Самый большой дирижабль

Дирижабль — летательный аппарат легче воздуха, представляющий собой комбинацию аэростата с винтовым двигателем и рулями, которые позволяют ему двигаться в направлении не зависящем от ветра. Есть что-то величественное в этих машинах, огромных неуклюжих и в то же время плавно парящих над землей.
Все дирижабли делятся на маленькие, большие и очень большие. Если строительство маленького аэростата не составляет особого труда, то постройка большого отнимает огромное количество времени и требует больших затрат на покупку материалов. Но выгоды от обладания такой мощью, оказывается, с лихвой окупают все потраченные на постройку средства.

1 Дирижабль LZ-129 «Гинденбург» 190 000 м.куб


Дирижабль LZ-129 «Гинденбург» — самый большой дирижабль в мире. В 1936 году Германия проявила себя как строитель супер-дирижаблей. Миру был представлен огромный дирижабль LZ-129 «Гинденбург». Его параметры: длина — 248 метров, диаметр 41 метр, грузоподъемность 120 000 кг, а скорость – 135 км в час. Из-за отсутствия необходимого количества гелия, дирижабль наполнили огнеопасным водородом и катастрофа не зставила долго ждать. 6 мая 1937 года на глазах сотен людей «Гинденбург» загорелся и рухнул вниз, погибло 35 человек на борту и один на земле.
Видео: авария дирижабля Гинденбург

2 Дирижабль «Акрон» — 184 000 м.куб


Самый большой в мире наполненными гелием дирижабль. Американские дирижабли-авианосцы «Акрон» и «Мэкон» были способны нести на своем борту по пять самолетов-истребителей. В 1933 году Дирижабль «Акрон» потерпел крушение в Атлантическом океане, в результате которого погибли 73 из находившихся на борту 76 человек.

3 Дирижабль R-101 — 160 000 м.куб


Продолжает воздушную эпопею английский дирижабль «R-101», появившийся над Лондоном в 1929 году. Его длина составила 219, м, а скорость — 113 км/ч. В 1930 году дирижабль потерпел аварию. Неполадки произошли вследствие возгорания водорода, которым был наполнен аэростат.

4 Дирижабль «Граф Цеппелин» — 105 000 метров.куб


Следующим дирижаблем, поднявшимся в воздух, стал «LZ-127», или «Граф Цеппелин», принадлежащий известному в Германии дирижаблестроителю — графу Цапелину, в честь которого и получил свое второе название этот дирижабль. Его длина составляла 237 м, диаметр — 30 метров, скорость 135 км/час, а грузоподъемность — 60 тонн. Этот аэростат в течение 10 лет совершил 143 перелета через Атлантику, в результате чего перевез 13 тысяч 110 пассажиров. Кроме того, в 1929 году он облетел вокруг Земного шара!

5 Дирижабль ZPG-3W — 23648 м.куб


В 1950-х ВМС США получили ZPG-3W — крупнейший мягкий дирижабль в истории. Он был использован для радиолокации. ZPG-3W является редким примером использования внутреннего пространства дирижабля — огромная радиоантенна располагалась внутри гелиевого баллона.

6 Дирижабль «Гигант» — 20 500 м.куб


Следующей страной, борющейся за владычество в «воздушном океане», стала Россия. В 1915 году, в небо над Петроградом взмыл дирижабль «Гигант». В длину он превышал «Spiess» на 1 метр, а его диаметр составлял 17 метров. Правда, со скоростью он подкачал. Она не превышала 58 км/ч. Его надежность также оставляла желать лучшего. Во время первого же полета, этот крупнейший за всю историй царской Руси дирижабль, потерпел аварию.

7 Дирижабль «Норвегия» 19 000 м.куб


Очередным подъемом дирижабля знаменита Италия. Здесь в 1926 году старовал летательный аппарат «Норвегия». Маршрут дирижабля: Рим – Норвегия – Северный полюс – Аляска – Рим. Командовал аппаратом Умберто Нобиле.

8 Дирижабль «СССР-В6» — 18 000 м.куб


В СССР была создана специальная организация «Дирижаблестрой», которая построила и сдала в эксплуатацию более десяти дирижаблей мягкой и полужёсткой систем. Крупнейший советский дирижабль «СССР-В6» установил мировой рекорд продолжительности полёта — 130 часов 27 минут.

9 Аэростат «Spiess» — 12 800 м.куб

Началась эра дирижаблестроения в 1913 году, когда в небо Франции поднялся аэростат «Spiess». Его длина составляла 113 метров, диаметр -13, а скорость он развивал до 65 км/ч.

10 Дирижабль «Беркут» 35000 м.куб

Дирижабль был построен во Франции фирмой «Астра» в 1908 году. 29 октября того же года дирижабль совершил первый полёт. На дирижабле использовалось газовое оперение.

В 1909 году дирижабль установил рекорд пребывания на высоте 1 500 метров, продержавшись на ней 2 часа.

90 лет тому назад, 11-15 октября 1928 года, немецкий дирижабль LZ 127 «Граф Цеппелин» под командованием Хуго Эккенера совершил первый в истории пассажирский трансатлантический перелет из немецкого Фридрисхафена в Лейкхерст, штат Нью-Джерси, США. На борту корабля было 20 пассажиров и 430 кг почты.

Время между двумя мировыми войнами стало расцветом мирового воздухоплавания. Дирижабли и стратостаты в эту эпоху использовались и в военном деле, и с гражданскими целями. С ними связывались грандиозные надежды, они будоражили воображение.

«Граф Цеппелин». Фото: www.globallookpress.com

Активно развивалось воздухоплавание и в СССР. В 1937 году советский дирижабль «В-6» установил рекорд по длительности полета. Он пробыл в воздухе 130 часов 27 минут, пролетев 4800 километров. К началу Великой Отечественной войны советским воздухоплавателям принадлежало 17 из 24 официально зарегистрированных мировых рекордов.

Однако у гигантских воздушных судов был один очень существенный недостаток. При всех конструктивных усовершенствованиях проблему их безопасности решить так и не удалось. Все дело было в водороде – он слишком легко воспламенялся, и никакой технической идеи, которая было бы способна снять эту проблему, в то время так и не было найдено.

Из 160 построенных в первой половине прошлого века жестких дирижаблей 100 погибли в различных авариях и катастрофах (в т.ч. 40 – в результате действий противника). Оставшиеся 60 были в конце концов просто разобраны или сгнили в ангарах.

Кстати, судьба воздушного корабля LZ 127 сложилась на редкость благополучно. За девять лет безаварийной эксплуатации «Граф Цеппелин» провел в воздухе больше 17 тысяч часов, пролетел почти 1,7 млн км, перевез 13 110 пассажиров и около 70 т грузов. Он 143 раза пересек Атлантический океан и один раз – Тихий, а также два раза побывал в СССР.

С прилетами «Графа Цеппелина» в нашу страну связана очень интересная и полузабытая история. Один раз капитан Эккинер причалил в Москве. Второй раз он прилетел в Ленинград, а оттуда направился на север. Немцы тогда провели аэрофотосъемку почти всей советской Арктики. Снимками обещали поделиться, но потом сообщили, что все пленки засвечены. Наши им поверили или сделали вид, что поверили – сделали хорошую мину при плохой игре. После Победы все эти фотографии были обнаружены в Германии в целости и сохранности. Также выяснилось, что у Рейха существовали подробнейшие топографические карты советской Арктики, позволившие им во время войны создать несколько военных баз в нашем глубоком тылу – на земле Франца Иосифа и т.п.

Но это уже другая, совершенно отдельная история…

Тогда же, в 30-е годы, воздухоплавательный бум завершился грандиозной катастрофой. 6 мая 1937 года вблизи того же Лейкхерста в Нью-Джерси за считанные секунды сгорел немецкий дирижабль «Гинденбург». Судно охватил огонь уже после сброса якорных канатов на глазах встречающих. 35 из 97 пассажиров погибли.

Гибель «Гинденбурга». Фото: www.globallookpress.com

Гибель «Гинденбурга» подвела черту под историей дирижаблестроения первой половины века. В Германии Геринг запретил все пассажирские и международные перевозки. А потом началась Вторая мировая война.

В 1980-х фронтмен группы «Крематорий» Армен Григорян создаст песню «Наше время», где перепутает «Гинденбург» как раз с «Графом Цеппелином», который никогда не попадал в аварии, а во время войны был просто разобран на части.

Возрождение дирижаблестроения

Казалось бы, вторая половина ХХ и начало ХХI века свидетельствуют о полной и окончательной победе «тяжелой» авиации над воздухоплаванием. Однако все не так просто. В качестве несущего газа в современных дирижаблях используется уже не горючий водород, а гелий, все технические проблемы, связанные с безопасностью полетов, кажется, преодолены, и с конца 90-х годов прошлого века мы наблюдаем постоянный рост интереса к этим гигантским и романтичным воздушным судам. Как говорит руководитель секции воздухоплавания Российского географического общества, секретарь консорциума «Дирижабльстрой» и главный редактор журнала «Вестник воздухоплавания» Сергей Бендин, мы наблюдаем новый бум дирижаблестроения, по крайней мере на стадии проектов.

Действительно, преимущества дирижаблей никуда не исчезли. Если аэродинамические летательные аппараты – самолеты и вертолеты тратят около двух третей тяги двигателей для поддержания своего веса в воздухе, дирижабль парит совершенно «бесплатно», за счет аэростатической подъемной силы, созданной его наполненной газом оболочкой. Кроме того, несмотря на незначительную по современным меркам скорость, он может находиться в воздухе неделями, не требует взлетно-посадочной полосы, может иметь несопоставимые с самолетами внутренние помещения, перевозить очень тяжелые и крупногабаритные грузы. По грузоподъемности современные дирижабли – пока, правда, только в проекте — превышают самые крупные самолеты в десятки раз…

Фото: www.globallookpress.com

По словам Сергея Бендина, область применения современных дирижаблей как в военной, так и в гражданской области может быть самой широкой. Это и разведка полезных ископаемых, и перевозка сверхтяжелых грузов, и чисто транспортные решения – прежде всего там, где нет дорог. Немецкая компания CargoLifter провела в начале 2010-х годов маркетинговое исследование, в котором только для США и Канады оценила рынок дирижаблей грузоподъемностью 100 тонн и длиной более 25 метров в 1 млрд долларов в год. При этом дирижабли, по мнению специалистов, смогут за несколько лет занять до 10% американского рынка грузоперевозок.

Хотя пока это всего лишь теоретические расчеты, существует одна область, где дирижабли должны стать практически незаменимыми. Это тушение лесных пожаров, которое особенно актуально для России, где они давно стали национальным бедствием (только непосредственный ущерб за 2015-17 гг. составил 96 млрд руб.). Крупный дирижабль способен обрушивать на огонь от 10 до 200 тонн воды в час, надолго зависать над очагом возгорания и вести за ним наблюдение, тушить пожар как широким фронтом, так и строго направленно, из специальных водяных пушек. И в этом отношении пожарные самолеты и вертолеты не способны составить ему конкуренцию.

Лесные пожары в России

Мечты и реальность

Самый крупный на сегодняшний день дирижабль под названием Airlander 10, ласково прозванный за свой внешний вид «летающей задницей», является, естественно, и самым большим – во всех категориях – летающим аппаратом в мире. Он был создан британской компанией Hybrid Air по заказу ВВС США, но затем американцы отказались от проекта из-за его дороговизны. Британцы выкупили свое детище обратно и начали использовать его в гражданских, в том числе рекреационных целях. Но в 2017 году один из трех Айрландеров упал с причальной мачты и придавил собственную гондолу. Пострадавших не было, но это печальное событие немного охладило пыл энтузиастов.

Наиболее надежным современным аппаратом считается опять-таки детище фирмы ZLT Zeppelin – Zерреliп NT, который сегодня активно используется американской воздушно-туристической компанией Airship Vепturеs. Но это небольшой дирижабль, способный поднять на борт не больше 14 человек. Для грузоперевозок он вообще не приспособлен.

Один час полета на таком дирижабле обойдется где-то в 500 долларов. Туристическое развлечение, не более.

Фото: www.globallookpress.com

Но практически по всему миру идет работа над куда более интересными проектами. Так, все та же германо-американская компания CargoLifter AG заявляет о разработке основанной на тяжелых дирижаблях глобальной транспортной сети. Для этого был создан проект супердирижабля CL-160 грузоподъемностью 160 тонн. Однако немцам не хватило финансирования, и на сегодняшний день мы можем только видеть макет этой конструкции в масштабе 1/8 в одном из ангаров под Берлином.

Аналогичные или близкие проекты существуют и у многих других европейских, американских и даже южноафриканских компаний (RAD, Hamilton, Advanced Technology Group). Но дальше всех пошла проектная группа Технологического института Иллинойса (Illinois Institute of Technology), которая готовится к созданию гигантского дирижабля AeroCarrier. Предполагаемая длина этого исполина – 2,5 км, он сможет взять на борт 35 тыс. тонн грузов или 3,5 тыс. пассажиров.

Однако, пока существуют некоторые проблемы даже с 10-тонным дирижаблем, все эти проекты красиво выглядят только на бумаге.

По словам президента фирмы «РосАэросистемы» Геннадия Вербы, «сегодня нет никаких технических препятствий к тому, чтобы сделать дирижабль грузоподъемностью 200 тонн. Но мы считаем, что браться сразу за такой дирижабль – это афера. Нужно сначала построить малый, затем средний аппарат. И так, постепенно накапливая технологический и эксплуатационный опыт, прийти к 200-тонному».

Фото: www.globallookpress.com

Отечественные разработки

В России созданием современных дирижаблей большой грузоподъемности занимается сразу несколько компаний. Московское конструкторское бюро «Аэросмена» с 90-х годов ведет разработку проектов «тарелочных» летательных аппаратов «Термоплан» и «Локомоскай». Сам проект очень амбициозный. Как говорит генеральный конструктор «Аэросмены» Орфей Козлов, «поскольку дирижабль поднимает большие грузы, мы рассчитываем создать такой, который бы использовался для доставки вахтовых бригад в отдаленные места для добычи полезных ископаемых. В том числе и с энергетикой на борту, которая питает буровые установки и обеспечивает бытовую жизнь самих работников вахты. По существу, это будет летающий дом, который решает и промышленные задачи, и бытовые».

В свою очередь, московское НТО «РосАэросистемы» уже сегодня готово предложить конкурирующий с немецким «цепеллином» летающий аппарат AU30, в число задач которого входит «патрулирование, специальный контроль линий электропередачи и трубопроводов, фото- и видеосъемка, спасательные операции, а также элитный туризм». Среди готовых к реализации разработок компании средний дирижабль МД-900 с пассажирским модулем на 20 человек и большой дирижабль ДЦ (Дирижабль Циолковского) Н1 длиной 270 метров и грузоподъемностью 180 тонн.

АО «Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики» – наследник советского комбината «Дирижабльстрой», активно строившего дирижабли в 30-е годы. Это единственное на сегодняшний день государственное предприятие в России, занимающееся разработкой и созданием дирижаблей и аэростатов.

ДКБА по преимуществу производит небольшие дирижабли для народнохозяйственных нужд. Без особых фантазий, зато достаточно эффективно.

Среди разработок конструкторов из Долгопрудного – дирижабль «Анюта» и аэростатный комплекс «Пересвет», способные осуществлять контроль над строительством и реконструкцией различных объектов, отслеживать обстановку на морях и границах, участвовать в проведении поисково-спасательных операций, мониторить лес, ретранслировать связь, наблюдать за опасными производствами и т.п., вплоть до обычной рекламы.

Фото: William C Bunce / .com

Наконец, самые амбициозные отечественные проекты представляют конструкторы из омского КБ «Крыло». Еще в 90-е годы омичи создали прототипы дирижаблей Ша-100 и Ша-200, способные поднять на борт до 2500 тонн груза. По словам разработчиков, эти аппараты смогут развивать скорость до 450 км/ч, что, в принципе, для дирижаблей – почти невероятный показатель.

Воздушные гиганты в якутском небе

В 2018 году Арктический инновационный центр Северо-Восточного федерального университета (СВФУ) предложил совместно с ДКБА создать на основе дирижаблей единую систему грузовых и пассажирских перевозок в Якутии. В условиях отсутствия дорог дирижабли способны составить реальную конкуренцию вертолетам, так как значительно превосходят их по грузоподъемности и дешевизне эксплуатации. С точки зрения разработчиков, такая сеть способна будет решать поистине масштабные задачи и, в частности, превратить регион из дотационного в донорский.

Комментируя проекты ученых, депутат Госдумы от Якутии Федот Тумусов заметил:

Я бы не спешил говорить, что скоро по Якутии полетят такие аппараты, хорошо забытые еще с довоенных времен. Слишком уж непонятно, какая экономическая база у проекта, получится ли с инфраструктурой? И сколько будут стоить дирижабельные грузоперевозки? Однако идея сама по себе красивая. Экзотическое транспортное средство может перевозить не только грузы, но и туристов – где еще они смогут увидеть такое?

При этом Тумусов сообщил, что следит за перспективами воздухоплавания в республике «с сомнением, но и с интересом».

Фото: www.globallookpress.com

Почему же их нет

В словах депутата Тумусова присутствует некоторое лукавство. Учитывая особенности географии России, масштабы слабозаселенных территорий, отсутствие на них не только дорог, но и взлетно-посадочных полос, да и, что там лукавить, постоянные катастрофы вертолетов, – возвращение к дирижаблям может стать отличным выходом. Необходимо только государственное стратегическое решение. И, конечно же, финансирование. Частный бизнес такую нагрузку на себя не возьмет.

Стоимость полета на дирижабле очень мала – но велика стоимость его постройки. А у нас слишком любят «быстрые инвестиции», тогда как в масштабных технологических проектах идут почти исключительно по следам Запада. Между тем как задачи у России и Запада совершенно разные: ни в США, ни тем более в Европе просто нет таких огромных неосвоенных территорий, как в России, так что там в моде «цифровая» и нано-экономика. Дирижабли же кажутся каким-то посланием из прошлого, не более. И для их широкого строительства необходимо прежде всего принципиальное решение, масштабный технологический разворот. Нужно совершенно по-новому промыслить и технические решения, и их экономическую целесообразность, и всю логистику России.

А пока разработчики и производители дирижаблей опираются только на собственные силы и энтузиазм, летательные аппараты легче воздуха так и будут оставаться недешевой игрушкой.

Дирижабли жесткой системы «Цеппелин», 1914–1935 гг. Дирижабль LZ 127 «Граф Цеппелин» (на фото), 1928 г.

  • Объем оболочки — 105 000 м3
  • Максимальный диаметр — 30,5 м
  • Длина — 236,6 м
  • Максимальная скорость — 128 км/ч
  • Крейсерская скорость — около 115 км/ч
  • Дальность полета — более 10 000 км
  • Высота полета — до 3000 м
  • Несущий газ (водород) размещался в 17 отсеках
  • Экипаж — 40–45 человек
  • Пассажировместимость — 20 человек

Известен тем, что:
само наименование «Цеппелин» стало нарицательным для обозначения дирижаблей жесткой конструкции.

Первый дирижабль жесткой конструкции с алюминиевым каркасом был поднят в воздух 3 ноября 1897 года. Автором конструкции был венгр Давид Шварц, а изготовление обеспечил граф Цеппелин.

Фердинанд фон Цеппелин (1838–1917) — немецкий пионер дирижаблей жесткой системы, граф, генерал. Организатор производства и серийного выпуска дирижаблей жесткой конструкции.

В 1900 году в Германии совершил первый полет дирижабль Ф. Цеппелина. С 1900-го по 1937 год дирижабли графа Цеппелина не имели себе равных.

Всего за годы дирижаблестроительного бума в Германии было построено 130 жестких дирижаблей, за которыми закрепилось название «цеппелины».

Это были дирижабли жесткой системы, конструкция которых вскоре стала основной для дирижаблей, строившихся в Германии, Англии и США.

В итало-турецкой войне 1911–12 годов итальянские войска наряду с привязными змейковыми аэростатами впервые использовали для бомбометания и разведки три дирижабля полужесткой системы. Накануне и во время Первой мировой войны 1914–18 годов. в наиболее развитых капиталистических странах на вооружении находились разные типы дирижаблей объемом от 1500 м3 (английский мягкий дирижабль для обнаружения подводных лодок) до 68 тыс. м3 (немецкий жесткий дирижабль для бомбардировки и дальней разведки). Скорость их полета была 80–130 км/ч, высота 3500–5000 м. Во время войны они эффективно участвовали в морской разведке и охране берегов, в борьбе с подводными лодками на местах стоянок морских судов и при сопровождении судов в море.

После окончания Первой мировой войны в США, Франции, Италии, Германии и других странах продолжалось строительство дирижаблей различных систем объемом от 1400 м3 (полужесткая система) до 184 тыс. м3 (жесткая система) для перевозки пассажиров, грузов и для военных целей.

Достижения воздухоплавания в этих странах нашли свое отражение в полетах дирижаблей 20-х годов.

Желание более равномерно распределить вес гондолы, силовой установки, топлива и полезного груза по всей длине дирижабля побудило конструкторов создать килевую конструкцию, с рамой внизу дирижабля, которая равномерно распределяет нагрузку на баллон с газом, которая в конце 1910-х годов воплотилась в дирижаблях полужесткой конструкции.

Это новое направление в дирижаблестроении приобрело наиболее преданных сторонников во Франции (братья Поль и Пьер Лебоди) и особенно в Италии, где Умберто Нобиле в 1919 году построил полужесткий дирижабль «Рома». Фирма «Goodyear» («Гудиер») построила свой первый полужесткий дирижабль RS-1 объемом 19 440 м3 в 1923 году. За ним последовали дирижабли «Норвегия» и «Италия» (1928 год.).

В мае 1926 года норвежец Руаль Амундсен на дирижабле полужесткой системы «Норвегия» (конструкции итальянского инженера Умберто Нобиле) объемом 18,5 тыс. м3, оборудованном тремя двигателями мощностью по 185 кВт (250 л. с.), совершил за 71 ч беспосадочный перелет с острова Шпицберген через Северный полюс на Аляску. В 1928 году на таком же дирижабле Нобиле отправился в полет через Северный полюс. В 1929 году немецкий дирижабль жесткой системы «Граф Цеппелин» объемом 105 тыс. м3 совершил кругосветный перелет протяженностью 35 тыс. км за 21 день (с тремя промежуточными посадками). Средняя скорость полета была 177 км/ч. Позже, в 1932–37 годах, дирижабль, совершив 136 полетов в Южную Америку и 7 полетов в США, перевез 13 110 пассажиров.

Одним из принципиальных отличий дирижабля LZ 127 «Граф Цеппелин» от других цеппелинов было использование для работы двигателей как жидкого, так и газообразного горючего (блау-газа), плотность которого была близка к плотности воздуха, а теплотворная способность значительно выше, чем у бензина. Это позволяло существенно увеличить дальность полета и избавляло от необходимости затяжелять дирижабль по мере выработки топлива (затяжеление дирижаблей осуществлялось путем выпуска части несущего газа, что создавало ряд экономических и пилотажных неудобств); кроме того, применение блау-газа вело к меньшей, чем в случае установки многочисленных тяжелых баков с бензином, нагрузке на каркас. Блау-газ находился в 12 отсеках в нижней трети каркаса дирижабля, объем которых мог быть доведен до 30 000 м3 (для водорода в таком случае оставалось 105 000 м3 – 30 000 м3 = 75 000 м3). Бензин брался на борт в качестве дополнительного топлива.

Полезная нагрузка дирижабля «Граф Цеппелин» составляла порядка 25 т (при заполнении водородом мешков, предназначенных для блау-газа, — около 55 т), максимальная скорость — 128 км/ч, крейсерская — около 115 км/ч. Дальность полета — более 10 000 км. Экипаж насчитывал 40–45 человек. Этот дирижабль длиной 241 и диаметром до 40,5 м был первым летательным аппаратом, совершавшим трансатлантические коммерческие рейсы. Его двигали четыре дизельных мотора. Дирижабль был оснащен новейшими навигационными приборами и оборудованием, множество технических приспособлений обеспечивало комфорт.

Снизу, непосредственно к корпусу дирижабля, в передней его части жестко крепилась главная гондола, длина которой составляла 40 м, ширина — 6 м и максимальная высота — 2,25 м (самая большая в истории дирижаблестроения гондола). В передней части гондолы находилась рубка управления, за ней — служебные и далее — пассажирские помещения. По комфортабельности LZ 127 значительно превосходил тогдашние (а в некоторых отношениях и современные) самолеты. Пассажиры размещались в десяти двухместных оборудованных каютах со спальными местами. В передней части пассажирского отсека находилась просторная кают-компания площадью 25 м3, в которой одновременно могли разместиться 28 человек. Через наклонные окна кают и салона обеспечивались достаточно хороший обзор и освещение. Кухня была рассчитана на обслуживание более 50 человек в течение нескольких суток. Кроме того, имелись почта, умывальные комнаты и пр.

Далее: Гелиевые дирижабли США. «Акрон» (USS Akron, ZRS-4), на фото, 1931 г. и «Макон» (USS Macon, ZRS-5), 1933 г.

Ровно 88 лет назад, 9 апреля 1931 года, впервые поднялся в небо один из первых советских дирижаблей «СССР В-1». Воздушные гиганты, открыв новые возможности в воздухоплавании почти сто лет назад, возвращаются благодаря современным технологиям. Сегодня разработки дирижаблей нового поколения ведутся во многих странах. В России ведущее предприятие в этой отрасли ‒ Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики (ДКБА), которое входит в холдинг «Росэлектроника».

Первые дирижабли в небе

Первыми в деле дирижаблестроения были французы, которые совершали пробные полеты с 1850-х годов. Наконец, в 1901 году французский воздухоплаватель Альберто Сантос-Дюмон после нескольких попыток облетел со скоростью чуть более 20 км/ч Эйфелеву башню на своем аппарате «Сантос-Дюмон номер 6».

На другом конце Европы наш великий соотечественник Константин Циолковский разрабатывал идеи гигантских дирижаблей. Первый технически обоснованный проект большого грузового дирижабля был предложен им еще в 1887 году. Для своего времени идея оказалась слишком смелой: огромный цельнометаллический дирижабль длиной 210 метров был рассчитан на перевозку 200 человек и 14 тонн груза. К изготовлению управляемых аэростатов в России приступили только в 1908 году и с гораздо более скромного проекта. Это был небольшой по размеру дирижабль с одним баллонетом, рассчитанный на 2–3 человек. Первый полет состоялся в сентябре 1908 года.

В Первую мировую войну воздушные гиганты прошли успешное боевое крещение. Военные использовали их для разведки и точечных бомбовых ударов. Годы между Первой и Второй мировыми войнами принято считать золотым веком дирижаблей. Воздушные корабли научились пересекать Атлантику. Норвежский исследователь Руаль Амундсен совершил на дирижабле первый трансарктический перелет. Появились регулярные рейсы между странами на комфортных воздушных суднах, которые перевозили пассажиров и большие грузы.

Воздухоплавание начало свое возрождение в 1920 году, уже в Советской России. Сначала в СССР вели работы по восстановлению старых российских дирижаблей, а затем занялись и конструированием новых моделей. Так, 9 апреля 1931 года впервые поднялся в воздух «СССР В-1». На нем доставляли почту из Ленинграда в Москву.

Дирижаблестроение в Долгопрудном

В конце 1931 года была создана специальная организация «Дирижаблестрой», которая должна была проектировать, производить и эксплуатировать дирижабли. «Дирижаблестрою» была передана территория Центральной воздухоплавательной базы в районе станции Долгопрудная, где началось строительство деревянного эллинга, завода по производству водорода и других зданий. Сегодня здесь находится Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики (ДКБА), которое входит в холдинг «Росэлектроника».

Вывод дирижабля В-4 из эллинга, снимок 1933 г. Фото из архива Долгопрудненского конструкторского бюро автоматики

«Дирижаблестрой» получил существовавшие в стране на тот момент три дирижабля, в том числе и первый «СССР В-1». Это были дирижабли мягкого типа, методом строительства и эксплуатации которых страна уже владела на тот момент. Новой организации была поставлена задача организовать производство дирижаблей полужесткого типа. Для этого в СССР был приглашен итальянский конструктор Умберто Нобиле. Несколько лет до этого он был командиром дирижабля «Норвегия», который совершил трансарктический перелет, а также возглавлял итальянскую экспедицию на Северный полюс на дирижабле «Италия».

Нобиле не раз высказывался о значимости развития дирижаблестроения в СССР: «В мире существует еще, 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 населенный пункт от другого. Это осложняет строительство шоссейных и железных дорог. Зато метеорологические условия весьма благоприятны для полетов дирижаблей».

В конце февраля 1933 года Нобиле совместно с советскими инженерами создал первый полужесткий дирижабль «СССР В-5», а чуть позже – крупнейший советский дирижабль «СССР В-6», который установил мировой рекорд продолжительности полета – 130 часов 27 минут.

В годы Великой Отечественной войны деятельность «Дирижаблестроя» практически полностью остановилась. Кроме того, активное развитие самолетостроения также не оставляло дирижаблям никаких шансов. Лишь в 1956 году советское правительство возобновляет работы по воздухоплавательной технике, и на базе «Дирижаблестроя» создается Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики. Предприятие работает в рамках госооборонзаказа, разрабатывая стратостаты и аэростаты, дирижабли создавались только в формате прототипов и экспериментальных моделей. До появления дирижаблей следующего поколения должно было пройти почти полвека: первые сертифицированные модели появились в России в конце XX века.

Возвращение спустя полвека

Современный дирижабль можно назвать гибридным: он легко совмещает в себе функции дирижабля, самолета, вертолета и даже корабля. При этом удалось преодолеть многие недостатки классических дирижаблей прошлого. В первую очередь речь идет о безопасности. Сегодня дирижабль действует по тому же принципу – использует подъемную силу газа, который легче воздуха. Но если раньше это был небезопасный водород, то теперь безопасный гелий.

Кроме того, в отличие от самолета или вертолета, дирижабль в случае полного отказа в полете двигателей и систем управления не упадет, а будет «плыть» по небу, как воздушный шар. Даже при серьезном повреждении оболочки он будет терять плавучесть очень медленно, по сути, превратится в гигантский парашют и совершит относительно мягкую посадку.

К числу других преимуществ дирижаблей перед крылатой авиацией можно без преувеличения отнести экономичность в эксплуатации, в том числе и отсутствие необходимости в длинных взлетно-посадочных полосах, а также экологичность и практически неограниченную грузоподъемность. Любой сверхгрузоподъемный самолет или вертолет – очень сложный и дорогой проект, в отличие от создания дирижаблей-тяжеловесов. Сегодня в «Росэлектронике» уже ведутся работы над дирижаблем-контейнеровозом, использование которого позволит значительно удешевить грузовые контейнерные перевозки.

Среди других перспективных разработок Долгопрудненского конструкторского бюро автоматики особое место занимает многофункциональный дирижабль ДП-3 грузоподъемностью 3 тонны. Этот 70-метровый аппарат сможет развивать скорость до 90 км/ч, находиться в небе почти 45 часов и пролететь 3000 км. Проект создавался в рамках оборонного заказа, но ДП-3 может превратиться и в коммерческий дирижабль. Аппарат полностью многофункционален: он может не только выполнять специализированные задачи, но и использоваться для воздушного туризма. Как отмечают разработчики, на его основе могут быть созданы дирижабли-лоукостеры. Недорогие билеты на дирижабельные рейсы, несомненно, найдут своих пассажиров. Например, из Москвы во Владивосток перелет на дирижабле может занять менее трех суток, что вдвое быстрее по сравнению с шестью сутками на поезде.

Среди новейших разработок ДКБА есть и скоростные модели – дирижабли линзообразной формы, более известные как «тарелки» благодаря своему фантастическому облику. Именно такая форма позволяет кораблю развивать высокую скорость. Один из флагманских проектов линзообразной формы – «Аэросмена». Этот дирижабль сможет беспосадочно лететь на крейсерской скорости до 200 км/ч на 5 тыс. км и поднять до 200 тонн. Благодаря своим сменным модулям различного назначения «Аэросмена» также многофункциональна: это и медицинский блок, и комплекс пожаротушения, и пассажирский салон, и грузовая платформа, и даже авиа- или «дрононосец».

Так что скоро возродившиеся дирижабли могут стать привычным явлением практически во всех сферах. Когда-то вытесненные авиацией, с развитием современных технологий эти летательные аппараты возвращаются и могут стать универсальной платформой в небе.

Наука и жизнь // Иллюстрации К полету готовят прототип стратосферного дирижабля по проекту Techsphere. Необычная сферическая форма не мешает летательному аппарату совершать все необходимые маневры. Проект швейцарской стратосферной платформы X-Station. Снизу к дирижаблю прицеплен «мини-шаттл» с аппаратурой связи. Стратосферный дирижабль CAPANINA будет поддерживать связь с землей, а также со своими «собратьями» по группировке и с космическими аппаратами. Оболочку для корейского дирижабля KARI разработала американская компания «Worldwide Aeros». На верхней части корпуса российской беспилотной стратосферной платформы развернута «звездная батарея», способная вырабатывать энергию круглые сутки. Двигатели с винтами расположены в хвосте дирижабля. Таким видится японским конструкторам стратосферный дирижабль NAL JAXA. На верхней части корпуса расположены солнечные батареи, энергия которых приводит в действие двигатели в носовой части дирижабля. Один из вариантов дирижабля ISIS американской компании «Lockheed Martin». Почти вся «спина» дирижабля занята огромной солнечной батареей. Конструкторы стратосферных дирижаблей придают своим изделиям самые различные формы, подчас неожиданные. А аппарат Techsphere похож на огромный футбольный мяч — такая форма позволяет сделать аэростат максимально легким. ‹

У стратодирижаблей есть по крайней мере два достоинства по сравнению с космическими аппаратами. Во-первых, аппаратуру, установленную на стратодирижабле, сравнительно легко поменять или отремонтировать. Для этого достаточно посадить дирижабль на землю, на что уходит всего несколько часов при самых минимальных затратах. Аппаратуру же, установленную на спутнике, поменять практически невозможно, и за те 10-15 лет, в течение которых длится его эксплуатация, она, конечно, устаревает. А стратодирижабль регулярно приземляется (в это время на небесное дежурство заступает дирижабль-дублер), и в приспособленном ангаре его осматривают, ремонтируют и при необходимости заменяют бортовую аппаратуру. Во-вторых, дирижабль экологически чист. Технология использования солнечной энергии и других источников без вредных выбросов в атмосферу делает платформу на базе стратосферного дирижабля дружественной к окружающей среде. По завершении эксплуатации воздухоплавательные комплексы утилизируются, как обычная авиационная техника, практически без отходов. Отслужившие же свой срок спутники, как правило, превращаются в зачастую опасный космический мусор.

Планируется, что стратодирижабли будут «парить» на высотах 20-22 км. Там еще достаточно плотный воздух (что позволит получить необходимую грузоподъемность), и на протяжении почти всего года сохраняются устойчивые ветровые потоки относительно низкой скорости — около 10 км/ч. Условия для летающих аппаратов, конечно, тяжелые, хотя и не такие, как в космосе.

Реализация концепции стратодирижаблей, насчитывающей без малого тридцать лет, долгое время сдерживалась отсутствием материалов для оболочки. Кроме того, нужно было решить, как обеспечить двигатели дирижабля и установленную на платформе аппаратуру энергией. Сейчас многие трудности удалось преодолеть. Хотя построить стратосферный дирижабль пока никому не удалось, но уже проводятся испытания прототипов беспилотных дирижаблей в США, Корее, Японии, Великобритании, Израиле, ряде европейских стран.

Развитие стратосферного воздухоплавания идет примерно в одном направлении. Различия касаются частностей, но и они представляют большой интерес. Рассмотрим достижения дирижаблестроителей различных стран.

ЯПОНИЯ

По заказу Организации по развитию телекоммуникаций Японии (TAO), Национальной аэрокосмической лаборатории Японии (NAL) и Исследовательской лаборатории по проблемам телекоммуникаций (CRL) компания «Wireless Innovation Systems Group» из Исследовательского центра радиосвязи в Йокосаке и Исследовательский центр в Митаки в 1998 году приступили к разработке беспилотного стратосферного дирижабля-платформы. Основные цели проекта — создание национальной телекоммуникационной системы и стабильный мониторинг воздушной среды.

В августе 2003 года начались испытания мембранных материалов и корпуса воздушного корабля. Объектом испытаний служил дирижабль, оснащенный двумя электромоторами, приводившими в движение винты. В рамках испытаний были успешно выполнены три автономных геостационарных полета по 20 минут на высоте 4 км. С сентября по ноябрь 2004 года 47-метровый прототип дирижабля поднялся на высоту 16 км, где были успешно протестированы оболочка и телекоммуникационное оборудование.

США

Американское Ракетно-оборонное агентство (MDA) пять лет назад на конкурсной основе предложило компаниям «Worldwide Aeros» и «Lockheed Martin» создать стратосферную платформу грузоподъемностью 25 т, которая находилась бы на заданной высоте в течение года. По замыслу военных дирижабли должны будут осуществлять мониторинг воздушного пространства и обнаруживать баллистические ракеты, направляющиеся в сторону США. Над территорией страны предполагалось «раскрыть зонтик» из 12 стратодирижаблей.

Специалисты из «Worldwide Aeros» после тщательного анализа и расчетов пришли к выводу, что при современном уровне технологий возможно запустить на 40-дневное дежурство стратодирижабль лишь с 3 т полезной нагрузки на борту. Возможно, эти неутешительные результаты послужили причиной того, что дальнейшие работы были поручены корпорации «Lockheed Martin».

Инженеры фирмы решили интегрировать все аппаратные средства в корпус стратодирижабля, чтобы они одновременно исполняли роль конструктивных элементов. Благодаря этому грузоподъемность может достичь 30-40% общей массы дирижабля (первоначально планировалось, что эта величина составит лишь 1,7%). Ориентировочно стратодирижабль ISIS (на 2-й стр. обложки, в центре) должен совершить пробный 30-дневный полет в стратосфере в 2010 году. Это будет воздушное судно длиной 131м с объемом оболочки 120 000 м3.

Американцы трудятся и над проектом телекоммуникационного стратодирижабля. В 2004 году компания «Sanswire», занимающаяся сетями связи, запустила проект геостационарного стратодирижабля Sanswire Stratellite, который удешевит весь спектр телекоммуникационных услуг и позволит компании удерживать лидирующие позиции на рынке.

В качестве полезной нагрузки массой 2 т на борту будут находиться станции беспроводного доступа в Интернет, работающие в диапазоне 5,8 ГГц. Там установят еще оборудование для ретрансляции сигналов сотовой связи третьего поколения и цифрового телевидения.

Партнером связистов выступает фирма «Telesphere», которая работает над созданием дирижабля нетрадиционной формы, напоминающей крыло самолета. Несколько месяцев назад Испытательный центр ВВС США дал разрешение на летные испытания двух прототипов дирижаблей Sanswire Stratellite.

Если проект окажется успешным, то эксплуатация 10 геостационарных стратодирижаблей будет гораздо более рентабельной, чем 14 000 наземных ретрансляторов, охватывающих сейчас ту же территорию.

В отличие от традиционной сигарообразной формы дирижабль Techsphere SA-60, проект которого реализуется при поддержке НАСА, Исследовательского центра Лэнгли и ряда других научных и промышленных организаций, будет сферическим. Цель данного проекта — разработать универсальную и дешевую платформу, чтобы ее можно было использовать сразу во многих областях, включая наблюдение, поддержку военных операций, телекоммуникации и др.

Сейчас летает 18-метровый прототип SA-60. Непосредственно в полете испытываются антенные комплексы нового поколения, которые и будут полезной нагрузкой.

Опыт использования аппаратов опроверг опасения относительно плохой аэродинамики сферы — они маневренны и, отработав более двух суток, показали неплохие результаты на высоте 6 км.

Сферический дирижабль, по мнению Х. Колтинга, известного летчика и аэронавта, хорошо маневрирует при встречном ветре благодаря вращению вокруг оси. В ближайшее время будет построен прототип диаметром 40 м с объемом оболочки около 9000 м3.

В окончательной версии стратодирижабль будет иметь корпус диаметром 80 м под полезную нагрузку 2 т. Внешнюю оболочку аппарата планируют сделать из сверхпрочной нерастягивающейся ткани, использующейся для бронежилетов, — ее удельная прочность в 10 раз выше, чем у стали. На внутреннюю оболочку пойдет тонкая, но прочная полиэфирная пленка.

Чтобы аппарат поднялся в воздух, на земле достаточно наполнить гелием только внутреннюю оболочку. По мере набора высоты и снижения давления газ будет расширяться и заполнять внешнюю оболочку. Предполагается, что зона охвата одного стратодирижабля составит примерно 200 000 км2.

ШВЕЙЦАРИЯ

Все проектные работы по стратодирижаблю ведет крупная швейцарская аэрокосмическая компания «Straxx», которой руководит инженер и предприниматель иранского происхождения Камаль Алави.

Беспилотный 70-метровый стратодирижабль X-Station будет обеспечивать себя энергией с помощью солнечных батарей днем и водородных элементов ночью. Для маневрирования в условиях стратосферных ветров инженеры решили установить на корпусе стратодирижабля четыре огромных пропеллера с приводом от электродвигателей.

Предполагается, что эта высотная платформа обеспечит связь на всей территории Швейцарии и позволит жителям страны получать по символическим ценам доступ в Интернет, а также сигналы цифрового радио и телевидения. Комплексная бортовая аппаратура, кроме того, будет контролировать воздушное и наземное пространство и вести метеонаблюдения.

Уже в 2008 году прототип стратодирижабля X-Station должен начать испытательные полеты. Планируется, что «в связке» с дирижаблем будет работать маленький беспилотный самолет, который сыграет роль «мини-шаттла». На нем смонтируют бортовое оборудование платформы, и при возникновении неисправности самолет отцепится от стратодирижабля и спустится на землю, а затем полетит с исправленными или обновленными модулями к высотной платформе и «прицепится» к ней на рабочей высоте. Это дешевле, чем опускать дирижабль.

ЕВРОПЕЙСКИЙ СОЮЗ

В рамках VI программы Европейского сообщества идет работа над проектом CAPANINA, в цели которого входит создание надежной и дешевой информационной инфраструктуры в зонах бедствий, военных конфликтов, а также в странах «третьего мира».

Руководит проектом команда Йоркского университета (Великобритания), а воздушные суда планируется строить в Японии.

На платформах CAPANINA наряду с комплексом телекоммуникационного оборудования установлены лазерные передатчики, созданные в Германии: они обеспечат передачу данных от одного стратодирижабля к другому со скоростью несколько гигабит в секунду, а также позволят обмениваться данными с космическими аппаратами.

ЮЖНАЯ КОРЕЯ

Над проектом стратосферной платформы в рамках программы Корейского института аэрокосмических исследований (KARI) работают более 400 ученых и высококвалифицированных инженеров. Для прототипа корейского стратодирижабля KARI американская компания «Worldwide Aeros» построила оболочку длиной 50 м и объемом более 4000 м3. Максимальная скорость движения прототипа — 72 км/ч, потолок подъема — 5 км. Во время испытательного полета на борту находились одна камера наблюдения и широкополосный передатчик с частотами 28 и 48 ГГц.

Планируется в течение ближайших трех лет довести грузоподъемность дирижабля до 2 т и обеспечить стабильный канал передачи данных с борта стратодирижабля KARI как в пункты на земле, так и на орбитальные спутники.

ИЗРАИЛЬ

В Израиле проектом стратосферного дирижабля SPA занимается одно из подразделений концерна «Israel Aircraft Industries Ltd (IAI)», специализирующегося на ракетной технике и системах управления. C помощью SPA планируется обеспечить наблюдение за участком поверхности Земли диаметром 1000 километров.

Длина создаваемого воздушного судна составит 190 м, полезная нагрузка — до 1,8 т. Этого достаточно, чтобы установить на дирижабле датчики, средства для радиоэлектронного слежения за целями, телекоммуникационную аппаратуру, а также телескопы с высокой разрешающей способностью. Солнечные накопители и регенеративные энергетические элементы на оболочке обеспечат бесперебойную работу всего оборудования и двигателей.

Министерство обороны Израиля, выступающее заказчиком платформы SPA, считает эту систему наиболее действенным средством противоракетной обороны и разведки.

РОССИЯ

В нашей стране работы по созданию стратосферного дирижабля ведутся с конца 1970-х годов на базе нынешнего Долгопрудненского конструкторского бюро автоматики (ДКБА). Основные исследования идут в области новых, прежде всего композиционных, конструкционных материалов, обеспечивающих необходимую прочность и жесткость аппарата достаточно больших размеров. Сейчас уже созданы такие материалы, а также легкие материалы с малой газопроницаемостью для оболочек.

Близка к разрешению проблема энергообеспечения стратодирижабля. Эту функцию может взять на себя так называемая звездная батарея на гетероэлектрических фотоэлементах (гетероэлектрик — новое вещество, открытое учеными из Дубны и способное вырабатывать электроэнергию под воздействием не только видимого света, но и инфракрасного излучения). «Звездная батарея» может эффективно вырабатывать электроэнергию и в дневное и в ночное время. Приводные электродвигатели, система управления и установленная на дирижабле аппаратура потребляют около 600-650 кВт энергии, и ее может выработать батарея площадью не более 1300 м2.

Такая батарея вместе с конденсаторами весит около 1 т, поэтому по проекту дирижабль, или, как его называют разработчики, БСП (беспилотная стратосферная платформа), будет представлять собой «сигару» длиной 160 м и максимальным диаметром 42 м (фото вверху); объем оболочки составит 150 000 м3. Для движения дирижабля применят два соосных винта диаметром 12-14 м, размещенных в кормовой части корпуса. Система управления будет контролировать параметры полета, а входящий в ее состав модуль управления энергетикой — отвечать за распределение энергии между потребителями по энергосберегающим алгоритмам. Другими словами, если потребуется дополнительная энергия, чтобы удержать дирижабль на месте, автоматически отключатся устройства, работа которых менее важна в данный момент времени.

БСП, работающая на высоте 19-21 км в течение полугода, отклонится от расчетной точки не более чем на 500 м. Когда «вахта» БСП подойдет к концу, то, перед тем как он приземлится, на земле развернут быстровозводимый эллинг с пневматическим каркасом, в котором можно провести техническое обслуживание и ремонт дирижабля и бортового оборудования. После повторного старта эллинг демонтируют и перевезут к месту посадки другого дирижабля.

Несмотря на разнообразие проектов стратодирижаблей, в их основе лежат основополагающие принципы физики и достижения современной науки. А стратосферные беспилотные платформы, возможно, только первый шаг человечества к экстремальному воздушному туризму и многим другим неведомым пока перспективам.

Россия включилась в гонку по созданию стратосферных беспилотных платформ и может находиться среди ее лидеров. Не исключено, что отечественный стратодирижабль сделает нашу страну родиной не только космонавтики, но и аэронавтики. По крайней мере, воздухоплавательная индустрия имеет достаточный ресурс для работы на перспективу.

Иллюстрации предоставлены Долгопрудненским КБ автоматики.