Первый полет цеппелина за восемьдесят пять лет

[fonzeppelin]

...Восьмого мая 2025 года, огромный серебристый корабль бесшумно выплыл из эллинга аэродрома Моффетт, и завис, слегка покачиваясь, в нескольких метрах над землей. Последние приготовления завершились, крошечные в сравнении с громадой корабля фигурки людей заняли свои места в кабине. Упали вниз причальные канаты, негромко заурчали моторы, и гигантская сигара неожиданно легко и свободно воспарила вверх. 

Впервые за восемьдесят пять лет дирижабль жесткой конструкции — классический цеппелин с газовыми мешками внутри жесткого каркаса и обтекаемой обшивкой снаружи — поднялся в воздух. Эра жестких дирижаблей завершилась 20 августа 1939 года, когда немецкий цеппелин LZ 130 «Граф Цеппелин II» (однотипный с печально известным LZ 129 «Гинденбург» совершил свой последний полет. С тех пор, несмотря на множество идей и концептов, жесткие дирижабли не поднимались больше в небо.

До этой недели.

Компания «LTA Research & Exploration LLC» (где LTA означает Lighter Than Air, то есть Легче Воздуха) была основана в 2015 году энтузиастом дирижаблестроения Аланом Уэстоном — при финансовой поддержке мультимиллиардера Сергея Брина, одного из основателей мегакорпорации «Google». Целью компании являлось исследование технической и коммерческой возможности постройки и применения крупных жестких дирижаблей. 

Внешний вид и схема «Zeppelin NT». По сути дела, это полужесткий дирижабль с развитым каркасом внутри газового мешка.

Задача, стоявшая перед «LTA Research», была поистине монументальной: последний жесткий дирижабль был построен еще в 1930-ых, больше восьми десятилетий назад. Во всем мире не осталось ни единого человека, который знал бы хоть что-то о том, как на практике строить или управлять цеппелинами. Фирма «Luftschiffbau Zeppelin», впрочем, еще существовала, и даже строила небольшие дирижабли — но ее современные корабли серии «Zeppelin NT» были полужесткими, и мало чем напоминали легендарные гиганты.

«LTA Research» начала с небольших моделей, выполнявших привязные полеты внутри ангаров. Эти эксперименты позволили им детально изучить распределение нагрузок внутри каркаса жесткого дирижабля, отработать детали аэродинамики, принципов контроля и управления кораблем. Многие из аспектов конструирования жестких дирижаблей были, по сути дела, переоткрыты заново — теоретические материалы 1930-ых годов были зачастую неполны, или основаны на эмпирическом опыте. Фактически, «LTA Research» разработала с нуля математическую теорию конструирования жесткого дирижабля.

В качестве экспериментальной и производственной площадки, компания (при посредничестве «Google») в 2015 году арендовала у НАСА три эллинга аэродрома Моффетт-Филд (Саннивэйл, штат Калифорния) сроком на 60 лет. Также компания сначала арендовала, а затем в 2022 году приобрела в собственность гигантский эллинг в Акроне (штат Огайо), построенный еще в 1930-ых для американских жестких дирижаблей «Акрон» и «Мэкон». 

Чтобы получить практический опыт оперирования дирижаблей, компания приобрела небольшой рекламный блимп (мягкий дирижабль) A-60R у «American Blimp Corporation» в 2020 году. В 2021, «LTA Research» также арендовала у «ABC» более крупный блимп A-170, изначально построенный по военному заказу для ВМФ США, но впоследствии выкупленный обратно «ABC». На базе в Акроне был разработан и установлен тренажер виртуальной реальности, для обучения будущих пилотов.

И после долгого и методичного исследования вопроса, «LTA Research», наконец, приступила к постройке первого за почти столетие цеппелина.

Дирижабль «Pathfinder 1» (англ. Первопроходец) был заложен в Ангаре-2 авиабазы Моффетт-филд в 2021 году. Для сборки каркаса дирижабля, производственная площадка была оборудована специально разработанными приспособлениями, позволявшими аккуратно и точно устанавливать и медленно вращать гигантские ажурные кольца из титановых и композитных трубок — а также совмещать с высокой точностью собранные элементы каркаса. Высокая механизация работ позволила радикально сократить усилия, необходимые для сборки цеппелина.

Впервые «Pathfinder 1» был продемонстрирован публике еще не полностью готовым — но уже заполненным газом, и парящим над полом ангара. В ходе работ, компании пришлось несколько раз вносить изменения в исходный проект, когда теоретические предположения (основанные на расчетах 80-летней давности!) сталкивались с противоречащим эмпирическим опытом. В отличие от многих стартапов, «LTA Research» работала в относительной «тишине», намеренно избегая шумихи вокруг своего проекта. Поэтому первый выход громадного корабля из ангара и его первый — тогда еще привязной — полет в нескольких метрах над аэродромом, стал настоящим сюрпризом.

И вот на днях этот гигант — наследник долгой линии истории управляемого воздухоплавания — поднялся в свой первый не-привязной, свободный полет в утреннее небо Калифорнии.

Длина «Pathfinder 1» составляет 124 метра, наибольший диаметр около 20 метров. Объем несущего газа (гелия) в оболочке корабля составляет (по расчетам) около 22.850 кубических метров, что дает суммарную подъемную силу около 28 тонн. Из них на полезную нагрузку приходится около 6 тонн, т.е. примерно 20% подъемной силы дирижабля.

По меркам цеппелинов, «Pathfinder 1» довольно невелик. Его размеры примерно сопоставимы с габаритами небольшого пассажирского цеппелина LZ 120 «Bodenzee», построенного в 1919 году. Он вдвое уступает по размеру — и в восемь раз по объему — гигантскому LZ 130 «Graf Zeppelin II», лебединой песне довоенного немецкого дирижаблестроения. И тем не менее, скромный «Pathfinder 1» является самым крупным летательным аппаратом современности — превосходя длиной крупнейшие авиалайнеры.

* Каркас дирижабля выполнен из современных легких материалов. Набор корпуса представляет собой комбинацию кольцевых несущих элементов (шпангоутов), сваренных из титановых трубок, и соединяющих их продольных геодезических конструкций (стрингеров) из полимерного волокна;

* Газовые мешки (общим числом тринадцать) изготовлены из ткани типа рипстоп на нейлоновой основе, с покрытием из уретана. Система внутренних лидаров (лазерных сканеров) непрерывно контролирует объем газовых мешков корабля и степень их расширения с набором высоты;

* Наружная обшивка изготовлена из тедлара (англ. tedlar) — многослойной пленки из поливинилфторида;

* Стыковочное приспособление в носовой части дирижабля (обеспечивающее его стыковку с причальной мачтой) было разработано совместно с  «Luftschiffbau Zeppelin». Оно изготовлено из титана и усиленного углеродом полимера, оснащено аэродинамическим щитком из кевлара и способно выдерживать порывы ветра до 130 км/ч;

* Силовая установка корабля — дизель-электрическая. Два 150-киловаттных дизель-генератора в гондоле (а также система из 24 литий-ионных аккумуляторных батарей) снабжают энергией двенадцать приводных электромоторов, расположенных на наружной обшивке цеппелина;

* Восемь приводных моторов размещены по длине корпуса дирижабля, еще четыре формируют крестообразную группу в хвостовой части, расположенную перпендикулярно Х-образному оперению;

* Пропеллеры с приводными электромоторами  EMRAX 268 (мощностью до 210 лс) расположены на поворотных пилонах и могут свободно поворачиваться вокруг поперечной оси, тем самым обеспечивая чрезвычайно точный контроль вектора тяги и позволяя дирижаблю полностью контролировать свое перемещение;

* Управление кораблем осуществляется из гондолы (полностью заимствованной от дирижабля типа «Zeppelin NT») при помощи разработанной «LTA Research» адаптивной электродистанционной системы управления. Это позволяет ограничить экипаж дирижабля всего двумя пилотами. Пассажировместимость гондолы — 14 человек;

Корабль рассчитан на среднюю скорость около 70 км/ч и максимальную до 120 км/ч. Аэростатический потолок (т.е. высота, на которую дирижабль может подняться только за счет подъемной силы газа в расширяющихся мешках) составляет около 3000 метров. Данные по динамическому потолку (т.е. высоте, которую дирижабль может достичь подняв нос и работая моторами на подъем) пока отсутствуют. Дальность полета составляет до 3700 километров;

«Pathfinder 1» является, разумеется, чисто исследовательским кораблем. Его основной задачей является демонстрация концепции — и накопление опыта постройки и эксплуатации современных цеппелинов. В планах компании уже находится дирижабль нового поколения — «Pathfinder 3», сборка которого была начата в 2022 году в Акроне:

CEO компании Алан Вестон на фоне 30-метровой в диаметре конструкции «Pathfinder 3»

Новый дирижабль должен быть значительно больше «Pathfinder 1». Хотя размеры «Pathfinder 3» увеличатся лишь на треть по сравнению с прототипом — длина 183 метра и наибольший диаметр 30 метров — закон квадрата-куба (благословение дирижаблей...) увеличит его объем до 81.619 кубических метров, т.е. более чем в 2,5 раза. Полная подъемная сила нового цеппелина превысит 90 тонн, полезная нагрузка будет составлять около 18 тонн.

«Pathfinder 3» будет оснащен полностью электрической силовой установкой. В настоящее время прорабатываются несколько решений — например, покрыть внешнюю обшивку дирижабля фотоактивной пленкой, способной в дневное время вырабатывать энергию для подзарядки батарей. В перспективе, «LTA Research» планирует разработать силовую установку на базе водородных топливных ячеек. Это позволит «Pathfinder 3» иметь дальность полета более 16000 км и оставаться в воздухе непрерывно на протяжении недель.

Экономическую нишу дирижаблей компания видит в патрульных, спасательных и наблюдательных миссиях — в первую очередь, над морем или над обширными лесными массивами — а также в туристических полетах и перевозке специальных грузов на большие расстояния и в труднодоступные регионы, где нет возможности приземлить тяжелый транспортный самолет. 

И время расступилось и прошлое протянуло руку настоящему и будущему...

Comments

[eurgen12.livejournal.com]

Самое удивительное в этой истории — что ангар для "Акрона" уцелел и находится в хорошем состоянии.

[fonzeppelin.livejournal.com]

А его "Goodyear" использовала после того, как флот прекратил использование блимпов в начале 1960-ых.

[alex-barenberg.livejournal.com]

«Pathfinder 1» является самым крупным летательным аппаратом современности — превосходя длиной крупнейшие авиалайнеры.

Протестую, длина Старшипа 2 — 124,4 метра! :)

Не очень понятен выбор титана для шпангоутов, алюминиевые сплавы были бы как минимум не хуже, и в несколько раз дешевле.

[antonkachinskiy.livejournal.com]

Ждем очередную катастрофу! :)

[0mogol0.livejournal.com]

Дирижабль «Pathfinder 1» (англ. Первопроходец)

ну позанудствую, что со времен переводов Ф.Купера, Pathfinder обычно переводят как Следопыт.

[chitatel-goda.livejournal.com]

Удачи им.
Дай бог кто-нибудь и сверхзвуковой пассажирский самолет сделает.

[ecoross1.livejournal.com]

Его основной задачей является демонстрация концепции

А :)

Экономическую нишу дирижаблей компания видит в

Где-то грустно улыбается один Белокрыс :)

[tubochist.livejournal.com]

Газ негорючий?

[afirsov.livejournal.com]

Ну, да, ну, да — "Айрлендер 10" — 38 тыс кубов, полезная нагрузка — 10 т.

"Испытания на моделях" — Рейнольдс поперхнулся кофеём...

И да, модная крестообразная форма оперения :-) — удачи ребятам. "О сколько нам открытий чудных..."

[zahack.livejournal.com]

>И да, модная крестообразная форма оперения :-) — удачи ребятам. "О сколько нам открытий чудных..."

Раскройте свою мысль. Что не так с крестообразным оперением?

[borisk (from livejournal.com)]

До тех пор, пока Америка добывает нефть, проблемы с гелием там не будет ;)

[tubochist.livejournal.com]

Исправьте опечатку про вместимость гондо

[agordian.livejournal.com]

Если уж пофантазировать...

Сугубое имхо, предпочтительнее выглядит гибрид аппарата легче и тяжелее воздуха. (есть какая-то невыговариваемая аббревиатура, которую я в ужасе забыл сразу, как увидел) Нужно найти золотую середину между достоинствами и недостатками обеих схем, и главное, способ быстрого перевода. Например, сжижение на борту атмосферного азота, чтобы оперативно утяжелить аппарат, если погода требует, и на крылышках и движках преодолеть аномалию. Потом обратно в воздушный шар с моторчиком.

Но самое главное — для чего это роскошество вообще нужно.

Очевидно, что окупится это только при массовых магистральных перевозках, и чтобы они были дешевле морских. Значит нужны аппараты километровых габаритов с полезной нагрузкой в сотни тонн. Сейчас все магистральные перевозки только морем, ну и ж/д и большие грузовики от порта до потребителя. Потребители, к слову, тоже кучкуются у морей, в центральных частях континентов так себе населения.

Крылатая авиация возить грузы не приспособлена, доставка получает золотой.

Теоретически такой резон и такие возможности есть у России. Тот же Транссиб вместе с БАМом и Северным ходом (если его построят) никогда не составят реальной конкуренции морю, слишком дорого. Для других стран-континентов резонов что-то не просматривается.

Но и тут засада, севморпуть оттает быстрее, чем дирижабли полетят.

Смотрим карту. Из Шанхая до Питера через Панаму: 28000 км, через Суэц до Н-российска: 16 000км. Севморпутем до Мурманска: 11 500 км. Напрямую дирижаблем от Питера до Шанхая: 7 500 км. Не выдержит дирижабль конкуренции с СМП. (

А кому-то еще нужны дирижабли _массово_? Если да, то зачем, интересно.

[sun-am-i.livejournal.com]

Забавная опечатка "Пассажировместимость гондоны — 14 человек"

[lx-photos.livejournal.com]

Посмотрим.

[afirsov.livejournal.com]

Сказано — "открытий чудных" — все впереди. Вот, как "эксперт" "эксперту" — в сети есть видео аварии "Айрлендера 10", когда он гондолу о землю снес, — скажите, что экипаж делает неправильно?

[afirsov.livejournal.com]

Среди плюсов можно отметить использование "геодезической" конструкции набора — в принципе для дирижабля она в самый раз

[royal-farr.livejournal.com]

И опять не мы...

[deadmanru.livejournal.com]

Дуй дуй ветерок!

[fonzeppelin.livejournal.com]

Сугубое имхо, предпочтительнее выглядит гибрид аппарата легче и тяжелее воздуха. (есть какая-то невыговариваемая аббревиатура, которую я в ужасе забыл сразу, как увидел)

Многие пробовали, но пока что все результаты как-то хромали. Во многом как раз потому, что теория жесткого дирижабля была за восемьдесят лет практически полностью позабыта (особенно учитывая что во многом она базировалась на эмпирическом опыте, не на математической основе — тогдашний матаппарат был сильно так ограничен). Поэтому «LTA Research» предпочла начать с безопасного пути; просто построить современный цеппелин.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Yep) Сочетание идей Цеппелина, Шютте и Ланца, и Барнса Уоллеса.

[fonzeppelin.livejournal.com]

Ой) Спасибо)

[fonzeppelin.livejournal.com]

Ну как бы поэтому «LTA Research» и идут медленным и неторопливым путем.

[twincat.livejournal.com]

Вот ты какая, антигравитация ))

[stetind.livejournal.com]

Имеют шанс, если смогут конкурировать с морскими перевозками. а так хня.