Для чего сейчас используют дирижабли
Когда, зачем и почему вернутся дирижабли
Короткая предыстория
6 мая 1937 года самый большой дирижабль в мире, «Гинденбург», сгорел при посадке на американской авиабазе Лейкхерст.
Трагедия была ужасной, в ней погибло 36 человек (35, находившихся на борту и еще один из находившихся на земле) из 97 пассажиров и членов экипажа.
На земле «Гинденбург» ждали – его встречали множество фотографов, кинокамера, а несколько радиостанций вели прямой репортаж о его приземлении – в итоге, о катастрофе сообщили в прямом эфире, а кадры с гибелью «Гинденбурга» разлетелись по всей планете.
Этот день принято считать концом дирижаблестроения (что, строго говоря, неверно), причем принято добавлять к этому, что именно жуткая катастрофа считавшегося самым надежным и лучшим из всех дирижаблей на тот момент доказала бесперспективность этого пути.
Не станем рушить легенду и рассказывать о том, чем хороши были дирижабли, например, во время второй мировой войны, заметим лишь, что вовсе не беда «Гинденбурга» стала причиной того, что поток денег в дирижаблестроении к тому моменту иссяк.
Гибель «Гинденбурга», жуткая картина, потрясшая мир.
Все-таки главным заказчиком воздушных судов в те времена была армия, и с начала ХХ века винтовая авиация составляла серьезную конкуренцию дирижаблям. Вот только во времена первой мировой войны самолеты не могли ничем воспрепятствовать дирижаблям – при всем «удобстве» относительно медленных и довольно крупных «мишеней» – их нечем было поражать. А вот дирижабли доказали, даже при отсутствии средств и технологий бомбометания, свою ударную мощь и свое полное доминирование в воздухе.
К 1937 году ситуация в воздухе радикально изменилась – теперь уже дирижаблям нечего было противопоставить юркой и быстрой винтовой авиации – и об их технологии надолго забыли, переключившись на создание самолетов, а позже и вертолетов, и «все деньги мира», в первую очередь, деньги военных ведомств, отныне закачивались именно в эти виды воздушного транспорта.
Чем хороши дирижабли?
Ситуация с финансированием построек дирижаблей, вложений в НИОКР и вниманием бизнеса и общества с 1937, в общем-то, остается без изменений. Хотя конструкторскую мысль под сукно не положить, и изобретателей не извести.
Благо, с момента «заката эры дирижаблей» прошло очень много лет, и технический прогресс не стоял на месте.
Современный дирижабль способен не только приземляться, но и приводняться.
Говоря о современных разработках в области дирижаблестроения, корректнее было бы употреблять не слово «дирижабль», а слово «гибрид», но «гибрид» в наши дни применим к невероятно большому спектру предметов и явлений, поэтому мы ограничимся старым добрым словом «дирижабль», держа в уме, однако, то, что мы будем обсуждать летательный аппарат, совмещающий в себе функции собственно дирижабля, самолета и вертолета и использующий легкий газ в качестве подъемной силы.
Современные дирижабли способны развивать крейсерскую скорость в 150-200 км/час, намного дольше, по сравнению с другими летательными аппаратами, оставаться в воздухе и преодолевать без посадки довольно большие расстояния.
При этом такие аппараты способны перемещать довольно большое количество груза с весьма низкой, по сравнению с другими летательными аппаратами, стоимостью тонно-километра.
AerosCraft, от слов к делу: 14-тонный прототип воздушного грузовичка. Велика вероятность, что команда Игоря Пастернака в весьма недалеком будущем выполнит свою задачу и создаст 66-тонник (так в планах).
Обсуждаемые сегодня конструкции грузовых дирижаблей способны нести 60-120 тонн груза (сопоставимы с крупнейшими из самолетов), но наверняка, рано или поздно встанет вопрос об увеличении тоннажа перемещаемых грузов.
Дирижабли – наверное, самый безопасный из летательных аппаратов, даже в случае утечки газа (попадания ракеты, например) он не обрушится на землю, а медленно опустится. А взрывоопасный водород в их оболочке (именно это привело к крушению «Гинденбурга») давно заменен инертным и безопасным гелием. Добавим, что использование самых современных методов навигации и авионики вообще делает дирижабль чуть ли не неуязвимым.
Дирижабль не привязан к инфраструктуре – ему не нужен аэропорт, доставку грузов он осуществляет от склада к складу, что приводит к очень значительному снижению (логисты поймут) стоимости работ с грузом за счет отсутствия множества работ, характерных для перемещения грузов самолетами.
Наконец (что важно в наше время), дирижабль – экологичен. Даже самые огромные из дирижаблей в проекте имеют четыре дизельных двигателя, выхлоп которых сильно меньше любого из авиационных двигателей, а большие размеры дирижабля прямо-таки «провоцируют» на установку на их поверхностях солнечных батарей и использование электромоторов.
Конечно, дирижабли имеют свои недостатки, которые, простите за банальность, вытекают из их достоинств.
Российский проект «Атлант». По нашему скромному мнению команда Геннадия Вербы способна создать воздушный грузовик в описанный в статье параметрах.
Во-первых, это воздушное судно очень больших размеров (просто представьте себе: на подъем 1 кг груза требуется примерно 1 м/кб газа), а отсюда – большая парусность, большое встречное сопротивление воздуха и относительно большие (с футбольное поле) площадки для приземления.
Дирижабль значительно лучше чувствует себя в воздухе, чем на земле; для обслуживания таких гигантов требуются ангары невероятных размеров и довольно своеобразная инфраструктура, которой пока мы не располагаем.
Баланс плюсов и минусов, однако, как представляется сейчас, явно в пользу дирижаблей.
Добить тему можно и еще одним плюсом: дирижабли столетней давности, времен своего «господства», приземляться не умели. Для посадки упомянутого «Гинденбурга» требовались мускульные усилия нескольких сотен людей (экипаж сбрасывал вниз веревки, и морпехи армии США притягивали его к земле и привязывали – поэтому пассажирские дирижабли совершали рейсы от одной военной базы до другой). Небоскребы, увенчанные шпилями, мода на которые пришлась на 20-30 г.г. ХХ века – тоже не архитектурная прихоть: предполагалось, что шпили – это причальные мачты для дирижаблей, а верхние этажи небоскребов – вокзалы. К одному из современных дирижаблей прилагается «комплект» в виде автомашины «Урал» с выдвижной «антенной» — причальной мачтой. По замыслу, автомобиль должен сопровождать дирижабль и обеспечивать его «посадку».
Детище концерна Локхид-Мартин, поучаствовавшее в военно-логистических операциях в Афганистане.
Впрочем, сейчас решение найдено, за счет сжатия гелия дирижабли могут свободно совершать посадку в удобной для них точке, что делает процесс погрузочно-разгрузочных работ быстрым, дешевым и комфортным.
Наверное, обзор современных возможностей дирижаблей будет не полон, если не сказать о возможности использовании дирижаблей-беспилотников или, как минимум, о комбинированном управлении ими.
Почему они не летают?
Дирижабли, однако, не летают. Отчасти (в небольшой степени) потому, что не хватает денег на НИОКР, и многие замечательные конструкторские бюро выдают прекрасные проекты, но работа над узлами и компонентами «в материале» затруднена.
Иными словами, рисковать деньгами пока никто не готов (хотя время от времени мы слышим очень громкие заявления о том, что та или иная структура или тот или иной магнат вот прямо сейчас срочно занялись темой дирижаблей и они скоро заполнят небо).
Впрочем, есть и субъективный фактор, который куда как существеннее, чем вышеописанный объективный, а правильнее будет сказать – вытекает из него.
Все знаковые преобразования отраслей случались, когда кто-то отважный, на свой страх и риск, начинает просто делать (граф Фердинанд фон Цеппелин – тому пример), и в итоге у него что-то получается.
Один из вариантов круизных дирижаблей, или дирижаблей-яхт.
Получается, впрочем, не всегда (а процесс получения иногда долгий, и в процессе надо что-то есть), и рисковать буквально всем, всей жизнью, готовы нынче немногие.
Поэтому большинство людей «в теме», отличные инженеры, проводят жизнь в ожидании «золотой табакерки» — когда кто-то из влиятельных вельмож обратит свой светлый и благосклонный взор на носителя знаний и молвит что-то вроде: «Подкуй мне блоху, Левша. Вот тебе золотая табакерка и мелочь на расходы».
Поэтому среди носителей знаний так модна тема постройки чего-то уникального в одном экземпляре, и так часты челобитные в адреса условных шойгу или рогозина с описанием того, как их, шойгу-рогозиных, наградит да и просто полюбит верховное существо, когда они отрапортуют, что проблема доставки чего-то, все равно, чего, в Арктику – решена.
Надо сказать, что вельможи иногда оправдывают ожидания, выступая с трибун, и ожидающим табакерки кажется, что еще немного – и…
Но ожидания, можно сказать, ожидаемо не сбываются. И не сбудутся.
Где дирижабли нужны?
Так как применений для дирижаблей – великое множество, мы в рамках этой статьи удержимся от их перечисления и назовем только два возможных варианта реализации программ по постройке и применению дирижаблей.
Впрочем, совершенно любой житель Земли вправе предложить свою версию их использования (очень надеемся, что хоть чем-то обоснованную).
Дирижабль-яхта от уже знакомого нам AerosCraft.
Итак, хит-парад и ТОП-2 возможных вариантов применения, встречайте:
В самом деле, это может быть невероятно красиво: только представьте себе комфортабельный воздушный корабль, плывущий над планетой, который способен доставить тебя в любую точку Земли. В отличии от морской яхты, воздушная не ограничена совершенно ничем, а мощная подъемная сила в состоянии обеспечить расположение на борту любого, в физическом измещении, предмета, от рояля до бассейна.
Красиво? Конечно. Стоит деньги вкладывать? Ну, скорее всего – да, если мы говорим о тех, у кого они есть и кто тратит значительно большие суммы на собственные круизные лайнеры, которые традиция велит именовать яхтами.
Перспективно? Скорее да, чем нет, но все-таки, скорее всего, воздушные яхты – это второй этап и номер 2 нашего хит-парада, потому что они станут интересны, а их безопасность (что очень важно) очевидна после реализации проекта, который в нашем хит-параде занимает лидирующую строку.
1. ВОЗДУШНЫЕ ГРУЗОВИЧКИ
Много общаясь с логистами, занятыми магистральными перевозками, мы приходим к выводу, что требования к воздушному грузовичку могли бы выглядеть следующим образом:
Все версии грузовых дирижаблей предусматривают люк внутри для выгрузки части груза без приземления. И практически все конструкции предполагают наличие крана внутри.
Что изменится в мире с их появлением? Давайте попробуем разобраться на примере. Допустим, на примере доставки 1 кг почтового груза (посылки от Алиэкспресс все получают, верно?) по маршруту, например, Пекин – Москва.
По скорости: вроде бы самолет – отлично, 6-7 часов. Но надо учитывать, что надо еще привезти груз в аэропорт, консолидировать, загрузить, а на месте прибытия повторить эти действия в обратном порядке (есть еще и таможня, ну, да она всегда есть и всегда будет есть, поэтому её мы в расчеты не берем). Логисты считают, что самолетный маршрут – это около 3-х суток, что называется, от порога до порога, и они правы, хотя это весьма оптимистичная оценка.
Железная дорога предлагает сегодня скорые грузовые поезда, которые доставят груз по этому маршруту за 8-10 суток. С учетом дешевизны перевозки потеря во времени в сравнении с авиа выглядит оправданно.
Пару лет назад компания Амазон показала концепт дирижабля-дрононосца: внутри дирижабля находится распределительный склад, откуда вылетают дроны, несущие посылки. Доставив посылку, дрон догоняет дирижабль и возвращается за следующей посылкой. Концепция обсуждалась у нас в стране, возможно, она обсуждалась громко и за океаном её услышали, а скорее всего, хорошие идеи просто носятся в воздухе.
Дирижабли способны преодолеть указанный маршрут за 70-80 часов, то есть уложиться в те же 3-4 суток, что и авиация, потому что им не нужен аэропорт и операции по погрузке/разгрузке, они, как мы говорили уже выше, путешествуют не от аэропорта к аэропорту, а от склада к складу.
Ну, хорошо, есть еще амортизация и окупаемость, а также стоимость владения транспортным средством.
С этой точки зрения тоже получаем сопоставимые величины: стоимость постройки авиалайнера и дирижабля примерно одинаковы, а если мы станем говорить о серийном выпуске узлов и материалов для «воздушных грузовичков», то она, наверное, заметно снизится.
Правда, остается вопрос наземной инфраструктуры: дирижаблям нужны места, где они смогут проходить свое ТО, с несколько «экзотическими» опциями (вроде заправки гелием), но, понятно, «подтягивание» инфраструктуры под требования логистики – вопрос времени.
Сколько нужно будет подобных «воздушных грузовичков»? Думаем, довольно много. Не два и не пять. Скорее – несколько тысяч, особенно учитывая, сколько на планете труднодоступных мест – это и Арктика, и джунгли Амазонки, и просторы Африки – собственно, любая недосягаемая или труднодоступная точка на планете может стать досягаемой и доступной. То есть, речь может идти о тысячах или даже десятках тысяч таких машин.
Желаем успеха командам дирижаблестроителей, которые, вопреки обстоятельствам, строят будущее.
Известно выражение о том, что 80% мировых богатств сосредоточено в стомильной береговой зоне – это совершенно верное утверждение, но сосредоточены они в береговой зоне потому, что мировой океан – лучший из известных транспортных путей.
Возможно, воздушный океан – ничуть не худшая магистраль, надо разве что подойти к его освоению с правильным средством.
P.S. Современные дирижабли — тема, о которой сложно рассказывать коротко, потому что можно (наверное, и нужно) много и подробно писать о современных материалах, управлении, конструкции, формах, газах, условиях эксплуатации, юридических аспектах использования этих «воздушных китов» и много о чем еще, поэтому в этом разговоре точку ставить рано (наверное, её нельзя будет поставить никогда), значит — ставим запятую и — продолжим этот разговор, обязательно.
Автор: Александр Иванов
Облачные серверы от Маклауд быстрые и безопасные.
Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!
Пара слов про дирижабли
За дирижаблями, возможно, снова будущее. Они как дроны, только могут быть огромными и висеть в воздухе неделями.
Я как-то обещал рассказать про советскую стратегическую концепцию о заправке дизельных подлодок с помощью дирижаблей. Дирижабль должен был стать мобильной базой и сразу разведпунктом. Но про это позже.
Чтобы разобраться, как вообще такая клюква возможна, давайте сначала разберёмся, что такое дирижабль.
Wikimedia Commons, Hindenburg disaster, 1937
Сначала посмотрите на картинку. Это катастрофа Гинденбурга в 1937 году. Можно сказать, что именно из-за неё кончилась эра пассажирских дирижаблей. Она ужасна и прекрасна одновременно.
Что такое дирижабль?
Это летательный аппарат легче воздуха, то есть летающий за счёт силы Архимеда.
Его просто вытесняет наверх до тех пор, пока вес, заключённый в его объёме, не будет равняться такому же весу воздуха, способного занять данный объём.
Упрощая, вы можете на земле наполнить шар гелием (менее плотным, чем окружающий воздух). Он поднимет вас до определённой высоты. Там, стравливая гелий, вы можете начать опускаться. Если ветер в нужную сторону (либо вы знаете высоту, где он в нужную сторону) — вы можете оказаться там, где нужно.
Естественно, в этом методе куча недостатков, и конструкцию можно докрутить.
Авария (1916). Здесь видно этот каркас.
Чтобы вы понимали перспективу дирижаблей в перевозках, уже в 30-е годы их крейсерская скорость была 120 километров в час. То есть весь трафик, который сейчас лежит на автодорогах и железных дорогах, можно было бы пустить воздухом. И именно таково было светлое будущее.
Подбираемся к связи с подлодками
В начале двадцатого века дирижабли активно использовали для военных действий. В Германии было 11 боевых дирижаблей. Радиус действия как у самолетов, высота 2400 метров, цели — бомбометание и разведка.
Однако оказалось, что всю эту конструкцию очень легко сбить. Попасть по дирижаблю просто, и даже десять камер не сильно помогут, если попадётся настойчивый пилот вражеского истребителя. Да и практика полётов Z-7 показала, что враги быстро это поняли.
А ещё дирижабль проще бомбить, чем расстреливать. Просто зашёл повыше — и под тобой объект размером с городскую площадь.
Но бои показали, что дирижабли тоже вполне могут преподнести пару сюрпризов. Например, сбросить балласт и резко «подпрыгнуть» выше доступной тогдашним истребителям высоты — это было ключевым фактором выживания. А ещё дирижабль мог спрятаться в облако и не высовываться. Ну и хорошее защитное вооружение позволяло более-менее внятно отбиваться от нескольких самолётов.
Наземные станции старались захватить ночью дирижабль прожектором, чтобы его было хорошо видно — и тогда ему крышка, потому что попасть могли почти все.
С другой стороны, напомню, дирижабли всё же обладают совершенно чудовищной грузоподъёмностью. А вот самолёты (и подлодки) тогда были очень и очень ограничены в плане радиуса действия. Начали пробовать прикручивать самолёты к дирижаблям. Сначала по три штуки:
Чёртовы протоссы
Теперь про подлодки. Тогда, в эпоху дирижаблей, у подлодок не было зенитного перископа. То есть никто не думал, что нужно будет смотреть наверх. Это был явный баг, и эксплоит очень быстро нашёлся — дирижабль мог часами и днями наблюдать за акваторией сверху, откуда было отлично видно всё то, что шастает под водой, на десятки метров.
Подлодки были тупо медленнее, чем дирижабли даже против умеренного ветра.
Но тоже не срослось, следующее поколение лодок уже было отлично оборудовано всем нужным.
В результате дирижабли вытеснили в оборону — они могли хорошо отражать атаки вражеских самолётов некоторое время, плюс обладали прекрасными возможностями для разведки, конкретно — прямого наблюдения. Последняя прекрасная доктрина — это использовать их как морские базы снабжения. Дизельные подлодки были не очень автономными, и во многом зависели от запаса топлива. Дирижабль мог висеть где нужно, издалека видеть корабли противника, давать наводку своим лодкам, дожидаться их возвращения с задания, заправлять с воздуха и снабжать — и уходить. Предполагалось даже, что будет специальная спускаемая корзина для этих действий — сам дирижабль мог оставаться очень высоко.
Но если в качестве разведки для наведения лодок их использовали, то вот в качестве дозаправщика — уже нет, насколько я понимаю.
Инфраструктура
Для хранения дирижабля нужен эллинг или причальная башня.
Вывод дирижабля «Московский химик-резинщик» из эллинга 1920-е
Немцы быстро поняли, что просто так дирижабль из эллинга вывести для решения боевых задач довольно сложно, поэтому использовали поворотные эллинги, позволяющие решить проблему бокового ветра.
На причальных башнях всё было хорошо — если не считать того, что те же немцы знатно обломались с русской зимой. Дело в том, что снег просто берёт и сажает дирижабль, если его чем-то не накрыть. Если снега чуть больше пары сантиметров — то заодно ещё и эпически калечит каркас.
С другой стороны, описан случай с R-101, который на причале выдержал ветер 153 км/ч. Это такой, который обычно уносит плохо закреплённые дома.
Для полноценной посадки крупного дирижабля и установки его в стационарную позицию нужна была команда в 300-700 человек.
Мобильная причальная башня
Теперь про то, почему они больше длинные, чем широкие на ретрофото. Тут тоже интересная история — поначалу в конструкции ориентировались на глубоководных рыб, и делали примерно 10 к 1 по длине. Потом начали проводить испытания в аэродинамических трубах и пришли к тому, что меньшее лобовое сопротивление достигается при соотношении 5 к 1.
Поздние дирижабли стали настолько большими, что их начали снабжать интеркомом — сначала акустическим, потом и электрическим.
Гинденбург
36 членов экипажа, 61 пассажир. 15 баллонов с инертным гелием, дирижабль (предположительно) мог удерживать позицию в воздухе при 6-7 пробитых баллонах. Скорость 135 км/ч. Это идеальный пассажирский лайнер люкс-класса. Он был «мостиком» через атлантический океан, использовался для регулярного пассажирского сообщения и был почти «Конкордом» тех лет. По шику. Вот тут в Вики заботливо наковыряны из разных пруфов и перечислены его полёты.
Проблема с Гинденбургом была только в том, что гелий никак не получалось достать, и вместо него решили использовать водород. Водород отличается от гелия тем, что радостно и очень громко жахает. Огромная ёмкость со взрывоопасным газом? Ну, тогда многим это казалось хорошей идеей. Надо было лишь слегка доделать конструкцию и правила, чтобы избежать проблем. Вот как описывает решение похожей проблемы Петр Павлович Ионов в книге «Дирижабли и их военное применение» (Государственное военное издательство, 1937, кстати, очень рекомендую как источник пруфов):
«Для предупреждения воспламенения горючего (газолин) кабины, в которых оно помещается, имеют специальное оборудование. Весь дирижабль вентилируется во избежание скапливания паров газолина, а электрическая проводка специально обеспечена от возможности коротких замыканий. Уменьшена также опасность электрических разрядов во время грозы тем, что все металлические части соединены между собою и могут реагировать, как клетка Фарадея, сильно рассеивая электрический разряд.»
То есть да, на Гинденбурге смонтировали хорошее пожаротушение, всем дали специальную форму, каблуки на обуви экипажа поменяли, чтобы не накапливалась статика от трения об пол, у пассажиров отбирали всё то, что могло стать причиной возгорания. Кроме сигар — их разрешалось курить в специальной изолированной по типу батискафа зоне. Не лишать же сигар благородных донов, правильно?
А тут результат расследования:
Группа ученых из Юго-Западного исследовательского института в городе Сан-Антонио в штате Техас сделала вывод, что возгорание на борту дирижабля, который вскоре после трагедии стали называть «Нацистским Титаником», произошло из-за статического электричества, которое возникло между наружной оболочкой дирижабля и каркасом в результате грозы. В это же время по неизвестной причине произошла утечка газа (вероятно, был поврежден один из баллонов с водородом) и газ проник в вентиляционные шахты.
Во время заземления посадочных канатов из-за разницы потенциалов между частями наружной оболочки и каркасом возникла искра, и воздухо-водородная смесь на борту дирижабля воспламенилась. Ранее немецкими и американскими учеными уже выдвигались версии об утечке газа, однако существовали разногласия в отношении того, что привело к его воспламенению.
Источник.
В результате погибли 13 пассажиров и 22 члена экипажа. Ещё сгорел один из наземных рабочих.
За посадкой наблюдали очень многие, поэтому есть видео. Это стабилизированная версия пары плёнок, сам момент горения примерно на 26-й секунде:
Надо сказать, что тогда на такие фото и видео реагировали совершенно иначе, чем сегодня. Публика не была приучена к таким зрелищам, и это вызывало неподдельный ужас. Естественно, получилась очень пугающая история, особенно с точки зрения продаж билетов в самый безопасный вид трансатлантического транспорта. И вот примерно так кончилась эра пассажирских дирижаблей.
Сейчас огромные воздушные шары никто не строит, но применение у этих аппаратов всё же есть. Как я говорил, это отличные «долгоиграющие» дроны. Например, с них можно раздавать интернет.