Дирижабли возвращаются в небо благодаря новым материалам и технологиям

Стимпанк, популярный жанр, использует технологии конца девятнадцатого века, включая механические машины, паровые двигатели и цеппелины. В настоящее время многие из этих технологий вновь становятся актуальными. Возвращаются модные электромобили, а дирижабли снова начинают подниматься в воздух. Об этом сообщает сайт TechInsider.

У дирижаблей без каркаса вся нагрузка ложится на мягкую оболочку, что предъявляет более высокие требования к ней по сравнению с аппаратами с жестким корпусом. Например, оболочка Nova-8 сделана из прочной тканой основы из кевлара, пропитанного полимером для повышения герметичности. Внутри находится вакуумная пленка, удерживающая газ, а снаружи – защитные слои от ультрафиолетовых лучей и мелких объектов. Некоторые из этих слоев дублируются, создавая «пирог» из шести-восьми слоев. Дирижабли с жесткой конструкцией, такие как Nova-35, могут использовать более простые и легкие полимерные мешки для удержания газа.

Физические законы остаются неизменными. Принцип Архимеда, открытый почти две тысячи лет назад, по-прежнему актуален. Дирижабли могут плавать в атмосфере благодаря подъемной силе, которая выталкивает их вверх. Объем легкого газа, закачанного в оболочку, не расходуется, что позволяет экономить энергию на удержании груза в воздухе и тратить ее только на перемещение.

Современные материалы, двигатели и электронные системы управления помогают решить проблемы безопасности, которые привели к окончанию «золотой эры» дирижаблей. Грандиозная катастрофа дирижабля «Гинденбург» вряд ли повторится сегодня.

Федор Константинов, технический директор компании Aeronova, поясняет, что дирижабли прошлого были опасны из-за алюминиевых сплавов, которые могли самовозгораться, и горючих материалов для баллонов. Однако даже тогда было выпущено более ста цеппелинов, каждый из которых совершил множество безопасных рейсов. Сегодня же материалы для дирижаблей кардинально изменились.

Современные конструкторы используют углепластик, который легче и прочнее традиционных металлических сплавов и практически не горюч. Вместо взрывоопасного водорода применяется инертный гелий, а оболочка производится из прочного лавсана или кевлара с полимерной герметичной пленкой, удерживающей газ почти без потерь.

Федор Константинов добавляет, что КПД двигателей значительно возрос, что позволяет решать проблему слабой управляемости. Установка более мощных двигателей и увеличение числа пропеллеров сделает дирижабли более маневренными и независимыми от погодных условий.

Корпус дирижабля, имеющий большую пузатую форму, меняет концепцию полета, превращая его в воздухоплавание. Такой корабль, подверженный влиянию ветра, редко может двигаться по прямой. Однако освоение перемещения галсами позволяет преодолевать большие расстояния более экономично, чем на самолете.

На больших высотах в атмосфере существуют устойчивые ветры, которые могут использоваться для разработки логистических маршрутов, например, из России в Китай или Европу. Достаточно «подвесить» груз на нужной высоте, и дирижабль сможет перемещаться, как бы «плывя» по течению реки.

Федор Константинов отмечает, что полет на дирижабле отличается от быстрого перемещения на самолете. В дирижабле можно наслаждаться спокойствием, разговаривать без повышения голоса и наблюдать за окружающим миром.

Первым экспериментальным дирижаблем компании Aeronova стал Nova-2 с мягким корпусом объемом 2000 кубометров. Двигатель бельгийского производства ULPower UL520iS напрямую вращает механическую трансмиссию, передающую усилие на два винтокольцевых движителя, расположенных по бокам гондолы. Дополнительное устройство с электродвигателем вращает винты для рулежки на стоянке.

Основной двигатель обеспечивает питание всех электрических и электронных устройств на борту. Федор Константинов упоминает, что существует полный российский аналог двигателя, разработанный S7 Group для легких самолетов и беспилотников, что позволяет без доработок перейти на российскую версию в будущем.

С увеличением размеров дирижабля растут и его полезные свойства. Объем оболочки увеличивается пропорционально кубу длины, что позволяет наращивать подъемную силу и энерговооруженность.

Большой дирижабль сможет использовать микротурбинный генератор с высоким КПД, что станет оптимальным вариантом для его работы. Однако это требует увеличения подъемности и размеров. Следующий дирижабль, Nova-8, будет иметь объем 8000 кубометров и сможет использовать такую силовую установку.

Дирижабли следующего этапа, такие как Nova-35, будут иметь объем 75 тысяч кубометров и грузоподъемность до 60 тонн. Это минимальный размер, начиная с которого требуется жесткая оболочка с герметичными мешками внутри твердого каркаса, что обеспечивает большую надежность и вместительность.

Федор Константинов рассказывает, что конструкцию дирижабля можно адаптировать под новые материалы, делая ее надежнее и легче. Основная нагрузка ложится на верхнюю кромку жесткого корпуса.

К тому же, по его словам, разрабатывается самоотверждаемый каркас, который может использоваться на орбитальных космических станциях. Эта структура будет прочнее и легче, хотя пока никто не использовал ее на практике.

Первый демонстратор Nova-2 поднимется в воздух в 2026 году, а через год Aeronova планирует начать поставки. Параллельно проходит сертификация дирижаблей, которые по-прежнему фигурируют в нормативных актах, связанных с воздушными полетами.

Федор Константинов отмечает, что сейчас наиболее востребованы небольшие дирижабли для рекламы и грузовые с повышенной грузоподъемностью, а также аппараты для мониторинга состояния нефте- и газопроводов, линий электропередачи.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX

Читайте также:

Самарцы могут остаться без корпоратива: где еще остались места для новогодних гуляний

Куда сходить в Самаре, если всё надоело: готовый гид для нескучных выходных