РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Небесный тяжеловес: НЛО российской сборки

Несколько лет назад перед специалистами компании «Метапроцесс» была поставлена задача из области логистики. Необходимо было доставить в Рязанскую область 600-тонный реактор гидрокрекинга, построенный на Ижорском заводе под Санкт-Петербургом. Были закуплены 500-тонные тележки и специальные баржи, порт на реке Ижорка углубили. Доставка на расстояние 1000 км обошлась в $5 млн и заняла 45 дней. Тогда инженеры задали себе вопрос: можно ли доставить такой груз по воздуху?     
Небесный тяжеловес: НЛО российской сборки

Оказалось, что теоретически можно. Правда, самый тяжелый на сегодняшний день грузовой самолет Ан-225 «Мрия» имеет грузоподъемность «всего лишь» в 250 т, и потому речь сразу зашла о дирижаблях. Во-первых, пределов для грузоподъемности дирижабля теоретически нет, во-вторых, энергия двигателей воздушного гиганта почти не расходуется на поддержание подъемной силы, и, наконец, к дирижаблю груз можно подвесить, то есть не возникает проблем с габаритами. Но и классический дирижабль имеет ряд недостатков: его нельзя разгружать с воздуха, он подвержен обледенению в северных районах, его постройка крайне дорога. Тогда-то и вспомнили о советском ещё проекте «Термоплан» — дискообразном дирижабле, в котором роль балласта выполняет нагретый воздух. И вдохнули в проект новую жизнь.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Второе дыхание
Локомоскайнер может быть оснащен различными блоками – не только грузовыми. В компании «Локомоскай» разработали пожаротушительный блок, а также пассажирский. Последний имеет три этажа, два из которых расположены внутри локомоскайнера, а нижний представляет собой круговую обзорную площадку, сочлененную с пилотской кабиной.

В 1996 году немецкая компания Cargolifter уже пыталась построить сверхгрузоподъемный дирижабль, способный транспортировать до 160 т груза. Проект CL 160 был показан инвесторам, собрали огромную сумму, и инженеры приступили к строительству ангара. Ангар был построен и имел 360 м в длину, 220 в ширину и 106 (!) в высоту. На этом деньги инвесторов закончились и компания Cargolifter благополучно обанкротилась, а ангар, способный вместить Эйфелеву башню, до сих пор пустует в пригороде Висбадена.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Есть и еще одно «но». Дело в том, что доставка сверхтяжелых грузов — буровых установок, реакторов, станков — необходима чаще всего в труднодоступные районы, например в Сибирь или на Камчатку, где расположены соответствующие заводы и скважины. А дирижабль не может летать без балласта. Если дирижабль сгружает 20 т, то он должен взять на борт 20 т чего-либо другого взамен. А если нет ни грунта (особенно если он промерз), ни песка, ни воды? Более того, дирижабль для разгрузки требует посадки. А поди посади махину длиной в 250 м, например, в лесной тайге. В режиме же висения дирижабль не загрузишь, потому что он боится бокового ветра: его просто сносит в сторону.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Вот тогда-то и вспомнили о старом советском проекте под названием «Термоплан».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Проект «Термоплан»

Проблема освоения северных районов стояла в начале 1980-х как нельзя остро, и для ее разрешения при МАИ была создана группа, которая начала прорабатывать вопросы строительства воздушного корабля грузоподъемностью 600 т и выше. Через несколько лет создали конструкторское бюро «Термоплан», которое возглавил Юрий Алексеевич Рыжов, тогда ректор МАИ.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Что же придумали советские инженеры? Термоплан представлял собой «летающую тарелку», состоящую из двух половин. В верхней располагались емкости с гелием, как у обычного дирижабля, а нижняя исполняла функцию так называемого термообъема. Он заполнялся обычным воздухом, который подогревался с помощью отработавших газов двигателей. Зачем нужен был такой гибрид? Именно затем, что он мог обходиться без привычного балласта: эту функцию выполняет воздух в термообъеме.

Устройство термоплана было простым: по окружности шел силовой тор из стеклопластика, усиленного углелентами, на тор натягивались оболочки, а внутренняя полость разделялась мембраной на термообъем и объем с гелием. Опытный образец расчетной грузоподъемностью 3 т начали строить в Ульяновске на авиапромышленном комплексе имени Устинова (ныне завод «Авиастар») в 1989 году. Спереди установили двигатель от самолета ЯК-18, а в качестве кабины к машине подвесили переделанный фюзеляж от вертолета МИ-2, напичканный аппаратурой. Термоплан, названный АЛА-40, закончили к 1992 году.

Цена вопроса
widget-interest
Постройка 600-тонного образца обойдется примерно в $120 млн. Правда, если проанализировать ситуацию, локомоскайнер таких размеров полностью окупит себя в течение всего лишь пары лет, причем только на каком-либо одном виде деятельности. Например, на обслуживании 1200-тонной буровой установки или на доставке оборудования для реконструкции Саяно-Шушенской ГЭС.


Проблема была одна: Союз распался и финансирование прекратилось. Успели заказать еще один силовой тор и комплект оболочек, но на сборку второго аппарата лишних денег не было — нужно было испытывать первый. В августе 1992 года советскую летающую тарелку вывели из ангара и повезли на испытания.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В свободном полете АЛА-40 никогда не был — поднимался и опускался на привязи да стоял на опорах. Его исследовали, испытывали, проверяли, а наблюдатели дивились 40-метровому гиганту. А затем произошел казус.

В то время все делалось, конечно, вручную. Даже лебедки вручную укрепляли. Кстати, пульт наземного управления предполагаемым 600-тонником был спроектирован КБ Мясищева и занимал две большие комнаты. Так вот, в результате несогласованных манипуляций со швартовочными лебедками АЛА-40 опрокинулся и «сел» на одну из боковых опор. По тору пошла трещина, оболочка порвалась, и гигант осел на землю.

Денег на восстановление не было, но КБ «Термоплан» существовало до 2001 года. Было разработано несколько оригинальных катамаранов и очень успешный экраноплан 2ЭУ на базе самолета АН-2. В 2008 году заводу «Авиастар» потребовались новые производственные площади, и останки термоплана были окончательно отправлены в утилизацию. Но к этому моменту уже началась новая глава.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Проект «Локомоскайнер»

Итак, в 2005 году Кирилл Лятс, генеральный директор группы компаний «Метапроцесс», по своим каналам нашел того самого Юрия Алексеевича Рыжова, который в 1980-х руководил проектом «Термоплан». Оказалось, что сотрудники прежнего бюро разбрелись по разным местам: ульяновская часть команды работала кто на «Авиастаре», кто в КБ Туполева, а московская образовала КБ «Аэростатика», разрабатывавшее сигарообразные дирижабли. Лятс с Рыжовым собрали обе команды воедино в Голицынском пансионате, устроили мозговой штурм и приняли решение: сверхгрузоподъемному дирижаблю — быть. Новая компания получила название «Локомоскай», а сам аппарат — локомоскайнер. Генеральным конструктором стал Александр Иванович Харчиков, бывший заместитель генерального конструктора «Термоплана».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

За 15 лет изменилось практически все — материалы, оборудование, уровень компьютеризации. Локомоскайнер похож на термоплан внешне, но общего у них — лишь принцип работы. Например, в термоплане полость с гелием была одна-единственная, зато большая. Проект же локомоскайнера подразумевает набор гелиевых мешков (16 емкостей), то есть повреждение одного-двух не скажется на ходе и грузоподъемности гиганта.

Принципиальная схема локомоскайнера. Полости с гелием внутри локомоскайнера имеют довоьно сложную форму, и потому практически никакое внешнее воздействие не способно "уронить" гиганта на землю. Даже если каким-то удивительным образом все полости будут повреждены, он сможет добраться до места экстренной посадки и ремонта благодаря неисчерпаемому запасу горячего воздуха.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Разительным изменениям подверглись принципы нагрева термообъема. В первоначальном проекте отработанные газы от двигателя прямо поступали внутрь оболочки, в результате чего образовывалась сажа и термоплан необходимо было регулярно очищать изнутри. Более того, температура газов составляла порядка 700 °C, что создавало существенный риск — можно было прожечь оболочку. Современный локомоскайнер оборудован независимыми от двигателей теплогенераторами, работающими по принципу тепловой пушки и расположенными внутри объема. Таким образом, даже при отказе всех двигателей тепловой баланс будет поддерживаться. Кроме того, дополнительный нагрев осуществляется через специальные теплообменники.

На сегодняшний день у компании есть семиметровый локомоскайнер, который одновременно является прототипом полноценного грузового дирижабля и беспилотной наблюдательной машиной. На маленькую «тарелку» можно подвесить наблюдательную систему ОКО-1 и использовать для целей слежения. Но все-таки в первую очередь он служит доказательством того, что конструкция работоспособна.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Сегодня «Локомоскай» приступает к строительству второго прототипа «Локомоскайнер-03» грузоподъемностью 3 т. По сравнению с запланированным 600-тонником не более чем игрушка, но на самом деле — серьезная грузовая машина, позволяющая доставлять тяжелые грузы в труднодоступные районы. Конструкторская документация на локомоскайнер полностью готова, а руководство Ульяновской области выделило площади для производства первого образца.

На сегодняшний день потенциальных заказчиков у «Локомоская» достаточно. Это практически любая фирма или завод, занимающаяся производством тяжёлого оборудования. Более того, постройка уже первого 600-тонника автоматически создаст новую клиентуру. Например, сегодня на крайнем севере никто не строит заводов в блочно-модульном исполнении в связи с невозможностью доставки тяжёлых блоков оборудования. Использование локомоскайнера позволит осуществить монтаж завода практически с воздуха, всего в несколько приёмов, позволит выиграть десятки миллионов долларов. Кроме того, локомоскайнеры избавят бюджет от необходимости строительства дорог в северные посёлки временного поселения: огромные воздушные машины легко доставят и людей, и всё необходимое оборудование по воздуху.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Силовой тор у «Локомоскайнера-03» металлический, планируется установить четыре двигателя (возможна установка шести и восьми — в зависимости от необходимости). Оболочка рассчитана на комфортную работу в температурном диапазоне от -50 до +50°С, но тут стоит оговорить один момент. Дело в том, что теплый воздух изнутри можно подавать почти к любому участку оболочки и поддерживать ее температуру на любом уровне. Благодаря этому даже антарктические -80°С для локомоскайнера проблемой не станут. Безопасность аппарата тоже выше, чем у дирижабля. Даже если повредить последовательно все 16 емкостей с гелием, он все равно сможет дотянуть до места комфортной посадки просто на горячем воздухе. На то он и термобалластируемый.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

У локомоскайнера есть и еще одно серьезное отличие от дирижабля. Помните историю про Cargolifter и их знаменитый ангар? Так вот, локомоскайнер не требует ангара вообще. Внутри небольшого помещения собирают элементы тора и силового агрегата. Окончательную сборку производят на открытой местности, ведь локомоскайнер не боится бокового ветра. Когда тор полностью собран, на него натягивают верхнюю часть оболочки, которая и служит ангаром сама себе. Дальнейшие работы ведут внутри локомоскайнера. Это удешевляет постройку таких аппаратов в сравнении с дирижаблем как минимум в два раза.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Запланированная дальность полета 3-тонника — 500 км, а 60-тонника- уже 3000. Самый могучий локомоскайнер в линейке сможет свободно перенести половину буровой установки из Москвы на Камчатку, и никакие реки и горы не станут ему преградой.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Существующий локомоскайнер диаметром 7 м может выполнять наблюдательные функции, например для МЧС

Трехтонную машину общественности покажут уже на выставке МАКС-2011, а последующий за ним 60-тонник планируют построить к 2016 году. Впрочем, могут сразу взяться и за 600-тонник, почему бы и нет? Это вопрос к инвесторам. Что закажут — то и будет построено.

Что дальше?

Дальше — надежда на то, что локомоскайнер станет не единичной экспериментальной разработкой, а серийным транспортным средством сверхвысокой грузоподъемности. Ведь в первую очередь для нас он важен тем, что это российский проект. Причем это не импортозамещение — летательных средств такого типа нет нигде в мире.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Актуальность проекта очень наглядна по причине одновременного развития этого направления в нескольких странах. Несмотря на негативный пример компании Cargolifter, проблемами сверхгрузоподъемного дирижаблестроения занимаются в США, в Японии, в Германии. Кто будет первым — тому и карты в руки. Ведь реально миру достаточно 25−30 подобных аппаратов. Потребителями локомоскайнеров могут стать страны с обширной территорией, сложным рельефом и погодными условиями — Китай, Бразилия, Индия, Канада.

Поэтому нам остается только пожелать компании «Локомоскай» успехов и наблюдать за развитием событий. Глядишь, лет через десять и над Москвой проплывет вот такая, сделанная человеком 250-метровая летающая тарелка.

rva188
rva188 11 Апреля 2010, 10:04
В качестве движителя на малых скоростях наиболее эффективен винт, но размеры винта пугают. Значит должен использоваться турбовентиляторный двигатель. Расположить двигатели на пилонах и поворачивать в вертикальной плоскости вместе с гондолой целиком. Очень интересный проект, современные технологии позволяют его реализовать. Нужно будет использовать воздушные течения, они существуют, также как и морские, их надо будет лучше изучать, чтоб использовать.
rva188
rva188 11 Апреля 2010, 09:04
Проект очень перспективен, это реальная инновация. Именно за такими транспортными средствами будущее. Преимущества перед "классикой", как некоторые тут пишут, т.е. перед дирижаблем очевидны. В статье, к сожалению ничего не сказано о движителе. Я думаю это должны быть 2 винта с возможностью поворота оси винта в вертикальной плоскости на 90 град. и реверсом тяги за счёт изменения угла поворота лопастей. На марше используется горизонтальный вектор тяги, при парковке - вертикальный. При вертикальном векторе тяги увеличивается подъёмная сила на старте, при реверсе тяги аппарат можно прижимать к земле. Такое управление увеличит динамику вертикальных маневров и упростит фиксацию аппарата при парковке. На аппарате должны быть "якоря", пара тросов с грузами, а в местах парковки автоматические захваты этих якорей. Горячий воздух по сравнению с гелием имеет гораздо меньшую подъёмную силу, поэтому использование горячего воздуха, с моей точки зрения, менее эффективно, чем гелия. При разгрузке судна гелий должен компрессором закачиваться в баллоны и замещаться холодным воздухом, балласт вовсе не нужен. При взлёте гелий выпускается из баллонов в оболочку. вытесняя холодный воздух. это проще и эффективнее, чем нагревать воздух. Хотелось бы вступить в контакт с создателями термоплана. С удовольствием бы поработал над проектом.
alexnj
alexnj 08 Апреля 2010, 07:04
К сожалению проблема доставки грузов, на север нашей страны, актуальна и по сей день. Пока есть зимник и замерзшие реки проблемы вроде бы и нет. Но стоит весной, в некоторых местах летом, рекам растаить, как все, транспортный сезон окончен. В слякоть машины застревают, сползают с "направления", да попросту уплывают. Поэтому они, северяне, и мучаются, например стройматериалы возят зимой, а непосредственно строительством занимаются летом, если чего не хватит, то следующей зимой привезут, и смешно и грустно. :-)( Поэтому для решения данной проблемы я вижу два варианта: фантастический и реалистический. Фантастический - построить дороги ))). Реалистический - изобрести летающую тарелку и сделать из неё контейнеровоз (потребность реальная!!!)
eastowl73
eastowl73 29 Марта 2010, 10:03
Различные "прожекты дирижаб" ими и останутся так как дирижабли никому не нужны. Срочно перевезти что-нибудь негабаритное требуется редко, а всё габаритное проще возить самолетами.
madgnom
madgnom 16 Марта 2010, 00:03
С этой штуковиной современное человечество сможет потягать камушки, подобные египетским, чтобы построить какую-нибудь пирамидку. :)
anikeev2004
anikeev2004 12 Марта 2010, 14:03
Народ Локомоскай это тупик и большая глупость и расточительность!
Тим Скоренко
Тим Скоренко 09 Марта 2010, 14:03
alexgomberg пишет: "Пусть построят хотя бы один маленький дирижаблик, а потом выкатывают "серьезные" прожекты" Компания "Локомоскай" уже построила требуемый Вами маленький дирижаблик. В статье есть и несколько абзацев о нём, и его фотография, а на сайте можно найти видео, где показана его сборка и запуск. Он демонстрировался на прошедшем "МАКСе" и произвёл очень положительное впечатление на инвесторов.
limbo_and_limbo
limbo_and_limbo 08 Марта 2010, 14:03
А я считаю очень перспективной данную технологию. Я конечно не спец в этой области, но хотелось бы построить РУ модель термоплана. Также в интернете натыкался на очень интересные разработки термопланов с металлической обшивкой корпуса. Такой термоплан можно и в боевых условиях принимать т.к. ни у одной страны мира нет такой ракеты, которая бы смогла подбить термоплан радиусом допустим в 100 м. А если у него обшивка будет сделана металлическая, то любой мало мальский сварщик во время полета сможет произвести ремонт данного ЛА + о его полезной нагрузке вы уже все в курсе. В последствии еще допишу свой комментарий.
leo.tka
leo.tka 07 Марта 2010, 05:03
Согласен с Денисом К. Думаю, что 600т для гибридного дирижабля не предел. Еще Циолковский предлагал дирижабль в 600 тысяч кубиков. Современные материалы для стратостатных шаров, производимые в США и Японии достаточно прочные и эластичные, и позволяют подниматься на высоту до 40 км. По ободу тарелочки прицепите на тросах стратосферные шары 30-50 куб.м каждый и получите дополнительную тягу. А сама тарелка обеспечит лучшую маневренность. В ПМ была статья о ретрансляционных станциях для дирижаблей, которые будут неизмеримо дешевле, чем спутниковые, плюс обладать возможностями легкого ремонта и профилактики.
leo.tka
leo.tka 04 Марта 2010, 01:03
А я не поленился. Особенно мне понравился практический пример с многоступенчатыми ракетами. От одной до пяти - чем больше ступеней, тем меньше общий вес ракеты при той же полезной нагрузке в 10т. Конечно, на одной ступени с 10т полезной нагрузки далеко не улетишь, а с пятью никто не делает. Старт с 30 км это всего лишь отсутствие одной ступени...
leo.tka
leo.tka 03 Марта 2010, 23:03
Гигантские тарелки вряд ли будут работать, потому что слишком много массы уйдёт на упрочнение корпуса, а чем более сложная конструкция тем больше шансов, что будет ломаться как не одно так другое, пока все не доведут до ума. Намного проще иметь тарелки меньшего размера и стартовый стол для традиционной ракеты, а чтобы скомпенсировать массу самой стартовой палатформы, к ней можно добавить расчетное количество стратостатных шаров. Даже не очень больших, но в изрядном количестве. Я помню были проекты стартовых башен, старта с Гималаев и т.д., по-моему аппараты легче воздуха намного проще, просто не нужно их делать гигантскими, все гиганты закончили плачевно, как мы знаем из истории...
leo.tka
leo.tka 03 Марта 2010, 22:03
ВладимирВ "Andre_VRo1971, "большая часть топлива" тратится не столько на подём на такую высоту, как на приобретение скорости. То есть на сообщение грузу кинетической энергии. А в этом дирижабль не помощник. А кинетическая энергия на орбите на порядки выше, чем потенциальная. Можете сами пощитать (более точно) :). Больше нескольких процентов экономии при подёме на высоту в 30км не получите. То есть вопрос о том, уменьшение размера бака горючего первой ступени на несколько процентов - это достаточное удешевление ракеты-носителя, которое оправдывает применение дирижаблей?" Владимир, а вы формулу Циолковского не пытались использовать? 1% говорите? Даже если на 30% сокращается расстояние и общая масса ракеты, эффективность никак не может быть 1-2%. Гибридная система позволяет отношение полезной массы к массе топлива и двигателей увеличить в 2-3 раза. Даже простая релокация ракеты с Байконура на Кура приводит к увеличению полезной нагрузки с 2 до 4т, т.е в два раза!
leo.tka
leo.tka 26 Февраля 2010, 02:02
Использование дирижаблей для космического старта предлагал Циолковский и немецкие учёные еще в конце 19го-начале 20 века. Но в связи с гигантскими затратами на разработки эти проэкты не нашли применения и пылятся на полках. Гибридная платформа с экономичными тяговыми двигателями вдобавку к стратосферным шарам позволит выводить без напряга любые массы минимум на 25-30 км и осуществлять старты, существенно снизив затраты на вывод грузов в космическое пространство. Но кто этим будет заниматься? Транснациональные ракетные компании? Не дождётесь!!! А фанатиков типа Королёва, кто свою жизнь положит на реализацию идеи уже нет и не будет. Пожалуй самый правильный путь начать с малых гибридных платформ для монтажа крупно-габаритных и сверх-тяжёлых грузов. И постепено перейти к универсальной воздушно-космической стартовой платформе. Китайцы могут ухватиться за эту тему. Деньги у них есть и мозги тоже. А вот после них уже американцы и Россия. Для российских просторов такие подъёмники будут работать замечательно. Так где же деньги взять?
arik-white
arik-white 24 Февраля 2010, 20:02
Только не совсем понятно куда же можно потратить $120 млн.????? неужели строительство дирижаблей такое дорогостоящее???
tsebom
tsebom 24 Февраля 2010, 20:02
Интересно, а можно ли эту тарелочку использовать как высотный стартовый стол для пуска ракет. Например стартовая масса ракеты "Протон" 720 т.
Tech.Up
Tech.Up 24 Февраля 2015, 13:02
Не понял только причем здесь Висбаден? Ангар проекта CL 160 находится между Берлином и Котбусом. Там сейчас сделан аквапарк, самый большой в Европе. Называется "Tropical Islands".
Загрузка статьи...