Воздухоплавание в XXI веке: дирижабли, аэростаты, гибридные аэростатическо-аэродинамические ЛА

С

Сергей Гончаров

Старожил
Инертная сила
Современные дирижабли способны изменить характер боевых операций
Модульные, сверхгрузоподъемные, а самое главное очень экономичные. Забытые летательные аппараты недалекого прошлого – дирижабли снова возвращаются в строй. Госкорпорация «Ростех» рапортует о создании подобных аппаратов с изменяемой грузоподъемностью. Их использование позволит на 15% повысить рентабельность перевозок и на 25% снизить расходы на содержание летного парка авиакомпаний.

Возрождение цеппелинов
Дирижабли после ряда громких катастроф в 30-е годы прошлого века, казалось, навсегда ушли в прошлое, полностью вытесненные самолетами, а затем и вертолетами. Однако технический прогресс дает им шанс возродиться, помогая раскрыть лучшие качества этих летательных аппаратов. Для России они могут оказаться крайне полезными.

Можно перечислить следующие преимущества дирижаблей. Во-первых, дирижабли экологичны, причем не только в плане загрязнения воздуха, но и в плане очень низкого уровня шума. Во-вторых, весьма экономичны. В-третьих, они могут быть чрезвычайно грузоподъемными, значительно грузоподъемнее самых больших транспортных самолетов. В-четвертых, они не требуют больших и дорогостоящих ВПП, а могут садиться практически на любую относительно ровную поверхность. В-пятых, время их нахождения в воздухе может достигать суток и недель, иногда речь может идти даже о месяцах и годах. Кроме того, они способны висеть на одном месте (или почти на одном месте), причем тоже очень долго. В-шестых, дирижабль обладает малой заметностью в инфракрасном и радиолокационном диапазонах. В-седьмых, подготовить пилота дирижабля гораздо проще, чем пилота самолета или вертолета.

Основной недостаток дирижабля – низкая скорость, примерно 100 км/ч. Но это вполне сопоставимо со скоростями автомобилей и поездов, при этом, в отличие от них, дирижабли не привязаны к дорогам. Другой недостаток – необходимость оборудования больших причальных мачт и огромных эллингов. Однако они ненамного больше, чем ангары для пассажирских и транспортных самолетов. И в целом оборудованная стоянка дирижаблей совершенно точно будет не больше по площади и не дороже, чем крупный современный аэродром (хоть военный, хоть гражданский).

Несущим газом нынешних дирижаблей вместо чрезвычайно взрывоопасного водорода (собственно, именно он и погубил дирижабли первой половины ХХ века) стал абсолютно негорючий инертный гелий. Тканевую оболочку, герметизируемую каучуком, заменили новые синтетические материалы (кевлар, полиуретан, майлар, дакрон и т.д.), что в несколько раз снизило массу оболочки и на два порядка – диффузию газа сквозь нее (это очень важно в связи с тем, что гелий обладает высокой текучестью, это его главный недостаток). Оболочка изготавливается методом компьютерного проектирования с помощью лазерных раскроечных машин. Гондолы и грузовые отсеки дирижаблей теперь изготовляют из композитов, что также значительно снижает их массу.

При этом кроме классических дирижаблей, где подъемную силу создает несущий газ, появились гибридные дирижабли, где дополнительную подъемную силу обеспечивают либо несущие поверхности (крылья), либо винты вертолетного типа. Например, в США был создан дирижабль «Мегалифтер», который фактически представлял собой тяжелый транспортный самолет С-5, но средняя часть фюзеляжа у него была заменена полужесткой оболочкой дирижабля. Другой американский дирижабль, «Гелистат», представлял собой оболочку, к которой были прикреплены четыре вертолета SH-34J. Один из них управлялся пилотом, остальные – дистанционно. Гибриды сложнее и дороже классических дирижаблей, зато у них выше скорость (до 400 км/ч) и маневренность, ими гораздо удобнее управлять при взлете и посадке, что для дирижабля, как и для самолета, является наиболее сложным процессом.

На небольших дирижаблях используются поршневые двигатели как наиболее экономичные и обеспечивающие высокую маневренность. На более крупных аппаратах применяются дизельные или газотурбинные двигатели. При этом рассматриваются разного рода экзотические проекты типа двигателей на солнечной энергии или даже ядерных реакторов.

Небесный тихоход
Основные военные задачи, которые могут решать дирижабли, достаточно очевидны и определяются их достоинствами. В первую очередь это перевозка войск и грузов на большие расстояния. Не менее очевидно использование этих аппаратов для дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО). Причем здесь речь идет не о привязных беспилотных аэростатах, которые давно применяются в США, Италии, Израиле для охраны границ, а именно об автономных дирижаблях (которые, впрочем, тоже могут быть беспилотными). Кроме того, дирижабли могут успешно использоваться в борьбе с подлодками. Наконец, эти аппараты могут стать очень эффективными ретрансляторами, отчасти заменяя в этом качестве спутники связи, будучи в разы дешевле ИСЗ.

Экономичность дирижабля определяется тем, что удельный расход топлива у него в 3–4 раза меньше, чем у самолета, и в 14–15 раз – чем у вертолета. При этом, правда, есть проблема гелия, который достаточно дорог. Впрочем, чем больше будет дирижаблей и чем крупнее они будут по размерам, тем рентабельнее станет добыча гелия.

Размер имеет значение и по другим причинам. Грузоподъемность дирижабля определяется его объемом, поэтому рентабельный грузовой дирижабль по определению должен быть крупным (к тому же при более высокой грузоподъемности ниже стоимость перевозок). Причем, как показывает сегодняшняя практика (например, известной авиакомпании «Волга-Днепр»), воздушные перевозки крупногабаритных тяжелых грузов – вещь очень востребованная на рынке, она мало зависит от рыночной конъюнктуры, включая масштабные экономические кризисы.

Кроме того, чем крупнее летательный аппарат, тем меньше он подвержен действию ветра: сила давления ветра на оболочку пропорциональна квадрату линейных размеров, а сопротивление ветру пропорционально их кубу. Это дает возможность строить дирижабли грузоподъемностью до 2000 т, что почти в 20 раз выше, чем у крупнейших транспортных самолетов.

На сегодняшний день самый крупный дирижабль в мире – полужесткий аппарат немецкого производства Zeppelin NT LZ 07, который осуществляет туристические рейсы, беря на борт 12 пассажиров и двух членов экипажа. Дирижабль Skyship-600, который также используется для туристических полетов, перевозит 10 пассажиров и двух членов экипажа. Также запускается в серию британский гибридный дирижабль Airlander 10. Он изначально создавался по американской программе LEMV как военный, но, поскольку программа была закрыта, он тоже станет туристическим. Этот дирижабль сможет проводить в воздухе до пяти суток, скорость – 150 км/ч (ее обеспечивают четыре дизельных двигателя общей мощностью 1300 л. с.).

Масштаб задачи
В 1996 году в США было сформировано специальное подразделение под названием JAPO (Joint Aerostat Project Office). Оно занималось разработкой разведывательных систем, размещаемых на аэростатах. В 1997 году перед ним была поставлена задача создать систему JLENS (Joint Land attack cruise missile defense Elevated Netted Sensor system). Она предназначалась для загоризонтного обнаружения воздушных целей (в первую очередь крылатых ракет) и выдачи данных средствам ПВО/ПРО (ЗРК и истребителям) для их уничтожения. РЛС размещались в гондолах 70-метровых беспилотных дирижаблей, способных находиться в воздухе до 30 суток. В ходе испытаний было выяснено, что дирижабль очень устойчив к повреждениям. Даже при попадании зенитной ракеты он не падает, как самолет или вертолет в аналогичной ситуации, а медленно опускается на землю, что обеспечивает сохранность оборудования.

Система ПВО Северной Америки NORAD рассматривала возможность принятия на вооружение дирижаблей ДРЛО (они должны были барражировать на высоте 24 км) для обнаружения крылатых ракет на дальности до 740 км. Все эти проекты не были реализованы лишь потому, что в тот момент ПВО континентальной части США не казалась американскому руководству актуальной задачей.

Рассматривается возможность использования беспилотных дирижаблей для ведения воздушной разведки. Например, в США разрабатывался БПЛА MaXflyer эллипсоидальной формы диаметром 80 м. Имея на борту различное разведывательное оборудование, он мог бы летать в заданном районе на высоте 30 км на протяжении нескольких недель. Главной защитой аппарата считалась его крайне низкая радиолокационная заметность.

ВМС Великобритании рассматривали возможность покупки дирижаблей для снабжения британских кораблей и проведения разведывательных операций. Они могли бы беспосадочно находиться в воздухе в течение трех недель и перевозить грузы массой до 50 т. Командование ВМС Великобритании также рассматривало возможность их использования для борьбы с пиратами. Ориентировочно на каждом летательном аппарате могло бы разместиться до 150 коммандос вместе с легкими лодками.

Не забыты и транспортные аппараты. Например, американский дирижабль гибридного типа «Аэрокрафт» (длина 307 м, высота 77 м) должен был доставлять груз массой до 1 тыс. т (18 ударных вертолетов «Апач», или 8 танков «Абрамс», или 16 БМП «Брэдли») на расстояние 9,3 тыс. км. Британская фирма ATG разрабатывала дирижабль-катамаран «Скайкэт-1000» длиной также 307 м. Он мог бы доставить полезную нагрузку в 1000 т на 7,4 тыс. км или 600 т на 16 тыс. км.

В США рассматривались и такие экзотические варианты использования дирижаблей, как запуск с них МБР МХ. Подобные пусковые установки стали бы, согласно проекту, совершенно неуязвимыми для противника.

Еще более экзотичным проектом является использование дирижаблей для вывода грузов в космос. Компания JP Aerospace создавала сложнейшую систему из нескольких гигантских дирижаблей размером в несколько километров. Последний из них, используя ионные двигатели, должен был выходить на низкую околоземную орбиту.

С легкостью воздуха
В России, имеющей хорошие традиции дирижаблестроения, также есть целый ряд экспериментальных образцов и еще больше проектов. «Ростех» в этом плане не одинок. Например, компания «Авгуръ» разрабатывала стратосферный дирижабль «Беркут» длиной 250 м, который может стать альтернативой геостационарных ИСЗ связи. Он мог висеть на высоте 20–22 км, при этом для обзора всей европейской части России достаточно двух таких аппаратов. Имеется проект дискообразного дирижабля ДП-27 «Анюта» и ряд других.

Можно отметить, что запасы гелия в России составляют 9,2 млрд куб. м (треть мирового объема и второе место после США с их 13 млрд куб. м). Главное же в том, что нам дирижабли могут быть полезны, как никому другому.

Во-первых, как транспортное средство. Для доставки грузов военного и гражданского назначения в восточные регионы страны дирижаблям просто нет цены, только они могут избавить нас от критической зависимости от Транссиба и Севморпути. Это настолько очевидно, что не требует комментариев.

Во-вторых, дирижабль может стать важнейшим средством ПВО, при этом необязательно ограничивать его применение только ролью разведчика-наблюдателя. Ничто не мешает загрузить дирижабль не только мощной РЛС (которая должна эффективно обнаруживать и самолеты-«невидимки», и крылатые ракеты), но и ракетами «воздух–воздух» для поражения обнаруженных им целей. Дирижабли могут висеть на высоте 20–30 км над землей, что обеспечит ракетам при запуске очень большую потенциальную энергию, которая хорошо переводится в дополнительную кинетическую. С другой стороны, истребителям противника достать до дирижабля, висящего в стратосфере, будет крайне сложно, если вообще возможно. К тому же, как было сказано выше, попадание одной-двух ракет не является для дирижабля фатальным, он просто медленно опускается на землю (или даже оболочка затянется сама, то есть дирижабль продолжит выполнение боевой задачи). Несколько десятков дирижаблей ПВО вполне могут стать мощным «кочующим барьером» на воздушных рубежах России, дополняя, а в значительной степени и заменяя истребители и ЗРС. Возможно, что по критерию стоимость/эффективность именно такая система ПВО станет для России наиболее подходящим вариантом.

В-третьих, дирижабль может быть носителем крылатых ракет воздушного базирования (КРВБ) большой дальности (нескольких десятков, если не сотен), а также межконтинентальных баллистических ракет (МБР). Аппарат с 1-2 МБР на борту, висящий над Красноярским краем или Якутией, будет абсолютно неуязвим для любого противника. Зато он из своего воздушного пространства сможет наносить удары крылатыми ракетами по наземным и надводным целям. Кроме того, на борту дирижабля может быть размещено большое количество (как и КРВБ, десятки и даже сотни) разведывательных и/или боевых БПЛА. Причем беспилотники, в отличие от ракет, смогут не только стартовать с борта дирижабля, но и возвращаться на него для дозаправки и пополнения боекомплекта.

В-четвертых, благодаря большой грузоподъемности и стратосферной высоте полета дирижабль может нести мощный комплекс РЭБ, позволяющий «задавить» электронику противника на большой территории. В будущем дирижабли могли бы стать носителями и лазерного оружия (боевой лазер, если его создадут, будет, видимо, большим и тяжелым). Существует также довольно экзотическая идея сделать из дирижабля противопартизанский «ганшип» типа американского АС-130. На него можно было поставить до десятка пушек разного калибра. При слабой ПВО противника такой вариант действительно мог бы успешно реализоваться.

В-пятых, дирижабли, как уже было сказано, могут заменить ИСЗ связи, будучи гораздо более дешевыми и гораздо менее уязвимыми.

В-шестых, дирижабли можно очень эффективно использовать в спасательных целях.

В целом основными препятствиями к полномасштабному возрождению дирижаблей можно считать дороговизну гелия и проблему организации базирования. Однако главная проблема – инерция мышления (это относится не только к России). Именно она более всего мешает развитию современного воздухоплавания. Страна, которая первой сможет преодолеть эту инерцию, получит значительное превосходство над потенциальными оппонентами.
 
Реклама
gourry

gourry

Старожил
Я вот прямо не знаю, это в последний привет, или пора заводить тему про наркоманию. Кажется все-таки пора второе.
 
С

Сергей Гончаров

Старожил
gourry, Материал - конечно "ВеселЪ и ПриколенЪ" - но "Тема" - вполне имеет место быть в реальности еще с 1970-х.