Новая эра дирижаблей
Небесные киты, вальяжно проплывающие на высоте нескольких тысяч метров; воздушные гиганты – гордость человеческого гения и образ ушедшей эпохи… Или же не совсем ушедшей?
Некоторые исследователи считают, что с учетом более прокачанного инженерного аппарата и новых технологий, нам стоит вернуться к идее огромных небесных лайнеров. И вот, почему по их мнению, дирижабли ждет эпоха ренессанса.
Основная перспектива
На сегодняшний день два главных способа международных грузоперевозок – это водный и воздушный, причем занимают они диаметрально противоположные ниши. Если корабли – очень медленные, но дешевые, то самолеты наоборот – максимально быстрые, но чрезвычайно дорогие. За время надо платить, но платить никому не хочется, поэтому на грузоперевозки по воде приходится и больший объем продукции, и больший оборот денег. А теперь представьте, как кардинально перевернул бы рынок третий, компромиссный путь, который был бы дешевле самолетов, но быстрее кораблей?
Именно эту нишу могут занять дирижабли.
В отличие от судов, дирижабли могли бы доставлять грузы через океаны всего за неделю и были бы дешевле авиаперевозок в несколько раз. Ведь если часть работы двигателя самолета уходит на то, чтобы просто удерживать его в воздухе (ах, эта вечная борьба подъемной силы с силой тяжести), то у дирижабля с этим прекрасно справляется выталкивающая сила. Благодаря такому читерству в том числе решается актуальная проблема выброса загрязняющих атмосферу газов: по сравнению с авиалайнерами, дирижабли будут на 90% более экологичными, что с недавних пор является важным критерием для любого технического проекта.
В теории
Однако, чтобы перевозить тяжелые грузы, дирижабль должен быть действительно огромным, и здесь мы сталкиваемся с самой острой проблемой – безопасностью.
После катастрофы «Гинденбурга» самый большой страх перед дирижаблями – пожар. Водород в совокупности с алюминиевыми деталями превращается в смертоносный тандем, способный уничтожить огромный воздушный корабль за секунды. Конечно, в качестве альтернативы мы бы могли использовать инертный гелий, но тогда дирижабль никогда не окупит своей стоимости. Гелий – это модно, безопасно и… возмутительно дорого, так что единственный выгодный газ – это водород, который к тому же имеет большую подъемную способность.
Но как утверждают энтузиасты, мы оцениваем безопасность дирижаблей с точки зрения прошлого, не принимая во внимание тот факт, что их развитие фактически застопорилось после фееричного появления скоростной авиации. А ведь самолеты прошли путь от хлипких и регулярно разваливающихся странных посудин до самого безопасного транспорта в мире, и это случилось не сразу. Новые материалы и современные системы безопасности, уже опробованные в авиации, вполне способны изменить предвзятое отношение к дирижаблям, нужен лишь скрупулезный и грамотный подход.
О конструкции
Если говорить приближенно, большая часть сопротивления дирижабля – лобовое, которое пропорционально площади сечения, а подъемная сила в свою очередь зависит от объема газа внутри. Следовательно, если сопротивление дирижабля растет с квадратом радиуса, то подъемная сила с его кубом. Так как повысить эффективность? Верно, просто увеличить корабль в размерах. И самая удобная конструкция уже давно найдена: секционные дирижабли с жестким каркасом.
Всего можно выделить три основных типа конструкций дирижаблей: мягкая (Blimp), жесткая (rigid) и полужесткая (semi-rigid). Первая отличается тем, что тканевая оболочка одновременно является и емкостью для газа, и полностью берет на себя роль держателя формы корабля. Полужесткая схема близка к мягкой, но имеет дополнительные элементы конструкции, например, поперечные (шпангоуты) или продольные (стрингеры), помогающие формировать каркас.
В жестких дирижаблях основной особенностью является распределение несущего газа по отдельным замкнутым отсекам, размещённым внутри обтянутого тканью металлического (реже — деревянного) каркаса, воспринимающего все нагрузки. Такой тип можно удлинять и укорачивать парой простейших махинаций, просто добавляя или убирая секции, как секции фюзеляжа разных модификаций самолетов, а внезапная утечка газа не станет критичной. Неудивительно, что представители этого семейства дирижаблей были самыми большими, быстроходными и, конечно, самыми распространенными.
На практике
Так что неудивительно, что в наше время почти все проекты по созданию дирижаблей сфокусированы на жестком типе конструкции. Например, именно такое решение было выбрано для нового французского грузового проекта LCA60T компании Flying Whales, который планируется ввести в эксплуатацию уже в 2025 году. Проект представляют как экологически чистый дирижабль для транспортировки грузов в труднодоступные районы севера Европы, Канады и Америки, а его основной фишкой будет механизм подъема/спуска грузов без приземления. Это позволит доставлять габаритные грузы (лопасти ветряков или огромные бревна) быстрее и дешевле, ведь для транспортного средства не понадобится посадочная площадка. Проект поддерживается правительством Франции и привлекает более 50 партнеров, на сегодняшний день являясь наиболее перспективной реализацией грузового дирижабля.
Однако дирижабли существуют не только на бумаге, но и уже во вполне реальном виде, и инженеры не ограничиваются лишь их грузовым применением. Еще в 2012 году в небо поднялось самое большое воздушное судно в мире – гибридный дирижабль Airlander 10 британской компании Hybrid Air Vehicles. Проектировавшийся изначально для американской армии в качестве разведывательного судна, дирижабль выполнен с кевларовой обшивкой и был выкуплен для гражданской эксплуатации и сейчас позиционируется как прогулочное судно для путешествий. И действительно, в отличие от круизных кораблей, быстрые и высотные самолеты не предназначены для рефлексивного созерцания горных вершин или красот лесов. Так что дирижабли вполне могут стать эдаким экзотичным круизным транспортом (несмотря на то, что видок у дирижабля довольно забавный), а пока он проходит сертификацию для гражданских перевозок. Первый коммерческий перелет запланирован на 2028 год.
И наконец, еще один перспективный проект исследовательской компании LTA (расшифровывается как Lighter Than Air) – Pathfinder 1. Их идея заключается в использовании дирижабля как гуманитарного транспорта для эвакуации людей из затопленных районов, доставки еды, медикаментов и так далее. Как говорят создатели проекта, он сочетает в себе исторически лучшую конструкцию, современные материалы и новые, запатентованные технологии проектирования и производства, чтобы создать дирижабль следующего поколения, который является более безопасным, сильным и эффективным, чем когда-либо прежде.
Будущее
Сейчас никто не говорит, что дирижабли заполонят небеса, как воздушные шарики на выпускном. Но силами энтузиастов (и деньгами инвесторов, которые не боятся рисковать) эта идея становится все ближе к реальности, и возможно, нам повезет застигнуть возрождение воздушных китов.
Источники:
1) https://www.ltaresearch.com/technology
2) https://lynceans.org/wp-content/uploads/2021/09/Flying-Whales_R2-converted-compressed-1.pdf
3) https://www.elidourado.com/p/cargo-airships
4) https://ru.wikipedia.org/wiki/Airlander_10
