Что такое дирижабль и для чего он нужен – Что такое дирижабль? История дирижаблестроения :: SYL.ru

Содержание

Что такое дирижабль? История дирижаблестроения :: SYL.ru

Что такое дирижабль? Для чего его изобрели? И что вообще означает это слово?

Небольшое вступление

Человечество на протяжении многих веков стремилось изобрести что-то новое, облегчить себе жизнь, быт, путешествия. На смену лошадям пришли автомобили, огромный интерес для изобретателей и конструкторов представляло небо. Как же и нам научиться летать так, как летают птицы?

Летописи содержат записи о том, что в 1731 году в России была предпринята первая попытка подняться в небо на воздушном шаре, наполненном дымом. Конечно же, она не увенчалась успехом.

И только в 1803 году благодаря французу Андре-Жаку Гарнерену в России состоялся первый полет на воздушном шаре.

После этого энтузиасты в области воздухоплавания стали развивать идею полетов на шаре. Так появились первые задумки будущих дирижаблей. А позднее и они сами.

Немного истории

Слово «дирижабль» - французского происхождения, имеет значение «управляемый», что полностью соответствует действительности.

История дирижаблестроения берет свое начало 24 сентября 1852 года. Именно тогда в небо над Версалем поднялся первый в мире дирижабль – 44-метровый «Жирар I» с паровым двигателем. Он был веретенообразной формы. Его изобрел и сконструировал француз Анри-Жак Жирар, когда-то работавший железнодорожником. Он очень увлекался строительством воздушных шаров, и, создав свой первый дирижабль, отважный изобретатель пролетел на нем со скоростью 10 км/ч над Парижем более 31 километра.

Так и началась эпоха дирижаблей. Веретенообразный баллон заполняли водородом, в движение всю эту замысловатую конструкцию приводил паровой двигатель, который вращал винт. Управлялся дирижабль с помощью руля.

Во второй половине 19 века изобретатель Альберто Сантос-Дюмон вместо парового двигателя поставил двигатель внутреннего сгорания.

Эпоха расцвета огромных дирижаблей. Дирижабль Цеппелина

В начале 20 века в Германии граф Цеппелин и Хуго Эккенер начали пропагандировать пользу и возможности, которые открывали перед людьми управляемые воздухоплавательные конструкции. Они организовали общенациональный сбор и очень скоро собрали сумму, которой с лихвой хватило на разработку и строение нового дирижабля LZ 127 «Граф Цеппелин».

Дирижабль цеппелин имел гигантскую длину - 236,6 метра. Его объем составлял 105000 м³, а диаметр был около 30,5 метра.

18 сентября 1928 года воздушное судно совершило свой первый пробный полет, а в августе 1929 года уже первый кругосветный. Перелет занял всего 20 суток, скорость дирижабля при этом составляла 115 км/ч. Этот полет, в первую очередь, был совершен с целью продемонстрировать возможности жестких дирижаблей, а также для проведения метеорологических наблюдений.

В 1930 году дирижабль цеппелин прилетал в Москву, а в 1931 совершил разведывательный полет над советской Арктикой, сделав подробные аэрофотоснимки.

За всю свою жизнь это воздушное судно произвело 590 перелетов в различные страны и континенты.

Гигантский дирижабль «Гинденбург»

В 1936 году в Германии построили самый большой во всем мире дирижабль. Он имел длину в 245 метров и диаметр 41,2 метра. Поднимал в воздух до ста тонн полезного груза, мог развивать скорость до 135 км/ч. Конструкция немецкого дирижабля включала в себя ресторан, кухню, душевые кабинки, специально отведенную комнату для курения и пару больших прогулочных галерей.

Первый полет был совершен в 1936 году. Затем, после нескольких удачных пробных и рекламных полетов, немецкий дирижабль стал выполнять коммерческие рейсы. Такие средства передвижения вошли в моду, билеты очень быстро раскупались, и популярность воздушных кораблей продолжала расти.

В общей сложности, за время своего существования дирижабль успел совершить 63 перелета.

Крушение

3 мая 1937 года «Гинденбург» отправился в США. На борту судна находилось 97 человек. Дирижабль покинул Германию около восьми часов вечера, благополучно долетел до Манхэттена и полетел дальше, к авиабазе, добравшись туда в четыре часа дня. Через пару часов после получения разрешения на посадку дирижабль «Гинденбург» сбросил причальные канаты. А через несколько минут произошло возгорание. Всего за 34 секунды судно сгорело дотла и упало, жертвами авиакатастрофы стало 35 человек.

Дирижабль «Акрон»

В ноябре 1931 года в городе Акроне построили одноименный дирижабль. Он был 239,3 метра в длину и 44,6 метра в диаметре. Разрабатывался и строился преимущественно как судно для военных целей, как дирижабль-авианосец.

Конструкция судна включала в себя большой ангар, который мог вместить до пяти одноместных самолетов. Кабина дирижабля, каркас и корпус были очень прочными, состояли из многочисленных профилей, переборок и трех килей.

«Акрон» участвовал в нескольких учениях и, несмотря на свою недолгую жизнь, успел совершить несколько испытательных перелетов.

В 1933 году отправился в свой последний полет. Крушение дирижабль потерпел в Атлантическом океане. Жертвами стали 73 из 76 человек, находящихся на борту.

Дирижабль R-101

В 1929 году было завершено строительство этого воздушного судна, которое можно отнести к самым большим дирижаблям во всем мире, его длина была 237 метров. Конструкция воздушного судна включала в себя две просторные палубы, около 50 комфортабельных кают как на одного человека, так и на двух, и на четырех. Также была большая столовая, кухни, поместиться на которой могли до 60 человек, туалеты и комната для курения. Пассажиры чаще всего использовали нижнюю палубу, здесь же располагался экипаж и капитан дирижабля.

Полет, состоявшийся в 1930 году, был для дирижабля R-101 последним. В небе над Францией в результате сильного ветра была повреждена обшивка судна и газовый баллон. Посадку дирижабля произвести, конечно же, не удалось, судно врезалось в склон горы и загорелось. Из 56 находившихся на борту пассажиров 48 погибли.

Дирижабль ZPG-3W

Был построен в США в послевоенное время, в 1950 году. Относился к мягким дирижаблям. Был оснащен современным по тем временам оборудованием. Длина этого воздушного судна составляла 121,9 метра. На борту дирижабля были различные локаторы, специальная акустическая и магнитная аппаратура.

Судно конструировали и строили для использования в суровых условиях снегопада, дождя, ветра до 30 м/с и тумана, с продолжительностью полетов до 200 часов.

В 1962 году последний раз поднялся в небо этот дирижабль. Что такое случилось, до сих пор точно непонятно, но произошла большая авария, которая унесла жизни 18 человек.

ZRS-5 «Мэкон»

Построен 11 марта 1933 года. Свой первый полет совершил через месяц после окончания строительства. Осенью этого же года дирижабль был отправлен в первый серьезный полет, через весь континент на авиабазу Саннивейл. Несмотря на неблагоприятные метеоусловия, сильнейший ветер и осадки, судно показало свою надежность, устойчивость и отличную управляемость.

Участвовал в тактических разведывательных учениях, где оказался малопригодным, так как крайне уязвим для зенитной артиллерии с кораблей врага, и для истребителей.

В апреле 1934 года во время серьезного перелета в результате многочисленных попаданий в бури судно было повреждено. Частично починить его удалось еще во время полета, а по прибытии в место назначения был произведен полный ремонт частей, которые деформировались.

В 1935 состоялся последний, 54 полет, в который отправился дирижабль. Что произошло в пути, достоверно известно от выживших членов экипажа. Сильные порывы ветра повредили корпус, судно вышло из равновесия и разбилось.

Дирижабль «Лебоди»

Был сконструирован и построен в 1902 году во Франции. Он относился к разновидности полужестких дирижаблей. Аппарат составлял в длину полных 58 метров и имел максимальный диаметр 9,8 метра.

Мотор этого судна работал на бензине, мог поднять в небо больше 1000 тонн, развивал скорость до 40 км/ч. Наибольшая высота, на которую поднимался "Лебоди" - 1100 метров.

На этом дирижабле можно было путешествовать большую часть года. В определенной степени он удовлетворял своими характеристиками некоторые практические цели, и уже в 1905 году судно было передано военному министерству. В скором времени прошли первые учения, в которых принял участие этот дирижабль. Что такое предстояло делать в военной сфере сравнительно небольшой конструкции "Лебоди"? На этом судне проходили обучения целых команд, а также проводились различные опыты, наблюдения и испытания. Очень скоро военное министерство Франции заказало еще один дирижабль, такого же типа.

Дирижабль Парсеваля

В 1905 году была начата разработка и строение этого воздушного судна. По завершению строительства получился дирижабль жесткого типа, длиной 59 метров и диаметром 9,3 метра. Развивать скорость эта конструкция могла до 12 м/с и была очень мобильна. Дирижабль легко разбирался и для транспортировки требовал всего двух повозок.

Дирижабль "Шютте-Ланц"

Был построен в Германии в 1910 году. Он относился к дирижаблям жесткого типа, имел деревянный каркас и развивал скорость до 20 м/с.

Практически сразу после завершения строительства и первых успешно проведенных пробных полетов дирижабль "Шютте-Ланц" передали в военное министерство для проведения опытов, испытаний и исследовательских полетов.

Дирижабль М-1

Был разработан инженерами военного ведомства Италии. Завершение строительства воздушного судна пришлось на середину 1912 года. Через полгода после этого дирижабль передали в пользование морскому министерству для наблюдательной и исследовательской деятельности.

Длина М-1 составляла 83 метра, а максимальный диаметр был равен 17 метрам. Он обладал высокой грузоподъемностью, устойчивостью и надежностью. В полетах развивал скорость до 70 км/ч.

В скором времени были разработаны еще два дирижабля подобной конструкции: М-2 и М-3.

Дирижабль "Кречет"

Был построен летом 1909 года. Это первый российский дирижабль. Он использовался исключительно для военных целей. Конструкция судна была переделана, включала в себя два двигателя по 50 л/с, которые работали на бензине, и беспроволочный телеграф, действовавший на 500 км. Теоретически с такими характеристиками "Кречет" мог развивать скорость до 43 км/ч и подниматься на высоту до 1500 метров.

Однако в ходе многочисленных испытаний и тестовых проверок установили, что один из двигателей "Кречета" работал некорректно. В итоге было принято решение о покупке других двигателей из Франции, по 100 л/с. После многочисленных поправок и модернизаций, спустя год с момента постройки, в 1910 году "Кречет" полетел. Было произведено 6 испытательных полетов, за это время судно провело в воздухе 4 часа и развивало скорость до 12 м/с.

Вскоре дирижабль был сдан в пользование воздухоплавательной роте № 9, которая находилась в Риге. Капитаном назначили Ковалевского - человека, который был военным воздухоплавателем.

"Кречет" занимает особое место в российской истории конструирования, ведь это была первая настоящая победа русских в дирижаблестроении. А проект этого воздушного судна стал «образцом» для всех последующих дирижаблей, построенных в России.

Дирижабль "Альбатрос"

Построен в 1910 году русскими конструкторами-строителями под руководством Сухоржевского и Голубова. В длину судно получилось ровно 77 метров, в высоту 22, а максимальный диаметр составлял 14,8 метра.

Альбатрос мог развивать скорость до 65 км/ч и подниматься в небо до 2000 метров. Допустимая масса полезного груза на борту - до 3500 тонн.

Оболочку дирижабля решено было выполнить из алюминия. По расчётам инженеров, такое покрытие должно минимизировать нагрев газа солнечными лучами. И, возможно, так бы оно и было, если бы не обнаружившийся брак, который был на полотнах материала, покрывавшего дирижабль. Что такое произошло в процессе строения, до сих пор неясно: левое и правое полотнище были перепутаны. В результате такой ошибки обшивка лопнула и газ вышел.

Начался ремонт "Альбатроса". Оболочка была заменена, все деформированные части тоже. Вскоре дирижабль был оснащен пулеметной установкой и передан в военное пользование.

В 1914-1918 годах "Альбатрос" принимал участие в боевых действиях, его использовали для бомбометания, нанося существенный урон по вражеским укреплениям и позициям.

Дирижабль "Гигант"

Строение этого воздушного судна было завершено в 1914 году. Каркас был обшит французской шелковой прорезиненной тканью. Конструкция "Гиганта" включала с себя двигатели мощностью 200 л/с, спрятанные под специальные капоты для охлаждения. Также судно было оснащено современными по тем временам новинками в электротехнической части.

Так как строительство "Гиганта" пришлось на начало первой Мировой войны, конструкцию собирал военный воздухоплаватель Шабской. Но, к сожалению, лучше она от этого не стала.

В процессе сборки судно несколько раз переделывали, дорабатывали. Строили не по проекту. Вскоре состоялся долгожданный испытательный полет "Гиганта", который пришелся на зиму 1915 года.

При подъеме дирижабль начал сильно прогибаться, через несколько минут сложился пополам и упал. Высота была небольшая, поэтому никто не пострадал.

Вскоре после этого происшествия собрали комиссию, которая признала "Гигант" непригодным для ремонта. Со временем конструкцию разобрали на авиационные нужды России.

Первый дирижабль СССР – "Красная Звезда"

В 1920 году построили первый советский дирижабль. А в 1921 году был совершен первый полет на этом судне. Всего за свою историю "Красная Звезда" выполнила шесть полетов, общая продолжительность которых составила около 16 часов.

После этого дирижабля в СССР были построены несколько других, подобных по конструкции.

Дирижабль «VI Октябрь»

Строительство было завершено в 1923 году, в Петрограде. Судно составляло в длину 39,2 метра, а наибольший диаметр был около 8,2 метров.

Вскоре был совершен первый испытательный полет общей продолжительностью 30 минут. Второй и последний подъем в воздух осуществили через пару дней. Дирижабль поднялся на высоту 900 метров и провел в небе почти 1,5 часа.

Больше судно не эксплуатировалось. Было принято решение о его разборке, так как оболочка была крайне газопроницаема.

Дирижабль "Московский-Химик-Резинщик"

Строительство этого судна с замысловатым названием и аббревиатурой МХР было закончено в 1924 году. Его длина составляла около 45,5 метра, а диаметр был равен 10,5 метрам. Судно поднимало в небо до 900 тонн полезного груза и развивало скорость 62 км/ч.

Первый полет состоялся в 1925 году и продлился чуть больше 2 часов. Судно использовалось и совершало перелеты до 1928 года. За все это время было произведено множество модернизаций и перестроек.

Всего было произведен 21 полет, общая продолжительность составила 43,5 часа.

Дирижабль "Комсомольская Правда"

25 июля 1930 года был построен очередной советский дирижабль. Через месяц после этого судно совершило свой первый пробный полет, пролетев высоко над Москвой. За весь 1930 год воздушное судно "Комсомольская Правда" произвело 30 перелётов, а в следующем году еще 25.

Дирижабль "СССР В-3"

Был построен в 1931 году, вскоре отправлен в первый испытательный полет. Создавался как учебно-агитационное судно, принадлежал к типу мягких дирижаблей. В 1932 году принял участие в торжественном параде, пролетев высоко в небе над Красной Площадью.

Вслед за СССР В-3 была выпущена целая серия подобных конструкций: СССР В-1, В-2,В-4, В-5, В-6.

Эти воздушные судна совершали рейсы в Москву, Ленинград, Харьков, Горький.

На судне В-6 собирались совершать перелеты между Москвой и Свердловском. А дирижабль В-5 создавался исключительно для обучения всем тонкостям воздухоплавания пилотов и наземного персона.

29 сентября 1937 года дирижабль "СССР В-6" отправился в полет, целью которого было достижение нового мирового рекорда по продолжительности времени, проведенного в небе. Во время путешествия судно пролетало над Пензой, Воронежем, Калинином, Курском, Брянском и Новгородом. Дирижабль сталкивался с суровыми погодными условиями, такими как сильные порывы ветра, дождь и туман. Но, несмотря на это, мировой рекорд, поставленный когда-то дирижаблем "Цеппелин", был побит. "СССР В-6" провел в небе 130,5 часов.

В феврале 1938 года "СССР В-6" показал себя как единственный аппарат, способный максимально быстро добраться до полярников, которые терпели бедствие. Тогда дирижабль завис в небе над льдиной, и, сбросив веревки, успешно поднял всех людей на борт.

Дирижабли в СССР являлись перспективным видом воздушного транспорта. На их строение организовывали всенародный сбор. Конструированием и строением этих аппаратов занимались энтузиасты, патриоты, смелые и серьезные люди.

Очень помогли русскому народу дирижабли в годы Великой Отечественной войны. Благодаря этим «воздушным кораблям» наши аэронавты наносили высокоточные и эффективные удары по противнику с воздуха, а также перевозили разные военные установки, водород и продукты помощи.

www.syl.ru

Возвращение дирижаблей | Журнал Популярная Механика

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…

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.

С дирижабля в космос 17 августа 2006 года пилот Станислав Федоров достиг на тепловом дирижабле российского производства «АвгурЪ» AU-35 («Полярный гусь») высоты 8180 метров. 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 лёгких 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 весом до 10−15 килограммов. Одно из предполагаемых направлений использования комплекса «Высокий старт» — запуск геофизических ракет для исследования приполярных областей Северного Ледовитого океана.

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.

Три типа конструкции В дирижаблестроении выделяются три основные типа конструкции: мягкая, жесткая и полужесткая. Практически все современные дирижабли относятся к мягкому типу. В англоязычной литературе их обозначают термином «blimp». Во время Второй мировой войны американская армия активно использовала «блимпы» для наблюдения за прибрежными водами и конвоирования судов. Дирижабли с жестким каркасом часто называют «цеппелинами» в честь изобретателя этой конструкции графа Фридриха фон Цеппелина (1838 — 1917).

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.

Мягкая схема

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.

Полужесткая схема Дирижабли полужёсткого типа отличаются наличием в нижней части оболочки, как правило, металлической фермы, препятствующей деформации оболочки, однако, как и в мягкой конструкции, форма оболочки поддерживается давлением подъемного газа. К полужесткому типу относятся современные немецкие дирижабли «Zeppelin NT», имеющие внутри оболочки поддерживающий каркас из углепластика.

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.

Универсальная машина Многоцелевой дирижабль Au-30 (многоцелевой патрульный дирижабль объемом более 3000 куб. метров) предназначен для выполнения полетов в течение продолжительного времени, в том числе на малой высоте и с малой скоростью. Крейсерсакая скорость 0−90 км/ч // Мощность маршевого двигателя 2х170 л.с. // Максимальная дальность полета 3000 км // Максимальная высота полета 2500 м.

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.

Небесный патруль Двухместный дирижабль АU-12 предназначен для подготовки пилотов воздухоплавателей, патрулирования и визуального контроля автодорог и городских территорий в интересах экологического мониторинга и ГАИ, контроля за чрезвычайными ситуациями и спасательных операций, охраны и наблюдения, рекламных полетов, качественной фото, кино, теле- и видеосъемки в интересах рекламы, телевидения, картографии. 28 ноября 2006 г. впервые в истории Российского воздухоплавания AU-12 был выдан сертификат типа на двухместный дирижабль. Крейсерская скорость 50 — 90 км/ч // Мощность маршевого двигателя 100 л.с. // Максимальная дальность полета 350 км // Максимальная высота полета 1500 м.

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.

«Небесная яхта» ML866 Aeroscraft Интересные проекты дирижаблей нового поколения разрабатываются на североамериканском континенте. Создать «небесную супер-яхту» ML 866 намерена в недалеком корпорация Wordwide Aeros. Этот дирижабль сконструирован по гибридной схеме: в полете около 2/3 веса машины будут компенсироваться архимедовой силы, 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 Wordwide 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.

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.

Грузовой дирижабль JHL-40

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.


Гибель гигантов

История воздушных катастроф с большим количеством жертв берет свое начало в эпохе дирижаблей. Британский дирижабль R101 отправился в свой первый полет в 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 погибли, 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. Оба погибших дирижабля были накачаны взрывоопасным водородом. Гелиевые дирижабли значительно безопаснее.

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.

Дирижабль «Беркут» Внутри оболочки «Беркута» — пять тканых емкостей с гелием. У поверхности земли закачанный в оболочку воздух будет сдавливать емкости, повышая плотность подъемного газа. В стратосфере, когда «Беркут» окажется в окружении разреженного воздуха, воздух из оболочки будет откачан, и емкости под давлением гелия раздуются. В результате плотность его упадет и, соответственно, возрастет архимедова сила, которая будет удерживать аппарат на высоте. «Беркут» разработан в трех модификациях — для высоких широт (HL), для средних широт (ML), для экваториальных широт (ET). Геостационарные характеристики дирижабля позволяют осуществлять функции наблюдения, связи и передачи данных над территорией, площадью более 1 млн км2.

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.

www.popmech.ru

Зачем нужны дирижабли? Текст научной статьи по специальности «Транспорт»

там, где пехота не пройдет и бронепоезд не промчится...

Беседовали: Кирилл ПЛЕТНЕР, Николай ПОРОСКОВ

Фото: Дмитрий Иормановсиий

С чем связан возрастающий интерес к дирижаблям, аэростатам и воздухоплаванию вообще? С этим вопросом мы обратились к одному из руководителей воздухоплавательного центра «Авгуръ» Михаилу Талесникову.

г л

7. 1

г

кя

- Внимание к нашей отрасли действительно растет, - рассказывает Михаил Телесников. - Требуется перевозить грузы в такие районы, где никакие транспортные средства, кроме аэростатических, не помогут. У нас в России 70 процентов территории не обеспечено разумными логистическими схемами: на Севере вечная мерзлота, ни железнодорожных, ни автомобильных путей в достатке нет, некому обслуживать эти дороги, даже если их построить. Да и строительство это обойдется в запредельные суммы.

СТАРЫЕ ДИРИЖАБ

К руслам судоходных рек примыкают довольно маленькие терри- ПИШШЪ НЕ МС тории, связь с которыми можно НЕ БЫЛО ТРАНСП01 поддерживать только с помощью В03ДУХ0ПЛАВАТЕ авиации. Но для самолетов нужны БЫЛИ ТРАНСП0РТН полноценные взлетно-посадочные 0Б0п0иКл БЫЛ полосы, которые в тех местах по- 0Б0Л0икА Был строить практически нереально. ВЗРЫВ00ПАСНЫМ А использование вертолетов обой- СЛ0ЖН0Й БЫЛА П( дется слишком д°рог°. АППАРАТА. ЧТ0БЫ

И тут взгляд обращают на нас, ТЯНУЩУЮ ДИРИЖ

воздухоплавателей. Известно, НЕСК0ЛЬК0 ДЕСЯТ что дирижабли задолго до са- хвлтлпись

молетов и вертолетов летали

через Атлантику, имея каюты, АППАРАТ К МАиТЕ

прогулочные палубы, даже зал в ЧЕТВЕРТЬ ЭйФЕЛ

с роялем. Интерес к воздухопла- в БАЛЛ0Н СПЕЦИА ванию подогревается сегодняш- злклчивлпи Блп|

ними успехами дирижаблестрои-

телей и в России, и за рубежом. НЕСК°лЬК° Т0НН Е

По экономике полета лучше П0СЛЕ ЭТО ПАСС классического дирижабля нет. НА ЗЕМЛЮ. Вполне реализуем трансатлантический перелет или перелет между крупными городами суперэлитных пассажиров, когда на борту будут номера с джакузи. Сегодня все рекорды продолжительности нахождения в воздухе и дальности полета принадлежат дирижаблям.

СТАРЫЕ ДИРИЖАБЛИ ГРУЗЫ ПЕРЕВ0ЗИТЬ НЕ М0ГЛИ. В ИСТ0РИИ НЕ БЫЛ0 ТРАНСП0РТНЫХ В0ЗДУХ0ПЛАВАТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ, БЫЛИ ТРАНСП0РТН0-ПАССАЖИРСКИЕ. ИХ 0Б0Л0ЧКА БЫЛА НАП0ЛНЕНА ВЗРЫВ00ПАСНЫМ В0Д0Р0Д0М. ОЧЕНЬ СЛ0ЖН0Й БЫЛА П0САДКА ТАК0Г0 АППАРАТА. ЧТ0БЫ ПРЕ0Д0ЛЕТЬ СИЛУ, ТЯНУЩУЮ ДИРИЖАБЛЬ В АТМ0СФЕРУ, НЕСК0ЛЬК0 ДЕСЯТК0В ЧЕЛ0ВЕК ХВАТАЛИСЬ ЗА ВЕРЕВКИ И П0ДВ0ДИЛИ АППАРАТ К МАЧТЕ - С00РУЖЕНИЮ В ЧЕТВЕРТЬ ЭЙФЕЛЕВ0Й БАШНИ. В БАЛЛ0Н СПЕЦИАЛЬНЫМ ШЛАНГ0М ЗАКАЧИВАЛИ БАЛЛАСТ, НАПРИМЕР НЕСК0ЛЬК0 Т0НН В0ДЫ. И Т0ЛЬК0 П0СЛЕ ЭТ0Г0 ПАССАЖИРЫ СХ0ДИЛИ НА ЗЕМЛЮ.

Самолет 90 % топлива и ресурса своих аппаратов расходует на то, чтобы себя, груз и пассажиров поднять на высоту, и только 10 % - на прямолинейное движение. У вертолета эта пропорция еще хуже. Дирижабль расходует 10 % ресурса на то, чтобы подняться, 90 % - на передвижение. Он, в отличие от аэродинамических аппаратов, экологичен. Но, конечно, проигрывает им в скорости. Он - как круиз-ный лайнер, только в небе. - Дорого ли обходится строительство дирижабля?

гРУЗЫ - Дирижабль на килограмм кон-

И. В ИСТ0РИИ струкции обходится значительно

дешевле любой другой авиацион-ЫХ ной техники. И в 16-тонном аппа-

НЫХ СРЕДСТВ, рате тысячи квадратных метров по-АССАЖИРСКИЕ. лезной площади. 1АП0ЛНЕНА - Расскажите про ваш проект «Ат-

10Р0Д0М ОЧЕНЬ лант». Какова энерговооруженность ДКА ТАК0г0 аппарата такого типа?

Е0Д0ЛЕ1Ъ СИЛУ, - ^АНТ^ наШ успеишбый пЭро-ект АТЛАНТ - не дирижабль. Это

№ В АТМ0СфЕРУ, аббревиатура от «аэростатический

В ЧЕЛ0ВЕК транспортный летательный аппарат

КИ И П0ДВ0ДИЛИ нового типа». У нас есть права на этот

00РУЖЕНИЮ товарный знак. Энерговооружен-0й БАшНИ. ность его относительно мала, есть

0й БАшНИ. ограничение по ветрам, у аппарата

ЫМ шЛАНг0М относительно небольшая скорость. ¡Т, НАПРИМЕР - Можно ли вылечить аппарат

,Ы. И Т0ЛЬК0 от этих «болезней»?

1ИРЫ СХ0ДИЛИ - Мы нашли такие решения. Если дирижабли на 90 % используют архимедову силу, то у АТЛАНТа в различных режимах полета больше используется аэродинамическая сила (корпус аппарата -по сути, летающее крыло), а также вертолетная тяга. АТЛАНТ при максимальной загрузке может взлетать и садиться вертикально с любых площа-

Воздушно-космическая сфера №2(87) сентябрь 2016 91

Ж

док. Это комбинированное воздушное судно, использующее все виды подъемной силы.

Но ключевой элемент АТЛАНТа - система активной балластировки (САБ). В жестком корпусе находятся емкости с подъемным газом - гелием. Перед приземлением включаются компрессоры, которые сжимают гелий, его подъемная сила в результате падает. Сжимаясь, гелий освобождает пространство, которое заполняется воздухом, который в несколько раз тяжелее гелия. Воздух и позволяет балластироваться. С помощью САБ мы решили две другие проблемы: наземной команды и инфраструктуры дирижабледрома. Уже работает демонстрационный образец САБ. Он позволяет аппарату за полчаса стать тяжелее на 10 тонн.

Благодаря своей форме и жесткому корпусу АТЛАНТ при любом направлении ветра прижимается к земле. Значит, не нужна наземная команда. Этот аппарат сам себе ангар. Кроме того, он может крепиться на земле.

- Насколько выгоднее доверять перевозки такому аппарату, чем, скажем, самолету или вертолету? В чем его экономичность?

- Стоимость тонно-километра при перевозке между двумя аэропортами сравнима с тем же параметром грузовых лайнеров, но мы работаем с неподготовленных площадок, поэтому перевоз-

ки аэростатическим аппаратом обходятся дешевле, чем, скажем, вертолетами. Чем больший груз везет аэростатический аппарат, тем перевозка килограмма этого груза обходится дешевле. Сегодня мы говорим о грузе в 16 тонн, в ближайшей перспективе речь пойдет о 6о тоннах, потом о 2оо тоннах, а наши дети, думаю, будут строить «тысячетонники».

Спрос на такие аппараты уже сейчас колоссальный. У нас в стране идет не развитие территорий, а стагнация. То же самое - в бразильской сельве, в Канаде, Северной Америке. Дороги там строить и содержать дорого. Японские геологи разрабатывают только очень крупные месторождения, поскольку надо строить дороги, жилье, а маленькое месторождение этих затрат не окупит.

В мире уже давно думают о создании такой машины, как АТЛАНТ. Наш рынок - это десятки и сотни тонно-километров ежегодно. Сейчас в географию рынка добавляется Арктический регион, где развертываются воинские формирования.

- Как можно использовать аэростатические аппараты в оборонных целях?

- Для переброски войск, например. Дирижабль может быть ракетоносцем, может носить на себе приборы раннего предупреждения о ракетном нападении. Противник сначала пытается подавить радарные станции. Наземные РЛС, едва они включаются, засекаются противником. Радар на воздухоплавательном средстве может работать, меняя положение и оставаясь невидимым.

- Романтики много в вашем деле?

- Никакой нет. Когда начинали лет 15-20 назад, была. Аппараты, безусловно, красивы. Ощущение полета прекрасное. Однако сейчас главное -экономическая сторона дела, надо вовремя всем выдать зарплату. Во всем нужен расчет - это бизнес, рынок. Бумага, на которой создается проект, наверное, в два раза больше площади самого аппарата.

- Как скоро будет готов АТЛАНТ?

- Мы сейчас на такой стадии проекта, что если профинансировать полностью, то через 2-3 года аппарат будет готов к полету. Нужны инвесторы -пока работаем за собственные средства.

СРОК ОБУЧЕНИЯ ПИЛОТА АЭРОСТАТА В СРЕДНЕМ СОСТАВЛЯЕТ 2-2,5 МЕСЯЦА. ДЛЯ БЕЗОПАСНОГО ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ КВАЛИФИКАЦИЯ АВИАТОРА МОЖЕТ БЫТЬ ОЧЕНЬ СРЕДНЕЙ. ДАЖЕ ЕСЛИ ПИЛОТ СОВЕРШИТ ОШИБКУ НА ВЫСОТЕ 500 МЕТРОВ, У НЕГО ЕСТЬ 10-15 МИНУТ, ЧТОБЫ ЕЕ ИСПРАВИТЬ, В ОТЛИЧИЕ ОТ САМОЛЕТА, ГДЕ ВСЕ РЕШАЮТ МГНОВЕНИЯ.

НОВОСТИ

В России разрабатывают космический бомбардировщик

В России ведутся разработки перспективного гиперзвукового стратегического бомбардировщика, который сможет наносить удары из космоса. Об этом сообщает РИА «Новости» со ссылкой на преподавателя филиала Военной академии Ракетных войск стратегического назначения (РВСН) подполковника Алексея Солодовникова. По словам эксперта, стратегический самолет будет взлетать с обычных аэродромов, патрулировать воздушное пространство, выходить в космос для выполнения поставленных задач и возвращаться обратно на свой аэродром. Особые возможности машины: через выход в космос она сможет за один-два часа достичь любой точки планеты. Солодовников также сообщил, что к 2020 году появится опытный образец двигателя для воздушно-космического бомбардировщика.

«Двигатель получится двухконтурный, то есть он сможет работать как в атмосфере, так и переключаться в космический режим полета без воздуха, и все это на одной установке. На данный момент таких двигателей в России пока нет, в одной силовой установке совмещены два двигателя сразу — самолетный и ракетный», — пояснил разработчик.

Кооперация предприятий, которые будут участвовать в проекте, определится в ходе научно-технического совета, который состоится в конце августа.

Работы начнутся в 2018 году, «но к 2020 году „железка" должна быть рабочей», отметил Алексей Солодовников.

Беспилотник «Сова»

на солнечных батареях завершил

испытания

Прототип первого российского атмосферного спутника на солнечных батареях «Сова» успешно завершил испытания, совершив двухсуточный беспосадочный полет, заявил РИА «Новости» заместитель генерального директора Фонда перспективных исследований Игорь Денисов.

«Летные испытания беспилотного аппарата, оснащенного солнечными панелями и аккумуляторными батареями, полностью подтвердили работоспособность принятых технических решений. Продолжительность экспериментального полета составила 50 часов на высоте до девяти тысяч метров», - сказал Денисов.

По его словам, конечной целью выполнения проекта является экспериментальное подтверждение возможности обеспечения сверхдлительного полета на всех широтах России, в том числе и на широтах выше 66,5 градусов. Проект реализуется Фондом перспективных исследований и компанией «Тайбер» в рамках проекта «Сова». Первый прототип атмосферного спутника имеет девятиметровый размах крыла и предельно легкую конструкцию - 12 килограммов.

«Длительность полета при этом была ограничена не возможностями модели, а исключительно решением руководителя испытаний о достаточности цикла для подтверждения заявленных характеристик. Начало летных испытаний второго прототипа комплекса „Сова" с размахом крыла 28 метров запланировано на сентябрь 2016 года», - добавил Денисов.

Как отметили в фонде, российский атмосферный спутник поможет решить проблемы обеспечения длительного мониторинга в северных широтах, а также удовлетворить растущие телекоммуникационные запросы в различных сферах деятельности.

«Эти функции обычно выполняют космические аппараты, которые имеют высокую стоимость и при этом далеко не в полной мере удовлетворяют решению задач, особенно в части обеспечения реального масштаба времени наблюдения. Беспилотный аппарат на солнечной энергии выполнит эти миссии более эффективно и с меньшими затратами, чем искусственные спутники земли, пилотируемые летательные аппараты либо беспилотники на топливных элементах», - уточнили в фонде.

По материалам РИА «Новости»

ГЛОНАСС наоборот

Для всепогодного наблюдения за движением на земных орбитах специалистами ОКБ МЭИ (входит в состав АО «Российские космические системы») создан корреляционно-фазовый пеленгатор нового поколения «Ритм-М». Он может определять координаты космических объектов с точностью 4-6 угловых секунд. Комплекс упростит орбитальную навигацию, сделав маневры более безопасными.

Сейчас «Ритм-М» обеспечивает управление проходящим государственные испытания спутником дистанционного зондирования Земли «Электро-Л № 2», спутниками системы ретрансляции «Луч» и разгонными блоками «Бриз-М». Принцип работы «Ритм-М» похож на принцип любой современной системы спутниковой навигации, только действует в обратном порядке: для определения координат объекта на орбите его радиосигналы улавливаются на Земле разнесенными в пространстве пятью антеннами, из которых состоит «Ритм-М». С антенн информация передается на пункт управления, где специальное программное обеспечение измеряет относительное время запаздывания принимаемых сигналов и пересчитывает результаты измерений в угловые координаты. Такой метод позволяет получать высочайшую точность измерений и не требует установки на борт космических аппаратов специальных траекторных средств.

Сегодня на орбите Земли более 15 тысяч искусственных объектов, число их быстро увеличивается. Наши спутники работают в целом рое управляемых и неуправ-

ляемых аппаратов, частей ракет и разгонных блоков. Требования к точности управления в таких условиях предъявляются крайне жесткие, ошибка грозит не только потерей аппарата, но и международным скандалом.

Пеленгаторы «Ритм-М» - один из наиболее совершенных инструментов управления, способных обеспечивать высокую точность маневров, безопасность функционирования нескольких космических аппаратов в общей точке стояния, корректировку их орбит и уклонение от космического мусора.

«Ритм-М» всепогоден, не зависит от облачности и светотеневой обстановки, может работать по любому непрерывному радиосигналу, излучаемому разгонными блоками и космическими аппаратами в пределах высот от 200 до 40 000 км. Верхний потолок обусловлен высотой орбит большинства искусственных спутников Земли. Дальность его действия может быть увеличена до 380 000 км - расстояния от Земли до Луны, а частотный диапазон расширен до 18 ГГц.

Сегодня «Ритм-М» работает на территории Центра космической связи ОКБ МЭИ «Медвежьи озера» в Подмосковье. Планируется построить аналогичные системы в городе Железногорск (Красноярский край) и на новом космодроме Восточный, а также в Западном полушарии. Такая конфигурация обеспечит круглосуточное получение координатной и некоординатной информации по российским и иностранным космическим аппаратам, разгонным блокам на всех участках выведения, а также мониторинг орбитально-частотного ресурса.

По материалам пресс-службы АО «Российские космические системы»

Воздушно-космическая сфера №2(87) сентябрь 2016 95

cyberleninka.ru

Пара слов про дирижабли / Habr

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.

  • Во-первых, управление высотой можно делать не только выпуском газа, но и изменением его объёма или температуры. Горячий газ более разрежен, то есть обладает большей подъёмной силой.
  • Во-вторых, можно и нужно взять с собой специальный груз — балласт. И добавить рули глубины.
  • В-третьих, можно на всю эту штуку поставить рули поворота, которые помогут крутиться в воздухе — и получить почти парусник, то есть двигаться уже почти в любую сторону. UPD: уточню, если устройство целиком в однородном потоке, то фокус не пройдёт.
  • Если повесить на получившуюся конструкцию ещё и огромные винты с двигателями, то получится уже не просто воздушный шар или змейковый аэростат, а настоящий дирижабль.

Именно рули поворота и движущие винты делают дирижабль дирижаблем. Цеппелином в русской классификации же называют такой дирижабль, у которого жёсткий каркас (чаще всего они делались из дюраля). То есть да, можно было надуть железную банку из-под газировки размером с площадь города так, что она взлетала. Вообще, конечно, Цепеллин — это фамилия производителя Фердинанда, но название устоялось.


Авария (1916). Здесь видно этот каркас.

Что получается? Получается удивительное летательное средство. Очень большой грузоподъёмности, измеряемой десятками тонн. Очень безопасное в плане посадки — если на высоте что-то откажет, то эта штука просто плавно сядет, а не разобьётся. С хорошим резервированием — можно собрать газ не в одну камеру, а сразу в 5-6 камер. Как быстро обнаружили военные — бесшумное и не светящееся, что делает его идеальным кандидатом в бомбардировщики. Кстати, прихваченных с собой бомб хватит разровнять полгорода, а не квартал-другой.

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.

Гипотетическое.

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.

Представьте, это такая здоровенная летающая крепость. На борт можно взять на два порядка больше бомб, чем на самый большой самолёт-бомбардировщик. Поставить по периметру гондолы пулемётные гнёзда, взять топлива и запасов на месяц — и начать двигаться к цели. Прямо идиллия мира из аниме Last Exile. Особенно как вспомнить концепции расчётов битв «наш дирижабль против вражеского бортом к борту» — тактиками продумывались и абордажи, и прочие прелести, возможно, знакомые вам по уже упомянутому аниме.

Но не сложилось.

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

А потом больше. Кому интересна история воздушных авианосцев — можно посмотреть ещё чуть больше картинок тут, там есть поражающая воображение фотография десанта истребителей с борта большого дирижабля. Как высыпать на город пару тысяч дронов с распознаванием лиц и маленькими зарядами взрывчатки.

Верхней части цепеллинов хватало даже для организации посадочной полосы, как на авианосцах, но о боевой реализации этих планов я не знаю.

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.

На подлодках не было оружия против такой летающей фигни, а у дирижабля были бомбы. Примерно тогда же начали появляться первые управляемые торпеды (по кабелю), которые можно было бы отлично наводить с дирижаблей.

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?

Вот тут куча версий.

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.

Всё, я рассказал про дирижабли )

habr.com

Как построить дирижабль? Что такое дирижабль? Нужны ли они в современном мире?

Дирижабль (от французского diriger - «управлять») – это самодвижущийся летательный аппарат, легче воздуха. О его истории и способах самому построить этот летательный аппарат, мы расскажем далее в статье.

Элементы конструкции

Есть три основных типа дирижаблей: мягкие, полужесткие и жесткие. Все они состоят из четырех основных частей:

  • сигарообразной оболочки или воздушного шара, заполненного газом, плотность которого меньше плотности воздуха;
  • кабины или гондолы, подвешенной под оболочкой, служащей для перевозки экипажа и пассажиров;
  • двигателей, приводящих в движение пропеллеры;
  • горизонтальных и вертикальных рулей, помогающих направлять дирижабль.

Что такое мягкий дирижабль? Это воздушный шар с кабиной, прикрепленной к нему с помощью канатов. Если газ выпустить, то оболочка потеряет свою форму.

Полужесткий дирижабль (фото его приведено в статье) также зависит от внутреннего давления, которое поддерживает его форму, но у него еще есть структурный металлический киль, который проходит в продольном направлении вдоль основания аэростата и поддерживает кабину.

Жесткие дирижабли состоят из легкого каркаса из алюминиевого сплава, покрытого тканью. Герметичными они не являются. Внутри этой структуры находится несколько воздушных шаров, каждый из которых может отдельно заполняться газом. Летательные аппараты данного типа сохраняют свою форму, независимо от степени наполненности баллонов.

Какие газы применяются?

Обычно для подъема дирижаблей используются водород и гелий. Водород является самым легким известным газом и, таким образом, он имеет большую грузоподъемность. Однако он легко воспламеняется, что стало причиной многих фатальных катастроф. Гелий же не такой легкий, но намного безопаснее, так как не горит.

Газосодержащие баллоны ранних дирижаблей изготавливались из хлопковой ткани, пропитанной резиной, которая была, в конечном счете, вытеснена синтетическими тканями, такими как неопрен и лавсан.

История создания

Первый успешный дирижабль был построен в 1852 г. во Франции Анри Гиффардом. Он создал 160-килограммовый паровой двигатель, способный развивать мощность в 3 л. с., которых было достаточно для приведения в движение большого пропеллера со скоростью 110 оборотов в минуту. Для того чтобы поднять вес силовой установки, он заполнил 44-метровый баллон водородом и, стартовав с парижского ипподрома, полетел со скоростью 10 км/ч, преодолев расстояние около 30 км.

В 1872 году немецкий инженер Пауль Хаэнляйн впервые установил и использовал на дирижабле двигатель внутреннего сгорания, топливом для которого служил газ из баллона.

В 1883 году французы Альберт и Гастон Тиссандье первыми успешно управляли аэростатом, который приводился в движение с помощью электрического мотора.

Первый жесткий дирижабль с корпусом из алюминиевого листа был построен в Германии в 1897 году.

Альберто Сантос-Дюмон, уроженец Бразилии, живший в Париже, установил ряд рекордов на серии построенных им с 1898 по 1905 год 14 нежестких дирижаблей с приводом от двигателей внутреннего сгорания.

Граф фон Цеппелин

Самым успешным оператором жестких аэростатов с мотором был немец Фердинанд граф фон Цеппелин, который построил в 1900 г. свой первый дирижабль. Что такое LZ-1? Luftschiff Zeppelin, или воздушное судно Цеппелина, – это технически сложный корабль, длиной 128 м и диаметром 11,6 м, который был сделан из алюминиевого каркаса, состоящего из 24 продольных балок, соединенных 16 поперечными кольцами, и приводился в движение двумя двигателями, мощностью 16 л. с.

Летательный аппарат мог развить скорость до 32 км/ч. Граф продолжал совершенствовать конструкцию во время первой мировой войны, когда многие из его дирижаблей (называемые цеппелинами) использовались для бомбардировки Парижа и Лондона. Летательные аппараты данного типа также применялись союзниками во время Второй мировой войны, в основном, для противолодочного патрулирования.

В 20-е и 30-е годы прошлого века, в Европе и Соединенных Штатах строительство дирижаблей продолжалось. В июле 1919 г. британский летательный аппарат R-34 дважды совершил трансатлантический перелет.

Покорение Северного полюса

В 1926 г. итальянский полужесткий дирижабль (фото приведено в статье) «Норвегия» был успешно использован Роальдом Амундсеном, Линкольном Эллсвортом и генералом Умберто Нобиле для исследования Северного полюса. Следующую экспедицию, уже на другом воздушном корабле, возглавил Умберто Нобиле.

В общей сложности он планировал совершить 5 полетов, но дирижабль, построенный в 1924 г., потерпел крушение в 1928. Операция по возвращению полярных исследователей заняла более 49 дней, в ходе которой погибло 9 спасателей, включая Амундсена.

Как назывался дирижабль 1924 года? Четвертый воздушный транспорт серии N, построенный по проекту и на заводе Умберто Нобиле в Риме, получил название «Италия».

Период расцвета

В 1928 г. немецкий воздухоплаватель Хуго Эккенер построил дирижабль «Граф Цеппелин». До выведения из эксплуатации, девять лет спустя, он совершил 590 рейсов, в том числе 144 трансокеанских переходов. В 1936 г. Германия открыла регулярные трансатлантические пассажирские перевозки на «Гинденбурге».

Несмотря на эти достижения, в конце 1930-х годов дирижабли мира практически перестали выпускаться из-за их высокой стоимости, малой скорости, а также уязвимости от штормовой погоды. Кроме того, череда катастроф, самая известная из которых – взрыв заполненного водородом «Гинденбурга» в 1937 г., в сочетании с достижениями в самолетостроении в 30-х и 40-х гг. сделали данный вид транспорта коммерчески устаревшим.

Прогресс технологии

Газовые баллоны многих ранних дирижаблей делались из так называемой «кожи золотобойца»: коровьи кишки отбивались, а затем растягивались. На создание одного летательного аппарата требовалось двести пятьдесят тысяч коров.

Во время Первой мировой войны Германия и ее союзники прекратили производство колбасных изделий, чтобы было достаточно материала для производства воздушных кораблей, с помощью которых проводились бомбардировки Англии. Достижения в технологии производства ткани, в том числе, благодаря изобретению в 1839 г. вулканизированной резины американским торговцем Чарльзом Гудьиром, вызвало взрыв инноваций в дирижаблестроении. В начале тридцатых годов ВМС США построили два «летающих авианосца» «Акрон» и «Макон», чьи корпуса открывались, выпуская флот самолетов-истребителей F9C Sparrowhawk. Корабли разбились после попадания в шторм, так и не успев доказать свою боеспособность.

Рекорд мира по продолжительности полета был установлен в 1937 г. аэростатом «СССР-В6 Осоавиахим». Летательный аппарат провел в воздухе 130 ч 27 мин. Города, которые посетил за время полета дирижабль – Нижний Новгород, Белозерск, Ростов, Курск, Воронеж, Пенза, Долгопрудный и Новгород.

Закат аэростатов

Затем дирижабли исчезли. Так, 6 мая 1937 года «Гинденбург» взорвался над Лейкхерстом в штате Нью-Джерси – в шаре огня погибли 36 пассажиров и членов экипажа. Трагедия была заснята на кинопленку, и мир увидел, как взорвался немецкий дирижабль.

Что такое водород, и как он опасен, стало понятно всем, а идея, что люди могут комфортно передвигаться под емкостью с этим газом, в одно мгновение стала неприемлемой. В современных летательных аппаратах этого типа используется только гелий, который не воспламеняется. Все более популярными и экономичными становились самолеты, такие как скоростные «летающие лодки» компании Pan American Airways.

Современные инженеры, занимающиеся проектированием летательных аппаратов этого типа, сетуют на то, что до 1999 г., когда был опубликован сборник статей о том, как построить дирижабль под названием «Технология дирижабля», единственным доступным учебником была книга «Проектирование воздушного судна» Чарльза Берджесса, вышедшая в 1927 г.

Современные разработки

В конце концов, дизайнеры дирижаблей отказались от идеи перевозки пассажиров и сосредоточили усилия на грузоперевозках, которые сегодня недостаточно эффективно осуществляются железными дорогами, автомобильным и морским транспортом, и недосягаемы во многих районах.

Набирают обороты несколько первых таких проектов. В семидесятых Уильям Миллер, бывший летчик-истребитель военно-морского флота США, в Нью-Джерси испытал корабль аэродинамической дельтовидной формы под названием Aereon 26. Но средства у Миллера закончились после первого же испытательного полета. Создание прототипа грузового воздушного судна требует огромных капиталовложений, а потенциальных покупателей было недостаточно.

В Германии Cargolifter A. G. дошел до строительства самого большого в мире отдельно стоящего здания длиной более 300 м, в котором компания планировала построить гелиевый полужесткий грузовой дирижабль. Что такое быть пионером в данной области воздухоплавания стало ясно в 2002 году, когда компания, столкнувшись с техническими сложностями и ограниченным финансированием, подала заявление о банкротстве. Ангар, расположенный около Берлина, позже был превращен в самый большой крытый аквапарк в Европе «Тропические острова».

В погоне за первенством

Новое поколение инженеров-конструкторов, некоторые из которых подкреплены значительными правительственными и частными инвестициями, убеждено, что, учитывая доступность новых технологий и новых материалов, общество сможет выиграть от строительства дирижаблей. В марте прошлого года Палата представителей США организовала заседание, посвященное данному виду воздушного транспорта, целью которого было ускорение процесса их развития.

В течение последних лет разработкой дирижаблей занимались аэрокосмические тяжеловесы Boeing и Northrop Grumman. Россия, Бразилия и Китай построили или разрабатывают собственные прототипы. Канада создала проекты нескольких воздушных суден, в том числе «Солнечного корабля», который выглядит как раздутый стелс-бомбардировщик с солнечными батареями, размещенными по всей верхней части заполненных гелием крыльев. Все участвуют в гонке, чтобы стать первыми и монополизировать рынок грузоперевозок, который может измеряться миллиардами долларов. В настоящее время наибольшее внимание привлекают три проекта:

  • английский Airlander 10, компании Hybrid Air Vehicles - на данный момент крупнейший дирижабль в мире;
  • LMH-1, компании «Локхид-Мартин»;
  • Aeroscraft, компании Worldwide Aeros Corp, созданной иммигрантом из Украины Игорем Пастернаком.

Радиоуправляемый аэростат своими руками

Чтобы оценить проблемы, возникающие при строительстве летательных аппаратов данного типа, можно построить дирижабль детский. Его размеры меньше, чем у любой модели, которую можно приобрести, и он обладает лучшим сочетанием стабильности и маневренности.

Для создания миниатюрного дирижабля потребуются следующие материалы:

  • Три миниатюрных мотора весом 2,5 г или меньше.
  • Микроприемник весом до 2 г (например, DelTang Rx33, который, наряду с другими частями, можно приобрести в специализированных онлайн-магазинах, таких как Micron Radio Control, Aether Sciences RC или Plantraco), работающий от одной литий-полимерной ячейки. Следует убедиться в совместимости коннекторов двигателя и приемника, иначе потребуется необходимость в пайке.
  • Совместимый передатчик с тремя или более каналами.
  • LiPo-аккумулятор емкостью 70-140 мАч и подходящее зарядное устройство. Чтобы общий вес не превышал 10 г, потребуется батарея весом до 2,5 г. Большая емкость аккумулятора обеспечит большую длительность полета: при 125 мАч можно легко добиться его продолжительности в 30 мин.
  • Провода, соединяющие аккумулятор с приемником.
  • Три небольших пропеллера.
  • Углеродный стержень (1 мм), длиной 30 см.
  • Кусок депрона 10 х 10 см.
  • Целлофан, скотч, суперклей и ножницы.

Нужно приобрести воздушный шарик из латекса, наполненный гелием. Подойдет стандартный или любой другой, грузоподъемность которого будет не менее 10 г. Для достижения желаемого веса добавляется балласт, который снимается по мере утечки гелия.

Компоненты прикрепляют к стержню с помощью скотча. Передний мотор служит для движения вперед, а задний устанавливается перпендикулярно. Третий двигатель размещается у центра тяжести и направлен вниз. Пропеллер к нему крепится противоположной стороной, чтобы он мог толкать дирижабль вверх. Моторы следует приклеить суперклеем.

Прикрепив хвостовой стабилизатор, можно значительно улучшить передвижение вперед, так как пропеллер подъема придает небольшое вращательное движение, а хвостовой ротор слишком мощный. Его можно сделать их депрона и прикрепить скотчем.

Движение вперед должно компенсироваться небольшим подъемом.

Кроме того, на дирижабль можно установить недорогую камеру, например, используемую в брелоках.

fb.ru

Современный дирижабль. Какими и для чего делают современные высокотехнологичные «Цеппелины»? | Техника и Интернет

«Дирижабли — они как лазеры. Романтичны, и в покое их не оставят». Не знаю, кто и когда сказал эту фразу, но после громкой аварии германского «Гинденбурга» (6 мая 1937 года), авиаконструкторы сосредоточили усилия на создании самолётов и вертолётов. Однако в настоящее время (конец 2013 г.) интерес к дирижаблям не только возрождается, а растёт в геометрической прогрессии. Не из-за романтики. На первый план выходит экономический расчет.

«Дирижабль (от фр. dirigeable — управляемый) — летательный аппарат легче воздуха, представляющий собой комбинацию аэростата двигателем и системы управления ориентацией, благодаря которой дирижабль сможет двигаться в любом направлении независимо от направления воздушных потоков». Википедия.

Ключевых слов в этом определении два:

1. Аэростат, т. е. аппарат легче воздуха. Достоинство: не надо тратить топливо на создание подъёмной силы. Главный недостаток: очень низкая маневренность и трудности «парковки на земле».

2. Независимость от направления воздушных потоков. Достоинство: в отличие от воздушного шара, который летит туда, куда ветер дует, дирижабль летит туда, куда надо. Главный недостаток: очень трудно стабилизировать аппарат в воздушных потоках, поэтому управление дирижаблем сложнее, чем самолётом или вертолётом.

А для чего можно применить этот управляемый воздушный шарик в современном мире? Да… много для чего!

1. Развлечения — от банального катания туристов над городом до создания офф-шорных казино. Так, например, в РФ создавать казино на земле (кроме особых игровых зон) нельзя, а на воде или в воздухе — пожалуйста.

2. Реклама. Яркие надписи и огромные «реплики» рекламируемых предметов — уже вчерашний день в современном дирижаблестроении.

3. Компенсация подъёмной силы, гибрид дирижабля и самолёта. Этакий самолётик с надутыми крыльями. Такое транспортное средство тратит гораздо меньше топлива, чем «классический» самолёт.

4. Наблюдение за большими территориями и воздушным пространством, в том числе и в военных целях. Аппарат может надолго, автономно, не требуя горючего, висеть в воздухе или двигаться потихоньку в нужном направлении. Приборы наблюдения размещаются чаще всего в гондоле, но есть вариант «обвесить» ими бока баллона, а радиоантенну, например, для нужд противовоздушной обороны или высотного радара, даже поместить внутри надуваемого баллона. Кстати, по такой же конструктивной схеме делают и передвижные летающие радиопередатчики.

5. Перевозка больших негабаритных грузов, особенно в малонаселённых областях с неразвитой дорожной инфраструктурой. Слова почти 80-летней давности: «…В мире существует по крайней мере одна страна, где дирижабли могли развиваться и широко с пользой применяться. Это — Советский Союз с его обширной территорией, по большей части равнинной. Здесь, особенно на севере Сибири, огромные расстояния отделяют один населённый пункт от другого. Это осложняет строительство шоссейных и железных дорог. Зато метеорологические условия весьма благоприятны для полётов дирижаблей».

Слова эти сказаны в 1935 г. конструктором дирижаблей Умберто Нобиле. 80 лет прошло, а ничего не изменилось. Может быть, потому, что пока не использовали дирижабли и надо начинать хотя бы сейчас? Тем более что ученые выяснили, что на разных высотах потоки воздуха практически постоянны и дуют в различных направлениях, иногда даже в противоположных. Если сделать карту этих потоков на предполагаемом маршруте, то достаточно выбрать нужную высоту, и «высотный ветер» сам доставит аэростат в нужную точку. Топливо при этом потребуется лишь при наборе высоты, снижении и других манёврах.

Кризис 2008—2009 гг. и резкий подъём цен на топливо подхлестнули транспортное дирижаблестроение. Проекты дирижаблестроения финансируют практически все развитые страны мира. Так, в настоящее время в США проходит испытательные полёты (для получения сертификата лётной годности) транспортная платформа Aeroscraft, производства фирмы Aeros Corporation, наполненная гелием. Платформа предназначена для транспортировки негабаритных грузов массой до 66 тонн. 25% проекта финансирует NASA, видимо, предполагается использовать данную технику в американской космической индустрии. Параллельно готовится к испытаниям грузовая платформа для перевозки 500 тонн груза (финансируется Пентагоном).

В России на аэросалонах Макс с 2005 г. показывают 10-местный дирижабль Au-10, производства «НПО Авгуръ-РосАэроСистемы». Этот дирижабль уже готов к серийному выпуску, и планируется задействовать его на инфраструктурных проектах Сибири и Дальнего Востока.

6. «Стратосферные спутники». Известно, что на высоте 20−22 км воздушный поток относительно невелик и имеет постоянное направление — против вращения Земли. В таких условиях можно легко «подвесить» летательный аппарат в одной геостационарной точке, постоянной относительно поверхности планеты. Дирижабль в этом случае выполняет роль низковисящего спутника, запустить который гораздо легче и дешевле, чем космический аппарат. Питание аппаратуры, размещённой внутри, осуществляется от солнечных батарей, размещённых на «крыше» баллона с газом.

7. «Трамплин» для прыжка в космос. Самое что ни на есть современное использование огромных дирижабельных платформ. Дело в том, что космическая ракета тратит до 90% топлива при преодолении самых нижних слоёв атмосферы. Именно поэтому выгодно строить космодромы ближе к экватору: планета сплюснута у полюсов и топлива для запуска из высоких широт требуется гораздо больше. Выход: поднять платформу для запуска в стратосферу как можно дальше от поверхности. Всё просто: загрузили на верхнюю площадку ракету, накачали оболочку, подняли платформу, запустили ракету, опустили. Подобные проекты сегодня приоритетны во многих странах мира, не имеющих своих космодромов.

Вывод: время дирижаблей ещё не прошло. Оно просто пришло!

shkolazhizni.ru

Зачем нужны дирижабли? Я не понимаю для чего нужны дирижабли.

дешево просто -дешевле чем самолеты и вертолеты-к примеру не все грузы можно по земле доставить и установить

Странные вопросы

Сейчас скорее для туристическо-развлекательных услуг. Они красивые. А раньше были для полётов.

Нужны.. за ними будущее. Практически бесплатные полеты. Дирижабль "Граф Цеппелин" за время своей беспрерывной работы с 1928 по -38 год не имел ни одной аварии. Значит есть потенциал в дирижаблях

Вот здесь очень подробно: <a rel="nofollow" href="http://olymp.as-club.ru/publ/raboty_1_go_tura/gotovye_raboty/est_li_budushhee_u_dirizhablej/6-1-0-1537" target="_blank">http://olymp.as-club.ru/publ/raboty_1_go_tura/gotovye_raboty/est_li_budushhee_u_dirizhablej/6-1-0-1537</a>

touch.otvet.mail.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *