Легки на подъем

В начале апреля британская компания Hybrid Air Vehicles получила от Евросоюза 2,5 миллионов евро на строительство гибридных дирижаблей. США за последние 10 лет вложили в них гораздо больше – около 10 миллиардов долларов. Заняться аэронавтикой в последние годы решили и Google, и Lockheed Martin и десятки других высокотехнологичных компаний. Похоже, в ближайшее время мы будем наблюдать настоящий ренессанс этих детей Цеппелина.

Дирижабль глазами современного человека — это или призрак давно минувшего прошлого, или фантазия футурологов. Даже воздушные шары в качестве прогулочного транспорта воспринимаются более реалистично, чем «летающие сигары» размером с три «Боинга». Существует также распространенное мнение, что дирижабли экономически невыгодны, поэтому никогда не получат свой кусочек неба. Но так было не всегда.

Свой «Золотой век» дирижабли встретили с началом XX века. Каркасные дирижабли Фердинанда фон Цеппелина занимали значительную долю пасажирских и грузовых перевозок, в том числе через Атлантику. На дирижаблях совершались последние громкие географические открытия, например, перелет через Северный Полюс. Во время Первой Мировой войны немецкие воздушные суда были печально известны своими опустошительными бомбардировками во Франции и Великобритании. В мирное время конструкции Цеппелина перекупили и другие страны. В США воздушный флот включал четыре двухсотметровых дирижабля (Шенандоа, Лос-Анджелес, Акрон и Макон).

Казалось бы, эра дирижаблей должна была длиться еще долго, но 6 мая 1937 года случилась трагедия, положившая ей конец. Заходя на посадку после перелета «Франкфурт — Нью-Джерси», потерпел крушение немецкий дирижабль LZ 129 «Гинденбург». Из 97 человек на борту погибло 35. По меркам современных авиакатастроф это не такие большие цифры. Но яркая картина катастрофы, а также ее скорость — судно сгорело за 30 секунд — сделали свое дело. Водородные дирижабли были признаны небезопасными. Казалось бы, навсегда.

Разумеется, оставались какие-то ниши, которые удалось занять дирижаблям, чтобы окончательно не исчезнуть со страниц истории. В 1925 году компания GoodYear в рекламных целях создала бескаркасный дирижабль Пилигрим. Он был сравнительно небольшим (около 30 метров), а его баллон заполнялся гелием, а не водородом, что устраняло проблему пожароопасности. Идея таких дирижаблей хорошо прижилась, и через несколько лет GoodYear мог уже похвастаться небольшим воздушным флотом.

Во время Второй Мировой войны армия США конфисковала у GoodYear большую часть дирижаблей, превратив их в суда для разведки и борьбы с подводными лодками. В течение войны они успешно несли эту функцию, уничтожая немецкие подлодки глубинными бомбами. Интересно, что одной из лодок удалось отомстить: в ночь с 18 на 19 июля 1943 года дирижабль K-74 вопреки инструкциям пошел в атаку на подлодку, когда та всплыла. Субмарина U-134 оказалась быстрее и открыла встречный огонь. В итоге K-74 затонул — это была единственная потеря среди дирижаблей в воздушном флоте США за всю историю войны.

ВМС США перестали использовать дирижабли в 1962 году, когда их окончательно сменили вертолеты. До наших дней дирижабли добрались во многом благодаря усилиям все той же GoodYear, которая ввела своеобразную моду на рекламу таким способом. Также определенной популярностью до сих пор пользуются прогулки на дирижаблях. Покататься можно, например, в немецком городке Фридрихсхафене. Небольшие прогулочные дирижабли есть и во многих других городах мира.

Не последнюю роль в сохранении дирижаблей как вида сыграли фантасты и футурологи. Концепция огромных летучих баз, домов, кораблей, отелей и тому подобных сооружений долгое время оставалась одной из самых популярных фантазий на тему недалекого будущего. По-видимому, это связано с характерными размерами дирижаблей 30-х годов. Однако писатели чаще всего не учитывали, что лишь малая доля их объема может быть занята полезной нагрузкой, поэтому идеи так и оставались лишь идеями.

Что же поменялось сейчас? Чтобы ответить на это вопрос, нужно сначала разобраться в том, каковы «врожденные» достоинства и недостатки дирижаблей. Как и аэростаты, они принадлежат к летательным аппаратам легче воздуха, отличаясь от последних наличием двигателей и органов управления. Многие современные конструкции также предполагают наличие дополнительных вертикальных двигателей для облегчения взлета и посадки. К преимуществам дирижаблей перед самолетами и вертолетами прежде всего относится меньший расход топлива, и, как следствие, повышенная автономность.
В зависимости от конкретного типа дирижабль может оставаться в воздухе от нескольких суток до нескольких недель без необходимости дозаправки. Сравнительно низкая скорость (не более 150-200 километров в час) компенсируется более низким энергопотреблением и, иногда, повышенной грузоподъемностью. Все это делает дирижабли удобной площадкой для длительного размещения в воздухе необходимой аппаратуры (радары, метеозонды), а также позволяет использовать их для перевозки крупных грузов и пассажиров. Еще одним плюсом современных дирижаблей, как ни странно, является безопасность. С заменой водорода на негорючий гелий эти суда стали одним из самых надежных средств передвижения по воздуху: даже если несколько внутренних отсеков для газа будут повреждены, дирижабль скорее всего успеет совершить мягкую аварийную посадку, прежде чем весь гелий выйдет из баллона.
А что недостатки? Как уже упоминалось, по сравнению с самолетами дирижабли гораздо медленне, поэтому не могут стать полноценной заменой современному авиатранспорту. Их размеры предполагают очень большие затраты, во-первых, на строительство самих дирижаблей, а во-вторых, на создание подходящих ангаров. Дело в том, что поскольку дирижабли обычно не приземляются «по-настоящему», а просто висят очень низко над землей, даже небольшой ветер может сносить их с посадочной площадки. Следовательно, для ремонта и стоянки дирижаблей недостаточно только причальной мачты, но нужны еще и специализированные ангары, позже о них еще будет сказано.
Грузоподъемность дирижаблей хоть и сопоставима с транспортными самолетами, не дает ощутимого преимущества в абсолютных значениях: она едва превосходит 3 вагона товарного поезда. Тем не менее, она существенно выше, чем у других конкурентов – вертолетов. Наконец, главной особенностью дирижаблей является возможность транспортировки габаритных грузов по воздуху. За счет того, что баллон дирижабля всегда имеет очень большой объем, эти суда могут перевозить грузы, сопоставимые с ним по габаритам. При условии, конечно, что те не превышают допустимую массу.

Специфика управления является одновременно и положительной, и отрицательной их чертой. С одной стороны, дирижабли могут успешно применяться в условиях труднопроходимой местности, так как им не нужна специальная полоса для посадки: для погрузки и разгрузки дирижабль может просто зависнуть над землей. Такая нетребовательность может быть очень полезной в горах или в джунглях. Однако чувствительность к погодным условиям, особенно — сильному ветру, — может свести подобные преимущества на нет.

В итоге становится понятно, что дирижабли не могут стать простой заменой какому-то из видов воздушного траспорта. Для них можно и нужно искать собственные сферы применения, где их набор характеристик окажется максимально эффективным. На сегодняшний день основными преимуществами дирижаблей можно считать автономность и «экологичность». Сегодня мировой объем только пассажирских перевозок вырос по сравнению с серединой 90-х годов в два раза. Пропорционально увеличилось и потребление топлива, а вместе с ним и выброс парниковых газов. На этом фоне очевидно, что дирижабли с их скромными «аппетитами» выглядят очень привлекательно.

Одним из первых больших проектов по возрождению дирижаблей стал CargoLifter немецкой компании Cargolifter AG. В 1996 году она объявила о начале разработки полужесткого дирижабля CL 160 с грузоподъемностью 160 тонн. Компания успела построить два прототипа: «Joey» и CL-75 «AirCrane». Первый представлял собой небольшой прогулочный дирижабль, а второй — полноразмерный воздушный шар объемом 110000 кубических метров и грузоподъемностью 75 тонн. «ScyCrane» изначально строили для компании «Heavy Elevator Canada Inc», однако в итоге контракт так и не вступил в силу. Самым большим достижением Cargolifter AG стало строительство купольного ангара для будущего CL 160. Сооружение длиной 360 метров и высотой 106 метров оказалось способно вместить положенную на бок Эйфелеву башню.

Внутри был оборудован раскроечный стол длиной 180 метров для сшивания баллона дирижабля. Именно этот ангар использовали при разработке CL-75. К сожалению, в 2002 году Cargolifter AG объявила о банкротстве, таким образом поставив крест на будущем CL 160. Ангар продали и в настоящий момент в нем размещен тропический парк-курорт. Следующей попыткой создания транспортного дирижабля стал Aeroscraft — проект компании Worldwide Aeros Corp. Помимо того, что судно имеет жесткую конструкцию, компания делает серьезный акцент на «гибридности» модели: только часть подъемной силы происходит из плавучести, все остальное добирается при помощи нескольких двигателей. Кроме того, отказавшись от традиционной для дирижабля «сигарообразной» формы баллона, инженеры смогли включить в его конструкцию четыре воздушных подушки, благодаря чему Aeroscraft оказался способен проводить вертикальные взлет и посадку. Работа над этим проектом ведется с середины 2000-х и финансируется Пентагоном.

В 2013-м был создан прототип Dragon Dream. Этот 81-метровый дирижабль стал практически полной копией будущего AerosCraft’а за исключение отсутствующего транспортного отсека. Первый полет Dragon Dream оказался успешным, хотя и не слишком впечатляющем. Он и был больше похоже на «прыжок»: судно зависло на высоте около 5 метров, после чего село обратно. Тем не менее, инженеры посчитали работу всех систем удовлетворительной и в настоящий момент на основе прототипа строятся два полноразмерных дирижабля: ML 866 и ML 868 длиной 169 и 230 метров соответственно (это полторы-две длины футбольного поля).

Помимо гражданских и «полугражданских» дирижаблей есть и большое количество военных проектов. Нашелся и такой, что перекочевал из одной области в другую.

Американская программа LEMV (Long Endurance Multi-intelligence Vehicle) предполагала разработку гибридного дирижабля, отвечавшего следующим критериям: рабочая высота шесть километров, радиус действия 3000 километров, продолжительность дежурства 21 день, отсутствие требований к взлетно-посадочной полосе. Прототип под названием HAV 304 совершил первый полет 8 августа 2012 года. Он был признан успешным, однако проект все равно отменили из-за недостатка финансирования. Прототип же собрались утилизировать.

Компании Hybrid Air Vehicles удалось выкупить дирижабль в сентябре 2013 года, тогда же она перевезла его в Великобританию. HAV 304 пересобрали, а также дали ему новое название: Airlander. 12 февраля 2015 года он получил финансирование от британского правительства, а в начале апреля также выиграл грант от Евросоюза на разработку нового экологичного воздушного транспорта. Компания планирует продолжить сбор средств при помощи краудфандинга. Обновленный AirLander 10 должен совершить первый полет в 2016 году. Также Hybrid Air Vehicles объявляли о планах на разработку Airlander 50, обладающего большей грузоподъемностью.

Несмотря на отмену LEMV, правительство и армия США, не оставляют попыток создания наблюдательных платформ на основе дирижаблей и аэростатов. Одним из самых перспективных действующих проектов является JLENS (Joint Land Attack Cruise Missile Defense Elevated Netted Sensor System). Его основной целью будет создание эфективного рубежа для обнаружения и борьбы с низколетящими крылатыми ракетами. Фактически JLENS представляет собой пару аэростатов, оборудованных радарами и находящихся на постоянной высоте 3-4,5 километра,. Такая пара называется «орбитой»: один из аэростатов несет радар наблюдения, другой — радар управления огнем.

JLENS может одновременно отслеживать угрозы и координировать действия войск в радиусе полутысячи километров. Для создания аналогичного покрытия традиционными средствами требуется задействовать как минимум пять самолетов, что увеличивает расходы пости в десять раз. И несмотря на то, что формально JLENS — не дирижабль, а аэростат (неуправляемый и беспилотный), он является ярким свидетельством  «воздухоплавательной» тенденции в авиации.

Помимо перечисленных выше проектов существует еще не один десяток программ и прототипов дирижаблей и аэростатов по всему миру. Можно отметить ISIS (Integrated Sensor is the Structure) и TCOM Blue Devil вооруженных сил США, HAA (High-Altitude Airship) и P-791 компании Lockheed Martin, а также множество менее крупных дирижаблей по всему миру вроде Zeppelin NT компании ZLT (Zeppelin Luftschifftechnik GmbH).

«Ренессанс» дирижаблей явно имеет место быть. И если летающие дома и отели все еще остаются туманными фантазиями, то воздушные «сухогрузы» и пассажирские лайнеры не сегодня-завтра могут стать реальностью.