ВОЗДУХОПЛАВАНИЕ — ТРАДИЦИИ ПЛЮС ИННОВАЦИИ
В. ГОЛУБЯТНИКОВ, директор ФГУП «Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики».
Воздухоплавание сейчас ассоциируется, как правило, с праздничными шоу или со спортивными состязаниями воздушных шаров с горячим воздухом. Может сложиться впечатление, что использование аппаратов легче воздуха для перевозки пассажиров и грузов ушло безвозвратно. Однако в последнее время аэростаты и дирижабли начинают все успешнее конкурировать с вытеснившими их когда-то самолетами и вертолетами и не только с ними. Сплошь и рядом они оказываются выгоднее, чем железнодорожный и морской транспорт. Новые технологии открывают перед внешне неуклюжими воздушными исполинами новые и интересные перспективы.
В мире существует еще одна, по крайней мере одна страна, где дирижабли могут развиваться и широко с пользой применяться. Это — Россия с ее обширной территорией, по большей части равниной. Здесь, особенно на севере Сибири, огромные расстояния отделяют один населенный пункт от другого. Это усложняет строительство шоссейных и железных дорог. Зато метеорологические условия весьма благоприятны для полетов дирижаблей.
Умберто Нобиле, итальянский конструктор
Первый управляемый летательный аппарат появился в 1852 году, когда французский инженер Анри Жиффар построил наполненный водородом воздушный шар в форме сигары и установил на нем паровую машину, которая вращала пропеллер. Свое изобретение француз назвал дирижаблем, что как раз и переводится с французского как «управляемый».
В начале ХХ века благодаря энтузиазму Фердинанда фон Цеппелина центром дирижабле-строения стала Германия. Он строил гигантские для того времени (длиной до полутораста метров) аппараты на жестком каркасе, а в 1910 году открыл первую линию воздушного пассажирского сообщения. Во время Первой мировой войны немцы использовали «цеппелины» для разведки и для бомбежек позиций противника.
После войны дирижабли перевозили пассажиров из Европы через Атлантику в США. Комфорт на борту не уступал роскоши морских лайнеров, а путешествие длилось намного короче, да и вид за иллюминаторами был захватывающим. Полеты прекратились из-за трагического инцидента 6 мая 1937 года, когда 245-метровый дирижабль «Гинденбург» потерпел катастрофу в Лейкхерсте, штат Нью-Джерси. При швартовке он столкнулся с причальной вышкой, водород вспыхнул, и через секунды горящие обломки рухнули на землю. Погибло 35 человек.
Строительством дирижаблей занимались и в Советском Союзе. В подмосковном Долгопрудном находилась База опытного строительства и эксплуатации дирижаблей (7 декабря 1931 года ее переименовали в «Дирижабле-строй»). Уже 1 мая 1931 года в воздух поднялись построенные здесь дирижабли В-1, В-2 и В-3. Эти три аппарата стали курсировать между Москвой, Ленинградом, Горьким и Харьковом. В том же году по приглашению правительства СССР «Дирижаблестрой» возглавил талантливый итальянский конструктор и легендарный полярник Умберто Нобиле.
Во Второй мировой войне дирижабли не участвовали: слишком уязвимой целью они были для зенитной артиллерии и истребителей. Но пригодились их «собратья» — привязные аэростаты. Их поднимали в воздух на высоту 1000—1500 м, и прочные фалы создавали систему заграждения. Чтобы не зацепиться о привязной трос (а такие случаи бывали), пилотам приходилось летать выше уровня аэростатов, а оттуда поразить цель было труднее.
Война нанесла серьезный удар по мировому дирижаблестроению, его практически полностью вытеснило производство самолетов и вертолетов. Но в 1970-х годах в промышленно развитых государствах поняли, что летательные аппараты легче воздуха смогут решать задачи, недоступные другим транспортным средствам. Сейчас в США в области воздухоплавания работают четыре крупных предприятия, в Германии — два; интенсивно ведутся работы и в Великобритании.
Чем же привлекают современные дирижабли? Прежде всего, большой дальностью и продолжительностью полета со скоростями до 200 км/ч. Например, вертолет может находиться в воздухе не более шести часов, а дирижабль — несколько суток, при этом час его работы, по предварительным оценкам, стоит 4,5 тыс. руб., или в 3 раза меньше, чем у винтокрылой машины. На километр полета дирижабль расходует в 3—5 раз меньше топлива, чем транспортный самолет, и в 10—20 раз меньше, чем вертолет.
Весьма перспективной областью применения дирижабля может стать перевозка крупногабаритных грузов. Сейчас их транспортируют в основном по морю. Но чтобы доставить негабаритный груз, скажем, из Японии в Англию, требуется как минимум 18 суток, а разработанный в Долгопрудненском конструкторском бюро автоматики (ДКБА), как с 1966 года стали называть бывший «Дирижаблестрой», дирижабль типа ДС-3 мог бы справиться с такой задачей за 4 дня. При этом доставка осуществлялась бы «от ворот до ворот», без того, чтобы перевозить «негабариты» в порт и из порта. Еще больше преимуществ у дирижаблей перед железнодорожным транспортом. Чтобы, например, перевезти из Германии в Казахстан по железной дороге многотонную турбину, ее сначала необходимо разобрать, а по прибытии на место снова собрать. Значит, приходится не только нести транспортные расходы, но и оплачивать монтажные работы, отнюдь не малые для сложной техники.
К развитию воздухоплавания проявляет интерес армия. Так, американцы до начала эры космических спутников-шпионов использовали высотные зонды, пролетавшие над территорией СССР, для сбора разведданных (см. «Наука и жизнь № 11, 2006 г.). К 2015 году Пентагон планирует получить в свое распоряжение гигантские воздухоплавательные платформы, которые будут перебрасывать войска и технику в нужную точку земного шара вместо авианосцев и транспортных кораблей. В Великобритании по заказу военных создается аппарат SkyCat-1000 грузоподъемностью 1000 т.
В последние годы существования СССР в нашей стране появились интересные проекты, в частности гибридного воздухоплавательного комплекса «Термоплан». Этот аппарат собирались делать с двумя резервуарами: один, наполненный гелием, должен был поддерживать «на плаву» сам корабль, а другой предназначался для подъема полезного груза, его планировали заполнять горячим воздухом от реактивных двигателей, которые служили также для движения. В середине 1980-х годов инженеры ДКБА трудились над созданием дирижабля нового поколения, однако реформы 1990-х годов вынудили предприятие свернуть эти работы.
Кроме экономических трудностей активному развитию воздухоплавания у нас мешает отсутствие единства среди разработчиков техники. Но теперь есть возможность преодолеть «разброд и шатания». В 2005 году появилась «Концепция развития воздухоплавательной техники и дирижаблей нового поколения в России на период до 2015 года». В ее подготовке приняли участие как будущие потребители (Министерства обороны, транспорта, по чрезвычайным ситуациям и др.), так и создатели аэростатов и дирижаблей (Академия им. Н. Е. Жуковского, МАИ, ДКБА, некоторые коммерческие предприятия). В концепции учтено многое: какие типы аппаратов наиболее востребованы, какие задачи можно решать с помощью аэростатов и дирижаблей, какова потребность обороны и промышленности в продукции дирижаблестроителей и даже размеры финансирования на все предстоящее десятилетие. По мнению экспертов, спросом будут пользоваться мобильные (на базе грузовых автомобилей) и стационарные привязные аэростаты большой продолжительности полета, многоцелевые дирижабли, стратосферные дирижабли и транспортные дирижабли грузоподъемностью до 1000 т.
Мобильные привязные аэростаты интересны в первую очередь военным. На них можно устанавливать радары для обнаружения низколетящих целей, радиорелейную аппаратуру, а также аппаратуру наблюдения в видимом и инфракрасном диапазонах.
Уже существующие стационарные аэростатические комплексы способны поднимать на высоту более 3 км грузы, в частности аппаратуру связи, массой до 1,5 т. Раньше для питания оборудования приходилось поднимать в воздух бортовые аккумуляторы. Сейчас появились легкие и прочные кабели, которые выполняют роль троса и в то же время служат для питания аппаратуры с земли и для передачи информации.
Российские фирмы работают над созданием целого семейства универсальных многоцелевых дирижаблей. После испытаний на соответствие международным стандартам можно будет эти аппараты производить серийно и удовлетворить потребность в них не только государства, но и коммерческих структур.
Еще один интересный тип летательного аппарата — стратосферный дирижабль. Он может стать своеобразной альтернативой геостационарным спутникам Земли. Этот беспилотный аппарат способен по несколько месяцев находиться в автономном полете. В заданном «квадрате» — на 22-километровой высоте — судно удерживается с помощью дистанционного управления с земли. После 3—6 месяцев полета такой «низкоорбитальный спутник» будут опускать на землю, в специальном мобильном эллинге проводить осмотр, ремонт и запускать вновь.
Над воздушным грузовиком-гигантом, способным за один рейс перевозить на тысячи километров по 200, 500, 1000 т, работают инженеры США, Великобритании, Германии. В этих странах им оказывается государственная поддержка. В России ни одно из существующих предприятий воздухоплавательной техники в одиночку подобный проект не «поднимет». Придется кооперироваться, консолидировать усилия, и это тоже отмечено в концепции.
По оценкам авторов документа, потребность государственных структур в воздухоплавательных аппаратах разных типов на ближайшее десятилетие составит 1134 единицы, на львиную долю из которых (904) рассчитывает Министерство обороны. Чтобы выполнить эту программу, нужны инвестиции в размере около 11,5 млрд руб. (вместе с расходами на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы). Впрочем, такая техника наверняка заинтересует нефте- и газодобывающие компании, и дирижаблестроители уверены, что смогут привлечь их средства. Это позволит не только увеличить парк, но и ускорить перспективные разработки, быстрее освоить выпуск новых судов.
Читайте в любое время
