Возвращение цеппелина, часть 1

Alexey Pasechnik написал(а) к All в Feb 08 18:47:34 по местному времени:

From: "Alexey Pasechnik" <a.pas@piter.com>

Возвращение цеппелина (http://www.vokrugsveta.ru/vs/?article_id=6174)

Что бы вы подумали, услышав о заказе на постройку 29 новых паровозов для
европейских железных дорог? А о внезапном повышении спроса на механические
арифмометры? Скажете -- шутка? А между тем немецкая компания Zeppelin начинает
производство новых дирижаблей, призванных заменить междугородние автобусы и
грузовые суда, строительные краны и сотовые ретрансляторы.

Казалось, с развитием авиации дирижабли безвозвратно ушли в историю вместе с
паровыми машинами и ветряными мельницами. Но в последние годы ситуация стала
меняться. Можно утверждать, что крах дирижаблей был обусловлен не столько
техническими проблемами, сколько общественным мнением, особенно укрепившимся в
предубеждении против дирижаблей после катастрофы 'Гинденбурга' в 1937 году.
Между тем еще задолго до того инженеры знали, что для наполнения дирижаблей
следует использовать гелий, но крупные месторождения гелия были в тот момент
обнаружены только в Техасе, а американское правительство не желало поставлять
фашистской Германии стратегическое сырье. (Гелий добывается из природного
газа, но его процентное содержание в газе обычно очень невелико.)

Сыграла свою роль и тихоходность пассажирских дирижаблей. В этом они сильно
проигрывали самолетам, сократившим путешествие через океан с нескольких дней
до десятков часов. Однако современная экономика создает множество новых ниш,
для которых тихоходность транспортного средства не является недостатком. И вот
спустя два века после первого полета и полувека забвения дирижабли вновь
возвращаются в небо.

Реабилитация тихохода

Недавно российский дирижабль Au-12 первым в нашей стране получил сертификат
типа воздушного судна и разрешение на серийное производство. Он рассчитан на
двух человек и способен провести в воздухе до шести часов. Несколько Au-12 уже
заказано правительством Москвы для патрулирования улиц города.

В деле наблюдения за поверхностью Земли дирижабль имеет преимущества как перед
авиацией, так и перед спутниками. В зависимости от решаемой задачи он может
находиться на высоте от сотни метров до десятков километров, охватывая
территорию от городского района до небольшой европейской страны. Причем
наблюдения могут вестись часами и даже днями из неизменного положения, что
недоступно ни авиации, ни спутникам (кроме геостационарных, которые из-за
удаленности имеют низкое разрешение). И при этом дирижабли гораздо дешевле в
эксплуатации.

В условиях всевозрастающей загруженности автомобильных дорог очень
привлекательным выглядит применение дирижаблей для междугородних пассажирских
перевозок. Созданный в Германии Zeppelin NT предназначен для перевозки 12
пассажиров. Он имеет жесткий каркас из углеродного волокна, который при
80-метровой длине летательного аппарата весит всего одну тонну. При
стандартной загрузке Zeppelin NT имеет отрицательную плавучесть -- он на
полтонны тяжелее вытесняемого им воздуха, поэтому взлет обеспечивается за счет
изменения вектора тяги его двигателей. При этом их мощности достаточно для
того, чтобы удерживать аппарат в воздухе при потере до трети гелия из
оболочки. В проекте у компании Zeppelin дирижабль, способный брать на борт до
200 пассажиров.

Большая грузоподъемность такого дирижабля и плавность полета открывают
перспективы использования его в качестве круизного лайнера или
полнофункционального летающего бизнес-центра. На нем можно проводить семинары,
конференции и симпозиумы. Заказчики могут использовать дирижабль и в качестве
частной яхты -- варианты бесконечны.

Сухогруз, госпиталь, пожарный

Большие дирижабли по себестоимости перевозки грузов сравнимы с морским
транспортом -- самым дешевым на сегодняшний день способом перемещения грузов
на большие расстояния. Помимо этого, требования к условиям посадочной площадки
для дирижаблей минимальны. Например, буровую вышку этим транспортом можно
доставить прямо на место ее установки (правда, обыкновенному дирижаблю нужны
'посадочные тормоза', но об этом ниже). Тихоходность дирижабля в таких задачах
не является критическим недостатком. Например, скорость морского судна
составляет не более 50 км/ч, а железная дорога работает еще медленнее из-за
того, что составы сутками простаивают на сортировочных станциях. Особенно
эффективно применение дирижаблей в районах со слаборазвитой транспортной
инфраструктурой: на Крайнем Севере, в Сибири, Африке, Южной Америке.

Принципиальных ограничений на величину перевозимого груза нет. Допустим, у нас
есть дирижабль, поднимающий 100 тонн груза. Соединив его фермой с другим таким
же, мы получаем катамаран, способный поднять 200 тонн. Добавив еще один
корпус, получим тримаран, поднимающий 300 тонн. Конечно, 'соединить фермой' --
дело не минутное, однако из этого примера ясно, что можно придумать компоновку
корабля, способного поднять в воздух и тысячу, и 10 тысяч, и даже 100 тысяч
тонн. В одном из проектов стратосферной исследовательской платформы NASA
предусмотрена постройка дирижабля в форме диска диаметром 15 километров,
способного месяцами оставаться на высоте 30--40 километров. И это не научная
фантастика, как может показаться на первый взгляд, а обоснованный и тщательно
рассчитанный реальный проект.

Компания CargoLifter разрабатывает летающий подъемный кран, способный забирать
грузы на заводе-изготовителе и доставлять их непосредственно на место
строительства за тысячи километров. Дирижабль CL 160 грузоподъемностью 160
тонн построен по полужесткой схеме: надувной корпус и жесткий алюминиевый
киль, несущий основные нагрузки.

К последнему крепятся 16 двигателей, которые обеспечивают дирижаблю повышенную
маневренность, необходимую при выполнении монтажных работ. Компания настолько
уверена в успехе, что уже объявила о планах выпустить в следующем десятилетии
200 подобных судов.

Около десяти лет назад во время сильного наводнения в Мозамбике британские
военные пытались организовать эвакуацию местного населения из труднодоступных
районов; для этого им пришлось разобрать четыре вертолета, погрузить их в
транспортный самолет и снова собрать на месте. К этому времени наводнение
закончилось и необходимость в эвакуации отпала.

Но даже успей спасатели вовремя, то после прибытия на место на вертолетах или
транспортном самолете они, в лучшем случае, сумеют развернуть в районе
бедствия полевой госпиталь, в котором все равно не будет всего спектра
оборудования, какое бывает в стационарных больницах. Тогда как на большом
дирижабле можно оборудовать не просто центр первой помощи, а современный
госпиталь с реанимационным отделением, операционными, стационаром, гостиничным
комплексом для проживания персонала и висящими садами для прогулок
выздоравливающих больных.

Вот другой пример: ежегодные мировые экономические убытки от лесных пожаров
составляют около 16 миллиардов долларов. Обычно крупные пожары тушат с воздуха
с помощью специально оборудованных самолетов и вертолетов. Однако запас воды,
который может доставить самолет, ограничен несколькими десятками тонн.
Вертолет, даже крупный, возьмет на борт еще меньше. А большой дирижабль
способен унести за один вылет десятки железнодорожных цистерн воды (в одной
цистерне -- от 60 до 70 тонн). Опустошительные прошлогодние лесные пожары в
Греции и Калифорнии могли бы быть потушены с помощью подобной техники за
несколько дней.

Dirigeable -- значит 'управляемый'

'На тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу
вытесненной жидкости' -- этот известный закон был сформулирован Архимедом
больше двух тысяч лет назад. Удивительно, но прошло полтора тысячелетия,
прежде чем Торричелли сумел взвесить воздух и распространить закон Архимеда на
газы, и еще полтора столетия понадобилось для появления первого воздушного
шара братьев Монгольфье. Название 'дирижабль' происходит от французского слова
dirigeable -- 'управляемый'. Первую попытку построить подобный аэростат
предпринял Жан Пьер Бланшар уже через год после полетов Монгольфье. В 1785
году он сумел пересечь Ла-Манш на воздушном шаре с машущими крыльями,
приводимыми в действие мускульной силой аэронавта, однако даже слабый
встречный ветер сносил аппарат назад. Попытки снабдить воздушный шар
механическим двигателем предпринимались с начала XIX века, но отсутствие
двигателей, настолько мощных, чтобы противостоять ветру, и одновременно таких
легких, чтобы вся конструкция смогла оторваться от земли, обрекало эти попытки
на неудачу, пока не появились двигатели внутреннего сгорания. Уже после первых
полетов Монгольфье стало очевидно, что использовать водород для наполнения
аэростатов куда эффективнее, чем нагретый воздух. Помимо водорода в аэростатах
и дирижаблях использовался светильный газ -- смесь угарного газа, водорода и
метана. Его было несложно производить в больших количествах путем сухой
перегонки каменного угля. Этот же газ использовался в качестве топлива для
двигателя, что было весьма удобно -- газ можно было брать прямо из оболочки.
Таков был дирижабль Хенлейна, построенный в 1872 году. Двигатель мощностью 5
л. с. позволял дирижаблю развивать скорость до 19 км/ч. Массовое строительство
дирижаблей началось в XX веке и связано в первую очередь с именем Фердинанда
Цеппелина. Крупнейшие дирижабли, построенные его компанией, могли перевозить
до сотни пассажиров со скоростью более 100 км/ч на расстояния более 10 тысяч
километров. Один из крупнейших дирижаблей -- 'Граф Цеппелин' -- выполнил с
начала пассажирских перевозок в 1928 году 590 безаварийных полетов, в числе
которых кругосветное путешествие, совершенное им за 21 день.

С уважением Алексей Пасечник

--- ifmail v.2.15dev5