Как известно, после катастрофы дирижабля “Гинденбург” в 1937 году, эра дирижаблей приблизилась к закату. Затем их сменили самолеты, и дирижабли стали редко появлятся в воздухе. Однако, дирижабли были возможно более безопасными (при катастрофе Гинденбурга 2/3 пассажиров спаслись), чем самолеты, и более энергоэффективны, так как для поддержания в воздухе им не надо сжигать топливо, в отличии от аэродинамических летательных средств (самолеты, …). И вот, компания Aeroscraft в данный момент проводит первичные испытания прототипа нового дирижабля, который будет лишен недостатков предыдущих моделей.
Aeroscraft - это летательный аппарат тяжелее воздуха, который в данный момент находится в активной разработке и планируется к использованию в ближайшем будущем. Он сможет перевозить большой объем груза и сотни пассажиров. Передвигать аппарт в воздухе будут тихие электрические двигатели. Он сможет взлетать и садиться без специально оборудованной посадочной полосы. Aeroscraft можно назвать гибридом, он летает на гелии - как обычный дирижабль, однако имеет аэродинамическую форму, которая дает подъемную силу - как самолет. В этой статье рассмотрим, как он летает и где его можно использовать.
Как я уже сказал выше, перевозка грузов и пассажиров с помощью дирижаблей фактически прекратилась после катастрофы Гинденбурга. После этого, подобные аппараты использовались большей частью для рекламы или для размещения телевизионных камер на высоте птичьего полета. В последнее время однако, интерес к дирижаблям возродился, и несколько компаний представили миру свои новые прототипы. Среди них Zeppelin Company - создатель Гинденбурга, и Worldwide Aeros Corp, разработчики Aeroscraft.
Летательный аппарат легче воздуха, как например, воздушный шар или дирижабль, обычно наполняют газом - гелием или водородом, которые обеспечивают плавучесть. Плавучесть - это эффект, когда нечто передвигается вверх внутри более тяжелой среды. Например, воздух легче воды, поэтому если вы наполните воздушный шарик воздухом, он будет плавать по поверхности воды. То же самое происходит и с гелием и водородом, оба этих газа легче воздуха. В то же время обычный самолет гораздо тяжелее воздуха, поэтому подъемная сила там обеспечивается другими способами. Подъемная сила создается крылом, погруженным в движущуюся субстанцию (в данном случае - воздух), и действует перпендикулярно потоку этой субстанции. Когда самолет движется в воздухе с нужной скоростью, действие воздуха на крыло создает подъемную силу.
На рисунке
- Canard - Утка (аэродинамическая схема)
- Rigid Shell - твердотельная оболочка
- Empennage - хвостовое оперение
- Electric Propellers - винты электродвигателей
- Passengers Cabin / Cargo Hole - пассажирский салон или грузовой отсек
- Cockpit - кабина летчиков
Aeroscraft комбинирует элементы как летательных аппаратов легче воздуха, так и традиционных самолетов. Он содержит почти 400 000 кубометров гелия, который занимает примерно 60 процентов веса аппарата. Когда Aeroscraft двигается с крейсерской скоростью, его аэродинамическая форма вместе с уткой (передним оперением, см. выше) и хвостовым оперением создает необходимую подъемную силу. Это удивительно, если брать во внимание размеры Aeroscraft: 50 метров в высоту, 70 метров в ширину и 197 метров в длину. В длину - это два футбольных поля (!). Он может перевозить до 400 тонн грузов на расстояние до 10 000 километров. Максимальная скорость - 280 км/ч, он может пересечь США за 18 часов.
Управление Aeroscraft
Aeroscraft может взлетать и садиться вертикально с помощью шести турбовинтовых реактивных двигателей, благодаря новой технологии, получившей название Динамическое Управление Плавучестью (Dynamic Buoyancy Management). Эта технология позволит аппарату летать туда, где нет особой авиационной инфраструктуры. Как только aeroscraft достигает крейсерской высоты (около 2,5 км), большие кормовые винты начинают двигать его вперед, а аэродинамическая форма дает нужную подъемную силу для поддержания аппарата в воздухе. Для питания электродвигателей могут применяться водородные топливные ячейки или другие виды экологически чистого топлива. Поэтому Aeroscraft будет и эффективным и тихим.
Переднее и хвостовое оперение позволяют этому дирижаблю оставаться в стабильном состоянии в воздухе, а пилотам - кооректировать курс и высоту полета. Условия внешней среды, такие как скорость ветра и давление воздуха, будут измеряться вместе с изменением распределения веса внутри корабля. Если все пассажиры вдруг переместяться на левый борт корабля, чтобы посмотреть что-нибудь, система управления компенсирует дисбаланс. Воздух снаружи будет втянут в специальные баки, сжат и использован как балласт.
Штурвалы пилотов и системы авионики используют технологию Fly-by-Light (FBL). Команды пилота передаются в процессор управления полетом и затем на исполнительные элементы с помощью электрических сигналов, передаваемых через оптические кабели. В технологии Fly-by-Wire (FBW), провода по которым передаются управляющие сигналы требуют защиты от электромагнитного излучения (ЭМИ), что приводит к увеличению веса, цены и требований по обслуживанию. В то же время на оптоволокно нельзя подействовать ЭМИ, возникающими например при грозе. FBL, процессор управления полетом и исполнительные устройства составляют бортовую систему обмена данными и управления (Onboard Data Exchange Managing System - ODEMS). Наличие такой системы означает, что управление полетом большей частью автоматизировано, и требуется всего два человека для наблюдения за условиями полета для обеспечения безопасности.
Кроме того, в отличии от дирижаблей, Aeroscraft не требует большого наземного персонала для взлета и посадки. Его система взлета и посадки на воздушной подушке (Air Cushion Take-off/Landing System - ACTLS), расположенная в нижней части судна, работает как присоска при посадке, и наоборот при взлете.
Картинки, поясняющие технология взлета и посадки
Просто красивые картинки :)
Ну и конечно же, видеоролик :)