Тернистый путь развития дирижаблей. Тупик?
Дирижабль Airlander 10 компании Hybrid Air Vehicles (HAV) в ангаре на британской базе в Кардингтоне
За более чем 200 лет военный потенциал летательных аппаратов легче воздуха был реализован в полной мере. Дирижабли жесткой и полужесткой конструкции выполняли в двух мировых войнах различные задачи, включая разведку, бомбардировки и противолодочную оборону, поиск и спасение, а также и перевозку грузов. Благодаря прогрессу в сфере материалов и технологий в настоящее время вновь проснулся интерес к использованию подобных систем над будущим театром боевых действий.
Хотя в 70-х годах прошлого века ВМС США, в конце концов, заявили об окончании эксплуатации своих аэростатов после 60 лет непрерывной работы, разработка инновационных проектов новых дирижаблей с оболочками и гондолами из композиционных материалов, волоконно-оптическими системами контроля и движительными установками с изменяемым вектором тяги была подхвачена многими компаниями, включая британскую Airship Industries.
Позднее, в 80-90-х годах, были изготовлены дирижабли нежесткой конструкции серии Skyship 500/600 длинной 40 метров, из которых несколько штук оценивались военными.
В конце 80-х годов Skyship 600 стал первым после Dixmude, потерпевшего катастрофу над Сахарой в 1923 году, дирижаблем, раскрашенный в цвета французского флота. Оборудованный радаром морской разведки MEL MARAC II Sea Searcher, установленным в оболочке, и оптико-электронной станцией видовой разведки Aerospatiale ATOL, дирижабль Skyship был способен обнаруживать надводные суда на дальности 80 км с высоты 620 метров. Хотя его испытания прошли успешно, сокращения французского оборонного бюджета не позволили принять эту систему на вооружение. В 1990 году Airship Industries с компанией Westinghouse получили контракт стоимостью 169 миллионов долларов на проектирование и постройку нового продвинутого морского дирижабля дальнего действия для американских ВМС YEZ-2A (военное обозначение). За основу был принят проект дирижабля Sentinel 5000 объемом 67000 м3 и длиной 130 метров. Это самый крупный гибридный дирижабль нежесткой конструкции за всю историю дирижаблестроения. Впрочем, полумасштабный прототип был уничтожен огнем и программа YEZ-2A пала жертвой сокращения бюджета американского флота.
Тем не менее, британская армия в течение пяти лет с 1993 по 1998 год проводила засекреченные испытания Skyship 600, оценивая различные перспективные системы наблюдения. Но опять дальнейшие разработки были прекращены в связи с тем, что министерство обороны не выдало контракт на этот проект.
Дирижабль Airlander 10, выведенный из исторического деревянного ангара длиной 248 метров, построенного еще в 1915 году
Более свежие проекты HAV и LEMV
В 2007 году активы компании Airship Technologies Services, преемника Airship Industries, были приобретены фирмой Hybrid Air Vehicles (HAV), базирующейся на аэродроме Кардингтон. В 2009 году в сотрудничестве с Northrop Grumman (головной подрядчик) компания HAV выиграла контракт американской армии на сумму 517 миллионов долларов на разработку дирижабля с большой продолжительностью полета LEMV (Long Endurance Multi-intelligence Vehicle), который должен был быть поставлен до 2013 года. HAV разработала и изготовила летательный аппарат HAV 304 для проекта LEMV, в котором Northrop Grumman выступила системным интегратором. В августе 2012 года в американском штате Нью-Джерси дирижабль совершил свой первый успешный 90-минутный полет. Впрочем, американская армия закрыла эту программу в начале 2013 года из-за технических и технологических проблем и окончанием операций НАТО в Афганистане. В 2013 году компания HAV выкупила у США дирижабль без сенсорного комплекта Northrop Grumman и в следующие три года нашла средства на перестройку и полеты этого аппарата в Великобритании.
В августе 2016 года HAV Airiander 10 впервые поднялся в небо с летного поля Кардингтон. Гибридный дирижабль массой 20 тонн и длиной 92 метра стал самым крупным летающим летательным аппаратом в мире. Летчик-испытатель компании HAV стал единственным человеком, кто пилотировал дирижабль в Америке, прежде чем американская армия закрыла проект LEMV. После многих лет работы гражданским пилотом он переквалифицировался на пилота дирижабля и принимал участие в сертификации компанией Airship Industries дирижаблей Skyship 600 и 500HL.
Первый полет Airlander 10 совершил 17 августа 2016 года
Дни и ночи Airlander
Гибридный дирижабль нежесткой конструкции длиной 92 метра, оснащенный 4-литровым двигателем V8 с прямым впрыском мощностью 242 кВт (325 л.с.), пролетел вдоль шестимильной зоны вокруг аэродрома Кардингтон на высоте 150 метров и достиг максимальной скорости 35 узлов. 24 августа 2016 года Airlander совершил второй успешный полет, длившийся полтора часа, хотя при приземлении возникли проблемы с причальной мачтой, в связи с чем пилот должен был отлететь второй раз и кружить вокруг аэродрома, пока не починят мачту. Во время второго отлета носовой швартовый трос длиной 46 метров отпал, тянулся под дирижаблем и при приближении к месту приземления зацепил провод ЛЭП, что стало причиной жесткой посадки и повреждения кабины пилотов, хотя всё обошлось без травм.
В течение следующих 8 месяцев команда компании HAV ремонтировала повреждения и провела некоторые модификации, включающие установку двух аварийных надувных систем, которые пилот может задействовать для защиты кабины экипажа. Полетные испытания возобновились в середине 2017 года, к 17 ноябрю было совершено шесть тестовых полетов общей продолжительностью 13 часов. Впрочем, на следующий день при довольно слабом ветре дирижабль отошел от своей швартовочной мачты, что привело к существенным повреждениям и последующему сдутию оболочки.
Несмотря на эти неудачи, компания HAV видит большой потенциал этих летательных аппаратов. Это, например, ведение наблюдения, разведка и сбор информации, морская разведка, платформа для радара, радиорелейная платформа и платформа для сбрасывания десанта; и всё это при существенно меньших затратах, чем в случае с любым другим типом воздушного судна. Аппарат с грузом 1364 кг может оставаться в воздухе до пяти недель, а если заказчик из НАТО заинтересуется, то компания может восстановить систему дистанционного пилотирования.
По словам представителя компании, имеется также огромный потенциал применения этих систем на флоте и в береговой охране. Компания ведет переговоры с береговой охраной (не США) о привлечении подобной системы к решению проблем с беженцами и незаконным рыболовством. Также дирижабли могут пополнять запасы судов, находящихся в море. Кроме того, Airlander с различными сенсорными системами и его экипаж можно сдавать в аренду для выполнения особых задач с большим радиусом действия. Также существуют планы по разработке более крупного варианта Airlander 50 грузоподъемностью 50 тонн.
Компания Lockheed Martin начала строительство тяжелого гибридного дирижабля нежесткой конструкции LMH-7 на своем заводе Skunk Works в Калифорнии
О моржах и скунсах...
Airlander был не единственным разрабатываемым крупным дирижаблем нежесткой конструкции. Компания Lockheed Martin уже более 20 лет инвестирует в разработку технологий гибридного дирижабля и оценку его возможностей, и там уверены, что эксплуатация подобных платформ может принести несомненные выгоды. Более 10 лет назад ее команда построила и запустила в небо демонстрационный образец Р-791, который успешно продемонстрировал все технологии, необходимые для дальнейшей реализации этого проекта. Р-791 стал первым уменьшенным прототипом для финансируемого Управлением перспективных оборонных исследований DARPA проекта HULA (Hybrid Ultra Large Aircraft - сверхбольшой гибридный аппарат) Walrus по созданию дирижабля, способного пролететь до 22000 км с грузом массой 500-1000 тонн. Дирижабль Walrus (морж) мог бы в принципе расширить и ускорить стратегические возможности Соединенных Штатов по переброске грузов по минимальной стоимости, но... проект был закрыт в 2010 году.
Впоследствии компания Lockheed Martin завершила требуемый Федеральным управлением гражданской авиации процесс сертификации нового класса воздушных судов и начала строительство первой коммерческой модели LMH-1 на своем предприятии Skunk Works в Калифорнии (Skunk - скунс). Дирижабль LMH-1 длиной 85 метров способен перевозить груз массой 14500 кг и до 19 пассажиров на дальность до 1400 морских миль с крейсерской скоростью 60 узлов. 80 процентов аэродинамической подъемной силы приходится на гелий и 20 процентов на оболочку трехдольной формы и тягу четырех винтовых двигателей.
Дирижабль LMH-1 сможет приземляться в любом месте, включая посадку на воду, при помощи системы посадки на воздушную подушку ACLS (air cushion landing system), базирующейся на подобной же системе прототипа Р791. В отличие от четырех подушек системы ACLS, используемой на Р791, дирижабль LMH-1 будет иметь две основные подушки в кормовой части и меньшего размера подушку ACLS в носовой части. Аппарат при посадке садится подобно самолету, сначала на две основные подушки и затем на «носовую ногу», которая расположена под передней частью 46-метровой пассажирско-грузовой гондолы.
Дирижабль LMH-1 длиной 85 метров способен нести 21 тонну груза и до 19 пассажиров
На дирижабле установлены четыре дизельных двигателя V6 мощностью по 228 кВт или 300 л.с., вращающие воздушные трехлопастные винты. Отклонение вектора тяги и движение рулевых поверхностей на четырех хвостовых поверхностях LMH-1 контролируется электродистанционной системой управления дирижабля. Для взлета и посадки задействуется система управления полетом, базирующаяся на алгоритме, разработанном для истребителя Lockheed Martin F-35В с укороченным взлетом и вертикальной посадкой. При скорости до 20 узлов управляющий контроллер в двухместной кабине выдает сигналы на работу в вертикальном режиме. Свыше 25 узлов происходит переключение в режим «полета по маршруту». Между этими скоростями идет работа в комбинированном режиме, переход от прямого полета к посадке и наоборот. Кнопка на боковой ручке управления пилота включает тормозной маневр, который совершается за счет отклонения вертикальных хвостовых килей, после чего лопасти винтов встают в реверсивное положение, а скорость падает ниже 15 узлов. Компания Lockheed Martin получила письма о намерениях на 24 дирижабля от разных заказчиков, включая американские авиакомпании Straight Line Aviation, PRL Logistics и французскую Hybrid Air Freighters. Straight Line уже объявила о планах эксплуатации дирижабля LMH-1 в канадской Арктике, а компания PRL Logistics о его эксплуатации на Аляске.
Российская компания РосАэроСистемы построила несколько полужестких дирижаблей, включая собранный во Франции Аu-30; она также разрабатывает дирижабли серии Атлант, способные поднять 14 тонн полезного груза
Российские старания
Россия имеет богатую историю дирижаблестроения, которая началась еще в 20-х годах. Ведущий на сегодня российский производитель воздухоплавательных аппаратов РосАэроСистемы был основан в 1997 году. Единственная в России компания, обладающая компетенциями по производству и испытаниям оболочек объемом до 50 тысяч м3, уже построила двухместный дирижабль Аu-12, который был сертифицирован Межгосударственным авиационным комитетом и по заданию министерства внутренних дел привлекался к наблюдению за МКАД.
Многофункциональный 10-местный гелиевый дирижабль полужесткой конструкции Аu-30 в 2008 году установил мировой рекорд в классе ВА-05, пролетев расстояние 626 км от Санкт-Петербурга до города Киржач во Владимирской области. На дирижабле Аu-30 установлены два четырехцилиндровых двигателя «ЛОМ-Прага» М-332 мощностью по 127 кВт (170 л.с.) с отклоняемым вектором тяги. Дирижабль имеет типичную патрульную конфигурацию с 4 или 5 операторами и соответствующими рабочими местами. Третий серийный дирижабль Аu-30 был собран во Франции, но в январе 2010 года гондола была повреждена во время бури в аэропорту в южной Франции и ее починкой занялись только в начале 2011 года.
РосАэроСистемы также разрабатывает гелиевые дирижабли полужесткой конструкции серии Атлант, которые предназначены для доставки крупногабаритных грузов. Самый крупный дирижабль в серии, Атлант 100, имеет длину 75 метров, объем оболочки 30 тысяч м3 и оснащен четырьмя поршневыми двигателями с отклоняемым вектором тяги мощностью по 466 кВт (625 л.с). Впрочем, проекты Атлант без финансирования пока остаются только на чертежных досках.
Компания Thales Alenia Space разрабатывает многозадачный автономный стратосферный дирижабль Stratobus, предназначенный для самых разных гражданских и военных задач
Ну вот и Stratobus
В то время как вышеописанные большегрузные дирижабли проектируются пилотируемыми, компания Thales Alenia Space разрабатывает многозадачный автономный стратосферный дирижабль Stratobus, способный работать на высоте 20 км, то есть над трассами гражданских воздушных судов и реактивной боевой авиации. Он предназначен для выполнения различных гражданских и военных задач, включая телекоммуникации, навигацию и наблюдение.
Stratobus длиной 115 метров и массой семь тонн может нести груз 450 кг, например, радиолокационную станцию, включая Thales Searchmaster, и оптические сенсоры для ведения продолжительного круглосуточного наблюдения в любую погоду. Что касается военных задач, то он может перемещаться в соответствии с перемещением театра военных действий. Прототип дирижабля был построен на заводе Thales Alenia Space в южной Франции, первый полет намечен на 2020 или 2021 год, а выход его на рынок на 2025 год.
По материалам сайтов:
www.nationaldefensemagazine.org
www.hybridairvehicles.com
www.forumforthefuture.org
www.lockheedmartin.com
rosaerosystems.ru
www.space.com
ru.wikipedia.org
pinterest.com
www.urbanairship.com
www.popmech.ru
www.airships.net
Информация