Необычные дирижабли
Они готовы вернутся в небо, в новом обличие.
Дирижабли - огромные заполненные газом конструкции - появились в начале XX века. В течение нескольких десятилетий все воспринимали их с энтузиазмом и считали практичным и эффективным решением для перевозки с комфортом большого количества людей или перевозки военных грузов. Но в 1930-х случилась трагедия, которая в корне изменила отношение к дирижаблям. Сегодня же, по прошествии почти века дирижабли снова возвращаются на арену, но уже в новом обличье.
Гибель «Гинденбурга» 6 мая 1937 года стала концом эпохи дирижаблей. Вид гигантского немецкого цеппелина, падающего в пламени возле Лейкхерста, Нью-Джерси, испугал людей. Дирижабль сгорел в считанные секунды, погибло 35 из 97 пассажиров, а фотографии и кинохроники жуткого события вызвали шок у людей по всему миру.
Неудивительно, что популярность полетов в массивных конструкциях, заполненных газом, упала до нуля, и индустрия так и не восстановилась. Но мечта о путешествиях в аппаратах легче воздуха не умерла до сих пор. Поэтому правительственные агентства и частные компании продолжают экспериментировать с огромными дирижаблями по сей день.
1. Aeroscraft ML866
В этом дирижабле переплетаются классические и инновационные решения.
Инженеры Aeroscraft Corporation взялись за колоссальную задачу - построить дирижабль с внутренним пространством площадью 465 квадратных метров.
Презентуемый как «летающая яхта», Aeroscraft ML866 в настоящее время пребывает в стадии постройки, и будет завершен в 2020 году. Генеральный директор и главный инженер компании Игорь Пастернак заявил, что размеры дирижабля составят 169 метров в длину и 29 метров в ширину. Для сравнения, размеры «Гинденбурга» составляли 245 метров в длину и 41 метр в ширину, а внутренняя полезная площадь — около 557 квадратных метров.
В баллоны Aeroscraft ML866 будет закачан гелий, а не легковоспламеняющийся водород, который вызвал пожар на «Гинденбурге».
При эксплуатации новый дирижабль сможет достичь крейсерской высоты 3 658 метров и сможет пролететь до 5 000 километров. Заявленная грузоподъемность - 66 тонн.
2. Airlander 10
Невероятно подъемный транспорт.
В настоящее время крупнейший в мире летательный аппарат на гелии является Airlander 10 - спроектированный и изготовленный британской компанией Hybrid Air Vehicles аппарат, который объединяет в себе технологии вертолетов и самолетов. В длину он достигает 92 метра (для сравнения, самый большой пассажирский самолет Airbus A380 длиной всего 71 метр).
Крейсерская высота полета дирижабля составляет 6 100 м, при этом он может находиться в полете до двух недель без каких-либо людей на борту и около пяти дней с экипажем. Airlander 10 может взлетать и приземляться «почти с любой поверхности». Заявленная грузоподъемность - 9 980 килограммов.
Airlander 10 отправился в свой первый полет 17 августа 2016 года, пролетев за 19 минут 10 километров в Бедфордшире, Великобритания. При этом он достиг высоты 152 м.
3. Fireball finder
Отличный универсальный дирижабль.
После того, как 22 апреля 2012 года в калифорнийское побережье врезался прилетевший из космоса «огненный шар размером с микроавтобус», команда ученых поднялась на борт «Цеппелин Эврика» , чтобы совершить круиз по предгорьям гор Сьерра-Невады и найти фрагменты метеорита на земле.
3 мая того же года исследователи из NASA и Института поисков внеземного интеллекта (SETI) поднялись на высоту 300 м на дирижабле, длина которого составляла 75 м (немногим больше самолета Boeing 747). В течение 5-часового полета они искали кратеры, которые могли отмечать места, где врезались в землю куски метеорита.
4. Walrus
Военные по всему миру готовы снова кататься на дирижаблях.
В рамках программы Walrus в Управлении перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) разрабатывается гибридный дирижабль, который будет тяжелее воздуха, а подъемную силу он будет генерировать посредством сочетания аэродинамики, вектора тяги и генерации летучего газа.
Представители DARPA заявили, что эти современные дирижабли предназначены с помощью передовых технологий преодолеть проблемы проектирования, с которыми сталкивались дирижабли в более ранние эпохи.
5. The Falcon Project
Нашумевший проект по строительству дирижаблей подарил миру вот это.
Может ли дирижабль окончательно решить загадку предполагаемого существования неуловимого гуманоида, известного как «Бигфут» или «снежный человек». Операторы проекта Falcon думают, что это возможно.
С этой целью представители проекта Falcon объявили в 2012 году, что они начнут поиск двуногого зверя, запустив развернув дистанционно управляемый наполненный гелием летательный аппарат, чтобы наблюдать с неба за лесами, где якобы видели это существо. Построенный на заказ 14-метровый Aurora Mk II будет охотиться Бигфутом, сканируя ландшафт с помощью антенн и камер с высоким разрешением, которые снимают в разных диапазонах и спектрах.
6. Рыбоподобный дирижабль
Иногда нужно, что-то проверенное временем.
В отличие от цеппелинов, у дирижаблей нет внутренней основы, поддерживающей их «кожу», и они сохраняют свою форму исключительно из-за давления газа, который раздувает их изнутри. Подобная гибкость побудила исследователей начать разрабатывать тип силовой установки, в которой используются искусственные мышцы, чтобы продвигать дирижабль по воздуху, подобно тому, как рыба плывет в воде. Так называемые мышцы - это эластичные полимерные пленки (EAP), которые расширяются и сжимаются при столкновении с электричеством.
7. Zeppelin NT
Было бы странно, если бы эти дирижабли не вернулись.
В 2008 году дизайнерская компания Airship Ventures в Калифорнии приобрела 12-пассажирский цеппелин стоимостью 12 миллионов долларов - Zeppelin NT, построенный немецкой компанией Zeppelin Luftschifftechnik GmbH для использования в экскурсионных целях.
Цеппелины вернулись в небеса Германии в 1997 году, когда был запущен первый прототип Zeppelin NT, а это первый цеппелин, который появится в Калифорнии с 1930-х годов (тогда здесь небеса бороздили воздушные корабли US Navy Macon и USS Akron).
Воздушные корабли Zeppelin NT длиной 75 м значительно короче массивного «Гинденбурга» (245 м). Кроме того, в отличие от «Гинденбурга», современные цеппелины накачаны гелием, который несколько менее летучий, чем водород, но также гораздо менее огнеопасен.
Впрочем, на разработке одних только дирижаблей современные конструкторы не останавливаются. Одной из последних разработок стал автомобиль-тривиллер, который может взмыть в небеса, когда это действительно необходимо.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
необычные дирижабли
История вопроса
Считается что дирижабль, управляемый мускульной силой, был изобретён в XVIII веке французским математиком и дивизионным генералом Жаном Батистом Мари Шарлем Мёнье. Своё развитие дирижабли получили спустя полвека, когда появились паровые, а затем и электрические двигатели, двигатели внутреннего сгорания. Пика развития дирижабли достигли в период между двумя Мировыми войнами, когда появились дирижабли гиганты, типа модели «Граф Цеппелин», способной перевозить до 25 тонн груза на расстояние более 10 000 км.
Дирижабль «Граф Цеппелин»
Ещё большими возможностями обладал дирижабль «Гинденбург», способный перевозить груз массой 100 тонн. К сожалению, именно катастрофа, произошедшая 6 мая 1937 года с «Гинденбургом», ознаменовала закат эры дирижаблей.
Катастрофа дирижабля «Гинденбург»
Главной проблемой дирижаблей того времени было то, что их ёмкости заполнялись взрывоопасным водородом. С учётом того, что гарантировать отсутствие утечки столь летучего и горючего вещества на всём сроке службы не представляется возможным, катастрофа была предопределена.
Технически в 1937 году уже был получен негорючий гелий, однако его выработку в промышленных масштабах смогли освоить только США, которые отказали в его поставках Германии, производившей крупнейшие дирижабли. Существуют и конспирологические теории о том, что катастрофы дирижаблей явились следствием конкуренции с производителями самолётов. Однако наиболее вероятным выглядит то, что на горизонте маячила большая война, при всех преимуществах дирижаблей их «боевые» возможности существенно уступали возможностям самолётов, что и предопределило преимущественное развитие последних. Вкладывать значительные средства в получение дорогого (даже сейчас) гелия в условиях предвоенного времени вряд ли было оправданно.
Возврат к дирижаблям. Проекты стран Запада
Тем не менее, история движется по спирали, и в XXI веке присутствует определённый интерес к возрождению строительства дирижаблей на новом технологическом уровне. Компаниями разработчиками и ВВС рассматривается несколько направлений строительства перспективных дирижаблей. Во-первых, это дирижабли, предназначенные для размещения средств разведки и связи, во-вторых, это транспортные дирижабли-гиганты, способные перевозит сотни тонн грузов на огромные расстояния.
В 2005 году небезызвестное агентство передовых оборонных исследовательских проектов DARPA объявило об открытии программы строительства сверхтяжёлого транспортного дирижабля «Walrus» с грузоподъёмностью от 500 до 1000 тонн и дальностью полёта до 22 тысяч километров.
Концепт военного дирижабля большой грузоподъёмности «Walrus»
В рамках программы создания сверхтяжёлого дирижабля упомянутое агентство DARPA выдало грант в 3 миллиона долларов США компании Lockheed Martin. Субподрядчик компании Lockheed Martin – компания Worldwide Aeros Corp предложила проект дирижабля Aeroscraft. Компания Worldwide Aeros Corp планировала построить дирижабль Aeroscraft в трёх версиях, модель ML866 грузоподъемностью 66 тонн, модель ML868 грузоподъемность 250 тонн и модель ML86X грузоподъемностью 500 тонн.
К сожалению, им удалось создать лишь дирижабль-прототип Dragon Dream длиной в 81 метр и объемом в 17 тысяч кубических метров. В 2015 году обрушилась часть крыши ангара, в котором базировался прототип Dragon Dream, что привело к его разрушению и свёртыванию работ. К слову, компания Worldwide Aeros Corp была основана в 1992 году нынешним генеральным директором и главным инженером Игорем Пастернаком, который приехал в Америку из Украины после развала СССР.
Прототип дирижабля Dragon Dream Aeroscraft компании Worldwide Aeros Corp
Генеральный директор и главный инженер компании Worldwide Aeros Corp Игорь Пастернак (в центре снимка)
Первый полёт дирижабля Dragon Dream
Очевидно, что создание дирижаблей грузоподъёмностью 500-1000 тонн потребует решения огромного количества сложных технических задач. С учётом того, что отрасль дирижаблестроения пребывает в забвении достаточно продолжительное время, на пути к созданию дирижаблей сверхбольшой грузоподъёмности должны быть поэтапно построены образцы меньшей грузоподъёмности.
Одним из реализованных проектов является дирижабль Airlander 10 спроектированный и изготовленный британской компанией Hybrid Air Vehicles. Дирижабль «Airlander 10» является гибридным – использует аэродинамическую подъёмную силу при подъёме и затем находится в воздухе за счёт наполненного гелием объёма. Его длина составляет 92 метра, грузоподъёмность десять тонн. Крейсерская высота полета дирижабля составляет 6 100 м, крейсерская скорость 148 км/ч. Он может находиться в полете до двух недель в беспилотном режиме и около пяти дней с экипажем.
Изначально дирижабль разрабатывался для армии США по программе LEMV для ведения разведки и наблюдения в интересах наземных войск. Однако в 2013 году армия США отказалась от данного дирижабля, предположительно из-за его высокой стоимости. В дальнейшем проект развивался как коммерческий, обновлённая версия дирижабля совершила несколько полётов, однако в 2017 году дирижабль Airlander 10 оторвался от причальной мачты и был полностью разрушен в результате удара о взлётное поле.
Дирижабль Airlander 10
Первый полёт гибридного дирижабля Airlander 10
Американская компания JP Aerosapce разрабатывает стратосферный дирижабль Ascender, предназначенный для запуска космических ракет-носителей, с высоты порядка 50-60 километров. Несмотря на то, что сама концепция вызывает много вопросов, полученные наработки могут быть использованы для создания дирижаблей с более реалистичными сценариями применения, например, используемых в качестве ретрансляторов связи или носителей средств высотной разведки.
Демонстратор технологий Ascender 36, уменьшенная версия полноразмерного стратосферного дирижабля
С высоты 50-60 километров дальность видимости составит почти 1000 км, что позволит осуществлять разведку в глубине территории противника, не нарушая его границ. Указанные высоты вполне досягаемы для аппаратов легче воздуха – в 2009 году исследовательский беспилотный шар BU60-1, разработанный Агентством аэрокосмических исследований Японии, поднялся на высоту 53 километра.
Дирижаблестроение в России
В России основным создателем дирижаблей является холдинг «Авгуръ-РосАэроСистемы». В июне 2015 года президент холдинга Геннадий Верба сообщил, что компания планирует построить боевой дирижабль «Атлант» до конца 2018 года. Предположительная стоимость проекта составляла несколько миллиардов рублей. Семейство дирижаблей «Атлант» должно включать три модификации с грузоподъемностью 16, 60 и 170 тонн, способные работать на высотах до 10 тысяч метров. Военное применение дирижаблей «Атлант» предполагало их использования в качестве элементов системы предупреждения о ракетном нападении. Информацию о создании дирижабля в интересах нужд противоракетной обороны подтвердил советник первого заместителя генерального директора концерна "Радиоэлектронные технологии" (КРЭТ) Владимир Михеев в июле 2015 года.
Концепт дирижабля «Атлант»
Презентация перспективного российского дирижабля «Атлант»
Другой перспективный беспилотный дирижабль, «Беркут», должен быть способен подниматься на высоту 20-23 километра и оставаться в воздухе до полугода. Большая продолжительность полёта должна обеспечиваться за счёт отсутствия экипажа (беспилотный дирижабль) и системе энергоснабжения от солнечных батарей. Основные предполагаемые задачи дирижабля «Беркут» – обеспечение ретрансляции связи и высотная разведка.
Предполагаемые тактико-технические характеристики высотного дирижабля «Беркут»
Дирижабли являются достаточно уязвимой платформой в случае конфликта с высокотехнологичным противником из-за своих огромных размеров и низкой скорости полёта, что, впрочем, никак не приуменьшает их роль как средства предупреждения об атаке низколетящими средствами воздушного нападения (СВН). Легко уязвимыми целями можно считать и любые крупные стационарные объекты, например, такие, как РЛС станций предупреждения о ракетном нападении, что вовсе не повод от них отказываться.
В случае, если разработка дирижаблей грузоподъёмностью 500-1000 тонн будет успешно реализована, они также могут стать важнейшим элементом логистической системы современных вооружённых сил, объединив в себе преимущества транспортных самолётов, вертолётов и кораблей. В этом случае уязвимость платформы может компенсироваться выбором оптимальных маршрутов полёта для избегания столкновения с силами противника.
Дирижабли в локальных конфликтах
Можно предположить, что крайне важную роль дирижабли могут сыграть в локальных конфликтах против противника, не обладающего современными средствами противовоздушной обороны (ПВО).
Одной из глобальных проблем современных ВВС является высокая стоимость не только самолётов и вертолётов, но и высокая стоимость их эксплуатации.
Стоимость лётного часа средств воздушного нападения армии США
В результате локальные войны против боевиков, самым современным вооружением которых могут быть противотанковые управляемые ракеты (ПТУР) и переносные зенитно-ракетные комплексы (ПЗРК), становятся финансово неподъёмными даже для сверхдержав, что подтверждается опытом СССР и США в Афганистане. Можно не сомневаться, что расходы на авиационную поддержку сирийских правительственных войск также влетают России в «копеечку».
Каким образом применение дирижаблей может повлиять на ситуацию? В материале Боевые «Гремлины» ВВС США: возрождение концепции воздушных авианосцев рассматривались концепции американских ВВС по строительству перспективных воздушных авианосцев – носителей беспилотных летательных аппаратов (БПЛА). По проектам агентства DARPA размещение недорогих многоразовых БПЛА на борту транспортных самолётов, бомбардировщиков и тактических самолётов позволит уменьшить вероятность потерь и упростить прорыв ПВО противника. Можно предположить, что такая концепция оправдана и с точки зрения снижения стоимости ведения боевых действий в воздухе/с воздуха.
Тем не менее, в борьбе против нерегулярных формирований, даже применение воздушных авианосцев на базе транспортных самолётов и бомбардировщиков будет весьма затратным. Как было рассмотрено в том же материале, первыми воздушными авианосцами были как раз дирижабли.
Концепция дирижабля-авианосца вполне может быть воссоздана на современном технологическом уровне для решения именно задач в локальных конфликтах.
Предположительно создание дирижабля типа «Атлант» грузоподъёмностью 60 тонн и высотой полёта свыше 5000 метров позволит разработать на его базе дирижабль-носитель с размещением нескольких типов БПЛА малой и средней размерности, а также топлива и вооружения для них из расчёта автономного использования в течение 2-4 недель. Конструкция самих БПЛА должна быть максимально упрощена для снижения их стоимости.
Малый разведывательно-ударный БПЛА «Форпост-М»
Сверхмалый БПЛА со стрелковым оружием и БПЛА средней размерности «Дозор-600»
Количество БПЛА на борту может варьироваться в зависимости от их массогабаритных характеристик. Для БПЛА типа «Форпост-М» оптимальным можно считать количество порядка 12-16 БПЛА, для обеспечения возможности круглосуточного нахождения в воздухе 3-4 БПЛА в трёхсменном варианте или 6-8 в двухсменном. Операторы управления БПЛА, количество которых определяется в соответствие с количеством БПЛА и смен работы, также должны размещаться на борту дирижабля-носителя.
Сценарий применения дирижабля-носителя БПЛА
К примеру, в ходе локального конфликта необходимо захватить контроль над городом, ставшим оплотом боевиков и требующим значительных сил для его захвата правительственными войсками. Прямой штурм может привести к большим потерям среди личного состава, применение боевых самолётов и вертолётов требует значительных финансовых средств. Кроме того, современные истребители плохо приспособлены для поражения разрозненных групп боевиков, а штурмовики типа Су-25 и боевые вертолёты уязвимы для огня противника.
Дирижабль-носитель занимает заданную позицию над городом (или в стороне, на небольшом удалении). Высота полёта свыше пяти километров делает его неуязвимым для средств ПВО, имеющихся у боевиков. Помимо этого, он может быть оснащён средством противодействия атакам ПЗРК, типа «Президент-С».
Презентация системы «Президент-С»
После выхода на позицию дирижабль-носитель осуществляет запуск БПЛА на патрулирование. Патрульные БПЛА должны быть оснащены вооружением с минимальной стоимостью – управляемыми и неуправляемыми авиабомбами малого диаметра, неуправляемыми авиационными ракетами, стрелково-гранатомётным вооружением и т.п. Обнаружение противника ведётся как средствами разведки БПЛА, так и средствами разведки дирижабля-носителя, который после обнаружения цели направляет на неё ближайший БПЛА. Дирижабль-носитель осуществляет дежурство в течении двух недель, после чего его сменяет другой дирижабль-носитель.
Основная задача дирижабля-носителя и его авиакрыла – осуществлять постоянное, круглосуточное, изматывающее воздействие на противника. Любая обнаруженная цель должна быть уничтожена в кратчайшее время. Средства радиолокационной и тепловизионной разведки должны обеспечить круглосуточное обнаружение противника, а нахождение дирижабля-носителя вблизи зоны ответственности обеспечит минимальное время реакции.
После нескольких недель непрерывного воздействия можно ожидать что противник будет значительно деморализован и понесёт большие потери в живой силе и вооружении. В случае, если принято решение о наземном штурме, БПЛА с дирижабля-носителя должны оказывать непосредственную авиационную поддержку наземным войскам. Учитывая специфику выполняемых задач, дирижабль-носитель БПЛА должен входить не в состав ВВС, а в состав сухопутных войск, действуя непосредственно в их интересах, что позволит добиться максимального уровня взаимодействия операторов БПЛА и наземных бойцов.
Альтернативное размещение БПЛА на наземной базе потребует или привлечения моделей с большей дальностью полёта, а, следовательно, и с большей стоимостью полёта, или оборудования базы рядом с зоной ответственности, и её обороны. В любом случае будет увеличено время реакции и уменьшены возможности по обнаружению противника.
Как мы видели в вышеприведённой таблице, стоимость полёта среднеразмерного БПЛА типа «Predator» составляет порядка 4000 долларов, стоимость полёта БПЛА малой размерности должна быть сравнима или ниже стоимости полёта лёгкого штурмовика OV-10 Bronco (1000 долларов) из той-же таблицы. Сочетание низкой стоимости полёта БПЛА и низкой стоимости эксплуатации дирижабля, что обычно преподносится их создателями как преимущество этого типа летательных аппаратов, позволит существенно уменьшить совокупные затраты на авиационную поддержку в локальных конфликтах. Потеря БПЛА малой размерности также гораздо менее чувствительна, нежели потеря БПЛА средней размерности, не говоря уже о потере пилотируемых самолётов и вертолётов.
В мирное время дирижабли-носители могут применяться для контроля протяжённых участков государственной границы России, обеспечивая обнаружение, а при необходимости и уничтожение контрабандистов, боевиков или террористических групп. К примеру, зона контроля дирижабля носителя с БПЛА типа «Форпост-М» может составить круг диаметром 300-400 км.
Вывод
История дирижаблей не закончилась трагедией «Гинденбурга». Новые технические решения, новый задачи и вызовы могут помочь небесным гигантам занять свою нишу в небе. Наиболее перспективными направлениями развития дирижаблей можно считать обеспечение разведки и ретрансляции связи, а также доставку массивных крупногабаритных грузов на большие расстояния с возможностью работы на необорудованных площадках. Отдельным направлением развития дирижаблей может стать создание дирижаблей-носителей БПЛА для применения в локальных конфликтах против противника, не оснащённого современными средствами ПВО.
