Если вы думаете, что дирижабли — это что-то из приключенческих книг конца XIX века или мира паровых двигателей, то сильно ошибаетесь. Летательные аппараты легче воздуха могут снова стать важной частью воздушного транспорта. Изучив патенты, проекты и интервью энтузиастов, я пришёл к выводу, что у дирижаблестроения есть будущее. Но оно остаётся туманным, пока к аэростатам относятся в лучшем случае как к забавным машинам из прошлого.
Дирижабли казались светлым будущим. Но стали изгоями, гниющими в ангарах
В XVIII веке во Франции началась новая эра воздухоплавания. Сумасшедшие братья Монгольфье совершили первый полёт на воздушном шаре, после чего другие французские изобретатели начали создавать новые проекты летательных аппаратов легче воздуха. В 1852 году, почти через 70 лет после первого полёта на воздушном шаре, француз Анри Жиффар впервые поднялся в воздух на дирижабле.
В начале XX века дирижаблестроением занялись немцы. Самый известный из них — Фердинанд фон Цеппелин, в честь которого названы летательные аппараты с жёсткой конструкцией. В 1906 году его разработки заметили военные, и дирижабли превратились в страшное оружие. Вместе с тем они начали проникать и в гражданскую жизнь: сначала для грузоперевозок, затем — как пассажирские лайнеры, курсирующие между континентами.
На обочину истории дирижабли выбросило после крушения «Гинденбурга» в 1937 году. Воздушная махина, выполнявшая рейс между Германией и США, вспыхнула в небе и рухнула.
В катастрофе погибли 36 человек: 13 пассажиров, 22 члена экипажа и один служащий базы, которая находилась на земле. Дирижабли падали и раньше — даже с большими жертвами. Но случай «Гинденбурга» уникален тем, что катастрофу запечатлели десятки фотографов. Очень скоро весь мир увидел апокалиптические кадры: огненный шар опускается с неба на грешную землю. После такого дирижабли перестали строить. Оставшиеся воздушные судна оставили гнить в ангарах.
Современные проекты: Amazon и Walmart придумали летающие склады на основе дирижаблей
В начале 2010-х годов компания CargoLifter оценила рынок дирижаблей грузоподъёмностью 100 тонн и длиной более 25 метров. Только для США и Канады объём составил 1 миллиард долларов в год. Специалисты предположили, что достаточно нескольких лет, чтобы до 10 % американского рынка грузоперевозок заняли дирижабли. Но всё это так и осталось теоретическими расчётами.
В 2016 году стало известно, что компания Amazon запатентовала проект летающего склада — огромного дирижабля, который медленно перемещается над городом на высоте до 14 километров. На нём хранятся востребованные товары, имеющие не очень большой вес. Дальше схема похожа на сцену из фантастического фильма.
- Клиент делает заказ.
- Автономный дрон забирает покупку и спускается с дирижабля к месту доставки.
- Дрон оставляет покупку и возвращается обратно на летающий склад за новым заказом.
Патент Amazon предполагал и другие варианты для использования дирижабля. Например, его можно было подгонять к стадионам и использовать для быстрой доставки напитков, снеков и другой продукции болельщикам во время спортивных соревнований. Заказал колу на бейсболе — с неба спускается дрон прямо к твоему месту на трибуне.
В этом видео показано, как может работать летающий склад Amazon. Осторожно: очень плохая анимация!
Подобный проект разрабатывался и в недрах Walmart — ещё одного крупнейшего доставщика в США. В 2017 году компания запатентовала «газонаполненную систему воздушного транспортника для запуска беспилотных авиационных систем для доставки продуктов». Фактически это тоже летающий склад, с которого дроны доставляют товары покупателям. Быстро, эффективно, красиво. Но пока неосуществимо.
Тушение лесных пожаров, транспортировка грузов в труднодоступные места, туризм — проекты дирижаблей есть во многих странах
У Франции и Китая есть совместный проект по созданию аэростата длиной 150 метров. Он должен был появиться в 2021 году, но сейчас его судьба неизвестна. Проект Flying Whales подразумевает строительство больше 150 дирижаблей до 2032 года.
Одна из сфер применения французско-китайских машин — транспортировка леса. На юге и востоке Франции есть труднодоступные места, богатые лесными ресурсами. Но из-за отсутствия инфраструктуры ими невозможно воспользоваться. Строить же дороги и аэродромы невыгодно — леса не так уж и много, чтобы отбить такие затраты.
Французы в 2012 году задумались, как достать лес, но не потратить много денег. В итоге появилась идея с дирижаблем, который мог бы спускаться на вырубленную опушку для погрузки. Или даже не спускаться, а просто зависать над местом заготовки леса.
Разработчики из компании Flying Whales предложили французскому правительству дирижабль, заполненный гелием. Для маневрирования и движения по воздуху он оснащён 7 электрическими двигателями. Расчётная грузоподъёмность — 60 тонн. Для сравнения, одна фура не может перевезти больше 22 тонн. Ещё ей нужна дорога, а дирижаблю — нет. Французско-китайский дирижабль можно использовать не только для транспортировки леса. В его дизайне предусмотрена перевозка электрических опор, ветряных турбин, модульных зданий.
Ещё одна сфера, нуждающаяся в дирижаблях, — энергетика. Компании, имеющие в распоряжении линии электропередач, регулярно проверяют их состояние. Сейчас для этого используются вертолёты. Но каждый вылет стоит очень дорого, радиус действия — не более 200 километров, а вибрация даёт помехи на чувствительное сканирующее оборудование. Медленно движущийся дирижабль, способный покрывать тысячи километров без дозаправки, — идеальное решение для мониторинга.
Дирижабли также намного эффективнее для тушения лесных пожаров, чем самолёты и вертолёты. Здесь плюсом становится их тихоходность. Медленно перемещаясь по небу, они способны сбрасывать на горящие леса огромную массу воды — от 10 до 200 тонн в час. Это экономия денег, которые сгорают в двигателях самолётов и вертолётов. Патенты на пожарные дирижабли есть. Работающих машин пока нет.
Самый крупный современный дирижабль — Airlander 10. Его разработали специалисты британской компании Hybrid Air по заказу ВВС США. Американцы отказались от воздушного судна из-за дороговизны, так что британцы вернули его на острова и начали использовать в гражданских целях. В 2017 году одна из моделей упала с привальной мачты и придавила собственную гондолу. Одного члена экипажа госпитализировали. Доверите к дирижаблям снова оказалось подорвано, как 80 годами ранее, когда рухнул «Гинденбург».
В России тоже есть проекты. Например, ДКБА (Долгопрудненское конструкторское бюро автоматики) производит небольшие дирижабли для хозяйственных нужд. Они подходят для контроля строительства и реконструкции различных объектов, отслеживания обстановки на границе, проведения поисково-спасательных операций, ретрансляции сигналов. Но всё это ничто по сравнению с тем, какие потенциальные возможности открываются при широком применении дирижаблей.
У дирижаблей много плюсов. Но пока их все перевешивают минусы
У дирижаблей достаточно плюсов для того, чтобы от них нельзя было отказаться навсегда — как, например, от паровых двигателей.
Сила, которая поднимает аэростат в воздух, не требует затрат энергии. Дирижабль использует двигатели для перемещения в горизонтальной плоскости и маневрирования. Поэтому ему нужны моторы меньшей мощности, чем самолёту при одинаковой величине полезной нагрузки. Соответственно, дирижабли экологичнее самолётов и вертолётов — этот плюс всё чаще называют главным, говоря о новой эре дирижаблестроения.
Ещё одно очень важное преимущество — практически неограниченная грузоподъёмность. У самолётов и вертолётов есть лимиты по прочности конструкционных материалов. Например, мировой рекорд грузоподъёмности сейчас принадлежит самолёту Ан-225 «Мрия» — 253,8 тонны. Американская компания Worldwide Aeros несколько лет назад разработала прототип дирижабля Aeroscraft, грузоподъёмность которого в зависимости от модификации составляет от 66 до 500 тонн. В статье из журнала «Популярная механика» о современных дирижаблях сказано, что даже 1000 тонн полезной нагрузки — это не фантастика, тогда как для других типов воздушного транспорта это недостижимые показатели. По крайней мере, с учётом современных технологий.
К сожалению, мне не удалось найти информацию о том, что стало с проектом Aeroscraft, — а ведь его заказчиками были Минобороны США и NASA. Последнее упоминание в СМИ: статья в New Yorker от 2016 года о том, что компания ищет 3 миллиарда долларов США для финансирования строительства 24 летательных аппаратов, включая дирижабль с грузоподъёмностью 250 тонн.
На этом видео — одна из модификаций дирижабля Aeroscraft. В 2012 году казалось, что такие машины будут не только эпично выезжать из ангаров, но ещё и летать с пользой для людей.
Дирижабли могут длительное время находиться в воздухе, тратя минимум энергии. Им не нужны аэродромы с взлётно-посадочными полосами. С заменой водорода на гелий полёты на дирижаблях стали намного безопаснее, чем 80 лет назад. Плюсов так много, что возникает логичный вопрос — почему над нами всё ещё не плывут высокотехнологичные аэростаты?
Потому что у дирижаблей всё равно остаётся много недостатков:
- сложность и высокая стоимость постройки: например, некоммерческий проект Сергея Брина обойдётся ему в 100-150 миллионов долларов — это только на разработку и строительство одного дирижабля для использования в гуманитарных операциях;
- низкая скорость — груз идёт долго, для перевозки пассажиров на дальние расстояния дирижабли вообще не подходят;
- большие размеры, требующие постройки огромных ангаров на земле;
- зависимость от погодных условий;
- испарение газа — проблему сделали менее острой благодаря новым материалам оболочки, но полностью не устранили: дирижабль нужно подкачивать.
Некоторые недостатки можно игнорировать — например, строить небольшие дирижабли и использовать их для перемещения людей и груза на небольшие расстояния. Однако радикально стоимость создания это не уменьшит — самолёты и вертолёты строить дешевле.
Стоит ли нам ждать появления в небе новых дирижаблей?
Строительство дирижаблей — очень затратный процесс. Частные компании если и смотрят в его сторону, то с опаской. Даже такие гиганты, как Amazon. Проблему могло бы решить участие государства — полное или частичное финансирование отрасли. Проекты есть в разных странах, но до реализации на практике доходят единицы.
В России дирижабли могли бы решить огромное количество проблем, связанных с грузовыми и пассажирскими перевозками. Например, в 2018 году Арктический инновационный центр СВФУ предложил организовать единую систему транспортировки на дирижаблях в Якутии. Однако предложение так и осталось только словами. Не было построено ни одного дирижабля.
Возможно, ситуацию изменит приход в индустрию госкорпорации «Ростех». Сейчас в холдинге «Росэлектроника», который входит в её состав, разрабатывают модульные дирижабли. Они подходят для грузовых и пассажирских перевозок. Демонстрационные образцы дирижаблей обещают показать уже в следующем году.
В России всё ещё очень много слабозаселённых территорий и труднодоступных мест. В той же Якутии есть крупные посёлки, с которыми несколько раз в месяц прекращается авиасообщение, потому что из-за дождей размывается взлётно-посадочная полоса. Использование дирижаблей решило бы эту проблему. Но пока об этих летательных аппаратах думают только энтузиасты, ничего не изменится.
