Дирижаблестроение в СССР

Дирижабль Au-12M

В перспективных  разработках у компании стратосферный  дирижабль «Беркут» с рабочим  потолком 20000 метров и автономностью  в 6 месяцев, объёмом 500 тысяч м³, длиной 290 метров, диаметром — 58 метров. Он рассматривается как телекоммуникационная платформа с площадью покрытия до 500 тысяч км². Среднесуточное энергопотребление  составит около 300 киловатт, для обеспечения  которого будут служить солнечные  батареи площадью 11 тысяч м².

Также дирижабли (в том числе и беспилотные) могут применяться для патрулирования автодорог, наблюдения за общественным порядком на крупных массовых мероприятиях, в рекламных целях и т. д.

Согласно  постановлению Правительства  Москвы, в скором времени в небе над столицей в  качестве носителей  для стационарных ретрансляционных систем будут парить два  дирижабля и три  аэростата, постройкой которых займется одна из российских компаний. Существует большая вероятность, что это будут патрульные дирижабли серии Au-12 и аэростатные комплексы серии БАРС. Основной задачей аппаратов является «отслеживание в реальном времени обстановки на основных магистралях города», а также мониторинг городского хозяйства в целом.

22 августа 2002 года  Правительство Москвы  приняло постановление  от N678 ПП «О создании  системы видеонаблюдения  за дорожной обстановкой  с использованием  воздухоплавательной  техники». Согласно постановлению, в городе должна быть создана система для отслеживания обстановки на основных магистралях города в реальном времени с использованием воздухоплавательной техники. Один из главных претендентов, а, скорее всего, единственным, на исполнение заказа мэрии является НПО РосАэроСистемы— внешнеторговая марка Воздухоплавательного центра «Авгуръ» (ВЦ «Авгурь»). Все объясняется тем, что в России практически нет других дирижаблестроительных производств, способных создавать аппараты такого класса.

Перед двумя  дирижаблями будет поставлена задача мониторинга экологического состояния  и обстановки на основных магистралях  столицы, в том числе предупреждение пробок. Три беспилотных аэростата  будут использоваться в качестве носителей для телекоммуникационного  оборудования и систем видеоконтроля, также являясь частью программы  по мониторингу городского хозяйства. Однако федеральные министерства, в  том числе МВД и его структурные  подразделения ГАИ-ГИБДД к московскому  решению и проекту никакого отношения  не имеют. После постройки два  патрульных дирижабля и три аэростатных  комплекса поступят в распоряжение Центра организации дорожного движения (ЦОДД) Правительства Москвы. Хотя, в  обозримом будущем, дирижабли могут  быть приняты милицией на вооружение, как это происходит за рубежом. В  Рио-де-Жанейро, например, дирижабли  уже давно используются для патрулирования городов, являясь неотъемлемой частью спецопераций.

Российская  компания «Аэроскан» в 2006 году начинает использовать дирижабли для  пространственно-технического мониторинга местности  и инженерных объектов.

Правительство Свердловской области в октябре 2006 г. объявило о намерении организовать в регионе производство дирижаблей. Для организации производства будет  выделено $30 млн. В проекте будут  принимать участие: ОАО «Уральский завод гражданской авиации», ФГУП "ПО «Уральский оптико-механический завод», ФГУП «НПО Автоматики», ФГУП "ОКБ  «Новатор» и ОАО "НПП «Старт».

В Военной академии Белоруссии началось проектирование многоцелевого  дирижабля разведывательного дозора с информационно-разведывательной платформой, способной заменить самолёт-разведчик  А-50 типа «Авакс» в комплекте с 5 патрульными самолётами в придачу. Шесть таких дирижаблей, установленных  на высоте порядка 4000 метров способны обеспечить надёжную радиосвязь (включая  мобильную) на территории всей Белоруссии.

Разработка дирижаблей США ведётся по двум направлениям. С одной стороны, создаются дешёвые  небольшие аэростаты и дирижабли  тактического назначения, с другой стороны — ведутся работы по проектированию «стратегов» — дирижаблей стратосферного назначения.

В начале 2005 года американские военные объявили об испытаниях на полигоне в Аризоне мини-аэростата  «Combat SkySat Phase 1», который позволил связаться  наземным службам на расстоянии в 320 км. Масса мини-аэростата около 2 кг, при массовом производстве стоимость  может составлять около 2 тысяч USD.

В Федеральную  авиационную администрацию США  телекоммуникационная компания «Globetel»  подала заявку на испытательный полёт  дирижабля «Stratellite» с телекоммуникационной платформой на борту для поддержки  связи на площади около 800 тысяч  км².

В 2005 году Пентагон объявил о разработке программы  строительства военных аэростатов и дирижаблей, которые будут действовать  в самых верхних слоях атмосферы, практически на границе космоса. Эти аэростаты будут поддерживать связь, осуществлять разведку из стратосферы, в которой не могут летать самолёты. Действовать они будут на высотах  от 20 до 25 тысяч метров.

Возможно, дирижаблям найдётся применение и в разрабатываемой  американцами программе Future Combat Systems. Именно с помощью дирижаблей высокой  грузоподъёмности США планируют  перебрасывать технику к местам военных конфликтов. В 2005 Агентство  передовых оборонных исследовательских  проектов Пентагона (DARPA) объявило о  разработке программы строительства  сверхтяжёлого транспортного дирижабля  «Walrus» с грузоподъёмностью от 500 до 1000 тонн. Дальность полёта будет  составлять около 22 тыс. км, которые  он сможет преодолеть за неделю. DARPA также  по заказу ВВС США разрабатывает  разведывательный аэростат, способный  действовать на верхней границе  стратосферы, то есть на высоте порядка 80 км. Фактически это будет суборбитальный аппарат.

В феврале 2005 года в Ираке Пентагон провёл испытания  дирижабля «MARTS» (Marine Airborne Re-Transmission Systems), который снабжён аппаратурой, позволяющей  поддерживать связь с подразделениями  в радиусе 180 км. Он способен противостоять  ветру до 90 км/час и в течение  двух недель висеть в воздухе без  наземного обслуживания.

Американская  компания «JP Aerospace» готовит к испытаниям 53-х метровый V-образный дирижабль  «Ascender». Первый полёт предусматривает  подъём на высоту около 30 км. И возвращение  на землю. В случае успешных испытаний  Пентагон обещает открыть финансирование на постройку крупного, трёхкилометрового, V-образного дирижабля стратосферного назначения.

Перспективы современного развития дирижаблестроения

Хоть и считается  что дирижабли – устаревший вид  транспорта. В наши дни они помогают метеослужбам, геологам, нефтяникам... Их можно применять как альтернативу непомерно дорогим спутникам  на низкой орбите — от 10 до 20 км над  землей.

Разрабатываются и уже осуществляются проекты  применения дирижаблей на других планетах. Так, Феликс Дубинин совместно с  сотрудниками Института космических  исследований выдвинул и в черновом варианте проработал идею исследований на Венере с помощью аэростатической  техники. Дело в том, что атмосфера  на высоте 50—60 км имеет вполне приемлемую температуру, близкую к земной и  нормальное давление.

Таким образом, использование  пока беспилотных  дирижаблей, оснащенных соответствующей  техникой, вполне возможно на этой планете. Это  намного экономичнее  и эффективнее  высадки на поверхность  дорогих аппаратов, которые собирают ничтожно мало информации и работают чуть ли не считанные минуты. А тепловую энергию  венерианской атмосферы  можно было бы использовать для работы самого дирижабля.

Такие попытки  в наше время — уже реальность. В один из визитов на Венеру послали  и аэростатический аппарат (французского производства). Эксперимент оказался удачным. А ведь атмосфера есть не только на Венере, но и на других планетах Солнечной системы и некоторых  их спутниках. Так что, воздухотехника вполне может покорить и космическое  пространство. Для этого, естественно, применяются технологии несколько  иного качества, чем на Земле. Например, вместо гелия используют особую смесь, основным компонентом которой является метан.

Кстати, проблема газа, которым наполняют оболочку дирижабля, стоит давно, и попытки  ее решения многочисленны. Проблема состоит в том, что основными  газами, использовавшимися в этом случае, традиционно являлись водород  и гелий. Но водород опасен, а гелий  дорог и редок.

Технологии производства, естественно, тоже совершенствуются. Водород  и прорезиненные ткани для  оболочки стали достоянием истории. Среди новых применяющихся разработок — углеродные композитные конструкции, тедларовые идакроновые оболочки (помимо популярных нейлоновых), двигатели  с поворотом оси, технология сжатия гелия для изменения подъемной  силы, навигационные системы со стекло-волоконными  линиями связи.

Наконец, к услугам  разработчиков теперь — совершенные  цифровые технологии.

Следует сказать  и о новом источнике энергии  для самих дирижаблей. Он существует пока только в проекте, потому что  является более дорогим. Речь идет о  солнечной энергии и о солнечных  батареях. Дело в том, что полет  дирижабля проходит на большой высоте и аппарат почти все время  освещен солнцем. Было бы заманчиво, учитывая огромную незанятую площадь  оболочки, разместить на ней батареи, которые принимали бы втуне пропадающую  солнечную энергию и преобразовывали  бы ее в электрическую.

Проблема в  том, что такие батареи, которые  применяются, к примеру, на космических  кораблях, то есть поликристаллические, очень дорогие. Выход может быть найден в использовании намного  более дешевых аморфных кремниевых пленок. Они очень тонкие и наносятся  практически на любую поверхность  — гладкую или шероховатую. То есть пленкой вполне можно было бы покрыть и оболочку дирижабля. Единственный их недостаток — маленький коэффициент  полезного действия, всего около 5%.

Но все же при помощи простых вычислений оказывается, что такие солнечные батареи  выгодны: при объеме дирижабля 50 000 м3 и площади оболочки 7000 м2 они дают около 100 кВт электроэнергии, то есть шестую часть общей, которая затрачивается. Не так уж много, но и немало. Интегрированный  двигатель, то есть использующий сразу  несколько видов энергии, является наиболее экономичным.

Эта идея уже  реализуется в Японии. В настоящее  время разрабатывается проект стратосферного дирижабля объемом 400 000 м3 и площадью солнечных батарей 4400 м2. Мощность электродвигателей  составляет 513 кВт. А небольшие аппараты такого типа уже строятся.

Другой проект предусматривает в качестве энергии  для движения дирижабля атомную. С одной стороны, дирижабли в  состоянии поднимать в воздух огромные грузы, в том числе реактор  с биологической защитой и  газовые турбины, и использование  атомной энергии позволило бы двигателю достигать фантастической мощности. С другой стороны, существует вероятность аварии такого аппарата (последствия, очевидно, легко себе представить, если вспомнить об известных  событиях в Чернобыле и в двух японских городах) несмотря на большую  безопасность аэростатической техники  по сравнению с авиационной; кроме  того, еще нужно выяснить, оправдает  ли себя такой аппарат с экономической  точки зрения.

Но все же проект создания дирижабля на атомном  ходу очень заманчив и уже разрабатывается  в Австрии и в других странах. По одному из проектов масса силовой  установки самого атомодирижабля составит 54 т, а перевозить он сможет 200 т груза  либо (пассажирский вариант) 800 человек  плюс 60 т груза, что, согласитесь, немало. Объем дирижабля — 360 000 м3, а длина  — 324 м. Таким образом, реактор, и  так снабженный биозащитой, будет  удален от пассажирских кают на 150—200 м. А вариант термоплана, грузоподъемность которого составит 9000 т, разрабатывается  С. М. Егером. Перспективы заманчивые.

Заключение

Популярность  аэростатов и дирижаблей в последнее  время стала расти. Летательные  аппараты легче воздуха начали обретать новую жизнь. Эра воздухоплавания  начиналась с фантастических идей, в которые никто не верил, и  продолжается по сей день, но уже  с осознанием перспективности этого  направления науки.

К своему первому  полету человечество шло по двум основным направлениям. Одно связано с созданием  аэродинамической подъемной силы для  поддержания самого летающего объекта  в воздухе, в другом - используется аэростатический принцип, физический смысл которого заключен в разности плотностей воздуха, окружающего тело, и газа, которым наполнена его  оболочка. Другими словами, в основе этого принципа лежит закон Архимеда, открытый еще в 250 г. до н.э. Но, несмотря на кажущуюся сегодня простоту и  очевидность этого закона, понадобилось более 1500 лет, чтобы осуществить  первый свободный подъем человека в воздух. Аэростатическая техника начала завоевывать все новые и новые позиции - поначалу она служила для экспериментальных полетов, спортивных мероприятий и развлечений, а затем для науки, промышленности и военных целей. Сейчас аэростатика с ее богатым опытом заняла свою достойную нишу в человеческой жизнедеятельности. Воздухотехника стала популярным видом пассажирского транспорта. В наше время появляется все больше сторонников такого вида летательных аппаратов и его разнообразного использования. Это объясняется не только тем, что совершенствуются технологии производства, материалы и топливо, но и тем, что аэростатическая техника решает многие вопросы, связанные с экологией и в целом с антропогенным влиянием на планету.

Прототип  военного беспилотного дирижабля High Altitude Airship 

Дирежаблестроение прошло путь от вычурных идей энтузиастов, через  золотой век бурного  роста и почти  фанатичного увлечения  этими удивительными  машинами, до полного  забвения и почти  через столетие вернулось  к новым горизонтам своего применения, которые эти исполинские  машины обязательно  завоюют благодаря  улучшенным материалам, перспективным задачам  и новым областям применения этих летающих крепостей. Недаром  футуристы начала века не представляли будущее без дирижаблей. Эти огромные и  в тоже время невесомые  гиганты всегда привлекали человеческое внимание не только своими размерами, но и потрясали  воображение грацией  и торжеством инженерной мысли.