Казалось бы, что дирижабли уже отжили свой век и являются феноменом прошлого. Однако, похоже, ситуация меняется. В России и за рубежом активно реанимируется идея дирижаблестроения. Почему? Чем хороши эти агрегаты? Насколько обширна область их применения?
Безопасность, экологичность и многофункциональность
На волне возрастающего интереса к альтернативным видам транспорта все более популярными становятся такие экзотические летательные аппараты, как дирижабли, эра которых, казалось бы, давно миновала.
Развитие технологий позволило использовать для заполнения дирижаблей не горючий водород, а инертный гелий. Благодаря этому их безопасность намного возросла. При этом для них не обязательно углеводородное топливо. Современные дирижабли могут быть оснащены электродвигателем или атомным двигателем, либо солнечными батареями.
Экономичные и экологичные дирижабли представляются все более привлекательными для использования в самых разных сферах – от военной до туристической, от перевозки грузов до тушения пожаров и посадки лесов.
Дирижаблями – по бездорожью
Разработками отечественных конструкторов заинтересовались, наконец, и российские власти. В конце 2009 года Министерство обороны и Минпромторг разработали концепцию развития дирижаблестроения в России до 2020 года. По оценкам чиновников, России требуется 200-250 дирижаблей грузоподъемностью от 5 до 200 тонн.
Пока в Российском "воздухоплавательном флоте" семь транспортных дирижаблей. Все они построены компанией "Авгуръ". Однако ряд интересных решений в этой сфере предлагают и другие российские компании.
В Ульяновске будут производить "летающие тарелки"
Правительство Ульяновской области утвердило концепцию областной целевой программы по созданию "аэростатических термобалластируемых летательных аппаратов" (АТЛА), которые за их линзообразную форму окрестили "летающими тарелками".
Новый летательный аппарат называется "Локомоскайнер" – по имени разрабатывающей его компании "Локомоскай", которая впервые объявила о проекте в середине 2000-х годов. В августе 2009 года было подписано соглашение о реализации проекта с правительством Ульяновской области, а в ноябре 2010 года к созданию "Локомоскайнера" присоединилась компания "Бэдфорд Групп".
Особенностью этого дирижабля является то, что помимо объемов гелия в аппарате присутствует полость, заполняемая воздухом, нагреваемым двигателями (идея, предложенная К.Э.Циолковским в 90-х гг. XIX века). Благодаря такой конструкции, позволяющей контролировать подъемную силу, аппарат сможет совершать не только вертикальный взлет, но и зависать в одной точке или даже садиться на любую ровную площадку – в отличие от классических дирижаблей, которым необходимы специальные мачты для причаливания.
Для передвижения АТЛА будет использовать электродвигатели. Кроме этого, по краям аппарата будут располагаться небольшие крылья, которые тоже будут создавать некоторую подъемную силу. Дискообразная форма, по словам создателей, позволит обеспечить устойчивость под напором ветра при зависании аппарата над определенной точкой, например, для того чтобы забрать груз. По расчетам, "Локомоскайнер" будет способен развивать скорость до 110 километров в час, а максимальная дальность его полета составит три тысячи километров. При этом дирижабль очень экономичен, обладает высокой грузоподъемностью, может выполнять полеты при любой погоде и скорости ветра до 20 м/сек и для него не нужны аэродромы.
Специалисты "Локомоская" разрабатывают несколько модификаций аппарата для использования в самых разных отраслях: энергетике и энергомашиностроении, нефтяной и газовой промышленности, геологии, в области охраны окружающей среды, при аварийно-спасательных работах. Диаметр корпуса "Локомоскайнеров" будет составлять от 50 до 246 метров, а грузоподъемность – от 60 до 600 тонн. Для сравнения: современные грузовые самолеты могут перевозить не более 160 тонн. Пока компания полностью подготовила рабочий проект "самого маленького" аппарата – грузоподъёмностью 60 тонн. По оценкам экспертов, эта модификация позволит обеспечить почти 90% негабаритных грузоперевозок.
Особенно перспективным представляется использование дирижаблей для доставки грузов в труднодоступные районы. Это позволит избежать вырубки сотен гектаров леса и сэкономить огромные средства на прокладку дорог, например, к небольшим месторождениям. Локомоскайнер способен переносить любые крупные негабаритные грузы, при этом промышленные узлы можно перевозить уже полностью собранными – так что не понадобятся строительно-монтажные работы на месте. С помощью дирижабля, например, можно будет доставлять целые буровые вышки с оборудованием. Один локомоскайнер-600 способен будет заменить целый железнодорожный состав.
Кроме того, грузопассажирская модификация локомоскайнера сможет перевозить за один раз от 270 до 11000 человек – что весьма актуально при эвакуации из зон бедствий и катастроф. Для сравнения, вместимость салона самого большого пассажирского лайнера Airbus A380-800 составляет 853 человека. Правда, этот самолет способен перевозить пассажиров на скорости до 900 километров в час, зато для его посадки необходим аэродром.
Весьма полезен окажется ломоскайнер и для геологоразведочных работ. Он поможет снизить в 2-4 раза стоимость получения аэрогеофизических данных, а точность их повысится при этом в несколько раз. Кстати, за рубежом эффективность использования дирижаблей в геологоразведке – уже неоспоримый факт. Корпорация De Beers, один из крупнейших производителей алмазов в мире, признала, что при использовании цепеллинов эффективность поиска алмазных месторождений повышается в пять раз.
Впрочем, для "Локомоская" ближайшей задачей является пока создание первого рабочего образца дирижабля, его испытание и сертификация. О запуске аппарата в серийное производство можно будет говорить лишь через 3-4 года. При этом процесс испытаний и сертификации летательного аппарата стоит значительно дороже, чем сама машина, так что без участия государственных компаний проект вряд ли станет реальностью.
Другие проекты ждут своей очереди
Использовать дирижабли при освоении Приполярного Урала в рамках проекта "Урал промышленный – Урал Полярный" еще 4 года назад предложил тогдашний губернатор Свердловской области Эдуард Россель. Правительство области еще в 2006 году объявило о намерении организовать в регионе производство дирижаблей при участии ряда уральских предприятий, в том числе Уральского завода гражданской авиации. Однако проект этот пока отложен.
Ждет своего часа и перспективный гибрид самолета и дирижабля, разработанный конструкторами Сибирского научно-исследовательского института авиации (СибНИИА) и ОАО "Тюменьэкотранс". "БАРС" (безаэродромный с аэростатической разгрузкой самолет) может использоваться в различных режимах – самолетном, вертолетном и даже как морское судно на воздушной подушке. С помощью воздушной подушки "БАРС" может осуществлять посадку и взлет с любой ровной поверхности – грунта, воды, льда, снега, болота и т.д. Грузоподъемность аппарата может достигать 500 тонн, крейсерская скорость – до 300 км/ч, а дальность полета составляет 3350-4500 км.
По оценке авторов проекта, стоимость перевозки пассажиров и груза БАРСом в 8-10 раз ниже, чем самолетом, в 15-20 раз дешевле вертолета, в 6-8 раз ниже автомобильного, в 3-5 раз – железнодорожного, и в 1,5 раза – водного. "БАРС" прошел все виды стендовых и летных испытаний, имеет официальное разрешение на полеты. Для проектирования и постройки пробной партии аппаратов грузоподъемностью от 20 до 500 тонн требуются инвестиции в размере 1 млн. долл. на одну тонну грузоподъемности, серийные аппараты будут обходиться примерно в 10 раз дешевле опытных.
"БАРС" может использоваться при освоении нефтяных и газовых месторождений, при строительстве мини-заводов для переработки на местах сельскохозяйственной продукции и древесины, для ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера: землетрясений, наводнений, разлива нефтепродуктов и т.д., а также для спасения терпящих бедствие на море.
Беспилотные дирижабли линзообразной формы планирует выпускать "Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики" при поддержке "Рособоронэкспорта" и "Ростехнологий". Они будут иметь от 22 до 200 м в диаметре и смогут переносить до нескольких сотен тонн груза, управлять ими пилоты будут с земли. Для милицейского патрулирования и обеспечения телекоммуникационных сервисов такой аппарат не только дешевле самолетов и вертолетов, но и значительно эффективнее, - утверждают его создатели. Планируется, что беспилотные дирижабли будут работать на объектах Олимпиады 2014 года в Сочи. Пока, правда, создан лишь двухметровый прототип будущих олимпийских дирижаблей.
Использование советского наследия
Поражающие своими характеристиками дирижабли являются, как правило, результатом многолетних трудов и зачастую базируются на "советских" разработках. Так, проект "Локомоскайнер" – это продолжение проекта "Термоплан", который разрабатывался на Ульяновском авиационном заводе в 1988-1992 гг. по заказу Госплана специально для освоения труднодоступных районов Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока. "Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики", разрабатывающее беспилотный дирижабль, – преемник легендарного комбината "Дирижаблестрой СССР", созданного в начале 30-х гг. прошлого века.
К сожалению, идеи советских и российских конструкторов гораздо быстрее воплощаются в жизнь за рубежом. Так, американский аппарат "Дайналифтер" работает по тому же принципу, что и "БАРС", а проект "Термоплан" стал основой для американского дирижабля "АЭРОСКРАФТ".
Завтрашний день дирижаблей
Использование дирижаблей для доставки грузов, наблюдения за местностью и обеспечения связи кажется все более перспективной идеей. Среди наиболее крупных проектов – беспилотный дирижабль большой грузоподъемности P-791, разрабатываемый американской корпорацией Lockheed Martin Skunk Works, и беспилотный радиоуправляемый дирижабль, способный подниматься на высоту свыше 2000 метров, создаваемый британской компанией BAE Systems совместно с Lindstrand Technologies.
Есть и более экзотические проекты. Так, калифорнийская компания Wetzone Engineering предлагает применять цеппелины для тушения лесных пожаров и восстановления лесов. Разработчики считают, что их воздушные корабли смогут нести до миллиона литров воды, сбрасывая её разными способами на пылающий лес. Восстанавливать же леса планируется, сбрасывая с воздуха крохотные деревца или рассаду растений, упакованные в саморазлагающиеся мешочки, содержащие необходимое количество влаги и питательных веществ.
Дирижабли могут помочь и в доставке грузов на орбиту Земли. Эту задачу при поддержке Пентагона пытается решить компания JP Aerospace. Доставлять грузы предполагается в три этапа. На первом этапе с Земли взлетает огромный V-образный дирижабль Ascender, наполненный гелием. Затем он стыкуется с системой звёздообразных Dark Sky Station диаметром 3,2 км, парящих на высотах до 42 км. На третьем этапе со станций стартует водородный дирижабль Orbital Ascender длиной 1,8 км, который выходит на низкую околоземную орбиту, используя ионные двигатели. Подъём на орбиту займёт 3-9 дней. Пока компании удалось добиться успеха на второй стадии проекта.
Российская компания "Авгуръ" разрабатывает стратосферный дирижабль "Беркут", который может стать альтернативой геостационарных спутников Земли при решении целого ряда задач в области коммуникаций, наблюдения, патрулирования и т.д. Его планируется использовать на высоте 20-22 км, поскольку именно там скорость ветра является наименьшей. Прямая видимость с высоты 22 км составляет около 760 км. Так что для обзора всей европейской территории России достаточно двух таких аппаратов, Западной Европы – двух-трех аппаратов. Предварительные размеры "Беркута" довольно внушительные: объём – 320 тысяч м³, длина – 250 метров, диаметр – 50 метров. Для борьбы с ветровыми потоками и стабилизации в определенных точках над землей на дирижабле будут использоваться электродвигатели, энергию для них будут вырабатывать солнечные батареи площадью 8 тысяч м². Прорабатывается программа запуска с дирижабля искусственного спутника Земли. Стратосферный дирижабль еще называют атмосферным спутником Земли. Он может работать в автономном режиме до 4 месяцев. Стоимость его от 30 до 50 млн. долл., в серии – около 20 млн. Для сравнения: стоимость геостационарного спутника (включая затраты на запуск) – свыше 100 млн. долларов.
В ближайшие 30 лет, по разным оценкам, миру потребуется от 500 до 5 тысяч дирижаблей. Как ни удивительно, но вполне может оказаться, что эпоха воздухоплавания – это не вчерашний, а завтрашний день.
