Дирижабли – птицы
В отличие от Европы и Америки, дирижабли в России изначально были связаны с военной службой. Наблюдая за бурным развитием дирижаблестроения в Германии и Франции, военное ведомство Российской империи решилось закупить наиболее удачные конструкции для своей армии. Поступающим из-за границы аппаратам давали, как правило, имена птиц. В 1909 в войска русской армии поступил первый зарубежный дирижабль Lebaudy полужесткого типа, который в России получил название «Лебедь».
При этом российские военные инженеры в 1908 году сами смогли разработать, построить и поднять в небо свой первый отечественный дирижабль под названием «Учебный». Этот аппарат был вполне сравним с лучшими зарубежными образцами того времени.
В 1910 году Россия своими силами построила уже три дирижабля: «Кречет», «Голубь» и «Ястреб». Столько же дирижаблей в тот год было закуплено во Франции: Clement-Bayard, переименованный у нас в «Беркут», Zodiac-VIII - в «Чайку» и Zodiac-IX - в «Коршуна». У Германии тогда же был закуплен дирижабль Parseval PL-7, ставший в России «Грифом».
В последующие годы у нас также строили свои дирижабли, параллельно закупая воздушные суда этого типа и за рубежом. В 1911 году Россия купила у Швеции мягкий дирижабль «Форсман». В 1912-1913 годах в войска были поставлены отечественные дирижабли: «Кобчик», «Сокол», «Альбатрос» и «Альбатрос-II». Тогда же было приобретено два французских дирижабля: Clement-Bayard, ставший «Кондором», Astra-XIII - ставший «Астрой», и германский Parseval PL-14, переименованный в «Буревестник».
Дирижабли на Первой мировой
К началу Первой мировой войны Российская империя стала одной из наиболее мощных воздухоплавательных держав в мире: в войсках имелось 15 дирижаблей. Для сравнения - у Германии в то время было 18 аппаратов. В 1915 году в Петрограде был построен крупнейший дирижабль Российской империи - «Гигант», имевший длину 114 метров. Правда, во время первого же полета он потерпел крушение. Несмотря на ограниченность средств в военное время, в 1916 году у Великобритании купили для армии два дирижабля серии Coastal, получившие названия «Черномор-1» и «Черномор-2».
Улетали дирижабли на Гражданскую войну
Еще не закончилась гражданская война, а в небе Советской республики уже появился дирижабль «Красная звезда», который был создан из фрагментов французского аппарата «Астра». А в 1923 году слушатели Высшей Воздухоплавательной школы в Петрограде по собственной инициативе из старых привязных аэростатов построили первый советский дирижабль «VI Октябрь».
В 1923 году при Обществе друзей воздушного флота СССР был создан специальный Воздухцентр, в задачи которого входило содействие развитию дирижаблестроения в советской России. Впоследствии эта организация была переименована в воздухсекцию Осоавиахима СССР. Осенью 1924 года усилиями членов этой организации был построен дирижабль мягкого типа «Московский химик-резинщик».
Золотой век дирижаблестроения
По-настоящему «золотым веком» отечественного дирижаблестроения стали 1930-е годы, когда для постройки эскадры дирижаблей имени Ленина правительство СССР пригласило в страну итальянского полярного путешественника и конструктора Умберто Нобиле.
25 апреля 1931 года Советом Труда и Обороны СССР было принято постановление о строительстве «Базы опытного строительства и эксплуатации дирижаблей» в Гражданском Воздушном флоте, которую в 1933 году переименовали в Научно-исследовательский комбинат «Дирижаблестрой».
Советские трудящиеся активно поддержали призыв правительства: «Даешь эскадру советских дирижаблей». В течение двух лет проходила кампания сбора пожертвований под лозунгом «Сэкономь пятачок, опусти во всенародную копилку на строительство дирижаблей», что позволило собрать колоссальную по тем временам сумму в 25 миллионов рублей. Рядом с Москвой у станции Долгопрудная в кратчайшие сроки были построены производственные цеха и эллинги. Там строились мягкие дирижабли серии «В», а также крупные аппараты полужесткого типа. Однако, по объективным причинам, задуманную эскадру построить, к сожалению, не удалось. На верфях «Дирижаблестроя» было сделаны считанные единицы полужестких воздушных судов, среди которых наибольшую известность получил воздушный корабль СССР-В6 «Осоавиахим» (построен в 1934 году).
Гибель «Осоавиахима»
В сентябре 1937 года этот дирижабль СССР-В6 «Осоавиахим» совершил рекордный по продолжительности полёт - 130 ч. 27 мин., что на восемь часов превысило рекорд, достигнутый в то время на самом лучшем в мире германском судне LZ-127 «Граф Цеппелин».
Однако из-за нелепого стечения обстоятельств флагман советского воздушного флота потерпел катастрофа. В условиях густого тумана и усиливающегося ветра у города Кандалакша Мурманской области дирижабль врезался в гору, которая не была указана на устаревших к тому времени картах. Из 32 человек экипажа погибли 19. Эту утрату тяжело переживал весь народ СССР. Воздухоплавателей с почетом похоронили на Новодевичьем кладбище в Москве.
Хотя «В6» не участвовал в выполнении военных задач, однако в ходе многочисленных учебно-тренировочных полетов на его борту проводилась подготовка воздухоплавателей к выполнению боевых заданий в условиях возможной войны - от бомбометания и высотной разведки до тылового обеспечения.
Аэростаты на войне
Хотя в 1940-м году комбинат «Дирижаблестрой» был уже законсервирован, но в годы войны ряд цехов предприятия продолжал работать, выпуская преимущественно аэростаты заграждения. Имевшиеся в СССР дирижабли были задействованы для транспортировки газа для аэростатных постов. Только в 1944 году в эллинге «Дирижаблестроя» построили дирижабль «Победа». В его оболочке сначала доставляли газ для заправки аэростатов заграждения, а после войны воздушное судно было задействовано для поиска в акватории Черного моря затонувших судов и оставшихся мин. В 1947 году из цехов «Дирижаблестроя» вышел мягкий дирижабль «Патриот», который выполнял задания по разминированию и патрулированию морских акваторий.
Родившиеся раньше времени
В общественном сознании дирижабли по инерции продолжают считать «пережитком прошлого», место которого сегодня занимает авиация. Однако это не совсем верно.
Актуальность дирижаблей в их уникальных качествах.
Первое. Это - использование дармового ресурса природы – сплавной силы, открытой Архимедом. Это означает, что производственные и эксплуатационные затраты на эти аппараты обеспечивают им высокую конкурентоспособность.
Во-вторых, способность аппаратов такого класса совершать сверхдальние перелеты без приземления позволяет им выполнять задачи, которые нельзя решить авиасредствами.
В-третьих, упрощенная и легко развертываемая наземная инфраструктура повышает рентабельность эксплуатации воздухоплавательных систем данного типа.
В-четвертых, дирижабль определенной грузоподъемности может переносить на внешней подвеске негабаритные грузы, например, стойку ЛЭП или турбину в сборке, причем, по технологии «от двери - до двери».
Запад строит дирижабли
В условиях современной войны такие качества современных дирижаблей дадут войскам значительные преимущества. В США и Европе сегодня гонка по созданию высокотехнологичных дирижаблей ведется по двум направлениям: транспортные гибридные воздушные суда большой грузоподъемности и стратосферные платформы.
В рамках начатой правительством США в 2005 году программы WALRUS HULA по заданию «Пентагона» ряд компаний разрабатывали грузовые дирижабли, способные доставлять целые военные контингенты с арсеналом и техникой непосредственно к театру военных действий. После прекращения финансирования некоторые проекты такого рода сейчас «перекраиваются» под коммерческий рынок и вскоре появятся на рынке в качестве воздушных отелей люкс-класса.
Присутствие дирижабельных платформ в стратосфере позволит эффективно осуществлять контроль за территориями, а также обеспечивать наземным, морским и воздушным подразделениям устойчивый обмен данными.
Российские дирижабли – взлетели, но не полетели
Такие работы ведутся и в России, правда, не столь широко, как диктуют обстоятельства.
На закате перестройки при поддержке Минобороны правительство Бориса Ельцина выделило бюджетные средства на реализацию проекта КБ «Термоплан», предусматривающего создание дирижабля - «летающей тарелки». На борту такого аппарата можно было, двигаясь со скоростью 140 км/ч, за рейс дальностью до пяти тысяч километров переносить более 500 тонн груза. Эта идея весьма воодушевила военных. В случае удачных испытаний и дальнейшего развития проекта, у армии появился бы флот подобных дирижабельных платформ, способный достаточно оперативно доставлять войска вместе с арсеналом и соответствующим обеспечением непосредственно к театру военных действий.
Работы по строительству уменьшенного 40-метрового прототипа газо-теплового дирижабля АЛА-40 «Россия» были начаты на базе Ульяновского авиастроительного завода в 1992 году. Однако испытательный полет закончился неудачей из-за неадекватных действий техников во время сильного ветра, что привело к деформации конструкции. В итоге проект был свернут.
Но Минобороны уже в 1993-1994 годах сделало заказ конструкторам КБ «Аэростатика» при МАИ и КБ дирижаблестроения в Долгопрудном (на территории легендарного комбината «Дирижаблестрой): создать мягкие недорогие и маневренные дирижабли. В короткие сроки были созданы мягкие дирижабли – сначала одноместный «Аэростатика-01» и через год – двухместный «Аэростатика-02».
Появление дирижабля «Аэростатика-02» на авиасалоне МАКС-95 стало заметным событием в мире авиации. А еще на нем был установлен рекорд. Стартовав 12 сентября 2000 года с воздухоплавательной базы ВВС в городе Вольске, дирижабль «Аэростатика-02» прошел по воздушной трассе Вольск-Саратов-Волгоград-Ахтубинск, протяженностью 650 км, установив рекорд продолжительности полета – 18 ч.
В настоящее время, как имущество Минообороны РФ, дирижабли находятся в нерабочем состоянии на складе 13-го ВИЦ ВВС (Вольск, Саратовская обл.).
Стране нужны дирижабли
Хотя в России уже построено более десяти газовых дирижаблей, все они предназначены для коммерческой эксплуатации.
Особое место среди них занимает 10-местный многоцелевой мягкий дирижабль AU-30, созданный компанией «Росаэросистемы - Авгуръ». Сегодня это - один из крупнейших в мире дирижаблей-блимпов, вставший в один ряд с лучшими зарубежными аппаратами данного класса.
В создании воздушного судна приняли участие такие известные российские предприятия оборонной и аэрокосмической отрасли как МАИ, НПО им. Лавочкина, ЭМЗ им. Мясищева, саратовский КБПА и многие другие. А в городе Киржач (Владимирская обл.) для эксплуатации сразу двух блимпов AU-30 в полном соответствии с авиационными нормами был построен дирижабледром «Киржач-Д». 14 сентября 2008 года на одном из этих судов серии AU-30 был установлен зафиксированный Международной авиационной федерацией (ФАИ) мировой рекорд дальности полета в беспосадочном режиме - 626-километров (воздушная трасса Санкт-Петербург - Владимир).
Интерес к AU-30 военных вполне закономерен. Во-первых, он спроектирован специально для аэрофотосъемочных работ с применением лидаров и других специальных датчиков для наблюдения за поверхностью земли и акватории.
Во-вторых, на основе такого блимпа компания-разработчик отрабатывает технологические решения для реализации большого инновационного проекта дирижаблей серии «АТЛАНТ». При инвестиционной поддержке, как обещали разработчики, уже в 2016 году может быть построен дирижабль «АТЛАНТ-100», способный брать на борт до 60 тонн грузов. В войсках гибридный дирижабль-грузовоз, не требующий специально подготовленных площадок для взлета и посадки, представляется весьма актуальным, особенно если принять во внимание факторы бездорожья и наличие естественных преград.
Встали на «Крыло»
На Омской выставке военной техники, технологий и вооружений особый интерес специалистов вызвал проект большегрузного дирижабля КБ «Крыло». Такой аппарат, как заверили разработчики, будет способен брать на борт 2,5 тысячи тонн груза, при этом полет сможет проходить на высоте до 12 тысяч метров на скорость до 450 км/ч.
У конструкторов-энтузиастов, в том числе из КБ «Аэростатика» или ДКБА также имеются дирижабельные аванпроекты, интересные военным.
Еще возглавляя МЧС, нынешний министр обороны Сергей Шойгу не раз обращался к разработчикам с предложением построить для нужд его ведомства дирижабль. Посещая МАКС, Шойгу проявлял большой интерес к достижениям конструкторов воздухоплавательной техники. А еще в распоряжении военного ведомства есть Концепция развития воздушно-транспортной технологии и дирижаблестроительной индустрии. Первые лица государства - и президент Владимир Путин, и Дмитрий Медведев - в курсе новейших разработок российских дирижаблистов.
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
Три типа конструкции
В дирижаблестроении выделяются три основных типа конструкции: мягкая, жесткая и полужесткая. Практически все современные дирижабли относятся к мягкому типу. В англоязычной литературе их обозначают термином blimp. Во время Второй мировой войны американская армия активно использовала «блимпы» для наблюдения за прибрежными водами и конвоирования судов.
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
Небесный патруль
Двухместный дирижабль АU-12 Крейсерская скорость 50–90 км/ч, мощность маршевого двигателя 100 л.с., максимальная дальность полета 350 км, максимальная высота полета 1500 м
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.
Универсальная машина
Многоцелевой дирижабль Au-30 (многоцелевой патрульный дирижабль объемом более 3000 м3) предназначен для выполнения полетов в течение продолжительного времени, в том числе на малой высоте и с малой скоростью
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.
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 и 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
Дирижабль «Беркут»
Внутри оболочки «Беркута» – пять тканых емкостей с гелием. У поверхности земли закачанный в оболочку воздух будет сдавливать емкости, повышая плотность подъемного газа. В стратосфере, когда «Беркут» окажется в окружении разреженного воздуха, воздух из оболочки будет откачан и емкости под давлением гелия раздуются. В результате плотность его упадет и, соответственно, возрастет архимедова сила, которая будет удерживать аппарат на высоте. «Беркут» разработан в трех модификациях – для высоких широт (HL), для средних широт (ML), для экваториальных широт (ET). Геостационарные характеристики дирижабля позволяют осуществлять функции наблюдения, связи и передачи данных над территорией площадью более 1 млн км2.
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.
Другой интересный проект, по которому в группе компаний «Росаэросистемы» уже проведены НИОКР, – это геостационарный стратосферный дирижабль «Беркут». В основе идеи – свойства атмосферы. Дело в том, что на высоте 20–22 км ветровой напор относительно невелик, причем ветер имеет постоянное направление – против вращения Земли. В таких условиях довольно легко с помощью тяги двигателей зафиксировать аппарат в одной точке относительно поверхности планеты. Стратосферный геостационар можно использовать практически во всех областях, в которых сейчас применяются геостационарные спутники (связь, передача теле- и радиопрограмм и т.д.). При этом дирижабль «Беркут» будет, разумеется, существенно дешевле любого космического аппарата. Кроме того, если спутник связи выходит из строя, ремонту он уже не подлежит. «Беркут» же в случае любых неполадок всегда можно будет спустить на землю, чтобы провести необходимую профилактику и ремонт.
И наконец, «Беркут» – это абсолютно экологически чистый аппарат. Энергию для двигателей и ретранслирующей аппаратуры дирижабль возьмет от солнечных батарей, размещенных на верхней части оболочки. В ночное время питание будет производиться за счет аккумуляторов, накопивших электричество в течение дня.
Все дирижабли, о которых шла речь в этой статье, относятся к газовому типу. Однако существуют еще и тепловые дирижабли – фактически управляемые монгольфьеры, в которых подъемным газом служит нагретый воздух. Они считаются менее функциональными, чем их газовые собратья, в основном из-за более низкой скорости и худшей управляемости. Основная сфера применения тепловых дирижаблей – аэрошоу и спорт. И именно в спорте России принадлежит высшее достижение. 17 августа 2006 года пилот Станислав Федоров достиг на тепловом дирижабле российского производства «Полярный гусь» высоты 8180 м. Однако и спортивным дирижаблям, возможно, будет найдено практическое применение. «Полярный гусь», поднявшись на высоту 10–15 км, сможет стать своего рода первой ступенью системы космических запусков. Известно, что при космических стартах значительное количество энергии тратится именно на начальной стадии подъема. Чем дальше от центра Земли находится стартовая площадка, тем больше экономия топлива и тем большую полезную нагрузку удается вывести на орбиту. Именно поэтому космодромы стараются размещать ближе к экваториальной области, чтобы выиграть (за счет приплюснутой формы Земли) несколько километров.
«Популярная механика»
Октябрь 2008
С дирижабля в космос
Высотные полеты на дирижаблях
8180 м, 2006 г.,«Полярный гусь» (Россия) 7600 м, 1917 г.,Zeppelin L-55 (Германия) 6614 м, 2004 г.,Borland Rover A-2 (Великобритания) 6234 м, 2003 г., Colting SPS 62 (Канада) 5059 м, 1988 г., Borland Rover (США)
17 августа 2006 года пилот Станислав Федоров достиг на тепловом дирижабле российского производства «АвгурЪ» AU-35 («Полярный гусь») высоты 8180 м. Так был побит мировой рекорд, продержавшийся 90 лет и принадлежавший немецкому дирижаблю Zeppelin L-55. Рекорд «Полярного гуся» стал первым шагом в выполнении программы «Высокий старт» – проекта Русского воздухоплавательного общества и группы компаний «Метрополь» по запуску легких космических аппаратов с высотных дирижаблей. В случае успеха этого проекта в России будет создан передовой аэростатно-космический комплекс, способный экономично выводить на орбиту частные спутники весом до 10–15 кг. Одно из предполагаемых направлений использования комплекса «Высокий старт» – запуск геофизических ракет для исследования приполярных областей Северного Ледовитого океана.
Интересные проекты дирижаблей нового поколения разрабатываются на североамериканском континенте. Создать «небесную суперъяхту» ML 866 намерена в недалеком будущем корпорация Wordwide Aeros. Этот дирижабль сконструирован по гибридной схеме: в полете около 2/3 веса машины будут компенсироваться архимедовой силой, а подниматься вверх аппарат будет благодаря подъемной силе, возникающей при обтекании набегающим потоком воздуха оболочки корабля. Для этого оболочке будет придана специальная аэродинамическая форма. Официально ML 866 предназначен для VIP-туризма, однако, если учесть, что Wordwide Aeros получает финансирование в частности от государственного агентства DARPA, занимающегося оборонными технологиями, не исключено использование дирижаблей в военных целях, например для наблюдения или связи. А канадская компания Skyhook совместно с Boeing объявила о проекте JHL-40 – грузового дирижабля с полезной нагрузкой 40 т. Это тоже «гибрид», однако здесь архимедова сила будет дополняться тягой четырех роторов, создающих тягу по вертикальной оси.
История воздушных катастроф с большим количеством жертв берет свое начало в эпохе дирижаблей. Британский дирижабль R101 отправился в свой первый полет 5 октября 1930 года. На борту он нес государственную делегацию во главе с министром воздушного сообщения Кристофером Бёрдвеллом лордом Томпсоном. Через несколько часов после старта R101 снизился до опасной высоты, врезался в холм и сгорел. Причиной катастрофы стали просчеты в проектировании. Из 54 пассажиров и членов экипажа погибли 48, включая министра. 73 американских военных моряка встретили гибель, когда попавший в бурю дирижабль «Акрон» упал в море неподалеку от побережья штата Нью-Джерси. Случилось это 3 апреля 1933 года. Людей убил не удар при падении, а ледяная вода: на дирижабле не было ни одной спасательной лодки и лишь несколько пробковых жилетов. Знаменитая катастрофа «Гинденбурга», произошедшая 6 мая 1937 года, по количеству жертв уступает этим двум. Все три погибших дирижабля были накачаны взрывоопасным водородом. Гелиевые дирижабли сегодняшнего дня значительно безопаснее.
https://www..html
QR код страницы
Больше нравится читать с телефона или планшета? Тогда сканируйте этот QR-код прямо с монитора своего компа и читайте статью. Для этого на вашем мобильном устройстве должно быть установлено любое приложение "Сканер QR кода".
Современный технический прогресс дает дирижаблям шанс возродиться, что для России может быть крайне полезным. Обладающие целым рядом преимуществ, в том числе экологичностью, экономичностью, значительной грузоподъемностью и другими, в настоящее время дирижабли могут стать эффективным средством решения многих военных задач . О возможных областях применения дирижаблей в области обороны свое мнение на страницах «Оружие России» высказывает заместитель директора Института политического и военного анализа Александр Храмчихин.
Дирижабли после ряда громких катастроф в 30-е годы, казалось, навсегда ушли в прошлое, полностью вытесненные самолетами, а затем и вертолетами. Однако технический прогресс дает дирижаблям шанс возродиться, помогая раскрыть лучшие качества этих летательных аппаратов. Для России они могут оказаться крайне полезными.
Современное дирижаблестроение в России
К преимуществам дирижаблей относятся следующие :
Во-первых , дирижабли чрезвычайно экологичны, причем не только в плане загрязнения воздуха, но и в плане очень низкого уровня шума.
Во-вторых , они весьма экономичны.
В-третьих , они могут быть чрезвычайно грузоподъёмными, значительно грузоподъёмнее самых больших транспортных самолетов.
В-четвертых , они не требуют больших и дорогостоящих ВПП, а могут садиться практически на любую относительно ровную поверхность.
В-пятых , время их нахождения в воздухе может достигать суток и недель, иногда речь идет даже о месяцах и годах. Кроме того, они способны висеть на одном месте, причем тоже очень долго.
В-шестых , дирижабль обладает малой заметностью в инфракрасном и радиолокационном диапазонах.
В-седьмых , подготовить пилота дирижабля гораздо проще, чем пилота самолета или вертолета.
Основной недостаток дирижабля – низкая скорость, примерно 100 км/ч . Но это вполне сопоставимо со скоростями автомобилей и поездов, при этом, в отличие от них, дирижабли не привязаны к дорогам.
Несущим газом нынешних дирижаблей вместо чрезвычайно взрывоопасного водорода (собственно, именно он и погубил дирижабли первой половины ХХ века) стал совершенно негорючий инертный гелий.
Самолет типа «летающее крыло», это нечто вроде гибрида дирижабля и самолета под названием Stingray
Тканевую оболочку, герметизируемую каучуком, заменили новые синтетические материалы (кевлар, полиуретан, майлар, дакрон и т.д.), что в несколько раз снизило массу оболочки и на два порядка – диффузию газа сквозь нее (это очень важно в связи с тем, что гелий обладает высокой текучестью, это его главный недостаток). Оболочка изготавливается методом компьютерного проектирования с помощью лазерных раскроечных машин, а гондолы и грузовые отсеки дирижаблей — из композитов, что также значительно снижает их массу.
При этом кроме классических дирижаблей, где подъемную силу создает несущий газ, появились гибридные дирижабли, где дополнительную подъемную силу обеспечивают либо несущие поверхности (крылья), либо винты вертолетного типа . Например, в США был создан дирижабль «Мегалифтер», который, фактически, представлял собой транспортный самолет С-5, но средняя часть фюзеляжа у него была заменена полужесткой оболочкой дирижабля.
Гибридный дирижабль «Гелистат»
Другой американский дирижабль «Гелистат» представлял собой оболочку, к которой были прикреплены 4 вертолета SH-34J. Один из них управлялся пилотом, остальные – дистанционно. Гибриды сложнее и дороже классических дирижаблей, зато у них выше скорость (до 400 км/ч) и маневренность .
На небольших дирижаблях используются поршневые двигатели, как наиболее экономичные и обеспечивающие высокую маневренность. На более крупных аппаратах применяются газотурбинные двигатели. При этом рассматриваются разного рода экзотические проекты типа двигателей на солнечной энергии или даже ядерных реакторов.
Военные уже проводят конкурсы по дизайну военных дирижаблей
Основные военные задачи, которые могут решать дирижабли, достаточно очевидны и определяются их достоинствами. В первую очередь, это перевозка войск и грузов на большие расстояния.
Не менее очевидно использование дирижаблей для дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО) , причем здесь речь идет не о привязных беспилотных аэростатах, которые давно применяются в США, Италии, Израиле для охраны границ, а именно об автономных дирижаблях (которые, впрочем, тоже могут быть беспилотными).
В России была разработана беспроводная аэростатная радиосеть (БАРС)
Принципиальная схема работы комплекса БАРС
Кроме того, дирижабли могут успешно использоваться в борьбе с подлодками . Наконец, эти аппараты могут стать очень эффективными ретрансляторами, отчасти заменяя в этом качестве спутники связи, будучи в разы дешевле ИСЗ. Экономичность дирижабля определяется тем, что у него удельный расход топлива в 3–4 раза меньше, чем у самолета, и в 14–15 раз – чем у вертолета. При этом правда, есть проблема гелия, который достаточно дорог.
Впрочем, чем больше будет дирижаблей и чем крупнее они будут по размерам, тем рентабельнее станет добыча гелия. Размер имеет значение и по другим причинам. Один кубометр гелия при обычном атмосферном давлении обеспечивает подъем 1 кг груза . Поэтому, для подъема одной тонны полезной нагрузки (с учетом веса дирижабля) требуется наполнить оболочку 20 тыс. куб. м гелия.
Таким образом, рентабельный грузовой дирижабль по определению должен быть крупным (тем более, что при более высокой грузоподъемности ниже стоимость перевозок). Причем, как показывает сегодняшняя практика (например, известной авиакомпании «Волга-Днепр»), воздушные перевозки крупногабаритных тяжелых грузов – вещь, очень востребованная на рынке, на нее не влияет никакой кризис.
Самый крупный дирижабль в мире – полужесткий аппарат немецкого производства Zeppelin NT LZ 07
Кроме того, чем крупнее летательный аппарат, тем меньше он подвержен действию ветра: сила давления ветра на оболочку пропорциональна квадрату линейных размеров, а сопротивление ветру пропорциональна их кубу . Это даёт возможность строить дирижабли грузоподъёмностью до 2000 т, что почти в 20 раз выше, чем у крупнейших транспортных самолетов.
На сегодняшний день самый крупный дирижабль в мире – полужесткий аппарат немецкого производства Zeppelin NT LZ 07, который осуществляет туристические рейсы, беря на борт 12 пассажиров и двух членов экипажа.
Skyship 600, предоставленный Службой управления дирижаблями и использованный на Олимпийских играх, представлял собой 13-местный дирижабль, наполненный гелием и имеющий моторы Porsche 930
Дирижабль Skyship-600, который также используется для туристических полетов, перевозит 10 пассажиров и двух членов экипажа. Кроме того, имеется масса экспериментальных аппаратов и еще больше грандиозных замыслов. Так, в 1996 году в США было сформировано специальное подразделение под названием JAPO (Joint Aerostat Project Office). Оно занималось разработкой разведывательных систем, размещаемых на аэростатах.
Американцы вовсю развивают военные системы на базе аэростатов. Помимо JLENS (Joint Land Attack Cruise Missile Defense Elevated Netted Sensors) от Ratheyon испытывают еще (правда, пока не особо удачно) локхидовский HALE-D (High Altitude Long Endurance-Demonstrator) — высотный ретранслятор, способный длительное время зависать на большой высоте (до 10км) и обеспечивать связью военные подразделения .
В 1997 году ему была поставлена задача создать систему JLENS (Joint Land attack cruise missile defense Elevated Netted Sensor system). Она предназначалась для загоризонтного обнаружения воздушных целей (в первую очередь – крылатых ракет) и выдачи данных средствам ПВО/ПРО (ЗРК и истребителям) для их уничтожения. РЛС системы размещались в гондолах 70-метровых беспилотных дирижаблей, способных находиться в воздухе до 30 суток.
В ходе испытаний было выяснено, что дирижабль очень устойчив к повреждениям, даже при попадании в него зенитной ракеты он не падает, как самолет в аналогичной ситуации, а медленно опускается на землю , что обеспечивает сохранность оборудования.
Система ПВО Северной Америки NORAD рассматривала возможность принятия на вооружение дирижаблей ДРЛО (они должны были барражировать на высоте 24 км) для обнаружения крылатых ракет на дальности до 740 км. Рассматривается возможность использования беспилотных дирижаблей для ведения воздушной разведки.
Дирижабль ДРЛО экономичнее самолета АВАКС
Например, в США разрабатывается БПЛА MaXflyer эллипсоидальной формы диаметром 80 м. Имея на борту различное разведывательное оборудование, он может летать в заданном районе на высоте 30 км на протяжении нескольких недель. Главной защитой аппарата станет его крайне низкая радиолокационная заметность.
ВМС Великобритании рассматривают возможность покупки дирижаблей для снабжения британских кораблей и проведения разведывательных операций. Они смогут беспосадочно находиться в воздухе в течение трех недель и перевозить грузы массой до 50 тонн. Командование ВМС Великобритании также рассматривает возможность их использования для борьбы с пиратами.
Американский дирижабль гибридного типа «Аэрокрафт»
Ориентировочно, на каждом летательном аппарате сможет разместиться до 150 коммандос вместе с легкими лодками. Разумеется, не были забыты транспортные аппараты. Например, американский дирижабль гибридного типа «Аэрокрафт» (длина 307 м, высота 77 м) должен был доставлять груз массой до 1000 т (18 ударных вертолетов «Апач» или 8 танков «Абрамс» или 16 БМП «Брэдли») на расстояние 9,3 тыс. км.
Британская фирма ATG разрабатывала дирижабль-катамаран «Скайкэт-1000» длиной также 307 м. При собственной массе он способен доставить полезную нагрузку в 1000 т на 7,4 тыс. км или 600 т – на 16 тыс. км. В США рассматривались и такие экзотические варианты использования дирижаблей, как запуск с них МБР МХ.
Подобные пусковые установки стали бы совершенно неуязвимыми для противника. Еще более экзотичным проектом является использование дирижаблей для вывода грузов в космос. Компания JP Aerospace создавала сложнейшую систему из нескольких гигантских дирижаблей размером в несколько километров. Последний из них, используя ионные двигатели, должен был выходить на низкую околоземную орбиту.
Схема дирижабля «Беркут». Внутри оболочки «Беркута» — пять тканых ёмкостей с гелием. У поверхности земли закачанный в оболочку воздух будет сдавливать емкости, повышая плотность подъемного газа
В России, имеющей хорошие традиции дирижаблестроения, также имеется целый ряд экспериментальных образцов и еще больше проектов. Например, компания «Авгуръ» разрабатывает стратосферный дирижабль «Беркут» длиной 250 м, который может стать альтернативой геостационарных ИСЗ связи. Он может висеть на высоте 20-22 км, при этом для обзора европейской части России достаточно двух таких аппаратов.
Можно отметить, что запасы гелия в России составляют 9,2 млрд. куб. м (треть мирового объема и второе место после США с их 13 млрд. куб. м). Главное же в том, что нам дирижабли могут быть полезны, как никому другому :
Во-первых , как транспортное средство . Для доставки грузов военного и гражданского назначения в восточные регионы страны дирижаблям просто нет цены, только они могут избавить нас от критической зависимости от Транссиба и Севморпути. Это настолько очевидно, что не требует комментариев.
Во-вторых , дирижабли могут стать важнейшим средством ПВО . При этом необязательно ограничивать его применение только ролью разведчика-наблюдателя. Ничто не мешает загрузить дирижабль не только мощной РЛС (которая должна эффективно обнаруживать и самолеты-«невидимки», и крылатые ракеты), но и ракетами «воздух-воздух» для поражения обнаруженных им целей.
Дирижабли могут висеть на высоте 20-30 км над землей, что обеспечит ракетам при запуске очень большую потенциальную энергию, которая хорошо переводится в дополнительную кинетическую. С другой стороны, истребителям противника достать до дирижабля, висящего в стратосфере, будет крайне сложно, если вообще возможно.
К тому же, как было сказано выше, попадание одной-двух ракет не является для дирижабля фатальным, он просто медленно опускается на землю. Несколько десятков дирижаблей ПВО вполне могут стать мощным «кочующим барьером» на воздушных рубежах России, дополняя, а в значительной степени и заменяя истребители и ЗРС. Возможно, что по критерию стоимость/эффективность именно такая система ПВО станет для России наиболее подходящим вариантом.
Испытания новых военных аэростатов «Пересвет»
В-третьих , дирижабль может быть носителем КРВБ большой дальности (нескольких десятков, если не сотен), а также МБР. Аппарат с 1-2 МБР на борту, висящий над Красноярским краем или Якутией, будет абсолютно неуязвим для любого противника. Также из своего воздушного пространства он может наносить удары крылатыми ракетами по наземным и надводным целям.
В-четвертых , благодаря большой грузоподъемности и стратосферной высоте полета дирижабль может нести мощный комплекс РЭБ , позволяющий «задавить» электронику противника на большой территории. В будущем дирижабли могли бы стать носителями и лазерного оружия (боевой лазер, если его создадут, будет, видимо, большим и тяжелым).
С дирижабля в космос (схема)
В-пятых , дирижабли, как уже было сказано, могут заменить ИСЗ связи, будучи гораздо более дешевыми и гораздо менее уязвимыми . В целом, основными препятствиями к полномасштабному возрождению дирижаблей считаются дороговизна гелия и проблема организации базирования.
Однако главная проблема – инерция мышления (это относится не только к России) . Именно она более всего мешает развитию современного воздухоплавания. Страна, которая первой сможет преодолеть эту инерцию, получит очень значительное превосходство над всеми потенциальными оппонентами.
Aeroscraft / Фото: positime.ru
Век классических дирижаблей закончился в 1937 году, век дирижаблей постклассических все никак не может начаться, при том что это — потенциально самый дешевый вид воздушных грузоперевозок. Что мешает воздушным гигантам вернуться в небо? О блистательном прошлом дирижаблей, их возрождении в XXI веке и о перспективах в России - в исследовании «Ленты.ру».
Дирижабль «Dragon Dream» / Фото: Aeros
Цеппелины погубил черный пиар
Рекорды эпохи классического дирижаблестроения впечатляют и доныне. Можно вспомнить хотя бы беспосадочные пассажирские перелеты из Германии в Рио-Де-Жанейро - немыслимые в наше время, с роялями и спальными каютами. Благодаря тому что аппараты могут зависнуть на небольшой высоте, они причаливали к шпилям на вершинах нью-йоркских небоскребов или просто к банальному забору в городской черте Парижа. В спокойную погоду они приземлялись на любую ровную площадку.
Ключевым преимуществом, позволявшим все эти излишества, была архимедова сила, удерживающая дирижабли в воздухе. Благодаря ей они не нуждались в постоянно работающем крыле, на которое надо подавать набегающий поток воздуха. Именно поэтому, будучи медленнее современных им самолетов, они тратили на пассажиро-километр намного меньше горючего. Та же архимедова сила делала их нетребовательными к аэродромам и смягчала аварии, не давая при падении набрать высокую скорость.
Катастрофа «Гинденбурга» / Фото: AP
Несмотря на загадочную катастрофу дирижабля «Гинденбург» и ряд других инцидентов в истории дирижаблестроения, смертность среди пассажиров этих машин была существенно ниже, чем на самолетах того времени. Будучи по весу близкими к воздуху, они никогда не падали камнем. На том же полностью сгоревшем «Гинденбурге» погибло всего 35 из 97 человек. Прекращение эксплуатации дирижаблей после этого эпохального пожара было скорее следствием психологического эффекта. Самолеты того времени были намного меньше, и их частые аварии не впечатляли. Нечто подобное происходит и сегодня: все знают, что в авиакатастрофах гибнет в сотни раз меньше людей, чем в автомобильных авариях, однако при множестве боящихся авиаперелетов найти автомобилефоба почти нереально.
Кинохроника, снятая на месте трагедии, помноженная на психологию масс, просто проигнорировали статистику - и именно поэтому мир отказался от масштабного воздухоплавания в пользу крыльев.
Три способа взлетать и опускаться
С тех пор многое изменилось: на смену водороду в дирижаблях пришел негорючий и слабее утекающий в атмосферу гелий, а на место коровьих кишок пришли прочные и долговечные композиты. Но последствия пиар-фиаско 1937 года все еще не изжиты - увидеть самолет в небе может даже житель африканской деревни, а дирижабля своими глазами не видели многие жители европейских столиц. В чем, собственно, дело?
Недостатки классических дирижаблей были продолжением их достоинств. Да, та же архимедова сила делает водные перевозки дешевле всех остальных. Но судам не приходилось решать проблему переменного веса. Ведь когда вы нагружаете или разгружаете корабль, он просто чуть опускается в воду или поднимается над ней. Дирижабль не может «чуть подняться» из атмосферы, и даже чтобы просто вернуться на землю, ему надо как-то изменить вес. Способов таких за всю историю этих аппаратов было предложено всего несколько.
Первый применялся «Графом Цеппелином» и его родственниками - выпуск недешевого газа при снижении и сброс водного балласта при подъеме. Все бы хорошо, но ни потеря водорода, ни присутствие балласта на борту не улучшали экономичность полета. У земли дирижабли группы из десятков человек буквально водили на веревочках из ангара к точке взлета, затем по команде отпуская его. Наконец, будучи по весу близкими к воздуху, такие машины были легкой добычей ветра - как бокового, сносившего их в сторону, так и нисходящих воздушных потоков, «приземливших» немало классических воздушных судов.
Но нельзя ли оставить дирижаблю все преимущества архимедовой силы и одновременно избавиться от всех недостатков? Первую идею такого рода выдвинул Константин Циолковский, в 1887 году предложивший менять вес дирижабля с помощью нагрева его газового содержимого, используя змеевики, пущенные по его оболочке. Во время полета оболочка должна была охлаждаться набегающим воздухом. И аппарат, становясь тяжелее воздуха, летел за счет подъемной силы корпуса-крыла. В таком варианте его мало беспокоил бы ветер и нисходящие потоки. В 1931 году реализовать эту схему попытался «Дирижабльстрой», однако сказался низкий технологический уровень тогдашней советской промышленности. Все, что осталось от той попытки, - колонны станции метро «Маяковская», покрытые гофрированной сталью, выпуск которой налаживали для проекта.
Дирижабль «Термоплан» / Фото: «Русское Воздухоплавательное Общество»
К концу советской эпохи на Ульяновском авиазаводе удалось создать дискообразный дирижабль «Термоплан», использовавший подогрев газового содержимого выхлопными газами двигателей. Однако его испытания столкнулись с рядом проблем. Время прогрева большой газовой оболочки, необходимое для взлета, было очень велико, да и охлаждение машины для спуска было не быстрым. Случайная авария на взлетной полосе неприятно совпала с концом советской эпохи... и сворачиванием финансирования госавиапрома.
Третий подход к решению проблемы также родился не вчера. Вместо теплового изменения объема газа дирижаблю предлагается откачивать его избыток во внутренние емкости, из-за чего подъемная сила машины уменьшится для посадки, причем без потери газа (система активной балластировки). Перед взлетом газ выпускается обратно, позволяя взмыть без сброса балласта. Конечно, в этой схеме нужны затраты на перекачку, однако они энергетически существенно меньше, чем необходимые для перевозки балласта. Схема очень близка к используемой подводными лодками, забирающими в цистерны воду при погружении и выталкивающими ее сжатым воздухом при всплытии.
Дешевая разведка для армии США
С 2005 года в США ситуация, как казалось, начала меняться. Сначала Агентство по перспективным научно-исследовательским проектам Минобороны США (DARPA), а затем и министерство армии стали заказывать дирижабли для длительной разведки в Афганистане. Дело в том, что стоимость летного часа у беспилотников, используемых там сегодня, доходит до нескольких тысяч долларов, а спутники не в состоянии постоянно наблюдать один район. При этом только за 2010-2013 годы американские БПЛА (беспилотные летательные аппараты) налетали там миллион часов, что повлекло многомиллиардные затраты. Час полета дирижабля, способного неделями висеть в воздухе, в разы дешевле, а аппаратуры наблюдения он может поднимать несколько тонн вместо сотен килограммов у беспилотников. Военные хотели снизить затраты на разведку и одновременно поднять ее эффективность, установив тяжелую систему наблюдения Argus, способную с высоты шести километров следить за 64 квадратными километрами территории.
Дирижабль «Airlander» / Фото: hybridairvehicles.com
В рамках развернутой в США программы свои прототипы разрабатывало сразу три игрока. Mav-6 представила дирижабль M1400 объемом 37 тысяч кубических метров, однако недоработки при проектировании сделали установку на него системы Argus невозможной, и в 2012 году проект был свернут. Бывший армейский генерал, возглавлявший Mav-6, попробовал было выбить для него финансирование «на связях», за что ему было запрещено вести бизнес с Минобороны до 2016 года.
Более успешным выглядел проект LEMV, дирижабль для которого поставила британская компания Hybrid Air Vehicles. Построив самый большой дирижабль из существующих сегодня, британцы решили сэкономить и оставили его фактически с мягкой обшивкой (и внутренними тросовыми растяжками для жесткости). Продолжая экономить, они не использовали активную балластировку: вместо этого судно получает 40 процентов своей подъемной силы не от гелия, а от набегающего воздушного потока, для которого корпус дирижабля-катамарана выглядит как большое крыло. Соответственно для взлета и посадки аппарату нужна небольшая взлетная полоса.
Дирижабль LEMV / Фото: Northrop Grumman
Решение снизило цену машины, однако ее недостатки прямо вытекают из этого достоинства. Неподвижно зависнуть на одной архимедовой силе «гибрид» не может, ему нужна взлетно-посадочная полоса. Тканевая оболочка при сильном ветре может быть попросту смята, что затрудняет ее использование в непогоду. Поскольку техническое задание требовало от LEMV по три недели висеть над полем боя, а гарантировать хорошую погоду на такое время никто не может, военные подвели проект под сокращение бюджета и в 2013 году свернули его.
Не прошел мимо армейской кассы и Worldwide Aeros Игоря Пастернака. Его проект Dragon Dream был лишен недостатков LEMV, поскольку имел жесткую оболочку, устойчивую к непогоде, а система активной балластировки в теории позволяла отрываться от земли вертикально. Увы, выделенных военными денег хватило лишь на демонстратор технологий - машину длиной в 81 метр (объем 17 тысяч кубических метров), не имеющую всех возможностей полноразмерного Dragon Dream. Наконец, дирижаблю просто не повезло: он базировался в Лейкхерсте - том самом месте, где в 1937 сгорел «Гинденбург». Размещение в ангаре, не ремонтировавшемся со времен Второй мировой, закончилось обрушением крыши на аппарат, после чего он не подлежал восстановлению. Закрытие американскими военными своих дирижабельных программ (в Пентагоне тогда наивно полагали, что война в Афганистане скоро закончится) временно прекратило работу в этом направлении.
Что же, еще одно большое фиаско многообещающего вида транспорта? На самом деле все не так просто: Hybrid Air Vehicles выкупила обратно свой аппарат и в разобранном виде перевезла в Британию, где к 2016 году собирается вновь собрать его и использовать для полетов. На базе машины планируют сделать транспортник грузоподъемностью в 50 тонн.
Когда «Атланта» увидят в российском небе?
Наконец, интерес к машинам, не требующим дефицитных у нас дорог и аэродромов, предсказуемо проснулся и в России. Во второй половине 2014 года небольшой грант от «Сколково» получила компания «РосАэроСистемы», возглавляемая Геннадием Вербой.
Чтобы лучше понять ситуацию по разрабатываемому ею дирижаблю «Атлант», «Лента.ру» обратилась за комментариями к вице-президенту компании Михаилу Талесникову.
По его словам, время выполнения первой части работ по «Атланту» - девять месяцев. Сейчас оно подходит к концу, и аванпроект уже практически завершен. Сам дирижабль с уплощенной нижней поверхностью спроектирован жестким, с обшивкой типа полумонокок. Согласно расчетам, он сможет продолжать полет при боковом и встречном ветре до 30 метров в секунду (на мягком Au-30 той же компании это удавалось при ветре до 17 метров в секунду). Кроме активной балластировки при взлете, планируется использовать тягу двигателей, крутящих отклоняемые вниз винты. После взлета, отмечает Талесников, двигатели поднимут огромный корпус «Атланта» длиной в 75 и шириной в 30 метров, работающий как большое крыло. В крейсерском полете скорость машины планируется в 120 километров в час при грузоподъемности в 16 тонн и дальности в 4000 километров. Первый полет - в случае отсутствия срывов по финансированию - ожидается в конце 2018 года.
В отличие от заокеанских коллег, на данный момент компания не предполагает военного использовании платформы. Первый «Атлант» станет транспортником, заменой тяжелого вертолета вроде Ми-26. Уступая ему по грузоподъемности (16 против 20 тонн), дирижабль с собственной массой в 25-30 тонн способен перевозить куда большие объемы - его грузовой отсек превысит по объему 1700 кубических метров против 110 у Ми-26 и 1000 у гиганта-«Руслана». При вдвое более низкой крейсерской скорости «Атлант» доставит груз не на 475 километров, как Ми-26, а в несколько раз дальше.
По расчетам компании, отмечает М. Талесников, стоимость перевозок на нем составит лишь 75 центов на тонно-километр (до 24 тысячи долларов за один вылет на полный радиус). Так же как и вертолет, при разгрузке машина сможет зависнуть над любой пригодной площадкой. Если нужно сесть для приема больших грузов, дирижабль опускается на воздушную подушку, детали которой пока патентуются и поэтому не раскрываются. С ней он сядет на лед, воду и любую ровную поверхность. Для спокойной погоды размеры посадочной площадки должны быть 100 х 50 метров, а для всепогодной посадки - 225 х 90 метров.
Дирижабль «Атлант-30» / Фото: РосАэроСистем
Благодаря тому что аппарат может быть на 40 процентов тяжелее воздуха, он не станет легкой игрушкой ветра и может круглогодично базироваться на неподготовленной площадке без эллинга и причальной мачты.
На первый взгляд кажется, что проект выглядит сбалансированно, однако на деле это не совсем так. Для жесткого дирижабля с его массивной оболочкой небольшие размеры - а первый «Атлант» должен иметь оболочку всего в 30 тысяч кубических метров - это далеко не идеальный вариант. По объему он будет слегка превосходить разрушенный Dragon Dream Пастернака (17 тысяч кубических метров) и уступать собираемому в Британии гибридному LEMV (38 тысяч). В то же время по мере увеличения размера дирижабля площадь его оболочки растет пропорционально квадрату размеров, а объем и грузоподъемность - пропорционально кубу. Поэтому следующий по размерности проект («Атлант-100») значительно эффективнее экономически. При грузоподъемности в 60 тонн расчетная стоимость его перевозок - 35-37 центов за тонно-километр, что вдвое ниже, чем у 16-тонного «Атланта».
Решение начать со строительства небольшого дирижабля понятно: такая махина при всей своей топливной экономичности немало стоит (хотя и не дороже аналогичных транспортников с крыльями). В случае выбора 60-тонного варианта убедить инвестора дать нужные средства было бы намного труднее - банки не выдают кредиты под проекты, не имеющие прецедентов. А для отечественных венчурных фондов и нынешний «Атлант» выглядит проектом грандиозным.
На вопрос относительно того, насколько нынешний экономический кризис влияет на планы «РосАэроСистем» Михаил Талесников отвечает: «До недавнего времени понимание по источникам финансирования у нас было. Сегодня необходимые суммы пересчитываются - хотя в проекте и используются в основном отечественные комплектующие, включая композитную обшивку, масштаб цен несколько изменился. В долларах проект дешевеет, но в рублях его стоимость несколько растет».
Дирижабль Au-30 / Фото: РосАэроСистем
Получится ли у российских дирижаблестроителей то, что пока не вышло у их западных конкурентов, - вопрос открытый. С одной стороны, действия «Сколково» выглядят многообещающе, да и спрос есть - без дирижаблей в России завоз тяжелого оборудования в восточную часть страны часто требует укрепления мостов, а то и прокладки новых дорог, так что на 70 процентах нашей территории они явно нужнее, чем где-либо еще в мире. С другой (как мы уже видели на примере американских дирижаблей с системой балластировки), далеко не всегда заказчик разработки является самым надежным звеном в цепи.
И все же возвращение больших дирижаблей начинает выглядеть существенно более реальным, чем еще лет двадцать назад. Несколько сильных центров по всему миру двигаются в одном и том же направлении - к созданию устойчивого к ветрам аппарата, не нуждающегося в сложной инфраструктуре и со стоимостью перевозок, не сравнимой с любым другим воздушным транспортом. Вопрос сейчас скорее не в том, увидим ли мы в небе воздушных гигантов, а в том, когда именно и чьи бизнесмены первыми заработают на них.
МОСКВА, Издание Lenta.ru
1
Дирижаблями (от французского слова dirigeable – управляемый) называют летательные аппараты легче воздуха. Они представляют собой комбинацию аэростата с движителем (обычно это винтовой привод с двигателем внутреннего сгорания или электрическим двигателем), а также с системой управления ориентацией (так называемые рули управления), благодаря использованию которых дирижабли могут перемещаться в любом направлении вне зависимости от направления потоков ветра. Дирижабли обладают обтекаемым удлиненным корпусом, который наполняется подъемным газом (водород или гелий), который и отвечает за создание аэростатической подъёмной силы.
Расцвет дирижаблей приходится на начало XX века, период Первой мировой войны и время между мировыми войнами. Первая мировая война помогла данному виду техники показать себя и в качестве . Перспективы применения дирижаблей в качестве бомбардировщиков были известны в Европе еще до начала Первой мировой и реального применения их в этой роли. Еще в 1908 году английский писатель Г. Уэллс в своей книге «Война в воздухе» описал, как боевые дирижабли уничтожают целые города и флотилии.
В отличие от аэропланов, дирижабли к началу Первой мировой войны уже представляли собой грозную действующую силу (в то время как легкие разведывательные самолёты могли взять с собой лишь несколько небольших бомб). К началу войны одними из наиболее мощных воздухоплавательных держав были Россия, которая имела в Петербурге крупный «Воздухоплавательный парк» с более чем 20 дирижаблями и Германия, обладавшая на тот момент 18 летательными аппаратами данного типа.
Дирижабль "Альбатрос"
Во время войны военные дирижабли находились в непосредственном подчинении главного командования. Иногда они придавались сражающимся армиям и фронтам. В самом начале войны дирижабли использовались в боевых заданиях под руководством командируемых на них офицеров Генштаба. В таком случае командирам дирижаблей отводилась роль вахтенных офицеров. Стоит отметить, что благодаря успехом фирмы Шютте-Ланц и успешных конструкторских решений графа Цеппелина Германия в области дирижаблестроения обладала значительным превосходством перед всеми остальными государствами мира. Правильное использование данного преимущества могло принести Германии очень большую пользу, в частности для осуществления глубокой разведки. Немецкие летательные аппараты могли преодолеть расстояние в 2-4 тысячи километров со скоростью в 80-90 км/ч. При этом дирижабли могли обрушить на головы противника тонны бомб, так только налет одного дирижабля 14 августа 1914 года на Антверпен привел к полному разрушению 60 домов, еще 900 домов оказались повреждены.
К российского дирижаблестроения очень хорошо подходит поговорка, что русские медленно запрягают, да быстро ездят. В XIX век управляемые аэростаты так и не поднялись в российское небо. Многие, особенно западные исследователи воздухоплавания, полагают, что это было следствием отсталости царской России, но данное утверждение неверно. В России уже тогда производилась практически вся необходимая техника, как и в развитых странах Европы, но вот с дирижаблями решили подождать, для того чтобы попусту не тратить казенные деньги. Было принято решение о том, что лучше будет взять готовые и наиболее удачные конструкции, а уже затем приспособить их для собственных целей и реалий эксплуатации.
Лишь в 1906 году стали вырисовываться контуры дирижабля, который был бы пригоден для копирования и последующей его адаптации к использованию на территории России. Главное инженерное управление Российской Империи специально командировало во Францию целую делегацию инженеров и специалистов для освоения на месте самого передового опыта дирижаблестроения. Выбор в пользу Франции, а не Германии с ее поднимающимися в небо гигантскими Цеппелинами, объяснялся тем, что уже в те годы Германия становится геополитическим противником Российской Империи, а все новейшие немецкие военные разработки и опыты окружены завесой секретности. При этом «тотального занавеса» не существовало и в Генштабе через агентурную сеть получали информации и достаточно тревожную. Такие гиганты, как дирижабли Цеппелина, одним ударом могли смешать с землей целый казацкий полк или сильно разрушить центр Петербурга.
Дирижабль "Альбатрос-2" над Петроградом
Именно тогда наступил момент, когда России необходимо было начинать действовать, дальнейшее промедление могло обернуться серьезными последствиями для многих воинских частей и городов страны. Здесь наступает такой момент, когда многие иностранные (особенно немецкие) исследователи воздухоплавания очень многого не договаривают, при этом такие недоговорки сравни лжи. Они начинают рассматривать дирижаблестроение в Российской Империи отдельно от развития авиация в целом. При этом не учитывается тот факт, что отсталость страны в постройке дирижаблей-бомбардировщиков с лихвой компенсировалась развитием воздушного флота самолетов-бипланов, вооруженных крупнокалиберными пулеметами. Для немецких дирижаблей встреча с такими самолетами (особенно несколькими) была равносильна смерти.
Только этим и можно объяснить тот факт, что немецкие Цеппелины никогда не летали в Россию. Русские бипланы могли весьма эффективно с ними бороться. Впервые в истории авиации российские пилоты начали применять особую технику для борьбы с дирижаблями-гигантами: поочередно заходя на цель, летчики при помощи своих мощных пулеметов превращали кабину дирижаблей в решето, после чего они лишались большей части команды и управления. Во втором заходе самолеты могли использовать новейшее на тот момент оружие – неуправляемые зажигательные ракеты. Хотя ракетами их можно было назвать с натяжкой, больше всего они были похожи на современные петарды «на палке» только больших размеров. Такие ракеты могли поджечь дирижабль с одного залпа.
Если же говорить о российских дирижаблей, то их производили больше по принципу «чтобы было». В 1908 году в небо поднялся самый первый отечественный дирижабль с говорящим названием «Учебный». От этой машины тогда не ждали никаких выдающихся результатов, так как это был полноценный испытательный стенд. При этом «Учебный» обладал для тех лет приличной скороподъемностью, обгоняя по этому показатели «Цеппелины» и очень часто применялся для тренировок экипажей самолетов.
Дирижабль "Кондор" в полете
В 1909 году Россия приобрела во Франции полужесткий дирижабль, который был назван «Лебедем». На данном дирижабле оттачивалась не только их тактика применения, но и общая пригодность дирижаблей к участию в боевых действиях. При этом полученные результаты были неутешительными. В случае наличия у противника развитой противовоздушной обороны, дирижабли из атакующей силы превращались скорее в большую мишень.
В это время в российских армейских кругах было принято единственно правильное на тот момент решение, которое опережало свое время. Дирижаблям была отведена лишь роль воздушных разведчиков, которые в течение длительного времени могли находиться в воздухе, зависая над линией фронта. В то же время основной ударной силой (впервые в истории) была выбрана бомбардировочная авиация. Именно в России авиационные инженеры Сикорский и Можайский разработали первый в мире стратегический самолет – бомбардировщик «Илья Муромец», который мог взять на борт до 500 кг. бомб. Иногда для увеличения бомбовой нагрузки с корабля снималась часть оборонительных пулеметов и боекомплекта. При этом данные самолеты могли взлетать в мороз, туман, дождь и использоваться по своему прямому назначению. Именно за бомбардировочной авиацией было будущее, эти корабли пришли на смену дирижаблям.
Первый российский дирижабль «Учебный». Построен в 1908 году в России. Длина – 40 м., диаметр – 6,6 м., объем оболочки – 2 000 куб. метров, диаметр – 6,6 м., максимальная скорость – 21 км/ч.
Дирижабль "Учебный"
Дирижабль «Лебедь». Был приобретен во Франции в 1909 году (первоначальное название «Lebaudy», 1908 года постройки). Это был первый дирижабль, который военное ведомство заказало за границей. Длина – 61 м., диаметр – 11 м., объем оболочки – 4 500 куб. метров, максимальная скорость – 36 км/ч.
Дирижабль "Лебедь"
Дирижабль «Кречет». Был построен в 1910 году в России, длина – 70 м., диаметр – 11 м., объем оболочки – 6 900 куб. метров, максимальная скорость – 43 км/ч.
Дирижабль "Кречет"
Дирижабль «Беркут». Был приобретен у Франции в 1910 году (первое название «Clement-Bayard», 1910 года постройки). Длина – 56 м., диаметр – 10 м., объем оболочки – 3 500 куб. метров, максимальная скорость – 54 км/ч.
Дирижабль "Беркут"
Дирижабль «Голубь». Был построен в 1910 году в России на Ижорском заводе, находящемся в Колпино под Петроградом, по проекту профессоров Ван-дер-Флита и Боклевского, а также инженера В. Ф. Найденова при участии капитана Б.В. Голубова. Длина – 50 м., диаметр – 8 м., объем оболочки – 2 270 куб. метров, максимальная скорость – 50 км/ч. Во время Первой мировой войны данный дирижабль выполнил ряд разведывательных полетов, за линию фронта при этом «Голубь» не перелетал. В октябре 1914 года его эвакуировали в Лиду, где дирижабль был разобран, снова собрали его лишь летом 1916 года, но так как дирижабль находился на открытом биваке, во время шторма у него была повреждена оболочка.
Дирижабль "Голубь"
Дирижабль «Ястреб». Был произведен в 1910 году в России акционерным обществом «Дукс», расположенным в Москве. Конструктором был А. И. Шабский. Длина – 50 м., диаметр – 9 м., объем оболочки – 2 800 куб. метров, максимальная скорость – 47 км/ч.
Дирижабль "Ястреб"
Дирижабль «Чайка». Был приобретен во Франции в 1910 году (первое название «Zodiac-VIII», 1910 года постройки). Длина – 47 м., диаметр – 9 м., объем оболочки – 2 140 куб. метров, максимальная скорость – 47 км/ч. В том же 1910 году во Франции был приобретен аналогичный дирижабль «Zodiac-IX», получивший название «Коршун».
Дирижабль "Коршун"
Дирижабль «Гриф». Был приобретен у Германии в 1910 году (первое название «Parseval PL-7», 1910 года постройки). Длина – 72 м., диаметр – 14 м., объем оболочки – 7 600 куб. метров, максимальная скорость – 59 км/ч.
Дирижабль "Гриф"
Дирижабль «Форсман». Был приобретен Россией в Швеции по заказу русского военного ведомства. Данный дирижабль самый маленький в мире. Планировалось приобретение серии этих небольших дирижаблей для ведения разведывательной службы в русской армии. Был ли дирижабль поставлен в России неизвестно. В связи с малым объемом дирижабля у него отсутствовала гондола, вместо которой применялась доска для сидения пилота и механика, вес мотора при мощности в 28 л.с. составлял 38 кг. Длина – 36 м., диаметр – 6 м., объем оболочки – 800 куб. метров, максимальная скорость – 43 км/ч.
Дирижабль "Форсман"
Дирижабль «Кобчик». Был построен в 1912 году в России на заводе «Дюфлон, Константинович и Ко», конструктором был Немченко. Длина – 45 м., диаметр – 8 м., объем оболочки – 2 150 куб. метров, максимальная скорость – 50 км/ч.
Дирижабль "Кобчик"
Дирижабль «Сокол». Был построен в 1912 году в России на Ижорском заводе. Длина – 50 м., диаметр – 9 м., объем оболочки – 2 500 куб. метров, максимальная скорость – 54 км/ч.
Дирижабль "Сокол"
Дирижабль «Альбатрос-II». Был создан в России в 1913 году на базе дирижабля «Альбатрос», построенного на Ижорском заводе в 1912 году. В средней части дирижабля есть возвышение – пулеметное гнездо. Длина – 77 м., диаметр – 15 м., объем оболочки – 9 600 куб. метров, максимальная скорость – 68 км/ч.
Дирижабль "Альбатрос-II"
Дирижабль «Кондор». Был приобретен в 1913 году во Франции (первое название «Clement-Bayard», 1913 года постройки). Длина – 88 м., диаметр – 14 м., объем оболочки – 9 600 куб. метров, максимальная скорость – 55 км/ч.
Дирижабль "Кондор"
Дирижабль «Парсеваль-II» (возможно, назывался «Буревестником»). Был приобретен в Германии (первое название «Parseval PL-14», 1913 года постройки). Данный дирижабль был лучшим по своим летным характеристикам среди всех дирижаблей, имевшихся у России до 1915 года. Длина – 90 м., диаметр – 16 м., объем оболочки – 9 600 куб. метров, максимальная скорость – 67 км/ч.
Дирижабль "Парсеваль-II"
Дирижабль «Гигант». Был создан в 1915 году в России Балтийским заводом в специальном эллинге в деревне Сализи под Петроградом. Длина – 114 м., диаметр – 17 м., объем оболочки – 20 500 куб. метров, максимальная скорость – 58 км/ч. Был крупнейшим дирижаблем, построенным в Российской Империи, однако во время первого же своего полета потерпел аварию.
Дирижабль "Гигант"
Дирижабли «Черномор-1» и «Черномор-2». Были приобретены у Великобритании в 1916 году (первое название «Coastal», 1916 года постройки). Объем оболочки – 4 500 куб. метров, максимальная скорость – 80 км/ч. Всего было заказано 4 дирижабля данного типа, в итоге «Черномор-1» и «Черномор-2» выполнили ряд полетов, «Черномор-3» сгорел в эллинге, а «Черномор-4» так и не был собран.
Дирижабль "Черномор"
Источники информации:
-http://skyairs.narod.ru/russ.htm
-http://humus.livejournal.com/1936599.html
-http://www.dolgoprud.org/photo/?sect=9&subsect=94&page=1
-http://ru.wikipedia.org
