вторник, 20 августа 2013 г.

Возрождение «Гинденбурга»


6 мая 1937 года на авиабазе Лейкхерст потерпел катастрофу самый большой в мире грузопассажирский дирижабль LZ 129 «Гинденбуро». Эта авария практически в один момент завершила эпоху воздушных гигантов. Но прошло три четверти века - современные технологии вполне могут возродить из пепла пассажирское дирижаблестроение. Тем более, к этому есть все предпосылки.

После LZ 129 был построен еще один пассажирский гигант - LZ 130 Graf Zeppelin II. В момент «самосожжения» «Гинденбурга» он был закончен примерно наполовину, и останавливать строительство было невыгодно экономически (хотя оно было на некоторое время заморожено, пока принимали решение о дальнейших действиях). Из-за задержки «Граф Цеппелин II» совершил свой первый полет лишь в сентябре 1938 года - незадолго до войны, а полтора пода спустя Герман Геринг распорядился уничтожить и дирижабль, и неоконченный каркас следующего великана, и ангары. У Германии были другие проблемы.


С тех пор и по сей день все построенные в мире дирижабли можно смело назвать маленькими. Представьте себе: «Гинденбург» имел 245 м в длину, максимальный диаметр - 41,18 м, объем - 200000 м3. По сравнению с ним даже самый большой самолет, АН-225 «Мрия», кажется цыпленком со своим жалким 84-метровым фюзеляжем. Но размеры LZ были обусловлены необходимостью транспортировать большой груз и, что важно, людей, причем со значительным комфортом. Пассажирский дирижабль можно сравнить с океанским лайнером. Да, самолетом быстрее. Но на лайнере есть индивидуальные каюты, развлекательные салоны, комфортабельные рестораны - все это делает путешествие удовольствием, а не прыжком из одной точки в другую. Это одна из причин возрождающегося сегодня интереса к пассажирским дирижаблям - в мире достаточно обеспеченных людей, готовых предпочесть подобный воздушный лимузин скоростному перелету.

Есть и еще ряд причин - потенциально большая грузоподъемность, нежели у самолетов, экологические показатели. На сегодняшний день самый большой эксплуатируемый дирижабль серии Zeppelin NT насчитывает в длину всего 75 м. К слову, он же является и единственным серийным (изготовлено четыре экземпляра) полужестким дирижаблем в мире -остальные используемые машины не имеют каркаса. Zeppelin NT немного тяжелее воздуха, и часть подъемной силы он берет от векторных винтов, что позволяет отнести его к классу гибридных аппаратов. Другое дело, что это не совсем корректно - гибридными считаются дирижабли, чья подъемная сила разделяется между наполнителем оболочки (гелием) и двигателями в отношении как минимум 60:40.

Но, так или иначе, о жестких дирижаблях (сверхгигант должен быть жестким, чтобы нагрузки передавались на каркас, а внутренняя емкость делилась на независимые полости) речи пока не идет. Хотя, стоп... речь-то как раз идет. Дело, скорее, в реализации.

Концептуальное будущее

Идея статьи о больших дирижаблях появилась, когда мы увидели дизайнерский проект Aether британского студента Мака Байерса. Будучи выпускником факультета транспортного дизайна Хаддерсфилдского университета, Байерс разработал концепт сверхкрупного дирижабля класса люкс с возможностью реализации проекта к 2030 году. Автор признается, что проведенные им математические расчеты - базовые, но теоретически при использовании сверхлегких материалов подобная конструкция жизнеспособна. Aether представляет собой дирижабль длиной около 250 м (поскольку проект дизайнерский, точные параметры определить затруднительно). Основа его внутреннего пространства - просторное двухэтажное лобби в современном стиле open space, к которому примыкает ресторан. Все столики находятся у окон - таким образом, можно обедать, наблюдая за проплывающими под дирижаблем пейзажами. Огромная кухня, большие каюты с двуспальными кроватями, оборудованные по последнему слову техники, панорамные обзоры... В принципе, Байерс разработал «Гинденбург» XXI века.

Но думал ли дизайнер, как будет летать такой дирижабль? Да, думал. Мак опирался на разработки калифорнийской компании Aeroscraft, которая уже благополучно построила и даже подняла в воздух свой первый опытный дирижабль - жесткой конструкции, впервые за много лет. Технология, на которой основан построенный компанией Dragon Dream, называется control of static heaviness (COSH) - «контроль статической массы». Это система переменной плавучести, позволяющая дирижаблю быть тяжелее воздуха в момент посадки (то есть он не требует привязи и может сесть на землю, отключив двигатели) и легче воздуха при полете. Такой результат достигается с помощью специальных емкостей (Helium Pressure Envelopes, HPE , в которых под давлением содержится гелий. В зависимости от необходимости система с высокой скоростью сжимает гелий, делая его тяжелее воздуха и, таким образом, уменьшая подъемную силу дирижабля, либо позволяет ему расширяться, делая дирижабль легче воздуха. Ноу-хау создателей - это как раз энергетические преобразователи, контролирующие степень сжатия гелия и подачу его в HPE-емкости через систему труб и клапанов. Таким образом, Dragon Dream несет на себе восполнимый запас балласта. Длина Dragon Dream - 70 м, а грузоподъемность и вовсе не заявлена (он сугубо экспериментальный), но в случае успешных испытаний инженеры Aeroscraft обещают построить целую линейку различных дирижаблей, крупнейший из которых - 280-метровый гигант ML86X, способный поднимать до 500 т. Расчетная скорость дирижабля - до 185 км/ч.

Так или иначе, уже проверенная в работе технология Aeroscraft и демонстрация первого спустя много лет жесткого дирижабля оставляет надежду на возрождение цеппелинов. На базе COSH можно строить пассажирские машины, подобные Aether, -способные приземляться «на брюхо» и обеспечивать максимальный комфорт пассажиров.

Небесный дворец

Но Aeroscraft - это не единственный жизнеспособный проект сверхбольшого дирижабля. Не менее интересен и SL150 SkyPalace от компании Sky Lifter. Несущая часть (оболочка) дирижабля SL150 - дискообразная, как у российского «Локомоскайнера» («Популярная механика», №3'2010), что значительно упрощает погрузку и движение относительно воздушных потоков. Наполнена оболочка гелием. Но еще больший интерес представляет в данном случае концепция сменных гондол - SL150 может быть грузовым, пассажирским, спасательным - каким угодно.

Гондола дирижабля крепится к оболочке длинной гибкой связью, по которой непосредственно в полете может перемещаться обслуживающий персонал и команда. Именно поэтому к 150-метровому «баллону-тарелке» можно прикрепить разные конфигурации гондол.

На данный момент разработано два типа - грузовая SkyLifter и пассажирская SkyPalace. Последняя представляет собой пятиэтажный цилиндрический павильон диаметром 25 м. Уникальная особенность относительно других конструкций - наличие открытой террасы на крыше гондолы. Существует несколько вариантов загрузки SkyPalace: сугубо транспортная Trekker (600 пассажиров в «самолетных» условиях) и две люксовые - SuperCruiser и Safari, по 60-80 пассажиров в индивидуальных каютах, с двумя этажами развлечений.

Команда SkyLifter уже построила два небольших опытных образца, SL3 Betty и SL18 Vikki, и надеется на начало промышленного производства малых моделей SkyRover SL20 и SL25 для рекламных и наблюдательных целей. А там дело дойдет и до огромных «летающих тарелок».

Куда пропадают проекты

У больших проектов больше шансов на досрочное завершение. Например, прогремевший в 2000 году проект SkyCat с тех пор затих и практически не шевелится. Инженеры SkyCat предлагали построить линейку гибридных дирижаблей для различных нужд, которые сочетали бы качества аэростата и летательного средства тяжелее воздуха. В линейке были представлены дирижабли всевозможных назначений, в том числе и огромная пассажирская яхта SkyLiner, в эконом-конфигурации рассчитанная на 120 пассажиров и на 70 - в люксовом варианте. Уменьшенный тестовый экземпляр, SkyKitten, совершил экспериментальный полет 23 июля 2000 года, а полноразмерную версию обещали построить к 2008-му, но воз и ныне там.

Прочие проекты и вовсе можно отнести к фантастическим, хотя успехи Aeroscraft способны вдохнуть в них новую жизнь. Один из наиболее интересных за последние годы - Manned Cloud («Человеческое облако») парижского дизайнера Жана-Мари Macco  Проект разрабатывался в сотрудничестве с французской аэрокосмической лабораторией Олега; техническая часть его продумана, и при наличии должного финансирования «облако» имеет шансы на реализацию.

Manned Cloud Macco - это огромный отель-дирижабль в виде кита, рассчитанный на 40 человек при персонале в 15. Теоретически он способен произвести трехдневный беспосадочный перелет на скорости до 170 км/ч. Интересная техническая идея, заложенная в 210-метровую машину, заключается в том, что из гондолы на верхнюю часть оболочки прямо через ячеечные внутренние структуры ведет пассажирская лестница, позволяющая гостям отеля подниматься на смотровую площадку. Схожую концепцию чуть раньше развивали создатели воздушного дирижабля-отеля Strato Cruiser, где гондолы не было - все внутренние помещения располагались между ячейками с гелием, прямо внутри каркаса. Другое дело, что Strato Cruiser был сугубо фантастической идеей, не рассчитанной на техническое воплощение.

Подводя итог, можно сказать, что надежда на появление новых пассажирских цеппелинов есть. И технология COSH от Aeroscraft, и гибридные системы, и даже традиционные схемы 1930-х с учетом появления новых материалов и методик расчетов вполне жизнеспособны. В последнее время реализуется целый ряд громких проектов водных круизных лайнеров - почему бы не появиться воздушным? Вряд ли любителей медленного и комфортного полета стало меньше, чем 70 лет назад. Так что новая эра воздушных гигантов грядет.

(c) Тим Скоренко