Мы в социальных сетях

Лучшие ресурсы сети

Российская Воздухоплавательная Транспортная Компания “Новый великий шёлковый путь” (РВТК “НВШП”)
Russian Air swimming Transport Company “New Great Silk Way” (RATC “NGSW”)

Рекламное место главного спонсора

Свяжитесь с нами по телефонам: +7 900 568 99 19; +7 906 238 8680; +7 906 231 8357

   

Начальник штаба по Аэро Мобильной

Ядерной Энергетике (АМЯЭ)

Мордашев Владимир Михайлович

14.04.15

 

АТОМНЫЙ ДИРИЖАБЛЬ - ТЕХНИЧЕСКАЯ ФАНТАСТИКА ИЛИ РЕАЛЬНОСТЬ?    

оригинал статьи в формате pdf можно скачать здесь:

 

Почти полвека назад автор написал, академик М.Д. Миллионщиков утвердил научно-технический отчет "К вопросу использования атомных силовых установок в дирижаблестроении" (рис. 1). Но атомных дирижаблей как не было, так и нет, как впрочем, и обычных.


Рис. 1. Титульный лист отчёта "К вопросу использования атомных силовых установок в дирижаблестроении ".

А ведь для науки и техники полвека - огромный срок! Сразу возникает вопрос: а зачем в наш век авиации, вертолётов возрождать плавающий в воздухе пузырь, который давно сошел со сцены? А атомный двигатель над головой - не бомба ли с непредсказуемым временем взрыва? Не свидетельствует ли сама история дирижаблестроения о ненужности воздухоплавания для бизнеса и безопасности страны?

Первый дирижабль поднялся в воздух в 1852 г. во Франции и развивал скорость 10 км/ч. Началось их сооружение и в других странах. В России к началу первой мировой войны имелось 14 дирижаблей, но из них лишь четыре -"Альбатрос", "Астра", "Кондор" и "Буревестник" - по своим лётнотехническим характеристикам могли с определёнными оговорками считаться пригодными для участия в боевых действиях. В результате русские дирижабли в боевых операциях практически не применялись. Лишь дирижабль "Астра" в мае-июне 1915 г. выполнил три ночных полёта с бомбометанием в расположение германских войск. В этих полётах дирижабль получил много повреждений и в дальнейшем почти не эксплуатировался.

Тем не менее, к началу Первой мировой войны лётнотехнические данные дирижаблей были выше, чем у самолётов. Аэропланы тех лет ни по дальности полета, ни по грузоподъёмности не могли с ними конкурировать. Атаковать дирижабль в воздухе аэроплану также было сложно. Спереди и с боков он был защищен пулеметами. Как правило, для атаки лётчику надо было забраться выше дирижабля и попытаться попасть в него сбрасываемой вручную бомбой. В силу этих достоинств дирижаблей оба противостоящих друг другу военных блока - Тройственный союз и Антанта (за исключением опоздавшей России) - позаботились об их заблаговременном строительстве. Немцы успели построить 25 дирижаблей, 19 из которых были военного назначения. Они наносили удары с воздуха по Парижу и Лондону, проводили разведывательные полеты над Балтикой, совершили несколько десятков налётов на Россию, сбросив при этом большое количество бомб. В 1916 г. немецкий дирижабль совершил разведывательный полёт из Германии в Петрозаводск.

В стане Антанты основная тяжесть боевых операций легла на английские воздушные силы. В общей сложности за четыре года войны английские дирижабли провели в воздухе 83 360 ч, налетав при этом более четырёх миллионов километров. В 1915-1917 гг. дирижабли англичан, совместно с авиацией 1 и морскими силами, принимали участие в боевых действиях так называемого Дуврского патруля. Этот патруль обеспечивал ежедневный проход примерно ста судам, перевозившим войска, боеприпасы, снабжение и т.п. из Дувра в Кале. Их обязанности состояли также в поисках подводных лодок, обнаружении минных заграждений. Эти задачи Дуврский патруль успешно выполнил.

Таким образом, результаты применения дирижаблей воюющими сторонами в Первой мировой войне, несмотря на печальный опыт России, не оставляли в те годы сомнения в том, что за ними будущее как в военной, так и в мирной сферах применения. Поэтому в советские годы вставал вопрос о воссоздании отечественной дирижаблестроительной промышленности. Этому было посвящено заседание НТК Главвоздухфлота. состоявшееся 24 декабря 1922 г. На нем шла речь о возможности постройки жёстких и вообще больших дирижаблей. Именно с этого решения начинается участие А.Н. Туполева. как руководителя авиационного отдела, в создании отечественного дирижаблестроения. 7 ноября 1932 г. в воздушном параде над Красной площадью прошли строем дирижабли В-1, В-2. В-3 и В-4.

Для проектирования и постройки полужёстких дирижаблей на работу в "Дирижаблестрой,р в 1932 г. был приглашён известный итальянский конструктор Умберто Нобиле. В результате совместных с русскими инженерами разработок были построены первые советские полужёсткие дирижабли В-5 объемом 2340 м3 и В-6 объёмом 19000 м3. На этом развитие отечественного дирижаблестроения было остановлено, так как за эти годы прогресс авиации превзошёл все ожидания.

Истребители, вооружённые крупнокалиберными пулемётами и пушками, могли практически безнаказанно расстреливать тихоходные воздушные гиганты. Громадный скачок сделала в своём развитии и бомбардировочная авиация. Создан лучший в мире тяжёлый цельнометаллический четырёхмоторный бомбардировщик ТБ-3. В 1932 г. он пошёл в крупносерийное производство. Самолёт был способен наносить бомбовые удары по промышленным центрам как Германии, так и Японии.

Таким образом, с развитием военного самолётостроения военное применение дирижаблей перестало быть привлекательным.

Второй причиной прекращения дирижаблестроения был взрыв в Германии дирижабля "Гинденбург". Команда: 40-60 чел., пассажиры: 40 чел., длина: 245 м, диаметр: 41 м, наполнение: 200 000 м3 водорода, грузоподъёмность: 112 т, двигатели: 4 по 890 кВт, максимальная скорость: 135 км/ч. "Гинденбург" был построен в тридцатые годы как символ новой гитлеровской Германии. Он совершил 37 рейсов через Атлантический океан. Катастрофа произошла 6 мая 1937 г. в 19 часов 10 минут на главной воздухоплавательной базе военно-морских сил США в Лейкхерсте (Lakehurst). При высадке пассажиров дирижабль вспыхнул, запылал и сгорел. Из 97 бывших на борту пассажиров и членов экипажа остались в живых 62 человека. Погиб в аварии Эрнст Леманн, руководитель компании "Цеппелин", которая построила "Гинденбург". После этой катастрофы Гитлер больше в дирижабли не верил.

Предполагается, что причиной катастрофы был взрыв водорода, которым, вместо гелия, был наполнен "Гинденбург". Однако это далеко не единственная версия произошедшего. Убедительно выглядит теория, доказывающая, что причиной явилось воспламеняющееся покрытие оболочки, а не водород. В 1933-1935 гг. в США было, по крайней мере, две катастрофы дирижаблей, заполненных гелием, но имеющих то же покрытие, что и "Гинденбург"- горели они с той же интенсивностью!

В США во время Первой мировой войны интерес к дирижаблям определялся их потенциальными возможностями проводить дальние морские разведки, охрану побережья, эскортирование судов, поиск подводных лодок, осуществлять дальние коммерческие и военные перевозки. В 1922-1923 гг., в США был построен жёсткий дирижабль "Шенандоа" объёмом 76 тыс. м3, который использовался для полётов в 1924-1925 гг. 4 сентября 1925 г., он потерпел катастрофу, попав во время полёта в шторм.

В конце 1941 г. в американской армии было 10 небольших дирижаблей. Большие потери флота побудили конгресс США принять программу строительства 200 полумягких дирижаблей, которые имели максимальную скорость 120 км/ч, для эскортирования судов и охраны побережья. Они могли летать 50 ч, пролетая 3500-4000 км. За время войны американские дирижабли совершили более 55900 полётов (свыше 550 тыс. ч), но после окончания Второй мировой войны дирижабельный флот США был значительно сокращён. В 1950-е г. для противолодочной обороны разрабатывались полумягкие дирижабли.

В ВМФ было около 50 дирижаблей объёмом от 13 до 42 тыс. м3, но в 1961 г. американские военные дирижабли были сняты с вооружения, материальная часть законсервирована. Интерес к гражданскому и военному использованию дирижаблей возобновился в конце 1960-х гг., в связи с проблемами энергетического кризиса и необходимостью решения задач, в недостаточной мере решаемых другими летательными аппаратами. В СССР во 2-й мировой войне принимали участие четыре дирижабля - "СССР В-1", "СССР В-12", "Малыш" и "Победа". Всего за годы войны советские дирижабли выполнили более 1500 полетов.
Третьим препятствием на пути дирижаблестроения, по крайней мере в России, стало следующее событие.

В 1964 г. группа советских энтузиастов дирижаблестроения обратилась в правительство с технико-экономическим обоснованием проекта дирижабля на обычном топливе. Академик Миллионщиков М.Д. в это время возглавлял "мозговой центр" при главе государства Н.С. Хрущёве. Для рассмотрения предложения энтузиастов было созвано совместное заседание научно-технических советов министерств авиационной промышленности и гражданской авиации. На этом заседании по поручению Михаила Дмитриевича Миллионщикова довелось быть и мне.

После авторов ТЭО выступили только члены НТС. Дискуссии практически не было. Дирижабли никто не поддерживал, хотя среди слушателей, как я выяснил в беседах во время перерыва, сторонники дирижаблей были. Один генерал-майор сказал мне, что дирижабли экономичны и эффективны для смены в море экипажей подводных лодок, но ему поручили только слушать, а не выступать. Сотрудник КБ Антонова показал лёгкий и прочный фрагмент корпуса для жёсткого дирижабля.

НТС признал нецелесообразным возрождение дирижаблестроения, а ТЭО неубедительным. Основных аргументов было два:

1. Если принять стоимость единицы веса дирижабля, равной стоимости единицы веса самолета, то дирижабли по экономичности проигрывают самолетам.
2. "Христос воскресил Лазаря потому, что труп был свежий! А дирижабли сгнили!" (Реплика одного из Главных конструкторов вертолетов).
Казалось бы, на дирижаблях, тем более атомных, надо поставить крест. Кто после такого приговора столь высокого органа мог бы найти интеллектуальную, финансовую и организационную поддержку в СССР и России.

Но как быть с освоением Западной Сибири и Дальнего Востока (рис. 2), если мы хотим сохранить их?

Рис. 2. Карта России.

Заметим, что примерно 2/3 территории страны находится за пределами Единой энергосистемы России, в которой находится большое число мелких изолированных потребителей с нагрузками до 1-10 МВт, лишь в единичных случаях достигающих 20 МВт.

Сибирь и Дальний Восток - огромные по территории и малонаселенные земли России. Территория Сибирского федерального округа составляет 30% от территории Российской Федерации, население около 13.8%. Дальний Восток - около 36% территории РФ и около 4.7% населения РФ.

Чтобы осваивать эти территории, нужны источники энергии (лучше универсальной - электрической) и средства для перевозок (прежде всего грузовых).

Таким источником могла бы быть атомная станция малой мощности (АСММ) заводского изготовления, работающая в автоматическом режиме, не требующая дозаправки топлива (практически необслуживаемая). Проекты таких станций существуют как за рубежом, так и в России. Вес блоков. которые надо перевозить, чтобы на месте монтировать из них станцию - сотни тонн, вся станция - порядка 1000 т.

Перевозка таких блоков по земле (да и даже более мелких, если станция на органическом топливе, и топлива для неё) часто невозможна (нет рек и дорог) или накладна (прокладка дороги наносит существенный экологический вред). Невозможно или накладно и самолетами (нет аэродромов), и вертолетами (самый дорогой вид транспорта).
В такой ситуации может быть проще не ставить АСММ в небольшом посёлке, а протянуть несколько сот километров электрического кабеля от ближайшего города с большой электростанцией? Впрочем, поселку нужно не только электричество, но и другие материальные вещи, которые требуют перевозок.

Для освоения этих территорий нужен транспорт, не зависящий ни от рек, ни от дорог, ни от сложных наземных сооружений (таких, как аэродром). Транспорт такой - воздухоплавательный аппарат, аппарат легче воздуха, дирижабль. Другого транспорта для этих целей, пожалуй, не найти.

В дирижабле в качестве "несущего" газа можно использовать водород, гелий, горячий воздух (отдельно или в различных комбинациях).

Управление подъёмной силой дирижабля может производиться с помощью баллонетов (воздушных "мешков" для изменения давления и объёма "несущего газа"), выпуска газа, изменения температуры газа, изменения объёма газа (стягивающие устройства), манёвренного балласта, конденсации воды из отработанных газов моторов или внешнего воздуха, формой и скоростью (эффект крыла, аэродинамика).

Дирижабли можно разделить по применению несущего газа - безбаллонетные (предлагались К.Э. Циолковским, но не строились) и баллонетные, по типу исполнения оболочек и их конструкций - мягкие, полужесткие, жесткие.

По форме они также могут различаться: от "сигары" до "чечевицы" и тора". Столь большое разнообразие конструктивного исполнения дирижаблей открывает широкие перспективы для фантазии конструкторов и изобретателей дирижаблей.

В упомянутом выше отчете был проведен сравнительный анализ возможностей дирижабля на органическом топливе и дирижабля с ядерной энергетической установкой. Дирижабль рассматривался традиционной формы, все расчеты и весовые характеристики составляющих (оболочка, конструкции, двигатель) также традиционны. А в качестве ЯЭУ рассматривались ядерные реакторы с энергонапряжением 104, 105 и 106кВт/м3. Заметим, что реакторы с водяным охлаждением имеют энергонапряженность около 10 кВт/м3, с газовым охлаждением - около 5 - 105 кВт/м3, а с жидким металлом - около 106 кВт/м3.

Одно из важнейших преимуществ атомного дирижабля - постоянство веса энергоузла, что исключает необходимость компенсировать расход топлива сбросом газа или забором конденсата, как это вынуждены делать на дирижаблях на органическом топливе.

На рис. 3 приведены графики относительной доли полезного груза (%) в зависимости от объёма дирижабля, его скорости, дальности беспосадочного полета дирижабля на органическом топливе и от энергонапряженности реактора для атомного дирижабля. Из них следует, что при скорости 200 км/ч и дальности 5000 км атомный дирижабль с водо-водяным реактором (обычной АЭС) имеет преимущество перед обычным, начиная с объема 2 - 10 м3 - по линейным размерам всего в 2 раза больше "Гинденбурга". А с жидкометаллическим теплоносителем -начиная с объема 5 - 105 м3.

Рис. 3

Вот один из вариантов. Это огромная - до 300 м в диаметре - "чечевица", наполненная гелием, с атомной энергетической установкой в 200-450 тыс. кВт. Он должен иметь спускаемую на тросах грузовую платформу. которая делает необязательной посадку на грунт при погрузке и разгрузке. Потенциальная грузоподъёмность такого дирижабля-дисколёта - до 2000 т. крейсерская скорость 150-250 км/ч. Высота подъёма коммерческих образцов - до 10 км. Стоимость перевозки тонно-километра для дисколёа грузоподъемностью 2000 т по расчётам составит около 0,015 долл. Для справки: самый дешёвый транспорт в мире -морской, стоимость тонно-километра по морю 0,006 долл., стоимость перевозок автомобильным транспортом составляет около 0,15 долл., авиационным - порядка 0,40 доллара за тонно-километр. Дирижабль может поднимать в 5-12 раз больше груза, чем самые большие самолеты, то есть от 600 до 2000 т против 110-160 т.

Таким образом, сегодня атомный дирижабль - совсем не фантастика.

Несколько слов о безопасности атомного дирижабля.

Опасность представляет падение дирижабля за счёт потери плавучести (например, из-за разрыва оболочки). Но, если несущий газ (например, водород) находится в "шариках", и этих шариков сотни тысяч. если не миллионы, и они плавают внутри оболочки, например, в гелии, то дирижабль никогда не приобретет вертикальной скорости вниз, при которой при ударе может разрушиться реакторная установка. Да и более жёсткие инциденты не страшны, если применены новые средства антиударной защиты ядерных силовых установок. Такие существуют. Например, при взрыве ракет на погибшей подводной лодке "Курск" вахтенный журнал в реакторном отсеке остался лежать там, где был до взрыва. Опасности горизонтальных ударов (например, при шторме) можно избежать, поместив ядерную энергетическую установку в середине дирижабля, чтобы её защищали от ударов упругие и мягкие конструкции дирижабля.

Таким образом, атомные дирижабли не опаснее атомных станций, ледоколов и подводных лодок и тем более обычных самолетов, вертолетов, поездов и автомобилей.
Учитывая необходимость перевозок крупных грузов (техники и изделий заводского исполнения) для освоения восточных территорий России, на вопрос заголовка нужно ответить: "Неизбежность!"

И ещё одно замечание, мы, россияне (не личности, а социум), всегда кого-то догоняем, даже если сначала были первыми (радио, вертолеты, телевидение $ и др.). Мы должны видеть спину лидера, чтобы двигаться вперед. Здесь мы никого догонять не можем - дирижабли, особенно атомные, никому кроме нас г не нужны, разве что Африке. Но ждать Африку как лидера - бессмысленно!

Автор статьи: Мордашев Владимир Михайлович (Начальник штаба по АМЯЭ)

Другие статьи автора:

Неизбежность Атомного Дирижабля в России

Атомный дирижабль – ключ к сохранению и процветанию России

К истории анализа перспектив атомного дирижаблестроения 

Из воспоминаний и размышлений первого оператора “Летающей атомной лаборатории” ТУ-95ЛАЛ

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭМПИРИЗМА НА МНОГОМЕРНЫЕ ДАННЫЕ, В ТОМ ЧИСЛЕ ХАОТИЧНЫЕ 

ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫСОКОГО КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

Контактная информация

м/т. +7 900 568 9919
тел. +7 401 238 8680
м/т. +7 906 231 8357
м/т. +7 906 238 8680
т/ф +7 401 264 4768
т/ф +7 401 293 1977

E-mail: ngsw@ngsw.ru
SKYPE: ratc.ngsw

Яндекс.Метрика