Новости
12 / 05 / 2020

Привезённые ветром

Грузовые дирижабли медленно запрягают - быстро ли полетят?

Привезённые ветром. Грузовые дирижабли медленно запрягают - быстро ли полетят?

Уже более двух лет прошло с тех пор, когда два лидера ветроэнергетического рынка – Vestas и Siemens Gamesa Renewable Energy – сформировали совместное предложение для разработчиков больших управляемых летательных аппаратов легче воздуха. Действительно, дирижабль, будь он достаточно велик, идеально подошёл бы для доставки гигантских лопастей турбин (которые только увеличиваются в размерах) на труднодоступные строительные площадки. Зная о ряде проектов по созданию соответствующих аппаратов, ветроэнергетики рассчитывали на быстрый отклик и надеялись уже в середине 2018 года перейти к этапу закупок и согласования контрактов. Этого не случилось – ни одного заключённого контракта, насколько известно, на данный момент нет; идея, однако, жива.

Предложение ветроэнергетиков в силе, а у отечественной дирижаблестроительной отрасли есть и ответ на него - АТЛАНТ (Аэростатический Транспортный Летательный Аппарат Нового Типа). Об этом на прошедшем в феврале форуме Российской ассоциации ветроиндустрии (РАВИ) рассказал Михаил Талесников, вице-президент НПО «РосАэроСистемы» и директор по развитию конструкторского бюро «Атлас», которому принадлежит разработка. Правда, промышленный выпуск АТЛАНТов начнется ещё не скоро, но конкуренты, по оценке Михаила Талесникова, вряд ли успеют раньше. Это и понятно: инновационный летательный аппарат невозможно создать мгновенно даже при достаточных средствах, а инвесторы не хотят рисковать. Даже ветроэнергетики, прямо заинтересованные в том, чтобы дирижабли наконец полетели, не готовы вкладывать деньги в их разработку, а лишь обещают обеспечить спрос на готовые машины. Попробуем посмотреть на состояние дел у разных разработчиков. Начнем с КБ «Атлас» и АТЛАНТа, о которых у нас благодаря форуму РАВИ есть самая подробная информация.

АТЛАНТ

Михаил Талесников начал своё сообщение с того, что АТЛАНТ - не вполне дирижабль. Главные отличия его от классического дирижабля - это полностью жёсткий корпус из композитных материалов, ставших доступными лишь в нашем тысячелетии, и так называемая система активной балластировки (Active Ballasting System, ABS). В самых общих чертах принцип ABS заключается в том, что основные ёмкости внутри оболочки летательного аппарата имеют двойное назначение. Если нужно лететь, они заполняются лёгким газом (и это не огне- и взрывоопасный водород, а инертный гелий), а когда нужно опуститься на землю и оставаться там - атмосферным воздухом, который, таким образом, выступает в роли балласта. Чтобы освободить место для воздуха, гелий сжимают и закачивают в особые ёмкости сравнительно небольшого объёма, способные выдерживать высокое давление. В АТЛАНТе эти ёмкости (на схеме они показаны зелёным) изготовлены из специальной ткани, волокна которой на разрыв прочнее, чем сталь, - это важно среди прочего и с точки зрения сертификации воздушного судна.

Привезённые ветром. Грузовые дирижабли медленно запрягают - быстро ли полетят? Схема активной балластировки АТЛАНТа
Схема активной балластировки АТЛАНТа

Соединение жёсткого корпуса и ABS придаёт дирижаблю (для простоты будем всё же называть его так) массу ценных свойств: в полёте он использует и аэростатическую, и аэродинамическую подъёмную силу, за счёт чего несёт больший (по сравнению с дирижаблем традиционным) полезный груз и уверенно летит даже при сильном ветре. Аппарат развивает скорость до 150 км/ч, пролетает без дозаправки до 1800 км, вертикально поднимается и садится (при этом используется тяга винтов), а на площадке стоит, разгружается и загружается точно так же, как аппараты тяжелее воздуха (поскольку в это время он действительно тяжелее). Также АТЛАНТ способен садиться на воду и взлетать с неё (что облегчает, например, дозаправку при дальнем перелете). Разрабатываются аппараты грузоподъёмностью 16 и 60 тонн. Первоначально первой предполагалось выпустить модель на 16 тонн, но рынок внёс свои коррективы. Поскольку на аппараты большей грузоподъёмности спрос значительно выше, приоритетной стала шестидесятитонная модель. В отдалённой перспективе намечается создать дирижабль на 160 тонн.

Разработчики сотрудничают с Siemens Gamesa и Vestas в определении технических параметров и схем использования машины; с обеими компаниями есть договоры о намерениях. На данный момент предполагается, что будут выпускаться две модификации АТЛАНТа - транспортировочная и монтажная. Первая сможет перевозить лопасти длиной до 46 м в грузовом отсеке и до 85 м - на внешнем подвесе, конструкция которого позволяет разместить груз так, чтобы не было риска повредить его при посадке. Вторая модификация, называемая АТЛАНТ 100 BL (Blade Lifter), позволит поднимать и устанавливать лопасти весом до 35 тонн, с высокой точностью позиционируя их. Стабилизирующая поворотная платформа сможет компенсировать движение дирижабля, когда он ориентируется против ветра, а четыре лебёдки - устранять крен.

Привезённые ветром. Грузовые дирижабли медленно запрягают - быстро ли полетят? Лопасти размещаются так, чтобы не было риска повредить их при посадке
Лопасти размещаются так, чтобы не было риска повредить их при посадке

По предварительным расчётам 60-тонный аппарат удастся запустить в серию через четыре с половиной - пять лет. Прототип обойдется в 130-150 млн долл., а серийный АТЛАНТ будет стоить порядка 60 млн. Для сравнения: у транспортного вертолета Ми-26 при аналогичной стоимости грузоподъёмность втрое меньше. И «Атлас», как считает Михаил Талесников, на год или полтора опережает остальных разработчиков больших грузовых дирижаблей, таких как Lockheed Martin, Flying Whales или Worldwide Aeros.

Догоняющие

Научно-техническое сообщество Lyncean Group (Сан-Диего) обсуждает разнообразные способы транспортировки ветровых турбин. На его сайте весной прошлого года появился большой обзор на эту тему, где есть раздел, посвящённый дирижаблям. Там рассматриваются три проекта, два из которых упомянул и Михаил Талесников, - это «гибридный дирижабль» (Hybrid Airship) LMH-1 компании Lockheed Martin и «дирижабль с переменной подъёмной силой» (variable buoyancy airship) Aeroscraft американского разработчика Worldwide Aeros. Третьим назван дирижабль полужёсткой конструкции KNARR датского разработчика KIRT x THOMSEN. Это консалтинговая фирма, предлагающая услуги по концептуализации и визуализации в рамках научно-исследовательских проектов. Концепт дирижабля она создала по собственной инициативе, и теперь этот концепт ждёт, пока кто-нибудь всерьёз заинтересуется им. Что же касается Lockheed Martin, то о проекте было объявлено в конце 2017 года, и планировалось, что в 2019-м начнутся испытания прототипа (начались ли они, неизвестно).

О летательных аппаратах Aeroscraft шла речь и в статье из журнала Windpower Monthly. Там же упоминался отчасти похожий проект ARH британской компании Varialift. Обе машины, как и АТЛАНТ, имеют жёсткую оболочку, заполняются гелием и могут менять вес в полёте за счёт сжатия гелия и закачки воздуха в освободившиеся ёмкости. Но хотя имя Aeroscraft постоянно звучит в связи с темой больших дирижаблей, самая свежая информация о продвижении проекта, какую мне удалось найти, относится к весне 2016 года. Новости от Varialift есть: компания строит производственную площадку. Прошлым летом там были подготовлены монтажные башни для сборки модулей дирижабля.

Компания Flying Whales сумела в прошлом году найти финансы для своего проекта - она заключила с китайским государственным авиапроизводителем General Aircraft договор, в соответствии с которым в Цзиньмэне (провинция Хубэй) будет построен дирижаблестроительный завод. Первые машины, как ожидается, поднимутся в воздух уже в 2021 году. Кроме того, как стало недавно известно, разработку Flying Whales намерено поддержать правительство Квебека, которое выделит на создание дирижаблей 30 млн канадских долларов.

Источник: Энерговектор