Дирижабль ледовой разведки
Автор Олег Германович Тесленко
2021 11 30
- Президент России отдал приказ обеспечить круглогодичное транзитное плавание морских транспортных судов по всему Северному морскому пути. И если летом кое-как это еще можно выполнить, то зимой будут большие трудности. И одна из них - это отсутствие полноценной авиаразведки, то есть командиры ледоколов темной полярной ночью будут практически лишены представления о состоянии льдов на всем протяжении Северного морского пути. Хотя с одной стороны появилась космическая разведка - то есть космические спутники, а с другой стороны у каждого ледокола имеется собственный вертолет, но зато почти совсем исчезла базовая патрульная авиация - все старые самолеты типа Ил-14 давным-давно сгнили. А космический спутник ночью во время полярного сияния вряд ли что увидит. Тем более если летом хорошо видны разводья чистой воды абсолютно свободные ото льдин и наоборот - области воды покрытые льдами, то зимой вся поверхность воды покрыта льдом, вот только разница есть - где-то лед толще - многолетний торосистый паковый, а где-то лет тонкий однолетний и даже одно-двухмесячный, но со спутника эту разницу не отличишь. Так же есть огромные трудности с использованием бортовых вертолетов. Если летом вертолет может летать более менее спокойно, то зимой холодно и есть огромная вероятность обмерзания, от чего вертолет в полете покроется льдом и рухнет в воду. А также есть и трудность взлета и посадки. При штормовом ветре судно-ледокол имеет и бортовую и килевую качку - так что взлететь и сесть вертолету очень трудно и велика вероятность аварии или даже катастрофы при взлете или посадке. К тому же время полета вертолетов довольно мало, и далеко впереди курса ледокола они улететь не могут.
- Поэтому для обеспечения круглогодичной навигации морякам очень желательно иметь в своем распоряжении такие летательные аппараты, которые могли бы совершать наблюдения далеко впереди по курсу перед караваном судов с ледоколами - за сотни миль.И чтобы эти летательные аппараты не боялись бы ни обледенения, ни штормового ветра, а в случае какой-либо неисправности запросто смогли бы садится на торосистый лед или прямо на штормовую поверхность океана и спокойно плавать на его поверхности. Причем большую скорость для таких наблюдательных аппаратов иметь вовсе не обязательно - наоборот - желательно чтобы они летали как можно медленнее - чтобы наблюдатели с них имели бы возможность разглядеть примерную толщину льда, а еще лучше если бы такой ЛА смог бы медленно тащить на тонком тросике за собой устройство типа обычных пластмассовых саней с пенопластом и с ультразвуковым прибором для измерения толщины льда.
По мнению автора наилучшим летательным аппаратов для северных широт должен стать небольшой патрульный дирижабль для авиаразведки. Совсем несложно определить его размеры и вес. Так как для наблюдения достаточно всего одного человека, то учитывая что дирижабль сможет находится в полете очень большой срок - примерно неделю, то есть порядка 200 рабочих часов, то значит надо обеспечить трехсменную работу - как минимум 3 человека экипажа, и одного запасного, то есть 4 человека весом в среднем по сто килограмм, и плюс продукты, холодильник и воду для них, плиту разогрева пищи и стол, спасательные средства, легкие кровати - это значит общий вес полезной нагрузки около одной тонны, и плюс вес конструкции дирижабля - тоже около тонны, значит суммарный вес дирижабля - порядка двух тонн, а поскольку объем несущего газа в один кубометр вытесняет 1,3 кг воздуха, то значит объем такого дирижабля всего лишь 2 тысячи кубометров (2000 м3). Для сравнения: Объем и вес гигантский дирижаблей прошлых времен 200-500 кубометров, а объем дирижабля Нобиле "Италия" около 18 - 20 тысяч кубометров - то есть в 10 раз больше предлагаемого патрульного дирижабля. Диаметр примерно 10 м, и длина 40 м.
Всем известны достоинства дирижаблей, еще с 1970 годов прошлого двадцатого века автор читал про них множество статей в журнале "Техника-молодежи", вот только в массовую эксплуатацию до сир пор их не запустили. И это не просто так для этого имеется огромная причина. Как всем известно - еще в 1937 сгорел гигантский дирижабль "Гинденбург". Все ошибочно думают будто он сгорел из-за горючего несущего газа водорода, потому, что американцы отказались продавать немцам негорючий гелий. А на самом деле на Гинденбурге впервые была применена несущая оболочка из горючей пленки подобной пороху - как горючие фотокиноленты прошлого века. Но сейчас давным-давно в качестве несущего газа применяется негорючий гелий и оболочка изготавливается только из абсолютно негорючего материала. Однако, в этом и кроется подвох.
Дело в том, что гелий - это очень дорогой газ, фигурально говоря - выпускать гелий наружу в атмосферу, это все равно что выбрасывать золото. А ведь дирижаблю требуется время от времени уменьшать или увеличивать высоту своего полета. Раньше для этой цели на дирижаблях и воздушных шарах использовался простой способ: ибо сбрасывали на землю мешки с песком, либо выпускали через верхний клапан немного несущего газа - водорода. Но водород несмотря на то, что он очень горючий, зато в противовес гелию водород очень дешевый, и его можно получить в огромных количествах прямо из воды методом электролиза. Поэтому и выбрасывать водород можно без зазрения совести. А если выбрасывать гелий - то можно быстро разорится. Но как же тогда регулировать высоту полета на гелиевом дирижабле?
Всем известно что существуют тепловые аэростаты с очень простым принципом действия: у них газовая горелка нагревает воздух внутри оболочки, а как известно теплый газ легче холодного, и за счет этого они летают. Но на самом деле такие аппараты крайне неэкономичны, потому, что теплый воздух создает подъемную силу в 3 раза хуже чем водород или гелий. И поэтому тепловые аэростаты годятся только для коротких прогулочных полетов. Но сам принцип увеличения подъемной силы за счет нагрева очень интересен и его можно использовать с большим эффектом. Дело в том, что дирижабли движутся вперед за счет работы двигателя - либо обычного авиационного бензинового, либо за счет турбины небольшой мощности. Но в любом случае двигатель внутреннего сгорания выбрасывает в атмосферу горячие выхлопные газы с температурой порядка 400 градусов Цельсия. И вот вместо бесполезного выбрасывания в атмосферу можно поставить внутри оболочки дирижабля длинную тепловую трубу в которую направлять горячие выхлопные газы. И тогда выхлопные газы нагреют несущий гелий внутри оболочки, от чего он расширится и увеличит свою подъемную силу. А если пилоту нужно наоборот уменьшить высоты, то он просто перекрывает байпасный клапан и выпускает выхлопные газы двигателя в атмосферу без совершения полезной работы. Таким образом можно легко регулировать высоту полета дирижабля без выброса в атмосферу дорогого несущего газа.
НО кроме этого возникает и еще один очень полезный эффект. Как всем известно в Арктике из-за обледенения потерпел катастрофу дирижабль "Италия" инженера Нобиле. Но не только он - а все самолеты и вертолеты боятся обледенения и поэтому передние кромки крыльев и лопастей имеют противообледенительную систему, но все равно этим летательным аппаратам запрещается летать в условиях обледенения, что для Арктики - самое обычное состояние погоды. А вот дирижаблю с внутренним подогревом несущего газа так, что его оболочка будет нагрета примерно до 100 градусов ц
Цельсия никакое обледенение совершенно не страшно. Лед просто не сможет намерзать на горячую обшивку. Там и не нужна сильно большая температура - вполне хватит даже 10-20 градусов выше ноля.
В отличие от самолетов ледовой разведки дирижабль сможет нести несколько светодиодных прожекторов, причем не жестко закрепленных, а таких которые пилот сможет наводить в нужную ему точку поверхности. А также дирижабль может иметь радиолокатор для определения толстых торосистых льдов на больших расстояниях в десяток километров от летательного аппарата. А кроме того дирижабль может тащить за собой на тросике небольшие санки с ультразвуковым прибором измерения толщины льда. И еще одно замечательное свойство дирижабля по сравнению с самолетом - самолет в принципе не может летать медленнее 200 километров в час, потому, что подъемная сила его крыльев зависит от скорости, и при малой скорости любой самолет просто упадет. А из-за большой скорости самолета пилоту очень трудно определить на глаз и толщину льда, и наиболее выгодный путь для ледокола или транспортного судна в разводьях льда. Тогда как дирижабль может лететь очень медленно - со скоростью пешехода, или даже вообще остановится в воздухе над интересным местом.
Поэтому автор идеи Олег Германович Тесленко предлагает правительству заказать проектирование и постройку опытно-экспериментального образца небольшого дирижабля.
Вы можете отправить автору какую-нибудь сумму на кошелек Ю-моней 4100118427675534