuurde, wist zich maar net het vege lijf te redden. Hij amuseerde zich echter over het feit dat hij met een 'vlieger' naar beneden was gekomen, dus na nummer 1 zouden nog meer nummers volgen.

No.2

In 1899 was het tijd om No.2 te bouwen. Dit schip werd wat groter dan zijn voorganger en verder was Santos-Dumont natuurlijk klaar met pompjes en ballonnets. Daarvoor in de plaats kwam een kleine aluminium ventilator in een semi-rigide ballon. Dat bleek ook een manier om de druk in de ballon te regelen. In Mei vond de eerste testvlucht plaats. Helaas eindigde nummer 2 dubbelgevouwen in een boom. Regen en wind bleken niet samen te gaan met een ballon die bezig is in te krimpen.

No.3

Hierna besloot Santos-Dumont flink op te schalen. Hoewel hij nog geen afscheid nam van zijn motor en mandje, was de ballon flink groter dan zijn voorgangers: 20 meter lang en met een doorsnede van 7,5 meter. De ballon vulde hij met lichtgas in plaats van waterstof. Op 13 november 1899 stond er alweer een alweer op het programma. De Braziliaan vloog een aardig stukje boven Parijs en rondde onder meer de Eiffeltoren. Het bekijks was enorm.

Eindelijk werd de groeiende groep van critici de mond gesnoerd. Nummer 3 landde volledig onder controle op dezelfde plek als nummer 1 was gecrasht. De oude eeuw werd afgerond met alle belofte voor de nieuwe eeuw.   

De wedstrijd

In oktober 1898 werd in Parijs de Aéro-Club (Later bekend als Aéro-Club de France) opgericht om 'beweging in de lucht' te stimuleren. Vanzelf was Santos-Dumont, inmiddels 25, onder de oprichters, net als zijn grote held Jules Verne. Een andere oprichter was Henry Deutsch de la Meurthe (1846 -1919, geboren als Salomon Henry Deutsch). Deze was zo succesvol met het verkopen van petroleum dat hij bekend stond als 'Oliekoning van Europa'. Zijn ware liefde was echter de luchtvaart.

In maart 1900 loofde hij daarom een prijs uit van 100.000 Francs aan iedere aeronaut die het lukte binnen een half uur onafgebroken een bepaald parkoers van 11 km boven Parijs rond de Eiffeltoren te vliegen. Dat vroeg dus om een gemiddelde snelheid van 22 km/u. De looptijd van het aanbod was vijf jaar, startend op 15 april. Hoewel de Aéro-Club alles organiseerde, kwam dit toch bekend te staan als de Deutsch Prijs.

No.4, No.5 en No.6

Santos-Dumont had het geld niet nodig, maar wilde deze prijs erg graag winnen om de eer. Daarom begon hij extra snel aan No.4 te werken in de nieuwe hangaar die hij inmiddels had laten bouwen. Maar alleen om nieuwe dingen mee uit te proberen. Al snel begon hij aan No.5 waar hij weer van alles anders aan deed.

Op 13 juli 1901 deed Santos-Dumont een eerste poging het parkoers te vliegen met No.5. Het werd een eerste mislukking, waarna er meer zouden volgen. De kritiek zwol weer aan en sommige Franse aeronauten begonnen een smeercampagne tegen de nog steeds jonge Braziliaanse showman, die zoveel media-aandacht naar zich toezoog.

Dat hadden ze waarschijnlijk beter niet kunnen doen, want op 19 oktober 1901 volbracht een extra getergde Santos-Dumont dan toch het parkoers met No.6, nota bene met een halve minuut speling. Het had hem echter zo lang geduurd om te landen dat het wedstrijdcomité de prijs toch afwees, dit tot onbegrip van het publiek en Deutsch de la Meurthe zelf. Santos-Dumont diende protest in en na enige tijd werd de beslissing teruggedraaid. Hij kreeg het prijzengeld alsnog uitbetaald met rente en werd internationaal erkend als 's werelds grootste vliegenier en de definitieve uitvinder van de dirigible. Het prijzengeld verdeelde hij onder zijn werknemers en onder werklozen.

Hij vroeg nooit een patent aan op No. 6, maar werd na het winnen van de prijs wel wereldberoemd. Hij kreeg nog meer gelden toegespeeld, kreeg aanbiedingen voor vestigingsplaatsen (het werd Monaco) en werd overal en nergens voor van alles en nog wat gevraagd. Hij zou het tiental aan luchtschepen voltooien. In 1906 stapte hij over naar zwaarder-dan-lucht luchtvaart, waar hij bijna alles onder handen nam van vliegtuigen en dubbeldekkers tot helikopters en soms ook iets daar tussenin.

Alberto Santos-Dumont was waarschijnlijk het grootste genie dat de luchtvaart ooit heeft gezien, maar hij miste de interesse tot iets te komen waar je passagiers en goederen mee kon vervoeren. Hij experimenteerde te graag en raakte maar niet los van het eenpersoons luchtvaartuig. Daarom werd zijn tegenpool in Duitsland uiteindelijk de grote man die een luchtschip uitvond dat ook daadwerkelijk kon worden geproduceerd en ingezet op grote schaal.

Na de prijs

Zijn uitvinder vroeg nooit een patent aan op No. 6, maar werd na het winnen van de Deutsch prijs wel wereldberoemd. Hij kreeg nog meer gelden toegespeeld, kreeg aanbiedingen voor vestigingsplaatsen (het werd Monaco) en werd overal en nergens voor van alles en nog wat gevraagd.

Hij zou nog menig luchtschepen ontwerpen, waarbij hij steeds weer met vernieuwingen kwam op teveel punten om op te noemen. Sommige daarvan zouden het niet halen, anderen zouden in toekomstige luchtschepen worden overgenomen. Geen van zijn dirigibles werd echter in productie genomen. 

In 1906 ging Alberto Santos-Dumont zich naast luchtschepen ook bezig houden met zwaarder-dan-lucht luchtvaart, waarbij hij bijna alles onder handen nam van vliegtuigen en dubbeldekkers tot helikopters en soms ook iets daar tussenin. Waarschijnlijk was hij het grootste genie dat de luchtvaart ooit heeft gezien. 

De toekomst van de dirigible

Op geen enkele manier was Santos-Dumont gekomen tot een luchtschip dat personen en/of vracht op grote schaal kon vervoeren. Zijn verdienste lag vooral bij het wat kleinere luchtschip, de dirigible. Dat kwam nu mede door zijn inspanningen tot bloei. Door de hele wereld heen werden ze gebouwd.

In de VS bekostigden veel ontwerpers de bouw van nieuwe dirigibles door het geven van betaalde excursies. Een Brit plaatse reclame voor babyvoedsel op zijn ballon en begon daarmee een trend die nooit weer over zou gaan. Na Frankrijk en Duitsland ging ook de Britse marine aan de slag met het bouwen van eigen luchtschepen.

Sommige ontwerpers wisten nog enkele fraaie vernieuwingen te bedenken. De Spaanse ingenieur Leonardo Torres Quevedo (1852-1936) bouwde al in 1902 een innovatief niet-rigide luchtschip dat van binnen verstevigende beugels had. Dat bleek goed te werken. Een verbeterde versie uit 1909 zou door een Frans bedrijf in productie worden genomen. Ook andere bedrijven startten de productie van luchtschepen. Dirigibles in de lucht zien was nog steeds leuk, maar niet meer abnormaal.

Waarschijnlijk was het in 1915 dat Lt. A.D. Conningham van de Britse marine een eigen naam introduceerde voor slappe en semi-rigide luchtschepen van klein formaat, namelijk blimp. Het is de naam die wij nu meestal nog gebruiken. Tegenwoordig bestaan er nog maar weinig blimps, waarschijnlijk maar 25, maar in de eerste helft van de 20ste eeuw deden ze volop dienst, bijvoorbeeld als surveillancevoertuig. 

De zeppelin

Graaf Ferdinand von Zeppelin (1838-1917) leek wel het tegenovergestelde van de zwierige Santos-Dumont. Hij was op leeftijd en had een verleden als officier in het Duitse leger; een evenwichtige, serieuze en gedisciplineerde man. In 1870-72 was hij als officier aanwezig bij de belegering van Parijs en had hij gezien wat zelfs onbestuurbare luchtballonnen al vermochten te doen. Gedachtes aan wat er militair mogelijk zou zijn met bestuurbare ballonnen die bovendien sneller gingen, zouden hem een levenslange fascinatie met de luchtvaart opleveren. 

Na zijn pensioen als officier besloot hij het bouwen van zo'n luchtschip te organiseren. Hij ging op zoek naar geschikte mensen en leerde Carl Berg kennen. Zo kwam hij op de weg van het aluminium skelet. In 1895 veroverde hij een patent op een eigen aluminium skelet, dat afdoende afweek van dat van Dávid 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. Hij zou het luchtruim bepaald niet zomaar veroveren. Dat kwam in de eerste plaats omdat het moeilijk bleef om de financiering ronde te krijgen. Zelfs voor een graaf met uitstekende connecties en zeker in 1895 toen de scepsis ten aanzien van luchtschepen op zijn ergst was. Het patent op het aluminium skelet bleek ook niet afdoende om overheidssteun te krijgen. Von Zeppelin moest alles zelf regelen. 

De LZ1

In de jaren die volgden lukte het hem niettemin om een eerste bruikbaar luchtschip te laten ontwerpen en bouwen. Dit prototype kreeg de aanduiding LZ1, waarbij de letters staan voor Luftschiff Zeppelin. Het had een lengte van 128 meter. Dat was meer dan twee keer zo lang als La France, nog steeds een van de langste luchtschepen ooit.

Twee verbrandingsmotoren van elk 14,2 pk dreven de propellers aan. Er werd een gewicht tussen de voor- en achtersteven verplaatst om het schip in evenwicht te houden. Onder het schip hingen twee gondels, waartussen een verbindingstunnel liep. Voor het ontwerp tekende ingenieur en ballonmaker Theodor Kober (1865-1930).

Op 2 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 wederom niet genoeg om investeerders te trekken. Het prototype werd vernietigd en de fabriek waarin hij was gebouwd gesloten.

De LZ2 en LZ3

Vele jaren later, in 1906, lukte het Von Zeppelin alsnog om een LZ2 gebouwd te krijgen. Dat deed hij samen met de getalenteerde ontwerper Ludwig Dürr (1878-1856). Deze veranderde een aantal belangrijke zaken aan het ontwerp van de LZ1. Zo gebruikte hij driekantige balken in plaats van platte en maakte hij een hoogteroer om het schip in evenwicht te houden in plaats van een verschuivend gewicht. De lengte was zo'n 126 meter.

Het schip ging eenmaal de lucht in, maar moest landen wegens hevige storm. Dat lukte, maar helaas werd het prototype daarna alsnog door de storm verwoest.

Uit de brokstokken bouwden Von Zeppelin en Dürr nog datzelfde jaar de LZ3, die veel op zijn voorganger leek. Het framewerk was van hetzelfde ontwerp en afmetingen en de motoren en propellers van de LZ2 konden opnieuw dienstdoen. Wel werd de hoeveelheid hefgas, dat de ballon doet stijgen, verhoogd. Het hoogteroer had niet afdoende gewerkt en daardoor kwamen er nu twee nieuwe, dubbele hoogteroeren, eentje voor de eerste gondel en eentje achter de tweede. Ook de horizontale stabilisatoren werden vervangen.  

De LZ3 wist goed in de lucht te blijven, al werden er na de eerste testvluchten nog aanpassingen gedaan. Zo werden de hoogteroeren opnieuw vervangen, nu door vierdubbele exemplaren. De LZ3 kan niettemin worden gezien als het eerste duurzame en echt succesvolle luchtschip ooit. Het zou nog lang dienst doen. In 1908 had het al 45 vluchten gemaakt, waaronder eentje van 8 uur met 25 mensen aan boord.

Het Duitse leger toonde nu voor het eerst interesse in de projecten van de graaf en kocht de LZ3, waarna het schip werd omgedoopt in L1. 

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

Lijndienst, vrachtvervoer en oorlog

De zeppelin was zeer groot en bleek daarom voor meerdere zaken van pas te komen dan andere dirigibles. In de eerste plaats kwamen er vanaf 1910 lijndiensten via de lucht voor personenvervoer door de Duitse firma DELAG. Niet alleen tussen plaatsen of landen, maar ook naar de andere kant van de Atlantische Oceaan. Vluchten tussen Duitsland en de VS behoorden zelfs tot de populairste.

Ook was er nu goederenvervoer via de lucht mogelijk. In totaal nog lang niet zoveel als met schepen, want daarvoor waren er niet genoeg zeppelins. De reis ging echter veel sneller dan per schip, dus voor goederen waarvoor een bootreis te lang duurde, was het een hele uitkomst. 

En uiteindelijk kreeg Graaf Zeppelin waar het hem eigenlijk om te doen was geweest, een volledig bestuurbaar oorlogsluchtschip. Dat bleek volop toen in 1914 de Eerste Wereldoorlog uitbrak. Zeppelins en ook enkele vliegtuigen zouden een belangrijke rol spelen in de Eerste Wereldoorlog. Mede daardoor was deze echter vernietigender dan ooit en bleek dit eerder een zuur bijeffect van de vooruitgang dan vooruitgang zelf. 

Het idee dat mensen in die jaren steeds meer zeppelins en andere luchtschepen zagen vliegen zoals wij vliegtuigen in de lucht zien, is echter fascinerend. 

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)
• https://micajahclarkdyer.blogspot.com/ 

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…