Воздушные корабли. Обзор дирижаблей

«Воздушные корабли». Хорошо забытое старое

*Воздушные корабли*. Хорошо забытое старое

Дирижабли, или как их еще называют, «корабли стратосферы», были популярным видом транспорта еще в 18-19 веке. Современные люди предпочитают самолеты, но кто знает, не повернутся ли вспять симпатии народа, учитывая последние воздушные катастрофы, о которых гудел весь мир?

*Воздушные корабли*. Хорошо забытое старое

 

 

 

За дирижаблями было прошлое, — и за ними же, скорее всего, будущее. Инженеры и механики, ученые и исследователи разрабатывают все новые и новые виды «воздушных кораблей», доверяя им не только перевозку грузов и доставку пассажиров из точки А в точку Б, но и другие, не менее важные обязанности. Так, однажды мы уже писали о дирижабле-гостинице под названием «Manned Cloud». Сегодня посмотрим, чего еще можно ожидать от этого удивительного летательного аппарата.

«Стратокрейсер» (Strato Cruiser)

*Воздушный корабль* для гламурного отдыха

*Воздушный корабль* для гламурного отдыха

Предназначен для гламурного отдыха богатеньких экстремалов. Ожидается, что внутри дирижабля разместятся ресторан, спа, бассейн, библиотека, кинозал и прочие удобства для воздушного круиза. Наполнен дирижабль гелием, а электричеством его снабжают встроенные фотогальванические элементы. Авторы проекта — художники Тино Шедлер и Майкл Браун.

Космический дирижабль Orbital Ascender

Аэростат для нужд американских ВВС

Аэростат для нужд американских ВВС

Разрабатывается калифорнийской компанией JP Aerospace, ориентировочно, для нужд американских ВВС. Аэростат имеет форму «галочки» (она же латинская буква «V») и длину чуть меньше двух километров, и способен обойти по орбите землю за 3-9 дней. Чтобы подняться на недосягаемую другим «летунам» высоту, в этом дирижабле собираются использовать ионные реактивные двигатели, которые работают на топливных элементах и солнечных батареях.

Военный «Морж». Проект

Первый проект от Lockheed Martin

Первый проект от Lockheed Martin

Второй проект от Lockheed Martin

Второй проект от Lockheed Martin

Проект. военного дирижабля от Aeros Aeronautical Systems

Проект. военного дирижабля от Aeros Aeronautical Systems

Еще один воздушный корабль для воинских сил США. Проект выполняют по заказу Пентагона: это должен быть летательный аппарат, который бы играючи перевез с места на место целую армию с военной техникой впридачу. Проект стартовал несколько лет назад под названием «Морж», а подрядчиками выступили именитые компании Lockheed Martin и Aeros Aeronautical Systems. Каждая получила по 3 миллиона долларов и должна представить свой проект дирижабля, который бы уютно чувствовал себя не только в воздухе, но и на воде, и на суше.

SkyFreighter. Проект дирижабля-амфибии от Millenium Airship

SkyFreighter. Проект дирижабля-амфибии от Millenium Airship

SkyFreighter. Проект дирижабля-амфибии от Millenium Airship
SkyFreighter. Проект дирижабля-амфибии от Millenium Airship

Однако огласку получил вовсе не их проект, а небольшой фирмы Millenium Airship. Их прототип SkyFreighter — нечто среднее между кораблем и самолетом

Дирижабли-пожарные

Спасение от калифорнийских пожаров

Спасение от калифорнийских пожаров

Дирижабли-садовники и помощники в сельхозработах — такие планы уже давно вынашивает калифорнийская компания Wetzone Engineering, которая занимается разработкой и проектированием огромных дирижаблей грузоподъемностью от 20 до 1000 тонн. Однако основная задача этих дирижаблей — помощь в тушении лесных пожаров, с которыми не под силам справиться самолетам.

Дирижабль-передатчик

Sanswire. Дирижабль-радиопередатчик

Sanswire. Дирижабль-радиопередатчик

Как надежнее и качественнее обеспечить людей беспроводной радиосвязью, придумали инженеры из компании Sanswire Networks из Атланты. Они создали проект дирижабля Sanswire, который сможет подняться на высоту свыше 20 км, откуда будет как принимать, так и передавать сигнал на землю. Если проект окажется успешным, разработчики собираются выпустить целую стаю китообразных дирижаблей, которые будут работать на электромоторах, питающихся энергией солнца.

Дирижабль «крыло»

Stingray. Гибрид дирижабля и самолета

Stingray. Гибрид дирижабля и самолета

Stingray. Гибрид дирижабля и самолета

Stingray. Гибрид дирижабля и самолета

Самолет типа «летающее крыло», это нечто вроде гибрида дирижабля и самолета под названием Stingray. Проект выполнен швейцарской компанией Prospective Concepts AG для немецкого промпредприятия Festa. «Крылатый» дирижабль наполнен легким газом и в состоянии поднять четверть собственного веса. Взлетает и садится с небольшим пробегом.

«Небесный кот»

Небесный Кот-тяжеловес

Небесный Кот-тяжеловес

 

Дирижабль, который носит такое нежное имя — «Небесный кот» (SkyCat) — на самом деле один из самых больших и сильных «воздушных кораблей». Ему под силу доставить в любую точку планеты груз весом в одну тысячу тонн за один-единственный рейс. Автором этого проекта стал известный британский изобретатель Роджер Манк.

Все это — лишь немногие проекты «воздушных кораблей», над которыми работают во всех странах мира. Известно, что очень много внимания этому вопросу уделяет правительство США, Германии, Швейцарии, Голландии и Великобритании. Увы, но Россия и все остальные страны бывшего СССР в этом вопросе существенно отстают. Хотя всем известно, что первый технически обоснованный проект большого грузового дирижабля были предложен в 80-х годах ХIХ века именно нашим соотечественником, великим русским ученым Константином Циолковским.
Циолковский рядм со своими проектами

Циолковский рядом со своими проектами
Источник: http://www.novate.ru/blogs/120209/11406/

ДВА В ОДНОМ, статья с портала ПОПУЛЯРНАЯ МЕХАНИКА

Как провожают дирижабли

Интересно побродить по ангару, в котором хранятся аэростаты. Где сейчас такое увидишь? Только в ангаре единственного в России дирижабледрома, который находится в городе Киржач Владимирской области.

Осенью мы туда наведались с 41-мегапиксельным смартфоном Nokia Lumia 1020, а затем опробовали тот же аппарат на запуске самого настоящего дирижабля. А на фото-то не дирижабль, а всего лишь воздушный шар, правда, экземпляр интересный. У него есть гелиевый баллон, который, однако, не обеспечивает аэростату положительную плавучесть, и есть оболочка, в которую для полета нагнетается горячий воздух из горелки. Преимущество перед обычным монгольфьером – не надо тратить время для заполнения горячим воздухом всего шара. Чуть-чуть подогрел воздух, и аппарат уже летит.

ЗАНЕМОГ

А вот как грустно дремлет дирижабль Au-30, притянутый к полу ангара балластными мешками. Да, когда-то он летал, но из-за финансовых проблем у владельцев пришел в негодность. Как говорят представители воздухоплавательного центра «Авгур», дирижабль обязательно восстановят и даже сделают на его основе некую перспективную конструкцию, но пока в небо он не поднимается.

НА НОЖКАХ

А вот это – гондола такого же Au-30, только летающего. Пока дирижабль в ангаре, гондола опирается на специальную подставку. Вторая опора – единственная стойка шасси. Пока летательный аппарат в ангаре, он имеет отрицательную плавучесть, то есть ненамного тяжелее воздуха. Чтобы дирижабль не сильно рвался в небо, применяются такие же балластные мешки, как и те, что удерживают занемогшего собрата. Еще есть воздушное балластирование.

ЭЛЕКТРОННАЯ ПУШКА

Дирижабль умеет летать медленно и плавно. И очень долго, потому что топливо управляемый аэростат расходует экономно: 40 кг бензина в час. Поэтому дирижабль – это неплохой выбор для мониторинга земной поверхности с малой высоты. Например, можно следить за состоянием ЛЭП или трубопроводов, выявлять очаги лесных пожаров, контролировать экологическую обстановку. А для мониторинга применяется вот такая вращающаяся турель с электронно-оптическими сенсорами. Например, днем можно наблюдать земную поверхность в оптическом диапазоне, а ночью в инфракрасном.

КАК У САМОЛЕТА

Панель приборов снять было нелегко – мешал яркий контровой свет из ворот ангара, но все же снимок получился. На нем видно, что «кокпит» дирижабля мало чем отличается от панели приборов самолета. Летательный аппарат – он летательный аппарат и есть.

ИЗ СТОЙЛА

Выбираемся на улицу и наслаждаемся солнечным светом. Дирижабль потихоньку вытягивают из ворот ангара. Надо понимать, что эта огромная машина с колоссальной парусностью сейчас давит на опору с силой максимум несколько сотен килограммов. Порыв ветра и его начнет болтать, а стенки ангара могут и не выдержать. Поэтому дирижабль выводится аккуратно, медленно, с помощью двух автомобилей. Первый – с причальной мачтой – тянет вперед, второй катит перед собой балку, к которой на растяжках крепится корма. Вывели Au-30 из ангара – и задний автомобиль больше не нужен.

К ПЛОЩАДКЕ

Машина сопровождения дирижаблей медленно буксирует аппарат к взлетной площадке. С кормы свисают и волокутся по земле длинные фалы. Иду рядом, пытаясь сфотографировать Au-30 с разных сторон. Даже на земле эта машина выглядит крайне экзотично. Все манипуляции с дирижаблем производятся очень неспешно, без суеты и рывков.

ТАНЦЫ ПЕРЕД ВЗЛЕТОМ

На площадке надо сделать много дел: вытащить лишний балласт, запустить и прогреть двигатели, и, что немаловажно, сориентировать дирижабль строго по ветру. Для аппарата, балансирующего на грани положительной плавучести и имеющего парусность оболочки, боковой ветер крайне вреден.

ОТОРВАЛСЯ!

Наконец-то причальная мачта отсоединена, двигатели с переменным вектором тяги направлены не горизонтально, а слегка вверх. Дирижабль уже практически летит – только посмотрите: он стоит на одной стойке шасси и не теряет равновесия, не заваливается.

ПОДЪЕМ!

Винты задраны вверх, побольше газу и… с небольшим разбегом дирижабль отправляется в полет. Перед взлетом всех гостей дирижабледрома попросили отойти подальше. Пока аппарат у земли, он может быть опасным – вдруг его бросит в сторону внезапный порыв ветра.

БОЛЬШАЯ РЫБА

В высоком небе дирижабль красив и величав. Может быть, для нас это просто слишком необычное зрелище, но трогает оно до глубины души. Обратите внимание, как развеваются фалы, свисающие с носа дирижабля. Так воздушный корабль похож на усатого сома!

ОЙ, ЛОВИТЕ МЕНЯ!

Посадка дирижабля – процедура нетривиальная, и опять-таки из-за легкости и парусности. Самолету-то при боковом ветре садиться трудно, что же говорить об аппарате легче воздуха. Дирижабль спускается к площадке, пилот направляет винты перпендикулярно земле и резко притягивает Au-30 к площадке. А там уже готовы хвататься за фалы работники причальной команды. Обратите внимание на их численность. Немало!

ЭЙ, УХНЕМ!

Чтобы совместить причальный узел дирижабля с причальной мачтой, придется попотеть. Эй, мужики, навались! Еще! Еще!

А вот такая машина – пикап с прицепом – мигом примчалась на поле, чтобы догрузить дирижабль балластом. Теперь он не должен рваться в небо! Сейчас машина сопровождения потянет Au-30 домой.

А вот и второй грузовик поджидает дирижабль у ворот ангара. Загон гиганта на отдых – операция, требующая филигранной точности.

Автор: Олег Макаров  портал ПОПУЛЯРНАЯ МЕХАНИКА

Напоследок небольшой видеоролик :

ПЕРВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ГЕЛИЙ-ТЕПЛОВОГО ДИРИЖАБЛЯ

Русское Воздухоплавательное общество провело под Киевом начальные летные испытания нового дирижабля-розьера РФР-1.

Новый дирижабль относится к нежестким летательным аппаратам комбинированного типа, у которых подъемная сила конструкции создается как газом легче воздуха (используется гелий), так и нагревом воздуха в оболочке дирижабля.

Летательный аппарат предназначен для выполнения авиационных работ по наблюдению с воздуха (аэрофотосъемка), патрулированию, а также для обучения пилотов. Кроме этого разработчики надеются, что на РФР-1 будет установлен ряд мировых рекордов в недавно введенной Международной авиационной федерацией (FAI) категории BM – «комбинированные дирижабли».
Конструктивно дирижабль представляет собой нежесткую сигарообразную трехдольную оболочку с лямбдаобразным хвостовым оперением, наполненную воздухом с постоянным объемом 2560 кубических метров. Внутри оболочки в боковых долях вдоль корпуса размещаются две газонаполненных емкости аэростатической разгрузки объемом по 300 кубометров каждая, заполненных гелием.
Внизу оболочки закреплена двухместная гондола. На ней смонтирована силовая установка, состоящая из двигателя мощностью 58 лошадиных сил и трехлопастного воздушного винта постоянного шага. Над гондолой установлены два блока поворотных горелок для нагрева воздушного объема оболочки. Суммарная мощность горелок равна трем мегаваттам.
По сообщению Русского Воздухоплавательного общества

Первый полет дирижабля с жесткой конструкцией

Первый полет дирижабля с жесткой конструкцией

В 1899 году на плавающем сборочном цехе в Заливе Манзелл было начато строительство первых жестких дирижаблей-цеппелинов. Жесткие дирижабли отличались от мягких тем, что их прорезиненная оболочка не раздувалась подъемным водородом, а была натянута на прочный и легкий каркас. Граф Фердинанд фон Цеппелин построил свой первый корабль на собственные средства и назвал его «LZ 1». Дирижабль имел внушительные показатели для того времени: длину 128 метров, два двигателя мощностью 14.2 л.с. и балансировался путем перемещения веса между его двумя гондолами.

2 июля 1900 года аппарат совершил свой первый полет. Цеппелин сам пилотировал корабль, но из-за погрешности и неисправности в системе управления полет продолжался только 18 минут после чего он упал в воду Боденского озера. После ремонтных работ дирижабль снова полетел и побил рекорд скорости – 6 м/с, против французских 3 м/с. К 1906 году Цеппелин сумел построить усовершенствованный дирижабль, который заинтересовал военных.

Сегодня, мы можем утверждать, что дирижабли, построенные в период первой мировой войны и ранее, можно разделить на три класса. Это – жесткая, полужесткая и мягкая конструкция.

Вся история воздухоплавания начиналась с того, чтобы найти материал, который будет пригоден для постройки аппарата.

Недостаток оболочки мягкого и полужесткого аппарата заключалась в том, что она служила местом, в котором сохранялся газ. Оболочка подвергалась воздействиям внешней среды. Дирижабли этой конструкции, имели внушительные размеры, так что в качестве мишени, их мог использовать любой, умеющий стрелять человек. Следовательно, для военных целей, дирижабли мягкой и полужесткой конструкции были абсолютно непригодны.

Объем первых дирижаблей равнялся 1000и выше куб.м. Пределом, для объема служила цифра в 10 тыс куб.м. Это были исключительно мягкие дирижабли. И хотя в их конструкции было множество не устраивающих ни авиаторов, ни военных качеств, эти дирижабли послужили трамплином для дальнейших изобретений. И хотя их оболочка была легко возгораемой, а держать горизонтальное управление считалось сложной наукой, целая плеяда талантливых покорителей воздуха вышло из пилотов этих дирижаблей.

Время диктовало свои условия, и довольно быстро появились дирижабли полужесткой конструкции. Их отличие от мягких дирижаблей состояло в том, что между оболочкой и гондолой появилась металлическая форма – киль. Он проходил от кормы до носа. Благодаря этому нововведению, дирижабли стали более стойки к нагрузкам. В их конструировании больше других, успехов добились в Италии. Но недостатки, которые передались дирижаблям от их старших братьев остались. То есть – мягкая оболочка, все также чувствительно относилась ко всем внешним воздействиям.

И только с появлением жестких дирижаблей, авиаторы стали чувствовать себя в небе спокойнее.

Статья: Зачем они возвращаются?: Нужны ли сегодня дирижабли?

Олег Макаров
Октябрь 2008

Однажды отказавшись от дирижаблей, в наши дни человечество находит в этих летательных аппаратов все больше плюсов и выгод. Но вид могучего корабля, проплывающего по небу, настолько притягивает к себе, что уже ради этого величественного зрелища хочется, чтобы они вернулись…

  • Три типа конструкции В дирижаблестроении выделяются три основных типа конструкции: мягкая, жесткая и полужесткая. Ещё
  • 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
  • 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
  • Дирижабль «Беркут» Внутри оболочки «Беркута» — пять тканых емкостей с гелием. Ещё
  • Двухместный дирижабль АU-12 предназначен для подготовки пилотов-воздухоплавателей, патрулирования и визуального контроля автодорог и городских территорий с целью экологического мониторинга, контроля за чрезвычайными ситуациями и спасательных операций, охраны и наблюдения, рекламных полетов, качественной фото-, кино-, теле- и видеосъемки в интересах рекламы, телевидения, картографии

Как правило, статьи о современных дирижаблях начинаются с воспоминаний о том, как почти 70 лет назад на американской авиабазе Лейкхерст погиб в огне гигантский немецкий цеппелин «Гинденбург», а три года спустя Герман Геринг приказал разобрать оставшиеся дирижабли на металлолом и подорвать ангары. Эпоха дирижаблей тогда закончилась, пишут обычно журналисты, но вот теперь интерес к управляемым аэростатам снова активно возрождается. Однако подавляющее большинство наших сограждан если где и видят «возродившиеся» дирижабли, то только на разного рода аэрошоу — там они обычно применяются в качестве оригинальных рекламных носителей. Неужели это все, на что способны эти удивительные воздушные корабли? Чтобы выяснить, кому и зачем нужны сегодня дирижабли, пришлось обратиться к специалистам, строящим дирижабли в России.

Плюсы и минусы

Дирижабль — это управляемый самодвижущийся аэростат. В отличие от обычного воздушного «шара, который летит» исключительно по направлению ветра и может маневрировать только по высоте в попытке поймать ветер нужного направления, дирижабль способен двигаться относительно окружающих воздушных масс в направлении, выбранном пилотом. Для этой цели летательный аппарат оснащен одним или несколькими двигателями, стабилизаторами и рулями, а также имеет аэродинамическую («сигарообразную») форму. В свое время дирижабли «убила» не столько череда ужаснувших мир катастроф, сколько авиация, развивавшаяся в первой половине ХХ века сверхбыстрыми темпами. Дирижабль тихоходен — даже самолет с поршневыми двигателями летает быстрее. Что уж говорить о турбовинтовых и реактивных машинах. Разгонять дирижабль до самолетных скоростей мешает большая парусность корпуса — сопротивление воздуха слишком велико. Правда, время от времени говорят о проектах сверхвысотных дирижаблей, которые поднимутся туда, где воздух сильно разрежен, а значит, и сопротивление его значительно меньше. Это якобы позволит развивать скорость в несколько сотен километров в час. Однако пока подобные проекты проработаны только на уровне концепции.

Проигрывая авиации в скорости, управляемые аэростаты при этом имеют ряд важных преимуществ, благодаря которым, собственно, возрождается дирижаблестроение. Во-первых, сила, которая поднимает аэростат в воздух (известная всем со школьной скамьи сила Архимеда), совершенно бесплатна и не требует затрат энергии, в отличие от подъемной силы крыла, которая напрямую зависит от скорости аппарата, а значит, от мощности двигателя. Дирижаблю же двигатели нужны в основном для перемещения в горизонтальной плоскости и маневрирования. Поэтому летательные аппараты такого типа могут обходиться моторами значительно меньшей мощности, чем потребовались бы самолету при равной величине полезной нагрузки. Отсюда, а это уже во-вторых, вытекает большая по сравнению с крылатой авиацией экологическая чистота дирижаблей, что в наше время чрезвычайно важно.

Третий плюс дирижаблей — их практически неограниченная грузоподъемность. Создание сверхгрузоподъемных самолетов и вертолетов имеет ограничения по прочностным характеристикам конструкционных материалов. Для дирижаблей же таких ограничений нет, и воздушный корабль с полезной нагрузкой, например, 1000 т — вовсе не фантастика. Добавим сюда возможность длительное время находиться в воздухе, отсутствие необходимости в аэродромах с длинными взлетно-посадочными полосами и большую безопасность полетов — и у нас получится внушительный список достоинств, которые вполне уравновешивают тихоходность. Впрочем, и тихоходность, как выяснилось, можно скорее отнести к достоинствам воздушных кораблей. Но об этом чуть позже.

Конкурент вертолета

Наша страна — один из мировых центров возрождающегося дирижаблестроения. Лидер отрасли — группа компаний «Росаэросистемы». Побеседовав с ее вице-президентом Михаилом Талесниковым, мы выяснили, как устроены современные российские дирижабли, где и как они используются и что нас ждет впереди.

Сегодня в работе находятся два типа дирижаблей, созданных конструкторами «Росаэросистем». Первый тип — это двухместный дирижабль AU-12 (длина оболочки 34 м). Аппараты такой модели существуют в трех экземплярах, и два из них время от времени используются московской милицией для патрулирования МКАД. Третий дирижабль продан в Таиланд и применяется там в качестве рекламного носителя.

Гораздо более интересная работа у дирижаблей системы AU-30. Аппараты этой модели отличаются более крупными габаритами (длина оболочки 54 м) и, соответственно, большей грузоподъемностью. Гондола AU-30 способна вместить десять человек (двух пилотов и восемь пассажиров). Как рассказал нам Михаил Талесников, в настоящее время ведутся переговоры с заинтересованными сторонами о возможности организации элитных воздушных туров. Полет на небольшой высоте и на малой скорости (вот оно — преимущество тихоходности!) над красивыми природными ландшафтами или памятниками архитектуры и в самом деле сможет стать незабываемым приключением. Подобные туры проходят в Германии: дирижабли возрожденной марки Zeppelin NT катают туристов над живописным озером Бодензее, в тех самых краях, где когда-то отправился в полет первый немецкий дирижабль. Однако российские дирижаблестроители уверены, что главное предназначение их аппаратов не реклама и развлечения, а выполнение серьезных задач промышленного характера.

Вот пример. Энергетические компании, имеющие в своем распоряжении линии электропередач, должны регулярно проводить мониторинг и диагностику состояния своих сетей. Удобнее всего это делать с воздуха. В большинстве стран мира для такого мониторинга применяются вертолеты, однако у винтокрылой машины есть серьезные недостатки. Помимо того что вертолет неэкономичен, у него еще и весьма скромный радиус действия — всего 150−200 км. Понятно, что для нашей страны с ее многотысячекилометровыми расстояниями и обширным энергетическим хозяйством это слишком мало. Есть и еще одна проблема: вертолет в полете испытывает сильную вибрацию, в результате чего чувствительное сканирующее оборудование дает сбои. Движущийся медленно и плавно дирижабль, способный преодолевать тысячи километров на одной заправке, напротив, идеально подходит для задач мониторинга. В настоящий момент одна из российских фирм, разработавших основанное на лазерных технологиях сканирующее оборудование, а также программное обеспечение к нему, использует два дирижабля AU-30 для оказания услуг энергетикам. Дирижабль этого типа может применяться и для разнообразных видов мониторинга земной поверхности (в том числе в военных целях), а также для картографирования.

Как они летают?

Практически все современные дирижабли, в отличие от цеппелинов довоенной эпохи, относятся к мягкому типу, то есть форма их оболочки поддерживается изнутри давлением подъемного газа (гелия).

Объясняется это просто — для аппаратов сравнительно небольших размеров жесткая конструкция неэффективна и уменьшает полезную нагрузку из-за веса каркаса. Несмотря на то что дирижабли и аэростаты относят к классу аппаратов легче воздуха, многие из них, особенно при полной загрузке, имеют так называемый перетяж, то есть превращаются в аппараты тяжелее воздуха. Это относится и к AU-12 и AU-30. Выше мы уже говорили о том, что дирижаблю, в отличие от самолета, двигатели нужны в основном для горизонтального полета и маневрирования. И вот почему «в основном». «Перетяж», то есть разница между силой земного притяжения и архимедовой силой, компенсируется за счет небольшой подъемной силы, которая появляется, когда встречный поток воздуха набегает на имеющую специальную аэродинамическую форму оболочку дирижабля — в данном случае она работает как крыло. Стоит дирижаблю остановиться — и он начнет опускаться к земле, ведь архимедова сила не полностью компенсирует силу притяжения. Дирижабли AU-12 и AU-30 имеют два режима взлета: вертикальный и с небольшим пробегом. В первом случае два винтовых двигателя с переменным вектором тяги переходят в вертикальное положение и таким образом отталкивают аппарат от земли. После набора небольшой высоты они переходят в горизонтальное положение и толкают дирижабль вперед, в результате чего возникает подъемная сила. При посадке двигатели вновь переходят в вертикальное положение и включаются на реверсивный режим. Теперь дирижабль, напротив, притягивается к земле. Такая схема позволяет преодолеть одну из главных проблем эксплуатации дирижаблей в прошлом — сложность со своевременной остановкой и точным причаливанием аппарата. Во времена могучих цеппелинов их приходилось буквально отлавливать за спущенные вниз тросы и закреплять у земли. Причаливающие команды насчитывали в те времена десятки и даже сотни человек.

При взлете с пробегом двигатели изначально работают в горизонтальном положении. Они разгоняют аппарат до возникновения достаточной подъемной силы, после чего дирижабль поднимается в воздух.

Маневрирование по высоте и управление подъемной силой пилот осуществляет, в частности, меняя тангаж (угол наклона горизонтальной оси) дирижабля. Этого можно добиться как с помощью закрепленных на стабилизаторах аэродинамических рулей, так и путем изменения центровки аппарата. Внутри оболочки, накачанной находящимся под небольшим давлением гелием, находятся два баллонета. Баллонеты — это мешки из воздухонепроницаемой материи, в которые нагнетается забортный воздух. Управляя объемом баллонета, пилот изменяет давление подъемного газа. Если баллонет раздувается, гелий сжимается и плотность его растет. При этом архимедова сила падает, что приводит к снижению дирижабля. И наоборот. При необходимости можно перекачивать воздух, например, из носового баллонета в кормовой. Тогда при изменении центровки угол тангажа примет положительное значение, а дирижабль перейдет в кабрирующее положение.

Нетрудно заметить, что современный дирижабль имеет довольно сложную систему управления, предусматривающую работу рулями, варьирование режима и вектора тяги двигателей, а также изменение центровки аппарата и величины давления подъемного газа с помощью баллонетов.

Тяжелее и выше

Еще одно направление, в котором работают отечественные дирижаблестроители, — это создание тяжелых грузопассажирских дирижаблей. Как уже говорилось, для дирижаблей ограничений по грузоподъемности практически не существует, а потому в перспективе могут быть созданы настоящие «воздушные баржи», которые будут способны перевозить по воздуху почти все что угодно, включая сверхтяжелые негабаритные грузы. Задача упрощается тем, что при изменении линейных габаритов оболочки грузоподъемность дирижабля вырастает в кубической пропорции. К примеру, AU-30, имеющий оболочку длиной 54 м, может брать на борт до 1,5 т полезного груза. Дирижабль нового поколения, разрабатываемый сейчас инженерами «Росаэросистем», при длине оболочки всего на 30 м больше возьмет полезную нагрузку 16 т! В перспективных планах группы компаний — строительство дирижаблей с полезной нагрузкой 60 и 200 т. Причем именно в этом сегменте дирижаблестроения должна произойти маленькая революция. Впервые за многие десятилетия в воздух поднимется дирижабль, выполненный по жесткой схеме. Подъемный газ будет помещаться в мягких баллонах, жестко прикрепленных к каркасу, укрытому сверху аэродинамической оболочкой. Жесткий каркас добавит дирижаблю безопасности, так как даже в случае серьезной утечки гелия аппарат не утратит аэродинамическую форму.

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.

Еще ближе к космосу

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.

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 массой до 10−15 кг. Одно из предполагаемых направлений использования комплекса «Высокий старт» — запуск геофизических ракет для исследования приполярных областей Северного Ледовитого океана.

Гибридные дирижабли

Интересные проекты дирижаблей нового поколения разрабатываются на североамериканском континенте. Создать «небесную суперъяхту» ML 866 намерена в недалеком будущем корпорация Worldwide 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 Worldwide 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.

Гибель гигантов

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.