Что такое современный аэростат
Дирижабли сегодня
«Скайшип» (Великобритания)
Известен тем, что:
современные дирижабли мягкого типа «Skyship» работают по охране морской границы США.
Тепловые аэростаты братьев Монгольфье более двух веков назад доказали возможность полета человека на воздушном шаре. Беспилотные шары-«фонарики» известны уже несколько тысячелетий у разных народов. Дирижабль — «управляемый» воздушный шар — может быть также тепловым или газовым. Тепловые дирижабли довольно широко представлены в мире и используются как спортивные, туристические и рекламные. Они летают недалеко и недолго, с небольшой скоростью, требуют хорошей погоды для наполнения и полета. Зато относительно недороги, компактны в хранении и транспортировке, не требуют какого либо оборудования для взлета и посадки.
Газонаполненные дирижабли — вполне серьезные летательные аппараты, в мире их насчитывается более 20. Это широко известные мягкие дирижабли «Skyship» («Небесные корабли»).
Современные дирижабли выполняют довольно широкий спектр задач. Новая немецкая компания со старым названием «Цеппелин» также строит дирижабли типа «Цеппелин НТ» объемом 7000 куб. м. Эти летательные аппараты оснащены двумя и более поршневыми авиадвигателями с поворотом воздушных винтов и могут взлетать и садиться вертикально. В России сейчас «на ходу» два одноместных дирижабля фирмы «Аэростатика» (Москва), два двухместных дирижабля «Ау-12» объемом 1200 куб. м. и один восьмиместный «Ау-30» («Авгуръ», Москва) объемом 5000 куб. м.
Можно с уверенностью назвать сегодняшнее состояние дирижаблестроения «эпохой возрождения», ибо есть планы постройки дирижаблей размерами не меньше легендарного «Гинденбурга» — этого наполненного водородом монстра объемом 200 000 куб. м и 250 м в длину. Так, фирма «Lockheed Martin» не смогла спрятать от любопытных фотографов довольно большой аппарат, имеющий совмещенную трехкорпусную оболочку и посадочное шасси — воздушную подушку. Отметим, что строительством дирижаблей занимаются страны, которые уже это делали в 20-30-е годы прошлого века: Англия, Франция, Германия, США и Россия.
На сегодняшний день ни один из летающих дирижаблей не способен проплывать большие расстояния — их дальность не превышает 1200 км. Все они имеют мягкую конструктивную схему. Большие и тяжелые грузы пока тоже не возят, да и нужно ли это? А вот восстановить, скажем, трансатлантический рейс на дирижабле было бы вполне реально.
Большие перспективы ожидаются в широком применении автономных беспилотных дирижаблей, размеры которых могут измеряться километрами, а длительность полета более полугода на высотах более 20 000 м!
У дирижаблей, без сомнения, большое и светлое будущее. Немного понадобится времени, что бы огромные сигары в небе над городом стали привычным украшением, а полет на дирижабле, наполненном гелием, или дирижабле-монгольфьере — доступным удовольствием.
Цеппелины возвращаются: 7 современных дирижаблей, которые могут открыть новую эру в авиации
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Гибель «Гинденбурга» 6 мая 1937 года стала концом эпохи дирижаблей. Вид гигантского немецкого цеппелина, падающего в пламени возле Лейкхерста, Нью-Джерси, испугал людей. Дирижабль сгорел в считанные секунды, погибло 35 из 97 пассажиров, а фотографии и кинохроники жуткого события вызвали шок у людей по всему миру.
Неудивительно, что популярность полетов в массивных конструкциях, заполненных газом, упала до нуля, и индустрия так и не восстановилась. Но мечта о путешествиях в аппаратах легче воздуха не умерла до сих пор. Поэтому правительственные агентства и частные компании продолжают экспериментировать с огромными дирижаблями по сей день.
1. Aeroscraft ML866
Презентуемый как «летающая яхта», Aeroscraft ML866 в настоящее время пребывает в стадии постройки, и будет завершен в 2020 году. Генеральный директор и главный инженер компании Игорь Пастернак заявил, что размеры дирижабля составят 169 метров в длину и 29 метров в ширину. Для сравнения, размеры «Гинденбурга» составляли 245 метров в длину и 41 метр в ширину, а внутренняя полезная площадь — около 557 квадратных метров.
В баллоны Aeroscraft ML866 будет закачан гелий, а не легковоспламеняющийся водород, который вызвал пожар на «Гинденбурге».
2. Airlander 10
Airlander 10 отправился в свой первый полет 17 августа 2016 года, пролетев за 19 минут 10 километров в Бедфордшире, Великобритания. При этом он достиг высоты 152 м.
3. Fireball finder
3 мая того же года исследователи из NASA и Института поисков внеземного интеллекта (SETI) поднялись на высоту 300 м на дирижабле, длина которого составляла 75 м (немногим больше самолета Boeing 747). В течение 5-часового полета они искали кратеры, которые могли отмечать места, где врезались в землю куски метеорита.
4. Walrus
В рамках программы Walrus в Управлении перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) разрабатывается гибридный дирижабль, который будет тяжелее воздуха, а подъемную силу он будет генерировать посредством сочетания аэродинамики, вектора тяги и генерации летучего газа.
Представители DARPA заявили, что эти современные дирижабли предназначены с помощью передовых технологий преодолеть проблемы проектирования, с которыми сталкивались дирижабли в более ранние эпохи.
5. The Falcon Project
Может ли дирижабль окончательно решить загадку предполагаемого существования неуловимого гуманоида, известного как «Бигфут» или «снежный человек». Операторы проекта Falcon думают, что это возможно.
С этой целью представители проекта Falcon объявили в 2012 году, что они начнут поиск двуногого зверя, запустив развернув дистанционно управляемый наполненный гелием летательный аппарат, чтобы наблюдать с неба за лесами, где якобы видели это существо. Построенный на заказ 14-метровый Aurora Mk II будет охотиться Бигфутом, сканируя ландшафт с помощью антенн и камер с высоким разрешением, которые снимают в разных диапазонах и спектрах.
6. Рыбоподобный дирижабль
7. Zeppelin NT
Цеппелины вернулись в небеса Германии в 1997 году, когда был запущен первый прототип Zeppelin NT, а это первый цеппелин, который появится в Калифорнии с 1930-х годов (тогда здесь небеса бороздили воздушные корабли US Navy Macon и USS Akron).
Воздушные корабли Zeppelin NT длиной 75 м значительно короче массивного «Гинденбурга» (245 м). Кроме того, в отличие от «Гинденбурга», современные цеппелины накачаны гелием, который несколько менее летучий, чем водород, но также гораздо менее огнеопасен.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
«Цеппелин» и другие: Есть ли будущее у дирижаблей?
Юбилей первого пассажирского перелета через Атлантику на дирижабле дает повод снова поговорить о летательных аппаратах легче воздуха. Парадокс налицо: достоинства дирижаблей очевидны, но почти все модели остаются только в чертежах
90 лет тому назад, 11-15 октября 1928 года, немецкий дирижабль LZ 127 «Граф Цеппелин» под командованием Хуго Эккенера совершил первый в истории пассажирский трансатлантический перелет из немецкого Фридрисхафена в Лейкхерст, штат Нью-Джерси, США. На борту корабля было 20 пассажиров и 430 кг почты.
Время между двумя мировыми войнами стало расцветом мирового воздухоплавания. Дирижабли и стратостаты в эту эпоху использовались и в военном деле, и с гражданскими целями. С ними связывались грандиозные надежды, они будоражили воображение.
«Граф Цеппелин». Фото: www.globallookpress.com
Активно развивалось воздухоплавание и в СССР. В 1937 году советский дирижабль «В-6» установил рекорд по длительности полета. Он пробыл в воздухе 130 часов 27 минут, пролетев 4800 километров. К началу Великой Отечественной войны советским воздухоплавателям принадлежало 17 из 24 официально зарегистрированных мировых рекордов.
Однако у гигантских воздушных судов был один очень существенный недостаток. При всех конструктивных усовершенствованиях проблему их безопасности решить так и не удалось. Все дело было в водороде – он слишком легко воспламенялся, и никакой технической идеи, которая было бы способна снять эту проблему, в то время так и не было найдено.
Из 160 построенных в первой половине прошлого века жестких дирижаблей 100 погибли в различных авариях и катастрофах (в т.ч. 40 – в результате действий противника). Оставшиеся 60 были в конце концов просто разобраны или сгнили в ангарах.
Кстати, судьба воздушного корабля LZ 127 сложилась на редкость благополучно. За девять лет безаварийной эксплуатации «Граф Цеппелин» провел в воздухе больше 17 тысяч часов, пролетел почти 1,7 млн км, перевез 13 110 пассажиров и около 70 т грузов. Он 143 раза пересек Атлантический океан и один раз – Тихий, а также два раза побывал в СССР.
С прилетами «Графа Цеппелина» в нашу страну связана очень интересная и полузабытая история. Один раз капитан Эккинер причалил в Москве. Второй раз он прилетел в Ленинград, а оттуда направился на север. Немцы тогда провели аэрофотосъемку почти всей советской Арктики. Снимками обещали поделиться, но потом сообщили, что все пленки засвечены. Наши им поверили или сделали вид, что поверили – сделали хорошую мину при плохой игре. После Победы все эти фотографии были обнаружены в Германии в целости и сохранности. Также выяснилось, что у Рейха существовали подробнейшие топографические карты советской Арктики, позволившие им во время войны создать несколько военных баз в нашем глубоком тылу – на земле Франца Иосифа и т.п.
Но это уже другая, совершенно отдельная история…
Тогда же, в 30-е годы, воздухоплавательный бум завершился грандиозной катастрофой. 6 мая 1937 года вблизи того же Лейкхерста в Нью-Джерси за считанные секунды сгорел немецкий дирижабль «Гинденбург». Судно охватил огонь уже после сброса якорных канатов на глазах встречающих. 35 из 97 пассажиров погибли.
Гибель «Гинденбурга». Фото: www.globallookpress.com
Гибель «Гинденбурга» подвела черту под историей дирижаблестроения первой половины века. В Германии Геринг запретил все пассажирские и международные перевозки. А потом началась Вторая мировая война.
В 1980-х фронтмен группы «Крематорий» Армен Григорян создаст песню «Наше время», где перепутает «Гинденбург» как раз с «Графом Цеппелином», который никогда не попадал в аварии, а во время войны был просто разобран на части.
Возрождение дирижаблестроения
Казалось бы, вторая половина ХХ и начало ХХI века свидетельствуют о полной и окончательной победе «тяжелой» авиации над воздухоплаванием. Однако все не так просто. В качестве несущего газа в современных дирижаблях используется уже не горючий водород, а гелий, все технические проблемы, связанные с безопасностью полетов, кажется, преодолены, и с конца 90-х годов прошлого века мы наблюдаем постоянный рост интереса к этим гигантским и романтичным воздушным судам. Как говорит руководитель секции воздухоплавания Российского географического общества, секретарь консорциума «Дирижабльстрой» и главный редактор журнала «Вестник воздухоплавания» Сергей Бендин, мы наблюдаем новый бум дирижаблестроения, по крайней мере на стадии проектов.
Фото: www.globallookpress.com
По словам Сергея Бендина, область применения современных дирижаблей как в военной, так и в гражданской области может быть самой широкой. Это и разведка полезных ископаемых, и перевозка сверхтяжелых грузов, и чисто транспортные решения – прежде всего там, где нет дорог. Немецкая компания CargoLifter провела в начале 2010-х годов маркетинговое исследование, в котором только для США и Канады оценила рынок дирижаблей грузоподъемностью 100 тонн и длиной более 25 метров в 1 млрд долларов в год. При этом дирижабли, по мнению специалистов, смогут за несколько лет занять до 10% американского рынка грузоперевозок.
Хотя пока это всего лишь теоретические расчеты, существует одна область, где дирижабли должны стать практически незаменимыми. Это тушение лесных пожаров, которое особенно актуально для России, где они давно стали национальным бедствием (только непосредственный ущерб за 2015-17 гг. составил 96 млрд руб.). Крупный дирижабль способен обрушивать на огонь от 10 до 200 тонн воды в час, надолго зависать над очагом возгорания и вести за ним наблюдение, тушить пожар как широким фронтом, так и строго направленно, из специальных водяных пушек. И в этом отношении пожарные самолеты и вертолеты не способны составить ему конкуренцию.
Мечты и реальность
Самый крупный на сегодняшний день дирижабль под названием Airlander 10, ласково прозванный за свой внешний вид «летающей задницей», является, естественно, и самым большим – во всех категориях – летающим аппаратом в мире. Он был создан британской компанией Hybrid Air по заказу ВВС США, но затем американцы отказались от проекта из-за его дороговизны. Британцы выкупили свое детище обратно и начали использовать его в гражданских, в том числе рекреационных целях. Но в 2017 году один из трех Айрландеров упал с причальной мачты и придавил собственную гондолу. Пострадавших не было, но это печальное событие немного охладило пыл энтузиастов.
Наиболее надежным современным аппаратом считается опять-таки детище фирмы ZLT Zeppelin – Zерреliп NT, который сегодня активно используется американской воздушно-туристической компанией Airship Vепturеs. Но это небольшой дирижабль, способный поднять на борт не больше 14 человек. Для грузоперевозок он вообще не приспособлен.
Один час полета на таком дирижабле обойдется где-то в 500 долларов. Туристическое развлечение, не более.
Фото: www.globallookpress.com
Но практически по всему миру идет работа над куда более интересными проектами. Так, все та же германо-американская компания CargoLifter AG заявляет о разработке основанной на тяжелых дирижаблях глобальной транспортной сети. Для этого был создан проект супердирижабля CL-160 грузоподъемностью 160 тонн. Однако немцам не хватило финансирования, и на сегодняшний день мы можем только видеть макет этой конструкции в масштабе 1/8 в одном из ангаров под Берлином.
Аналогичные или близкие проекты существуют и у многих других европейских, американских и даже южноафриканских компаний (RAD, Hamilton, Advanced Technology Group). Но дальше всех пошла проектная группа Технологического института Иллинойса (Illinois Institute of Technology), которая готовится к созданию гигантского дирижабля AeroCarrier. Предполагаемая длина этого исполина – 2,5 км, он сможет взять на борт 35 тыс. тонн грузов или 3,5 тыс. пассажиров.
Однако, пока существуют некоторые проблемы даже с 10-тонным дирижаблем, все эти проекты красиво выглядят только на бумаге.
По словам президента фирмы «РосАэросистемы» Геннадия Вербы, «сегодня нет никаких технических препятствий к тому, чтобы сделать дирижабль грузоподъемностью 200 тонн. Но мы считаем, что браться сразу за такой дирижабль – это афера. Нужно сначала построить малый, затем средний аппарат. И так, постепенно накапливая технологический и эксплуатационный опыт, прийти к 200-тонному».
Фото: www.globallookpress.com
Отечественные разработки
В России созданием современных дирижаблей большой грузоподъемности занимается сразу несколько компаний. Московское конструкторское бюро «Аэросмена» с 90-х годов ведет разработку проектов «тарелочных» летательных аппаратов «Термоплан» и «Локомоскай». Сам проект очень амбициозный. Как говорит генеральный конструктор «Аэросмены» Орфей Козлов, «поскольку дирижабль поднимает большие грузы, мы рассчитываем создать такой, который бы использовался для доставки вахтовых бригад в отдаленные места для добычи полезных ископаемых. В том числе и с энергетикой на борту, которая питает буровые установки и обеспечивает бытовую жизнь самих работников вахты. По существу, это будет летающий дом, который решает и промышленные задачи, и бытовые».
В свою очередь, московское НТО «РосАэросистемы» уже сегодня готово предложить конкурирующий с немецким «цепеллином» летающий аппарат AU30, в число задач которого входит «патрулирование, специальный контроль линий электропередачи и трубопроводов, фото- и видеосъемка, спасательные операции, а также элитный туризм». Среди готовых к реализации разработок компании средний дирижабль МД-900 с пассажирским модулем на 20 человек и большой дирижабль ДЦ (Дирижабль Циолковского) Н1 длиной 270 метров и грузоподъемностью 180 тонн.
АО «Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики» – наследник советского комбината «Дирижабльстрой», активно строившего дирижабли в 30-е годы. Это единственное на сегодняшний день государственное предприятие в России, занимающееся разработкой и созданием дирижаблей и аэростатов.
ДКБА по преимуществу производит небольшие дирижабли для народнохозяйственных нужд. Без особых фантазий, зато достаточно эффективно.
Среди разработок конструкторов из Долгопрудного – дирижабль «Анюта» и аэростатный комплекс «Пересвет», способные осуществлять контроль над строительством и реконструкцией различных объектов, отслеживать обстановку на морях и границах, участвовать в проведении поисково-спасательных операций, мониторить лес, ретранслировать связь, наблюдать за опасными производствами и т.п., вплоть до обычной рекламы.
Фото: William C Bunce / Shutterstock.com
Наконец, самые амбициозные отечественные проекты представляют конструкторы из омского КБ «Крыло». Еще в 90-е годы омичи создали прототипы дирижаблей Ша-100 и Ша-200, способные поднять на борт до 2500 тонн груза. По словам разработчиков, эти аппараты смогут развивать скорость до 450 км/ч, что, в принципе, для дирижаблей – почти невероятный показатель.
Воздушные гиганты в якутском небе
В 2018 году Арктический инновационный центр Северо-Восточного федерального университета (СВФУ) предложил совместно с ДКБА создать на основе дирижаблей единую систему грузовых и пассажирских перевозок в Якутии. В условиях отсутствия дорог дирижабли способны составить реальную конкуренцию вертолетам, так как значительно превосходят их по грузоподъемности и дешевизне эксплуатации. С точки зрения разработчиков, такая сеть способна будет решать поистине масштабные задачи и, в частности, превратить регион из дотационного в донорский.
Комментируя проекты ученых, депутат Госдумы от Якутии Федот Тумусов заметил:
Я бы не спешил говорить, что скоро по Якутии полетят такие аппараты, хорошо забытые еще с довоенных времен. Слишком уж непонятно, какая экономическая база у проекта, получится ли с инфраструктурой? И сколько будут стоить дирижабельные грузоперевозки? Однако идея сама по себе красивая. Экзотическое транспортное средство может перевозить не только грузы, но и туристов – где еще они смогут увидеть такое?
При этом Тумусов сообщил, что следит за перспективами воздухоплавания в республике «с сомнением, но и с интересом».
Фото: www.globallookpress.com
Почему же их нет
В словах депутата Тумусова присутствует некоторое лукавство. Учитывая особенности географии России, масштабы слабозаселенных территорий, отсутствие на них не только дорог, но и взлетно-посадочных полос, да и, что там лукавить, постоянные катастрофы вертолетов, – возвращение к дирижаблям может стать отличным выходом. Необходимо только государственное стратегическое решение. И, конечно же, финансирование. Частный бизнес такую нагрузку на себя не возьмет.
Стоимость полета на дирижабле очень мала – но велика стоимость его постройки. А у нас слишком любят «быстрые инвестиции», тогда как в масштабных технологических проектах идут почти исключительно по следам Запада. Между тем как задачи у России и Запада совершенно разные: ни в США, ни тем более в Европе просто нет таких огромных неосвоенных территорий, как в России, так что там в моде «цифровая» и нано-экономика. Дирижабли же кажутся каким-то посланием из прошлого, не более. И для их широкого строительства необходимо прежде всего принципиальное решение, масштабный технологический разворот. Нужно совершенно по-новому промыслить и технические решения, и их экономическую целесообразность, и всю логистику России.
А пока разработчики и производители дирижаблей опираются только на собственные силы и энтузиазм, летательные аппараты легче воздуха так и будут оставаться недешевой игрушкой.
Зачем они возвращаются: нужны ли сегодня дирижабли
Как правило, статьи о современных дирижаблях начинаются с воспоминаний о том, как почти 70 лет назад на американской авиабазе Лейкхерст погиб в огне гигантский немецкий цеппелин «Гинденбург», а три года спустя Герман Геринг приказал разобрать оставшиеся дирижабли на металлолом и подорвать ангары. Эпоха дирижаблей тогда закончилась, пишут обычно журналисты, но вот теперь интерес к управляемым аэростатам снова активно возрождается. Однако подавляющее большинство наших сограждан если где и видят «возродившиеся» дирижабли, то только на разного рода аэрошоу — там они обычно применяются в качестве оригинальных рекламных носителей. Неужели это все, на что способны эти удивительные воздушные корабли? Чтобы выяснить, кому и зачем нужны сегодня дирижабли, пришлось обратиться к специалистам, строящим дирижабли в России.
Плюсы и минусы
Дирижабль — это управляемый самодвижущийся аэростат. В отличие от обычного воздушного «шара, который летит» исключительно по направлению ветра и может маневрировать только по высоте в попытке поймать ветер нужного направления, дирижабль способен двигаться относительно окружающих воздушных масс в направлении, выбранном пилотом. Для этой цели летательный аппарат оснащен одним или несколькими двигателями, стабилизаторами и рулями, а также имеет аэродинамическую («сигарообразную») форму. В свое время дирижабли «убила» не столько череда ужаснувших мир катастроф, сколько авиация, развивавшаяся в первой половине ХХ века сверхбыстрыми темпами. Дирижабль тихоходен — даже самолет с поршневыми двигателями летает быстрее. Что уж говорить о турбовинтовых и реактивных машинах. Разгонять дирижабль до самолетных скоростей мешает большая парусность корпуса — сопротивление воздуха слишком велико. Правда, время от времени говорят о проектах сверхвысотных дирижаблей, которые поднимутся туда, где воздух сильно разрежен, а значит, и сопротивление его значительно меньше. Это якобы позволит развивать скорость в несколько сотен километров в час. Однако пока подобные проекты проработаны только на уровне концепции.
Проигрывая авиации в скорости, управляемые аэростаты при этом имеют ряд важных преимуществ, благодаря которым, собственно, возрождается дирижаблестроение. Во-первых, сила, которая поднимает аэростат в воздух (известная всем со школьной скамьи сила Архимеда), совершенно бесплатна и не требует затрат энергии, в отличие от подъемной силы крыла, которая напрямую зависит от скорости аппарата, а значит, от мощности двигателя. Дирижаблю же двигатели нужны в основном для перемещения в горизонтальной плоскости и маневрирования. Поэтому летательные аппараты такого типа могут обходиться моторами значительно меньшей мощности, чем потребовались бы самолету при равной величине полезной нагрузки. Отсюда, а это уже во-вторых, вытекает большая по сравнению с крылатой авиацией экологическая чистота дирижаблей, что в наше время чрезвычайно важно.
Третий плюс дирижаблей — их практически неограниченная грузоподъемность. Создание сверхгрузоподъемных самолетов и вертолетов имеет ограничения по прочностным характеристикам конструкционных материалов. Для дирижаблей же таких ограничений нет, и воздушный корабль с полезной нагрузкой, например, 1000 т — вовсе не фантастика. Добавим сюда возможность длительное время находиться в воздухе, отсутствие необходимости в аэродромах с длинными взлетно-посадочными полосами и большую безопасность полетов — и у нас получится внушительный список достоинств, которые вполне уравновешивают тихоходность. Впрочем, и тихоходность, как выяснилось, можно скорее отнести к достоинствам воздушных кораблей. Но об этом чуть позже.
Конкурент вертолета
Наша страна — один из мировых центров возрождающегося дирижаблестроения. Лидер отрасли — группа компаний «Росаэросистемы». Побеседовав с ее вице-президентом Михаилом Талесниковым, мы выяснили, как устроены современные российские дирижабли, где и как они используются и что нас ждет впереди.
Сегодня в работе находятся два типа дирижаблей, созданных конструкторами «Росаэросистем». Первый тип — это двухместный дирижабль AU-12 (длина оболочки 34 м). Аппараты такой модели существуют в трех экземплярах, и два из них время от времени используются московской милицией для патрулирования МКАД. Третий дирижабль продан в Таиланд и применяется там в качестве рекламного носителя.
Гораздо более интересная работа у дирижаблей системы AU-30. Аппараты этой модели отличаются более крупными габаритами (длина оболочки 54 м) и, соответственно, большей грузоподъемностью. Гондола AU-30 способна вместить десять человек (двух пилотов и восемь пассажиров). Как рассказал нам Михаил Талесников, в настоящее время ведутся переговоры с заинтересованными сторонами о возможности организации элитных воздушных туров. Полет на небольшой высоте и на малой скорости (вот оно — преимущество тихоходности!) над красивыми природными ландшафтами или памятниками архитектуры и в самом деле сможет стать незабываемым приключением. Подобные туры проходят в Германии: дирижабли возрожденной марки Zeppelin NT катают туристов над живописным озером Бодензее, в тех самых краях, где когда-то отправился в полет первый немецкий дирижабль. Однако российские дирижаблестроители уверены, что главное предназначение их аппаратов не реклама и развлечения, а выполнение серьезных задач промышленного характера.
Вот пример. Энергетические компании, имеющие в своем распоряжении линии электропередач, должны регулярно проводить мониторинг и диагностику состояния своих сетей. Удобнее всего это делать с воздуха. В большинстве стран мира для такого мониторинга применяются вертолеты, однако у винтокрылой машины есть серьезные недостатки. Помимо того что вертолет неэкономичен, у него еще и весьма скромный радиус действия — всего 150−200 км. Понятно, что для нашей страны с ее многотысячекилометровыми расстояниями и обширным энергетическим хозяйством это слишком мало. Есть и еще одна проблема: вертолет в полете испытывает сильную вибрацию, в результате чего чувствительное сканирующее оборудование дает сбои. Движущийся медленно и плавно дирижабль, способный преодолевать тысячи километров на одной заправке, напротив, идеально подходит для задач мониторинга. В настоящий момент одна из российских фирм, разработавших основанное на лазерных технологиях сканирующее оборудование, а также программное обеспечение к нему, использует два дирижабля AU-30 для оказания услуг энергетикам. Дирижабль этого типа может применяться и для разнообразных видов мониторинга земной поверхности (в том числе в военных целях), а также для картографирования.
Как они летают?
Практически все современные дирижабли, в отличие от цеппелинов довоенной эпохи, относятся к мягкому типу, то есть форма их оболочки поддерживается изнутри давлением подъемного газа (гелия). Объясняется это просто — для аппаратов сравнительно небольших размеров жесткая конструкция неэффективна и уменьшает полезную нагрузку из-за веса каркаса.
Несмотря на то что дирижабли и аэростаты относят к классу аппаратов легче воздуха, многие из них, особенно при полной загрузке, имеют так называемый перетяж, то есть превращаются в аппараты тяжелее воздуха. Это относится и к AU-12 и AU-30. Выше мы уже говорили о том, что дирижаблю, в отличие от самолета, двигатели нужны в основном для горизонтального полета и маневрирования. И вот почему «в основном». «Перетяж», то есть разница между силой земного притяжения и архимедовой силой, компенсируется за счет небольшой подъемной силы, которая появляется, когда встречный поток воздуха набегает на имеющую специальную аэродинамическую форму оболочку дирижабля — в данном случае она работает как крыло. Стоит дирижаблю остановиться — и он начнет опускаться к земле, ведь архимедова сила не полностью компенсирует силу притяжения.
Дирижабли AU-12 и AU-30 имеют два режима взлета: вертикальный и с небольшим пробегом. В первом случае два винтовых двигателя с переменным вектором тяги переходят в вертикальное положение и таким образом отталкивают аппарат от земли. После набора небольшой высоты они переходят в горизонтальное положение и толкают дирижабль вперед, в результате чего возникает подъемная сила. При посадке двигатели вновь переходят в вертикальное положение и включаются на реверсивный режим. Теперь дирижабль, напротив, притягивается к земле. Такая схема позволяет преодолеть одну из главных проблем эксплуатации дирижаблей в прошлом — сложность со своевременной остановкой и точным причаливанием аппарата. Во времена могучих цеппелинов их приходилось буквально отлавливать за спущенные вниз тросы и закреплять у земли. Причаливающие команды насчитывали в те времена десятки и даже сотни человек.
При взлете с пробегом двигатели изначально работают в горизонтальном положении. Они разгоняют аппарат до возникновения достаточной подъемной силы, после чего дирижабль поднимается в воздух.
Маневрирование по высоте и управление подъемной силой пилот осуществляет, в частности, меняя тангаж (угол наклона горизонтальной оси) дирижабля. Этого можно добиться как с помощью закрепленных на стабилизаторах аэродинамических рулей, так и путем изменения центровки аппарата. Внутри оболочки, накачанной находящимся под небольшим давлением гелием, находятся два баллонета. Баллонеты — это мешки из воздухонепроницаемой материи, в которые нагнетается забортный воздух. Управляя объемом баллонета, пилот изменяет давление подъемного газа. Если баллонет раздувается, гелий сжимается и плотность его растет. При этом архимедова сила падает, что приводит к снижению дирижабля. И наоборот. При необходимости можно перекачивать воздух, например, из носового баллонета в кормовой. Тогда при изменении центровки угол тангажа примет положительное значение, а дирижабль перейдет в кабрирующее положение.
Нетрудно заметить, что современный дирижабль имеет довольно сложную систему управления, предусматривающую работу рулями, варьирование режима и вектора тяги двигателей, а также изменение центровки аппарата и величины давления подъемного газа с помощью баллонетов.
Тяжелее и выше
Еще одно направление, в котором работают отечественные дирижаблестроители, — это создание тяжелых грузопассажирских дирижаблей. Как уже говорилось, для дирижаблей ограничений по грузоподъемности практически не существует, а потому в перспективе могут быть созданы настоящие «воздушные баржи», которые будут способны перевозить по воздуху почти все что угодно, включая сверхтяжелые негабаритные грузы. Задача упрощается тем, что при изменении линейных габаритов оболочки грузоподъемность дирижабля вырастает в кубической пропорции. К примеру, AU-30, имеющий оболочку длиной 54 м, может брать на борт до 1,5 т полезного груза. Дирижабль нового поколения, разрабатываемый сейчас инженерами «Росаэросистем», при длине оболочки всего на 30 м больше возьмет полезную нагрузку 16 т! В перспективных планах группы компаний — строительство дирижаблей с полезной нагрузкой 60 и 200 т. Причем именно в этом сегменте дирижаблестроения должна произойти маленькая революция. Впервые за многие десятилетия в воздух поднимется дирижабль, выполненный по жесткой схеме. Подъемный газ будет помещаться в мягких баллонах, жестко прикрепленных к каркасу, укрытому сверху аэродинамической оболочкой. Жесткий каркас добавит дирижаблю безопасности, так как даже в случае серьезной утечки гелия аппарат не утратит аэродинамическую форму.