Есть ли будущее у дирижаблей?
История создания дирижаблей
Дирижабль — летательный аппарат легче воздуха, аэростат с двигателем, благодаря которому дирижабль может двигаться независимо от направления воздушных потоков.
За 250 лет до нашей эры великий Архимед открыл путь к полетам на воздушных шарах. Но только во второй половине ХVII века удалось создать воздушный шар, пригодный для практического использования. Аппарат легче воздуха, перемещающийся в воздушном океане по воле ветра и воздушных течений, назвали аэростатом. Поддерживается он в воздухе благодаря подъемной силе газа, заключенного в его оболочке.
5 июня 1783 г. во французском городе Виделон-лез-Анноне братья Жозеф Мишель и Жак Этьен Монгольфье демонстрировали полет построенного ими шара. Оболочка объемом около 600 куб. м. покоилась на решетчатой раме, сплетенной из лозы. Рама устанавливалась на подмостки, под которыми был разведен костер из мокрой соломы. Горячий влажный воздух наполнял оболочку. После того, как отпустили удерживающие ее веревки, она устремилась вверх. Полет продолжался всего 10 минут. За это время шар пролетел два с небольшим километра.
Академия наук Франции решила повторить опыт братьев Монгольфье в Париже. Подготовку к нему поручили физику Шарлю. Он использовал для наполнения шара не горячий воздух, а открытый в 1766 г. водород, обладавший малым удельным весом. 27 августа 1783 г. на Марсовом поле Парижа состоялся старт, Шар быстро набрал высоту и скрылся из глаз. Пролетев 24 километра, он упал на землю из-за разрыва оболочки. \
В дальнейшем шары, наполняемые горячим воздухом, получили название монгольфьеров, а водородом — шарльеров.
Возможность полета была доказана. Оставалось выяснить, насколько это безопасно для человеческого организма. В то время многие считали, что любое живое существо, поднявшееся под облака, даже на небольшую высоту, непременно задохнется. Поэтому в первое воздушное путешествие на монгольфьере, отправили верных и безотказных друзей человека. 19 сентября 1783 г. со двора Версальского дворца впервые в истории в воздух были подняты живые существа. Эта честь выпала на долю барана, петуха и утки. Они опустились на землю в полном здравии. Затем приступили к тренировочным подъемам людей на привязных аэростатах. И только после основательной подготовки 21 ноября 1783 г. в пригороде Парижа был дан старт монгольфьеру с экипажем, в состав которого входили два человека — Пилатр де Розье и д’Арланд.
2 июля 1900 года граф Цеппелин, чьё имя впоследствии стало нарицательным, совершил полёт на своём первом дирижабле жёсткой конструкции.
Воздушный корабль — именно так дословно переводилось немецкое слово Luftschiffbau, которым немецкий граф Фердинанд фон Цеппелин назвал свой первый дирижабль жёсткой конструкции, открывший настоящую эру воздухоплавания. В английском языке, кстати, дирижабль обозначается словом airship, что дословно по-русски означает всё тот же «воздушный корабль. Впоследствии имя самого конструктора стало нарицательным, и в русском языке «цеппелин» теперь является практически полным синонимом французскому слову «дирижабль», как и «джакузи», например, означает ванну с гидромассажем, уже не ассоциируясь с фамилией человека.
Граф Цеппелин, правда, в дирижаблестроении отнюдь не был первопроходцем — за три года до него другим немецким пионером воздухоплавания уже был запущен дирижабль с жёсткой конструкцией. А на пару десятилетий раньше дирижаблестроение начали развивать и французы. Правда, конструкция их кораблей в корне отличалась от того, что предлагал Цеппелин.
Фанатик воздухоплавания
Впервые идею о возможности путешествовать по воздуху с помощью огромной сферы с жёстким каркасом, разные отсеки которой заполнены газом, отставной генерал немецкой армии Цеппелин высказал ещё в 1874 году, сделав соответствующую запись в дневнике. Тогда, правда, его в первую очередь привлекала возможность использовать дирижабли в военных целях.
Первый дирижабль Цеппелина провёл в воздухе порядка 20 минут и с помощью двух двигателей, изготовленных компанией «Даймлер», сумел развить скорость чуть более 21 километра в час. Он пролетел над озером, совершив достаточно жёсткую посадку.
Модели Цеппелина начали совершенствоваться и расти не только в техническом, но и в прямом смысле. Длина «брюха» третьего воздушного корабля превышала 130 метров, а его скорость уже достигала 50 километров в час.
Дирижабли были признаны перспективным проектом. Министерство обороны выделило деньги на дальнейшие разработки, но поставило перед конструктором и жёсткие задачи. Так, его новое судно должно было иметь возможность оставаться в движении на протяжении 24 суток. Дальность полёта при этом не должна быть менее 700 километров, а скорость судна должна была составлять 65 километров в час. В итоге дирижабли переписали все рекорды воздухоплавания. Самый длительный полёт проходил на протяжении 118 с небольшим часов. Самый дальний улетел более чем на 11 тысяч километров, из Франкфурта-на-Майне в Рио-де-Жанейро. А максимальная скорость, которую удалось развить воздушному кораблю, составила 140 километров в час.
Дирижаблестроение в Германии, вышедшей на первые роли в этой индустрии, начало развиваться бурными темпами. Разработки графа Цеппелина нашли своё применение не только в военных целях. Дирижабли использовали для транспортировки грузов, перевозки людей, рекламных акций. Размеры дирижаблей всё увеличивались, а их значимость возрастала.
О воздействии бума дирижаблестроения можно судить лишь по тому факту, что самое высокое здание мира на тот момент, «Эмпайр Стейт Билдинг», было сконструировано таким образом, чтобы его огромный шпиль мог выступать в качестве причальной мачты для гигантских цеппелинов. Архитекторы планировали, что высадку людей можно будет осуществлять на уровне 102 этажа. Правда, после первых же испытаний стало ясно, что сильный ветер не даст пассажирам спокойно сойти на небоскрёб, и идея была быстро признана утопической. Но она была, и уже это говорит о многом.
Именно дирижаблю принадлежит первое кругосветное путешествие по воздуху. Причём в этом путешествии цеппелин (а в путь отправился именно дирижабль конструкции немецкого графа) совершил всего три посадки для дозаправки. Дирижабли же первыми пролетели над Северным полюсом и многими другими труднодоступными природными объектами, которые до этого с воздуха никто не мог ни увидеть, ни сфотографировать.
Дирижабли активно использовались во время Первой мировой войны и зачастую даже участвовали в сражениях. В некоторых армиях военные дирижабли сохранились вплоть до Второй мировой войны, но в военных действиях уже практически не использовались из-за высокой степени своей уязвимости, связанной с трудностями навигации и гигантскими размерами.
Воздушный «Титаник»
Если бы дирижаблестроение продолжило развиваться такими темпами, как в начале прошлого века, вполне возможно, что мы и сегодня бы повсеместно пользовались цеппелинами. Эти огромные летучие конструкции обладали неоспоримыми преимуществами (в основном по части комфорта) даже по сравнению с современными самолётами. Проигрывая, конечно, в скорости передвижения.
Но 6 мая 1937 года произошло непоправимое — потерпел крушение крупнейший дирижабль в истории человечества, «Гинденбург». Венец творчества графа Цеппелина, который называли «Воздушным Титаником», вылетел из Германии 3 мая и уже через 3 дня, преодолев Атлантический океан, должен был совершить успешную посадку в Нью-Йорке.
Всё шло как по маслу, 245-метровый гигант (для сравнения длина «Титаника» составляла не намного больше — 269 метров) вовремя прибыл в экономическую столицу США. Пилот даже дал шикарное представление жителям «Большого яблока», проведя своё судно на минимальном расстоянии от высочайшего здания в мире, «Эмпайр Стейт Билдинг». Пассажиры дирижабля могли видеть тех, кто собрался на смотровой площадке, и даже махали им, получая приветственные знаки в ответ.
После круиза над городом дирижабль с 97 пассажирами на борту направился в один из пригородов Нью-Йорка, чтобы совершить посадку. Однако разрешения на приземление командир судна так и не получил из-за штормового предупреждения. Переждав грозовой фронт в воздухе, цеппелин наконец начал снижение. Как раз в этот момент произошло возгорание в передней части дирижабля. Вскоре летательный аппарат, весь охваченный огнём благодаря легко воспламеняемому водороду, которым были заполнены его секции, рухнул на землю. Либо от огня, либо от травм, полученных при падении, погибли 35 пассажиров из 97, находящихся на борту.
Это происшествие привело к закату эры воздушных кораблей. Катастрофа была заснята на фото- и видеокамеры. Кадры разлетелись по всему свету. Крушение имело такой резонанс, что вскоре все пассажирские полёты на дирижаблях были отменены. Цеппелины продолжили использоваться для доставки грузов и некоторых военных целей, но недолго.
В наши дни дирижабли продолжают использоваться, но в основном в рекламных целях.
Сильный психологический эффект от крушений заставил людей на десятки лет забыть про развитие дирижаблей, как средства для перевозки людей и грузов. Дирижабли стали использовать, как средство распространения рекламы и мелких акций. Но самое интересное начинает происходить в наше время. Дирижабли начинают возрождаться, казалось бы, после их крушений и катастроф.
Типы дирижаблей
Дирижабли, изготавливаемые и эксплуатируемые в разные времена и до настоящего времени, различаются по следующим типам, назначению и способам.
По типу оболочки: мягкие, полужёсткие, жёсткие.
По типу силовой установки: с паровой машиной, с бензиновым двигателем, с электродвигателем, с дизелями, с газотурбинным
По типу двигателя: крыльевые, с воздушным винтом, с импеллером, турбореактивные (в настоящее время практически всегда двухконтурные).
По назначению: пассажирские, грузовые, и специальные (в частности военные).
По способу создания архимедовой силы: наполнением оболочки газом легче воздуха, подогревом воздуха в оболочке (термодирижабли и термопланы), вакуумированием оболочки, комбинированные.
По способу управления подъёмной силой: стравливание подъёмного газа, управление температурой подъёмного газа, закачка/стравливание балластного воздуха, сжатие и закачка подъёмного газа в металлические баллоны/стравливание подъёмного газа из металлических баллонов в рабочие балонеты, изменяемый вектор тяги силовой установки, аэродинамический.
Пять причин, по которым дирижабли лучше самолетов
Они дешевле. Одна из самых новых модификаций аэробуса А-321 стоит порядка 50-60 миллионов долларов. Новейший дирижабль Аи-30 российской компании «Авгуръ» в штучном изготовлении стоит 30 миллионов рублей. В условиях массового производства его цена упадет как минимум в три раза.
Они экологичней. Современным дирижаблям не требуется углеводородное топливо. Они могут быть оснащены либо атомным двигателем, либо солнечными батареями.
Они экономичней. Максимальная грузоподъемность гигантского дирижабля «Локомоскайнер», разработанного ульяновским заводом, может достигать 600 тонн. Максимальная грузоподъемность тяжелого грузового самолета Ил-96-400Т — 92 тонны. Кроме того, дирижабли работают в любую погоду и не нуждаются в аэродроме.
Они выносливее. Дирижабль с атомным двигателем способен сделать 10 витков вокруг земного шара без посадки. Средняя дальность полета аэробусов — 4000 километров.
Они многофункциональны. Дирижабль может заменить пожарную машину, самолет, поезд, маршрутное такси, экскурсионный автобус.
Область применения
1) Грузоперевозки
Конструкция дирижабля позволяет ему поднимать крупногабаритные и тяжелые грузы. Применение дирижаблей как средство относительно быстрой ( по сравнению с водным транспортом), экологичной и экономичной перевозки актуально практически для всех сфер нашей жизни, а особенно для нефтегазовой и добывающей отрасли.
· Вместо дорогостоящих трудо- и энергозатратных проектов по строительству новых нефте- и газопроводов, можно (да и намного рациональнее) будет использовать дирижабли, как средство транспортировки нефти и предварительно сжиженного газа.
· Также дирижабли найдут применение для перевозки грузов в отдаленные и труднодоступные места.
· Для доставки строительных материалов и сборных конструкций на места проведения монтажных и восстановительных работ.
2) Пассажирский транспорт
Туристические экскурсии на дирижаблях позволят любителям путешествий совершать увлекательнейшие обозревательные экскурсии.
3) Наблюдение
Дирижабли способны подниматься на огромные высоты, что делает их прекрасными наблюдательными пунктами. Дирижабли двигаются очень медленно и способны даже «зависать» на месте. Они могут долго находиться в воздухе, а с высоты дирижабля (до 22км) нам открывается полная картина происходящего внизу, следовательно, возможно применение дирижаблей еще и для обзора территории со следующими целями:
- контроль морских и сухопутных границ
- патрулирование
- предупреждение браконьерства и пожаров в лесных зонах (особенно актуально по грустному опыту лета этого года)
- наблюдение за общественным порядком в местах массового скопления народа
- геодезия и картографии
4) Освоение территорий
Не смотря на то, что на дворе 21-й век, мы живем в уникальной стране, в которой практически не освоены огромные территории (за Уралом), в освоении которых дирижабли могли бы выступить уникальным транспортным средством, не требующим дорогостоящих средств коммуникации.
5) Военное применение
В период расцвета дирижаблестроения (конец XIX-началоXX столетия) они активно применялись в
- в военных целях. Использование дирижаблей в военной сфере аналогично тому как это было в условиях первой мировой войны маловероятно, так как значительные размеры дирижаблей делают их легко обнаруживаемыми современными радиолокационными средствами. И сегодня в военной отрасли перед дирижаблями открываются некоторые перспективы. Их можно использовать:
- в качестве резервного транспортного средства. Дирижаблям не нужны дорогостоящие аэродромы, а следовательно, они могут быть очень легко рассредоточены и замаскированы.
- в качестве радиолокатора дальнего действия.
6) Реклама
Реклама на дирижаблях чрезвычайно эффективна, так как не имеет аналогов по своему воздействию на целевую аудиторию. Дирижабль, парящий над городом на огромной высоте, виден издалека и не может остаться незамеченным.
Дирижабли могут играть роль указателя, что значительно облегчит поиск дороги к месту проведения фестивалей, выставок или других мероприятий.
7) Нужды МЧС:
- Пожаротушение. Высокая грузоподъемность дирижабля позволит ему единовременно переносить огромные объемы воды, что позволит нам максимально быстро и эффективно бороться с огнем. Более того дирижабль может пробраться даже в самые отдаленные, непроходимые и труднодоступные уголки земного шара.
- Быстрая эвакуация жителей высотных домов. В наши дни из-за нехватки земли приходится строить дома большой высотности. Однако очень немногие пожарные машины оборудованы лестницей, способной достигнуть высоты выше 20-ти этажей. Так как многоэтажные бизнес – центры находятся преимущественно в центральной части города, где довольно-таки напряженное движение, что делает практически бесполезными наземные (автомобильные) противопожарные средства. Для решения этой проблемы использование дирижаблей и вовсе не имеет альтернатив.
- Для эвакуации из зон бедствия большого количества населения. Реализуемые и финансируемые сегодня проекты дирижаблей большой грузоподъемности позволят единовременно эвакуировать до 11000 человек из труднодоступных зон бедствия. Такое не может не один из существующих видов транспорта.
8) Постройка систем связи
Но главная задача, в которой нам помогут дирижабли — постройка систем связи: интернет, сотовая связь, телевидение и т. п.
21-й век — век информационный, следовательно перед нами стоит острая необходимость в передаче огромных потоков информации.
«Но ведь существуют как спутниковые, так и кабельные системы, которые сегодня прекрасно справляются со своими задачами!»- скажите вы.
Да, сейчас они еще справляются, но использование интернета и сотой связи растет с космической скоростью и технологии, которые мы используем сегодня, подходят к пределу своих возможностей.
Нельзя забывать про еще одно весомое преимущество — это цена. Так, чтобы запустить один спутник потребуется немало затрат, а по завершению срока службы он останется бесполезным хламом на орбите. Дирижабли являются прекрасным альтернативным решением.
Применение дирижаблей в будущем
Дирижабли будут очень востребован в будущем, так как они могут выполнять задачи невыполнимые для других ЛА.
- Они могут перевозить тонны груза, что очень полезно в нашей стране
Дирижабль будет очень полезен при освоении Сибири, ведь он сможет оставаться на одной точке недели, это позволит ученым в освоении новых месторождений. Так же он был очень рентабельным в перевозке грузов на дальнем востоке. Один тяжелый дирижабль мог за несколько дней перевезти тонны груза в труднодоступные поселения, при отсутствии дорог, тем самым снизить цены на товар в этих регионах, из-за трудности доставки, но и сэкономить бюджет. Но хочу отметить, что в этом плане дирижабль нужен не всем странам, ведь не все обладают такой обширно и неисследованной территорией, как наша страна.
2. Дирижабль может стать новой ветвью туризма
Дирижабль может лететь по воздушным маршрутам на небольших высотах и скоростях. Виды сверху всегда были завораживающие и многих люде заинтересует несколько дневное путешествие с прекрасными видами. Небольшая скорость дирижабля позволяет производить обзорные экскурсии, облеты больших площадей с живописными пейзажами.
3. Дирижабль может заменить спутник
Так дирижабль может зависать на высотах в 20000 м, где не летают пассажирские самолеты и использовать свою оболочку как ретранслятор и внутреннее пространство для оборудования, как спутник. Такое решение в разы дешевле запусков спутников на орбиту, а также появляется возможность технического обслуживания дирижабля, это позволит продлить срок службы дирижабля.
Дирижабль в будущем имеет место быть, особенно в нашей стране. Большая территория и сложность географического положения не позволяют исследовать и контролировать экологическую обстановку региона, пожароопасные районы, пограничные территории, застройки земель и т.д. на территории нашей страны. Дирижабль же со своими плюсами такими как грузоподъемность, простота конструкции и обслуживания и не требовательность больших затрат на топливо может контролировать территории, перевозить большие грузы из одной точки страны в другую и производить разведку местности. В этом плане самолеты и вертолеты уступают дирижаблю.
