|
Быть или не быть дирижаблю?!
В 1983 г. отмечался 200-летний юбилей первого полета человека на воздушном шаре. С этого полета практически начинается история воздухоплавания. В середине XIX в. появляются управляемые аэростаты, открывшие дорогу воздушному транспорту. И тогда возникло слово "дирижабль" (по французски dirigeable - управляемый), т. е. дирижабль - это управляемый аэростат. Его полет основан на законе Архимеда, согласно которому на тело, погруженное в газ, действует выталкивающая сила, равная весу вытесняемого телом газа. Эта аэростатическая подъемная сила равна разнице веса воздуха, вытесняемого аэростатом, и газа, наполняющего аэростат. Наибольшая аэростатическая подъемная сила возникает при применении в качестве несущего газа водорода. Если значение этой подъемной силы принять за 100%, то при использовании гелия соответственно подъемная сила составит при мерно 93%, природного газа примерно - 60%, воздуха, нагретого до температуры 200° С,-- 45%.
Еще в 1670 г. итальянец Ф. Лан предложил для управ ления воздушным кораблем использовать обыкновенный парус. После полета первого воздушного шара братьев Монгольфье появились различные проекты управляемых аэростатов. Их число резко возросло в XIX в. Первым полетом дирижабля можно считать полет в 1852 г. аппарата, построенного французским механиком-самоучкой Жиффаром. Во время полета его дирижабль двигался в выбранном пилотом направлении со скоростью 11 км/ч, т. е. не подчинялся порывам ветра. Первые дирижабли были крайне беспомощны. Даже слабый ветер был для них серьезным препятствием. Отсутствие мощного и легкого двигателя сдерживало в то время развитие дирижаблестроения. Лишь в конце XIX в. благодаря развитию науки и техники удалось создать ряд интересных воздухоплавательных кораблей - это дирижабли "Франция" и "Германия", и особенно первый жесткий дирижабль LZ-1 конструкции Цеппелина, с именем которого связано целое направление дирижаблестроения. В начале XX в. наблюдается бурное развитие воздухоплавательных аппаратов. Один за другим в таких странах, как Германия, Франция, Италия, Англия, Бельгия, Россия, появляются дирижабли различной конструкции.
В это время гениальный русский ученый К. Э. Циолковский опубликовал работы, в которых дано глубокое научно-техническое обоснование новой конструкции дирижабля с тонкой металлической оболочкой. Диапазон вопросов, рассматриваемых Циолковским, при глубокой проработке был очень широк: от теоретических исследований в области аэро- и термодинамики, прочности и надежности, проектирования дирижаблей до изготовления опытного оборудования, проведения необходимых экспериментальных исследований, разработки технологии изготовления и сборки воздухоплавательных аппаратов. Большинство идей ученого опережали технические возможности того времени. Только в годы Советской власти К. Э. Циолковскому была предоставлена полная возможность реализации его идеи в области воздухоплавания, для этого он получил необходимые средства, а его труды были повсеместно признаны.
В 20-30-е годы XX столетия достижения, полученные на дирижаблях, но многим показателям (дальность и регулярность полетов, грузоподъемность) намного опережали рекорды и достижения, установленные на самолетах. Вот основные вехи в развитии управляемых воздухоплавательных аппаратов довоенного периода:
в 1909 г. дирижабль LZ-4 (разработчик Цеппелин, жесткая конструкция, изготовлен в Германии) совершает 12-часовой беспосадочный полет по Швейцарии;
в 1916 г. построен дирижабль LZ-50 (вместимость оболочки 55 тыс. м3), развивший скорость 100 км/ч, грузоподъемность 32 т;
в 1917 г. корабль жесткой конструкции LZ-59 за 73 ч непрерывного полета покрыл расстояние 6 тыс. км, причем после посадки у него оставалось топлива еще на 50 ч полета;
в 1926 г. произошел успешный полет экспедиции норвежского исследователя Амундсена на дирижабле N-1, построенном в Италии, к Северному полюсу;
в 1929 г. состоялся кругосветный перелет корабля LZ-127 ("Граф Цеппелин"). Путь длиной 35 000 км был преодолен с тремя посадками всего за 12,5 сут;
в 1937 г. советский дирижабль В-6 установил мировой рекорд продолжительности полета, который был равен 130 ч 27 мин.
За время широкой коммерческой эксплуатации дирижаблей было перевезено несколько сот тысяч пассажиров. Опыт постоянной работы дирижабля LZ-127 на линии через Атлантику, а также во время кругосветного перелета показал, что в отличие от самолетов этот корабль не зависит от капризов погоды. На этапе Токио - Лос-Анджелес дирижабль в течение 40 ч шел в условиях сплошного тумана и дождя при полном отсутствии видимости.
Однако наряду с достижениями, показанными дирижаблями, происходит ряд сенсационных катастроф, потрясших мировую общественность и подорвавших веру в возможности воздухоплавательных кораблей. Так, в 1923 г. в Средиземном море исчез при таинственных обстоятельствах французский дирижабль "Диксмюле", погибли все 52 чел., находившиеся на его борту, в том числе несколько высших членов генерального штаба. В 1928 г. терпит аварию корабль "Италия" во главе с Нобиле, посланным в Арктику для розыска Амундсена. В 1930 г. крупнейший английский дирижабль R-101 теряет высоту, сталкивается с лесистым холмом, воспламеняется и сгорает. Погибло 50 чел. Терпят катастрофы крупнейшие американские жесткие дирижабли: "Акрон" в 1933 г. затонул в Атлантическом океане, погибло 73 чел.; "Мекон" в 1935 г. затонул в Тихом океане, погибло 2 чел. Потерпел аварию и лучший советский дирижабль В-6 при столкновении с горой, которая не была указана на штурманской карте, в условиях очень плохой видимости. Но наиболее сенсационной была таинственная гибель крупнейшего в мире дирижабля LZ-129 "Гинденбург", совершающего трансатлантический рейс Германия - США. Длина этого гиганта была примерно четверть километра, вместимость оболочки 200 тыс. м3. Он совершил уже 37 перелетов через Северную и Южную Атлантику, преодолев 300 тыс. км и перевезя примерно 3 тыс. пассажиров. Дирижабль взорвался непосредственно перед швартовкой к причальной мачте, а затем сгорел. Погибло 35 чел., среди спасшихся (на борту находилось 97 чел.) многие получили ожоги и ранения.
Эти катастрофы так потрясли воображение современников, что разговоры об опасности двухсотметровых цеппелинов завершились их полной отставкой. Специалисты объясняют уход дирижабля "со сцены" тем, что этот аппарат появился раньше того времени, когда научно-технический уровень позволил бы ему достичь совершенства и полностью раскрыть все достоинства, присущие этому типу летательных аппаратов. Причины большинства катастроф заключались не в каких-то органически присущих дирижаблям особенностях. Они были следствием недостатка знаний в областях прочности, аэродинамики, метеорологии, материаловедения, конструктивного несовершенства отдельных элементов и систем, ошибок пилотирования. Интерес к дирижаблям также упал из-за неконкурентоспособности их по сравнению с самолетами в области военного применения.
А в это время в небе прочно обосновались тяжелые транспортные самолеты и самые различные вертолеты. О дирижаблях вроде забыли. И вдруг, спустя четыре десятилетия, о них серьезно заговорили, и не только заговорили - проектируют и строят воздухоплавательные аппараты - дирижабли нового поколения. Чем же объясняется "ренессанс" в области создания дирижаблей?
Оказывается, для современных самолетов-гигантов вроде американского С-5А грузоподъемностью 120 т необходимы огромные аэродромы с дорогостоящими взлетно-посадочными полосами большой длины. Создать такие аэродромы в осваиваемых труднодоступных районах чрезвычайно сложно: требуются большие капиталовложения, но в промышленно развитых районах с большей плотностью населения нет свободных площадей для строительства больших аэродромов. Причем здесь необходимо бороться с шумом авиационных двигателей, суммарная мощность которых на самолетах-тяжеловозах достигает нескольких десятков тысяч киловатт.
Создание вертолетов грузоподъемностью в несколько десятков тонн оказалось задачей чрезвычайно сложной. Для их вертикального взлета требуется большая энерго-вооруженность, а следовательно, и большие расходы топлива, так как у этих аппаратов большая доля мощности энергетической установки тратится на поддержание самой машины в воздухе. Да и дальность полета аппаратов невелика. Как тут не вспомнить цеппелин "Гинденбург", который более сорока лет назад совершал регулярные рейсы через Атлантический океан, имея на борту до 126 т полезного груза.
Вспомнили и о том, что аэростатический принцип создания подъемной силы обеспечивает ряд важнейших достоинств, присущих воздухоплавательным кораблям: это большая грузоподъемность и возможность транспортирования сверхтяжелых и крупногабаритных грузов; большие размеры грузовых отсеков; практически неограниченные дальность и продолжительность полета; возможность осуществления вертикального взлета и посадки; высокий уровень безопасности эксплуатации, в том числе при отказах энергетических установок и систем; возможность загрузки-разгрузки в режиме висения, а также монтажа доставленного груза непосредственно на строительной площадке; ненадобность дорогостоящих аэродромов со взлетно-посадочными полосами большой протяженности; малый расход топлива; незначительное воздействие на окружающую среду; малая зависимость от погодных условий; ненадобность во вспомогательных транспортных средствах (автомобильном, железнодорожном транспорте), т. е. возможность перевозок "от двери до двери", и, наконец, высокий комфорт. Для того чтобы полностью или частично использовать эти преимущества воздухоплавательных кораблей, разработаны многочисленные проекты, и уже построено несколько десятков дирижаблей нового поколения.
Чем же будут отличаться дирижабли нового поколения? Конечно, это не будут неповоротливые пожароопасные мастодонты 30-х годов. Сегодня отпала необходимость использовать взрывоопасный водород как несущий газ.
Его, вероятно, заменит инертный газ гелий, безопасный в пожарном отношении (подъемная сила аппарата при использовании гелия лишь на 7% меньше). Гелий обнаружен во многих месторождениях природного газа, и его добивают в промышленных масштабах. Стоимость этого газа относительно невелика. Возможно применение его в комбинации с горячим воздухом или природным газом.
Используя современные методы расчетов прочности, устойчивости, надежности и управляемости самолетов и вертолетов, отработанные методики их наземных и летных испытаний при разработке дирижаблей, можно создать долговечные конструкции аппарата, безопасные и простые в эксплуатации.
За последние несколько десятилетий разработаны новые высокопрочные алюминиевые сплавы, появилось целое семейство разнообразных композиционных материалов. Например, оболочку дирижабля можно изготовить из материала, представляющего собой слой стеклянных, углеродных или органических волокон, соединенных связующим веществом на основе эпоксидной смолы.
Последние достижения в области склеивания материалов и сварки позволяют создавать оболочки дирижаблей высоких прочности и герметичности. Специалисты считают, что, сочетая подобного рода материалы с металлом, сегодня можно создавать корпуса жестких дирижаблей с массой на 25% ниже, чем у кораблей аналогичных габаритных размеров, созданных в прошлом.
Большие достижения отмечаются и в области создания мягких пленочных материалов для газовместилищ воздушных аппаратов: это кевлар, майлар, дакрон, тедлар и др. Газовая проницаемость современных пленок на порядок ниже, чем материалов, применявшихся на довоенных дирижаблях. Вследствие их применения можно снизить массу отдельных элементов конструкции аппарата на 40-70%.
Достигнутые успехи в области создания авиационных электронных навигационных систем, а также систем связи позволяют создавать подобные системы и для дирижаблей. С помощью бортовых ЭВМ будет возможно автоматически прокладывать оптимальный курс, упростить управление полетом. Бортовая радиолокационная установка позволит избежать столкновения аппарата с препятствиями или другими летательными аппаратами. Все это значительно повышает безопасность воздухоплавательного корабля.
В ответственных частях, узлах и элементах корпуса будут установлены различные датчики, передающие информацию о состоянии элементов в бортовую ЭВМ. Для дистанционного осмотра могут быть использованы телевизионные камеры.
Применение современных газотурбинных двигателей вместо тяжелых поршневых позволит создать более легкую (почти в два раза) и экономичную энергетическую установку, обеспечивающую надежную эксплуатацию дирижабля в любых условиях. На особо крупных дирижаблях в будущем могут быть установлены ядерные установки.
Одним из слабых мест в вопросе широкого использования дирижаблей являются процессы причаливания, взлета и посадки этого аппарата. Специалисты считают, что и эти проблемы могут быть решены: для операций приземления воздушных кораблей можно применять тяжелые тракторы-тягачи. При этом сокращается в 10 раз состав наземной команды. Для посадки и швартовки дирижабля разработана специальная башня с ориентирующейся по ветру поворотной площадкой.
Современный аэростатический аппарат может взлетать и садиться как вертикально, так и посамолетному, с пробегом. Дирижабль нового поколения способен надолго зависать в воздухе, а с него на землю можно спускать платформу с грузами или пассажирами.
Специалисты считают, что дирижабли с большим эффектом смогут найти применение в следующих отраслях хозяйственной деятельности:
энергетики и электрификации (для строительства линий электропередачи, перевозки в собранном виде и установки на электростанциях мощных электрогенераторов, турбин, трансформаторов, транспортировки неделимых сверхтяжелых блоков атомных электростанций);
гражданском и промышленном строительстве (как транспорт для объемного и крупногабаритного строительства, для монтажа крупных блоков, перевозки и монтажа промышленных технологических установок);
нефтяной и газовой промышленности (для транспортирования и установки вышек и другого тяжелого оборудования, перевозки и укладки длинномерных плетей нефте и газопроводов, монтажа переносного разборного поселка для газовиков и нефтяников, транспортирования жидкого и газообразного топлива;
лесном хозяйстве (как лесозаготовительный транспорт, для охраны и борьбы с пожарами, для лесоопыления и освоения труднодоступных лесных массивов Сибири и Дальнего Востока);
рыбном и рыбопромысловом хозяйстве (для выслеживания косяков рыбы, охраны и патрулирования промысловой зоны, доставки улова);
сельском хозяйстве (для внесения удобрений, борьбы с вредителями растений, вывоза скоропортящихся грузов);
морском и речном транспорте (для разгрузки судов вне порта с последующей доставкой к потребителю, ледовой разведки и помощи в проведении судов по Северному морскому пути);
геологии (для перевозки геологических партий со всем комплексом оборудования и механизмов);
как пассажирский и грузовой транспорт (для бездорожных и труднодоступных глубинных районов, для туристических целей в качестве базы отдыха);
для научного и специального применения (астрофи зических и метеорологических исследований, требующих длительного пребывания в воздухе; прогнозирования погоды; подъема научной аппаратуры для исследования атмосферы; изучения мирового океана; очистки водной поверхности от больших разливов нефти; освещения больших площадей с помощью мощных источников света; в качестве топливозаправщика для самолетов; для контроля загрязнения окружающей среды; при спасательных работах; в качестве ретрансляционных центров для телевидения и т. д.).
В связи с очень широким диапазоном областей возможного применения дирижаблей разработаны проекты этих аппаратов различных исполнений и грузоподъемности. Большое внимание уделяется созданию аэростатических транспортно-монтажных летательных аппаратов ("воздушных кранов"). Этой проблемой заняты десятки фирм во многих странах мира. Наряду с дирижаблями нового поколения обычных конструкций практикуют различные варианты аппаратов гибридных типов, в которых, кроме аэростатической подъемной силы корпуса, наполненного газом легче воздуха, несущие поверхности или винты создают дополнительную силу. Сегодня в различных частях света уже эксплуатируют целый ряд дирижаблей, построенных главным образом в 70 -80-е годы в Англии, США, Франции, ФРГ, Канаде, Японии, Австралии. Это небольшие летательные аппараты грузоподъемностью 10 - 25 т, имеющие скорость до 120-140 км/ч. С их помощью отрабатывают новые технические идеи и технологию, приобретают опыт эксплуатации в воздухе и наземного обслуживания.
Американская фирма "Гудиер" построила в 1958- 1960 гг. четыре дирижабля полумягкой системы ZPG-3W длиной 121 м, высотой 35,5 м. Их использовали для целей радиолокации. Эта же фирма выпустила в 1968 - 1969 гг. аппараты "Майфлауэр", "Колумбия" и "Америка". Оболочки дирижаблей изготовлены из двухслойного дакрона. С непреновым покрытием. В качестве несущего газа использован гелий. Вместимость оболочки дирижаблей 5740 м3, длина 58,6 м, высота 15,2 м, грузоподъемность 1,5 т, максимальная скорость 85 км/ч, дальность полета 300 км. В гондоле размещаются пилот и шесть пассажиров. Эти дирижабли применяли в основном для целей рекламы. Также для этой цели предназначен дирижабль "Европа", построенный фирмой "Гудиер" для Англии. Его использовали также для измерения доли содержащихся вредных веществ в воздухе, а также для научно-исследовательских целей.
Фирма WDL (ФРГ) в 1972 г. построила и испытала дирижабль WDL-1 ("Мушкетер"), который по конструкции, характеристикам и назначению подобен аппарату "Европа". Затем фирма построила еще пять дирижаблей типа WDL-1, три из которых были проданы в Англию, Италию, Японию.
Американская фирма "Рэйвн индастриз" построила в 1975 г. оригинальный тяжелый дирижабль "Стар". Мягкая дакроновая оболочка дирижабля заполнена горячим воздухом. Как считают разработчики, это наиболее экономичный способ создания аэростатической подъемной силы аппарата, предназначенного для непродолжительного полета на малой высоте. Вместимость оболочки 3920 м3, длина 36,6 м, максимальный диаметр 14,6 м, грузоподъемность 227 кг, скорость 40 км/ч, время полета 3 ч.
Во Франции был построен дирижабль "Флиппер" с корпусом чечевицеобразной формы. Его грузоподъемность на высоте 500 м 2,3 т. Также были разработаны несколько типов летающих кранов с корпусами такой же формы ("Титан", "Алкион", "Веста"). Они предназначались для транспортирования и монтажа сверхтяжелых грузов массой до 900 т (рис. 33).
В 1979 г. в Англии фирма "Аэроспейс дивелопментс" построила дирижабль АД-500, который в полной мере является дирижаблем нового поколения. Мягкая оболочка из полиэстерной алюминизированной ткани покрыта для повышения герметичности полиуретаном. В конструкции гондолы и хвостового оперения использованы армированные пластические материалы. АД-500 оборудован современной навигационной системой, несущей газ - гелий. Энергетическая установка - два шестицилиндровых двигателя с воздушным охлаждением мощностью по 146 кВт. Полная вместимость оболочки 5130 м3, длина аппарата 50 м, максимальный диаметр 14 м, грузоподъемность 2,5 т, максимальная скорость 115 км/ч, дальность полета более 550 км. Предполагается строительство дирижаблей такого типа грузоподъемностью до 25 т.
![Рис. 33. Проект аппарата 'Титан' чечевицеобразной формы: 1 - оболочка; 2 - металлоконструкции; 3 - фиксирующий канат; 4 - груз](pic/000041.jpg) Рис. 33. Проект аппарата 'Титан' чечевицеобразной формы: 1 - оболочка; 2 - металлоконструкции; 3 - фиксирующий канат; 4 - груз
![Рис. 34. Прототип десятиместного дирижабля 'Скайшип-500'](pic/000042.jpg) Рис. 34. Прототип десятиместного дирижабля 'Скайшип-500'
В 1981 г. совершил первый полет дирижабль "Скайшип-500", построенный фирмой "Эршип индастриз" (рис. 34). После его успешных испытаний фирма построила аппарат "Скайшип-600", который является крупнейшим пассажирским дирижаблем в настоящее время. Конструкция дирижаблей "Скайшип" схожа с аппаратом АД-500. Длина дирижабля "Скайшип-600" 59 м. Он может перевозить 24 пассажира, максимальная скорость 120 км/ч. Поворотные воздушные вентиляторы обеспечивают кораблю высокую маневренность и управляемость на малых скоростях. Аппарат может длительное время зависать в определенной точке. Впервые на дирижабле установлена стекловолоконная система управления фирмы "Маркони". Аппараты типов АД и "Скайшип" могут быть использованы для обслуживания морских нефтепромыслов, спасательных работ, охраны рыболовных зон и лесов, доставки грузов и пассажиров в труднодоступные районы, аэрофотосъемки, воздушной рекламы. Пристальное внимание для использования этих кораблей в военных целях оказывают министерства обороны Великобритании, ВМС- Франции и особенно ВВС США. Для этих целей фирма "Эршип индастриз" совместно с американской "Вестингауз" спроектировала патрульные дирижабли вместимостью 70 тыс. м3, длиной 140 м, грузоподъемностью 40 т. Два турбовинтовых дви гателя приводят во вращение поворотные воздушные вентиляторы, а два дизельных двигателя вращают воздушный винт большого диаметра. Крейсерская скорость до 167 км/ч. Продолжительность полета не менее двух суток. Такой аппарат в гражданском применении может пере возить 200 - 250 пассажиров.
Американская фирма "Пясецки эркрафт" построила гибридный дирижабль "Хэли-стат", вместимость мягкой оболочки 30 тыс. м3, длина 106 м, диаметр 23 м. К оболочке снизу закреплена металлическая ферма, на которой уста новлены четыре вертикальных модуля на базе вертолета "Сикорский SH-34". Для продольного перемещения использованы стандартные самолетные винты. Скорость дирижабля 110 км/ч, вертикальная скорость при старте 30 м/мин. Пилот находится в левом заднем модуле. Управление модулей дистанционное. Груз размещен на внешней подвеске. Для поперечного и продольного управления используют винты вертолетов, изменяя их шаг. Специалисты фирмы считают, что при грузоподъемности 26 т стоимость перевозок на дирижабле будет на 30-40% ниже, чем на вертолете SH-64. Этот аппарат предполагается использовать для разгрузки контейнерных судов и перевозки древесины в горной местности.
Фирма "Пясецки" также разработала проекты аналогичных аппаратов для перевозки более тяжелых грузов, например дирижабль для перевозки и монтажа 35-тонных вышек электропередачи.
Интересна модель гибридного аппарата "Хелитрак", демонстрировавшаяся на авиационной выставке в Ганновере (ФРГ) в 1984 г., построенная американской фирмой "Унсворт транспорт интернациональ". Форма корпуса аппарата в плане - удлиненный элипсоид с оперением самолетного типа и укрепленными на консолях четырьмя несущими винтами от вертолетов фирмы "Белл" или "Боинг". Каркас оболочки, заполненной гелием, выполнен из алюминия. Оболочки изготовлены из многослойного полистирола. На аппарате будет применена система дистанционного управления. Солнечные батареи, установленные на верхней части оболочки, обеспечат 30-40% необходимой мощности для управления аппаратом. Его взлет с грузом на борту происходит, как у самолета. Ожидают, что при грузоподъемности 20 т аппарат будет экономичнее вертолетов на 40%, а при перевозке пассажиров на расстояние свыше 400 км - и самолетов на 25%. К дальнейшей разработке дирижабля привлечены такие крупнейшие зарубежные фирмы, как "Вестингауз", "Порше", "Швейцер".
Американская фирма "Магнус аэроспэйс" с 1983 г. ведет работы но созданию гибридных дирижаблей типа LTA 20-1. Оболочка аппаратов этой фирмы сферической формы. На выносных несущих поверхностях установлены винтовые двигатели, которые, вращаясь вместе с оболочкой вокруг поперечной оси, создают дополнительную аэродинамическую подъемную силу. Успешно испытаны несколько моделей такого аппарата диаметром до 4 м и массой свыше 8 кг. Строится натурный образец дирижабля, вместимость оболочки которой 24 тыс. м , диаметр 35 м, грузоподъемность 15 т. Два турбовинтовых двигателя будут вращать поворотный винт диаметром 11,5 м. Оболочка будет изготовлена из полистирола, покрытого полиуретаном. Высота полета составит 1500 м, крейсерская скорость - 90 км/ч, дальность полета - 300 км, частота вращения оболочки вокруг оси - 8 об/мин. Аппараты предназначены в первую очередь для перевозки древесины. В проектах воздушных дирижаблей-кранов "Циклокрэйн", "Аэрокрэйн" (рис. 35), разрабатываемых в США, также используется аэродинамическая подъемная сила.
Проект жесткого дирижабля будущего с атомной энергетической установкой разработан в Бостонском университете (США). Вместимость газовой оболочки 350 тыс. м3, длина 290 м, максимальный диаметр 52,5 м, несущий газ - гелий. Атомный реактор расположен внутри корпуса. Тепловой поток от реактора подступает к газовой турбине мощностью 2950 кВт и двум турбовентиляторам мощностью 736 кВт. Турбина вращает два соосных вентилятора диаметром 18 м в хвостовой части корабля. Дирижабль сможет перевозить до 150 автомобилей или 400 пассажиров. На его борту предусмотрен кинозал, бассейн, прогулочная палуба, т. е. комфорт такой же, как на лучшем морском лайнере. Специальный самолет, находящийся на дирижабле, сможет доставлять пассажиров на землю без посадки транспортного средства. Крейсерская скорость 150 км/ч, дальность полета практически неограничена.
![Рис. 35. Проект летающего крана 'Аэрокрэйн': 1 - оболочка аппарата; 2 - плоскости; 3 - винт](pic/000043.jpg) Рис. 35. Проект летающего крана 'Аэрокрэйн': 1 - оболочка аппарата; 2 - плоскости; 3 - винт
Аэростатические аппараты могут найти применение и в космосе, например при изучении планет. Во Франции Национальным центром космических исследований разработан проект "Венера-83". В специальном зонде находится сложенный аэростат, упакованный в контейнер. Как только зонд после 110-дневного полета в космосе достигнет атмосферы планеты Венера, аэростат диаметром 8 м будет сброшен над планетой. На высоте 56 км раскроется аппарат с контейнером, где находится оболочка аэростата. Оболочка начнет заполняться гелием, содержащимся в баллонах под давлением. После заполнения оболочки баллоны отбрасываются, а аэростат начинает свой полет в атмосфере Венеры. Предполагается, что время работы аэростата будет в десятки раз больше, чем при использовании аппаратов "тяжелее воздуха".
В 60-х годах в нашей стране создается ряд общественных конструкторских бюро по воздухоплаванию и дирижаблестроению (в Киеве, Ленинграде, Новосибирске, Свердловске). Эти организации разработали ряд интересных проектов дирижаблей.
Так, в Киевском КБ под руководством Р. А. Гохмана был создан проект базового дирижабля Д-1 с жестким корпусом, представляющим собой эллипсоид вращения с осями 84 и 25 м. В нижней части грузового отсека смонтирована грузовая платформа для размещения на ней пассажирских салонов и различных грузов, а также грузоподъемных механизмов. Платформа может опускаться на Землю в режиме висения дирижабля. Дирижабль может перевозить до 80 пассажиров. Несущий газ - гелий. Вместимость оболочки дирижабля 27 тыс. м3, грузоподъемность 14 т, крейсерская скорость 170 км/ч. С грузом 11 т дальность полета дирижабля 1000 км. На базе корабля Д-1 разработан проект дирижабля Д-4 для перевозки грузов массой до 150 т.
В Новосибирском КБ разработан проект дирижабля для перевозки больших количеств природного газа. В оболочке корабля размещены несколько продольных баллонов, заполняемых гелием иод давлением, все остальное пространство заполняется природным газом. Двигатели также будут работать на этом газе. Такой корабль сможет перевозить примерно 100 тыс. м3 природного газа.
Проект корабля для перевозки больших количеств жидкого и газообразного топлив также разработан в Киевском КБ.
Работы по созданию гибридных аэростатических летательных аппаратов вел и Всесоюзный институт Оргэнерг-строй под руководством проф. О. А. Чембровского. В них предполагалось сочетание аэростатической подъемной силы с тягой поворотных воздушных винтов от вертолетов. Эти комбинированные аппараты намечалось использовать для монтажных и строительных работ в энергетической промышленности. Было создано несколько летающих моделей. Такие комбинированные аппараты (вертостаты) смогут перевозить над сплошным бездорожьем тайги и тундры опоры для линии электропередачи, в собранном виде крупногабаритные энергетические агрегаты и строительные конструкции, вывозить из горных и лесных районов многотонные связки деревьев, доставлять самые разнообразные грузы в места, куда нельзя добраться другим транспортом. Себестоимость перевозки 1 т o км груза аппаратами такого типа грузоподъемностью 8 т равна 10 коп., грузоподъемностью 200 т - 2 коп. Доставка грузов вертолетом в 10 раз дороже, в 5 - 6 раз больше у автомобиля-вездехода в Заполярье.
В Московском авиационном институте под руководством члена-корреспондента АН СССР С. М. Егера разработан проект аппарата "Термоплан". В нем часть гелия ввиду его относительной дороговизны заменена горячим воздухом с температурой 150-200° С. У термоплана необычная чечевицеобразная форма. Это не "сигара", а "летающая тарелка" (рис. 36) - диск, внешний диаметр которого 180 м. Такая форма уменьшает силу воздействия бокового ветра в несколько раз, создает дополнительную подъемную силу. Для передвижения аппарата можно использовать двигатель от самолета ТУ-114, причем расход топлива будет в пять раз меньше, чем у самолета. Грузоподъемность таких аппаратов может быть от 150 - 200 до 1500-2000 т для сверхтяжелых дирижаблей. При использовании горячего воздуха автоматически снимается проблема обледенения большого корабля. Такая "тарелка", по мнению разработчиков, сможет передвигаться со скоростью до 200 км/ч и преодолевать расстояние до 5000 км. Если нет условий для мягкой посадки корабля, он зависает в воздухе, и с него спускают грузовые платформы. При наличии площадки для приземления аппарат с помощью "вакуумного" якоря под основанием платформы надежно "врастает" в землю, т. е. этот дирижабль не нужно швартовать к мачте и постоянно поворачивать, как "классическую сигару", по ветру.
![Рис. 36. Проект аппарата 'Термоплан': 1 корпус; 2 - грузовая платформа с вакуумным якорем; 3 - канат для спуска платформы; 4 - руль](pic/000044.jpg) Рис. 36. Проект аппарата 'Термоплан': 1 корпус; 2 - грузовая платформа с вакуумным якорем; 3 - канат для спуска платформы; 4 - руль
По оценке зарубежных специалистов, в настоящее время в мире (без СССР) требуются не менее 1000 дирижаблей и гибридных аппаратов разной грузоподъемности. Эта потребность может быть удовлетворена в первую очередь в большинстве промышленно развитых стран, особенно стран, имеющих значительную территорию. Судя по этим оценкам, наиболее нужны дирижабли грузоподъемностью до 80 т. О необходимости применения дирижаблей нового поколения в нашей стране хорошо сказал Герой Социалистического Труда академик Черский: "Ясно одно: без этих аппаратов освоение Крайнего Севера будет связано с огромными затратами и огромным ущербом".
|
|