Транспорт легче воздуха: в «Ростехе» рассказали о развитии дирижаблестроения

От оборонки – к воздушному туризму

Среди перспективных российских разработок особое место занимает многофункциональный дирижабль ДП-3 с грузоподъемностью три тонны (соответствует 20 пассажирам), разработанный «Долгопрудненским конструкторским бюро автоматики» (ДКБА) (входит в холдинг «Росэлектроника» Госкорпорации «Ростех»).

Начинался проект в рамках оборонного заказа, но впоследствии этот 70-метровый аппарат был перепроектирован в коммерческий дирижабль, который полностью отвечает международным правилам FAA-P-8110-2.

ДП-3 может использоваться как для воздушного туризма, так и выполнения таких специализированных задач, как георазведка, доставка вахтовых команд на удаленные месторождения, летающая лаборатория-медсанчасть, спасательная платформа, мобильный рефрижератор, высотный патруль и т. д.

ДП-3:
Объем оболочки: 12000 куб. м
Максимальная скорость: 90 км / ч
Максимальная продолжительность полета: 44,7 ч
Максимальная высота над уровнем моря: 3,0 км
Максимальная дальность полета: 3000 км
Максимальная полезная нагрузка: 3000 кг
Мощность двигателя: 2х420 л.с.
Экипаж: 2 человека
Подъемный газ: гелий

На основе ДП-3 могут быть созданы малотоннажные дирижабли-«лоукостеры» для наращивания воздушного трафика в удаленных регионах с малой плотностью населения. Недорогие билеты на дирижабельные рейсы, несомненно, найдут свою клиентскую базу.

Такие доступные воздушные мосты повысят мобильность населения и будут способствовать экономическому развитию удаленных от промышленных центров территорий.

Особое место занимают дирижабли линзообразной формы, которая позволяет кораблю развивать более высокую скорость. Наибольшую известность получил проект радиоуправляемой «тарелки» — прототипа «АНЮТА» с объемом оболочки 520 куб. м, скоростью полета до 70 км/час и дальностью полета 80 км со 100 килограммами полезной нагрузки на борту.

Дирижабль разрабатывался как универсальная аэростатическая платформа для решения широкого спектра задач — от высотного мониторинга и патрулирования до загоризонтной радиолокации и борьбы с беспилотными летательными аппаратами.

ДП-27 «АНЮТА»:

Раскройный объем оболочки: 520 м3

Диаметр оболочки: 16000 мм

Максимальная скорость: 70 км/ч

Максимальная высота полета (над уровнем моря): 1000 м

Максимальная дальность полета: 40 км

Максимальная полезная целевая нагрузка: 100 кг

Подъемный газ: гелий, флегматизированный водород

Температура окружающей среды: от -10 до +30 °С

Один из флагманских проектов дирижабля линзообразной формы — «Аэросмена», также разработанный инженерами «ДКБА». Конструкторы предложили аванпроект линейки многофункциональных аэростатических транспортных летательных аппаратов с грузоподъемностью от 20 до 200 тонн.

Этот дирижабль сможет беспосадочно лететь на крейсерской скорости до 200 км/ч на 5 тыс. км. Ключевым элементом корабля «Аэросмена» разработчики считают многоконтурную «интеллектуальную» систему управления, обеспечивающую полет по курсу и нивелирующую воздействие любых боковых и опрокидывающих воздушных потоков.

Многофункциональность дирижабля «Аэросмена» достигается в основном за счет сменных грузопассажирских модулей различного назначения.

Это и медицинский блок, и комплекс пожаротушения, и пассажирский салон, и грузовая платформа с погрузочно-разгрузочными механизмами, и авиа- или «дрононосец» и т. д.

«АЭРОСМЕНА-200»:

Вес пустого аппарата: 120 тонн
Взлетный вес: 290 тонн
Диаметр корпуса «линзы»: до 180 м
Высота корпуса «линзы»: до 36 м
Объем оболочки: от 500 000 куб. м
Объем гелия: не менее 100 000 куб. м

Внутренний объем воздуха: от 400 000 куб. м
Скорость полета: до 120 км/час
Высота полета: до 2500 м
Полезная нагрузка: 200 тонн

Сегодня в «Росэлектронике» уже ведутся работы над дирижаблем-контейнеровозом, использование которого позволит значительно удешевить грузовые контейнерные перевозки.

Особое направление проектных работ связано с созданием беспилотных стратосферных дирижаблей, предназначенных для выполнения широкого спектра задач — от ретрансляции сигнала, мониторинга территорий, картографических фиксаций — до строительства стратосферных аэростатических «баз» специального назначения.

Дирижабли тестируют рынок

В сегодняшних проектах дирижаблей для обеспечения альтернативного балластирования корабля используются различные решения. В одних случаях — это процесс компримирования/декомпримирования или, иначе говоря, сжатия несущего газа в специальные емкости, что лишает корабль плавучести, или, наоборот, высвобождение летучего газа для наполнения оболочки.

В других — термобалластирование, когда подъемная сила регулируется за счет прогрева несущего газа. К слову сказать, поиск альтернативных решений в этом направлении не останавливается.

Дирижабли с системой активной балластировки могут выполнять погрузочно-разгрузочные операции в полевых условиях и даже в режиме зависания. При этом появится возможность осуществлять транспортировку по схеме «от двери до двери». Например, доставлять собранную гидротурбину прямо от завода до ГЭС.

Высокая маневренность, сверхнизкий путевой расход топлива, относительно невысокая стоимость, повышенная весовая отдача при движении со скоростью 120-150 км/ч позволят дирижаблю-грузовозу стать серьезным конкурентом для авиационного, автомобильного, железнодорожного и даже морского транспорта.

Конечно, железнодорожные перевозки обходятся дешевле других видов транспорта, кроме водного. Однако сегодня ситуация с доставкой грузов по железной дороге приближается к критической черте.

Во-первых, нормативная масса грузовых железнодорожных платформ имеет ограничение 60 тонн, причем заданы жесткие габариты по ширине и высоте груза. Так что такая доставка сложных и/или крупногабаритных грузов весьма проблематична. Во-вторых, трафик движения от пункта отправки до пункта назначения в общем расчете составляет не более 20 км/ч.

Автотранспортные дороги также имеют ограничения как по ширине проезжей части, так и по разрешенной массе на ось. Негативно сказываются на сроках доставки грузов заторы и ограничения проезда.

Очевидно, что наиболее экономичным решением для доставки грузов является водный транспорт. Однако в России число судоходных путей ограничено, а пропускная способность шлюзов и портовой инфраструктуры лимитирована.

К тому же скорость движения сухогрузов, барж и других водных грузоперевозчиков в среднем не превышает 20 км/ч., а в северных широтах России водный трафик к тому же еще ограничен и сезонным фактором.

Транспортировка грузов авиационными средствами дорогостоящая и имеет много ограничений. При этом требуется тратить значительные средства на содержание, ремонт и постройку наземной инфраструктуры, взлетно-посадочных полос и т. д.

Если стоимость перевозки одной тонны условного груза самолетом на расстояние один километр составляет порядка 35-50 рублей, что хорошо известно в авиации, то для дирижабля этот показатель не превысит 5-7 рублей, как показывают расчеты разработчиков дирижаблей в таких российских проектах, как ДП-3, «Атлант», «Аэросмена», или американском — Aeroscraft.

Кроме того, в отличие от самолета или вертолета, дирижабль при полном отказе в полете двигателей и систем управления не упадет, а будет плыть как свободный аэростат. Даже при серьезном повреждении оболочки дирижабль, парашютируя, совершит относительно мягкую посадку.

Основной тренд сегодняшнего дирижаблестроения связан с гибридизацией конструкции, в которой объединены конструктивные преимущества самолета, вертолета, аэростата и даже судна на воздушной подушке. Таким образом, многие недостатки классических дирижаблей прошлого сегодняшним разработчикам удалось преодолеть.