ДКБА: У ИСТОКОВ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ /Aviapanorama/

ДКБА: У ИСТОКОВ ВОЗДУХОПЛАВАНИЯ

Демонстрационным полетам дирижабля Zeppelin NT компании Zeppelin Luftschifftechnik на последнем авиасалоне в Ле Бурже было выделено, наверно, раз в пять больше времени, чем на всю показательную летную программу аппаратов, использующих подъемную силу крыла. И это не случайно. Привыкшие все досконально просчитывать европейцы уделяют возрождению этого типа транспорта все больше внимания. Уже сейчас Zepellin NT используется для организации обзорных туристических полетов над столицами ряда европейских государств, а в перспективе планируется устройство туристических маршрутов по так называемому «Золотому кольцу Европы». И действительно, показательное причаливание и эффектные подъемы, завораживающие развороты и бесшумные пролеты – это лишь малая часть достоинств, продемонстрированных дирижаблем, а ведь есть еще и те, которые трудно оценить на глаз - это отменная грузоподъемность, экологичность, экономичность и безопасность.

Трудная дорога

А ведь когда-то Россия была в лидерах дирижаблестроения. В конце 1931 г. «ОСОАВИАХИМу» для создания Центральной воздухоплавательной базы был выделен земельный участок в районе станции Долгопрудная Савеловской железной дороги. Безлюдное болотистое место предстояло превратить в мощную производственно-эксплуатационную базу по созданию дирижаблей объемом до 50000 м3. Приступили к крупномасштабному строительству. Строили сразу все: заводы, эллинги, аэродром, жилые помещения и другие службы, связанные с эксплуатацией дирижаблей. Эти предприятия работают и сейчас: ТОС (бывший газовый завод), ЦАО (бывшая воздухоплавательная группа "Дирижаблестроя").

С целью обогнать и перегнать весь мир из Италии по специальному контракту был выписан известный итальянский конструктор-дирижаблестроитель и исследователь Арктики Умберто Нобиле. Первые советские дирижабли были построены при непосредственном его участии. Впоследствии он написал об этом книгу - "Мои пять лет с советскими дирижаблями". В 1933-1934 гг. были построены первые отечественные дирижабли мягкой системы - В1, В2, ВЗ и первый управляемый аэростат полужесткой системы В5. Дирижабли В2 и В4 известны тем, что в марте 1934 г. участвовали в спасении челюскинцев. В этом же году вступает в строй лучший отечественный дирижабль полужесткой системы СССР-В6 («ОСОАВИАХИМ»). Он имел такие параметры: объем 18500 м3, длина 104,5 м, диаметр 18,8 м. Корабль мог брать на борт до 20 человек, имел три двигателя по 270 л.с., мог развить скорость до 113 км/ч. С полезной нагрузкой 8500 кг дальность его полета составляла 2000 км. В 1937 г. СССР-В6 превысил мировой рекорд продолжительности полета, принадлежавший немецкому гиганту LZ-127 Graf Zeppelin, на 11 часов и составил 130 часов 27 минут.

В конце 30-х годов крушение флагмана германского дирижаблестроения LZ-129 Hindenburg и дирижабля СССР-В6, а также прогресс в развитии самолетостроения оттеснили на второй план разработку и производство данных типов аппаратов. Тем не менее, деятельность "Дирижаблестроя" была результативной. В период с 1932 по 1940 гг. было построено 13 дирижаблей. Последними в то время были построены небольшие корабли «Победа» (1944 г.) и «Патриот» (1947 г.).

Новый импульс

Датой возрождения отечественного дирижаблестроения можно назвать 1956 г., когда воздухоплавательная тематика была поручена ОКБ-424 (бывший «Дирижаблестрой»). В дальнейшем ОКБ 424 МАП было переименовано в Долгопрудненское Конструкторское Бюро Автоматики – «ДКБА», которое на настоящий момент является единственным государственным воздухоплавательным предприятием в России.

Специализация на воздухоплавательной тематике вывела ДКБА в лидеры производства свободных аэростатов объемом от 4 м3 до 3 000 000 м3, грузоподъемностью от 1,5 кг до 6,5 т, высотой полета от 1,5 км до 45 км и продолжительностью до 20 суток.

На предприятии было также освоено изготовление ряда привязных аэростатов объемом до 12000 м3, различных не только по конструкции, но и по характеру решаемых технических задач, грузоподъемности, высоты подъема и времени нахождения на рабочей высоте.

ДКБА также является первым и единственным в стране разработчиком специальных радиационных аэростатов, представляющих собой по конструкции открытую оболочку полусферической формы, выполненную из специального материала, наполненную воздухом (без использования подъемного газа). Подъемная сила в оболочке создается за счет нагрева воздуха от солнечного излучения в дневное время и излучения земли в ночное.

В середине 1970-х годов был спроектирован первый отечественный свободный автоматический и радиоуправляемый тепловой аэростат. Позднее на его базе были выпущены тепловые свободные пилотируемые аэростаты АХ-5, АХ-7 и АХ-10, а также радиоуправляемая модель дирижабля-тарелки диаметром 15 м.

Накопленный опыт в производстве аэростатов позволил в начале 1990-х годов ДКБА разработать технический проект и рабочую документацию на экспериментальный дирижабль полумягкой системы 2ДП грузоподъемностью до 3 т.

Дирижабль 2ДП – тонкости проекта

В конструкции 2ДП реализованы основные концепции современного дирижаблестроения: взлет без разбега и посадка без пробега, аэростатическая уравновешенность, полет без расхода подъемного газа, управление вектором тяги воздушных винтов в вертикальной плоскости, применение современного авиационного бортового оборудования, широкое использование конструкционных материалов с высокой удельной прочностью, включая композиционные и полимерные материалы.

Оболочка дирижабля 2ДП выполнена из отечественной двухслойной диагонально-дублированной прорезиненной ткани на лавсановой основе с алюминированным покрытием, массой 400 + 20 г/м2, разрушающей нагрузкой 3,3 т/м (основа) и 3 т/м (уток) и газопроницаемостью до 3 л/м2 в сутки. Предварительно назначенный ресурс оболочки - 10000 часов нахождения под газом в течение 5 лет (в том числе 2 года хранения в складских условиях), дальнейшая эксплуатация - по техническому состоянию.

Оперение дирижабля крестообразное. Конструктивно оно представляет собой металлические каркасы, обшитые тканью и пришпангованные к оболочке.

Управление рулями высоты и направления - механическое, смешанной конструкции (жесткие тяги и тросовая проводка), оно осуществляется от штурвальных колонок кабины пилотов. Ножное управление (педали) отсутствует. Предусмотрен вариант установки электродистанционного управления.

По характеристикам устойчивости и управляемости дирижабль 2ДП в целом удовлетворяет уровню требований международных норм летной годности дирижаблей, а по маневренности соответствует пилотажным характеристикам неманевренных самолетов.

Гондола дирижабля размером 10,05х2,95х2,4 м - цельнометаллическая, полумонококовой конструкции с продольным и поперечным набором. Она крепится к оболочке с помощью силового пояса и внутреннего такелажа. Гондола рассчитана на размещение двух пилотов и 12 пассажиров.

В качестве двигателей использованы серийные авиационные поршневые двигатели М14В-26 от вертолета Ка-26, с доработками по редуктору. Применяемое топливо - авиационный бензин Б-91/115 с октановым числом не ниже 91. Крутящий момент от двигателей трансмиссией через боковые пилоны передается на два воздушных винта. Конструкция трансмиссии повышенной надежности обеспечивает передачу крутящего момента на оба воздушных винта в случае отказа любого из двигателей.

Воздушные винты АВ-83 диаметром 1,5 м - четырехлопастные, тянущие, реверсивные, изменяемого шага - расположены в кольцевых поворотных насадках, обеспечивающих изменение направления вектора тяги воздушных винтов на угол ±120° относительно продольной оси дирижабля.

Шасси - одностоечное с двумя пневматиками. В качестве стойки использована серийная, специально доработанная стойка от вертолета Ми-24.

Бортовое оборудование дирижабля представлено серийным навигационным, пилотажным, радиолокационным и радиосвязным комплексами.

В состав дирижабля входят средства наземного обслуживания, а также бортовые и наземные средства контроля и регистрации параметров работы систем и агрегатов аппарата на земле и в полете.

По своим летным качествам 2ДП доступен для освоения пилотам средней квалификации, имеющим опыт самостоятельных полетов на самолетах и вертолетах с двумя двигателями. Бортовое оборудование в сочетании с комплексом стандартных наземных радиосветотехнических средств позволяет выполнять полеты днем и ночью по метеоминимуму на уровне I категории ИКАО.

Взлетно-посадочные операции дирижабля возможны с площадок диаметром 700 м, имеющих как искусственное, так и дерновое покрытие. Условная прочность дернового покрытия должна быть не ниже 3 кгс/см2. В зависимости от перетяжеленности и внешних условий дирижабль способен производить взлеты и посадки как вертикально, так и с укороченным разбегом (пробегом). К месту старта дирижабль буксируется специальной передвижной причальной мачтой складывающегося типа. Причально-швартовочные операции на дирижабле обеспечиваются до скорости ветра 10 м/сек. Все подвижные средства буксировки 2ДП радиофицированы. Длительная стоянка дирижабля обеспечивается до скорости ветра 40 м/сек с сохранением возможности флюгирования, как на стационарной мачте, так и на мачте передвижного типа. Для работ по техническому обслуживанию предусмотрено удержание дирижабля от флюгирования специальными автолебедками и другими средствами. Боковая составляющая скорости ветра при этом не должна превышать 10 м/сек. Со стационарной и передвижной мачт, по специальным токосъемникам на бортовую сеть дирижабля передается электроэнергия от наземных источников питания.

Газонаполнение и пополнение дирижабля гелием осуществляется от специальных автомобильных газовых заправщиков и других технических средств.

Стартовая команда дирижабля, обеспечивающая его подготовку к полету (выпуск в полет, прием из полета, в том числе работы по техническому обслуживанию и швартовке) в зависимости от условий старта и посадки, целей и задач полета, составляет от 3-х до 5-ти человек.

При проведении погрузочно-разгрузочных работ используются как компенсационный балласт, так и вертикальная тяга винтов.

Сборочные и ремонтные работы ведутся в эллинге, расположенном на центральной базе. В основу метода содержания дирижабля на земле положена концепция безэллинговой эксплуатации.

Дирижабль 2ДП – нынешние реалии

К настоящему времени Долгопрудненским конструкторским бюро автоматики по дирижаблю 2ДП выполнены поисковые и научно-исследовательские работы, проведено макетирование кабины пилотов, выпущена вся рабочая и эксплуатационная техническая документация. Разработан и изготовлен пилотажный стенд моделирования и проведены на нем комплексные исследования, завершается разработка технологических процессов и изготовление оснастки для сборки деталей, изготовлены первые образцы опытных комплектующих систем и агрегатов (трансмиссия, винты, привода, системы контроля параметров работы двигателей и др.)

Определены подрядчики проекта. Причем все сотрудничество намечено осуществлять на основе разделения рисков. ДКБА поставит оболочку дирижабля, Воронежский механический завод - двигатели М-14, ряд предприятий - авионику и навигационное оборудование, а полная сборка будет осуществляться на площадях самарского завода «Прогресс». Есть и первые заказчики. Институт аэрокосмического приборостроения планирует разместить на дирижабле спецоборудование для инфракрасного дистанционного зондирования земной поверхности.

О своей заинтересованности в использовании дирижаблей повышенной грузоподъемностью для перевозки сжиженного газа из районов Сибири заявили газовики. Здесь ДКБА может предложить дирижабль ДП-6000, который позволяет осуществлять полет с максимальной загрузкой 20 т при крейсерской скорости 100 км/ч на расстояние 3500 км.

Дирижабли типа ДП могут найти широкое применение для поисково-спасательных операций, охраны окружающей среды, научных исследований и разведки в труднодоступных районах, картографирования, связи, телерепортажей, рекламы, туризма, борьбы с лесными пожарами, разведки рыбных запасов, контроля дорожного движения, транспортных операций и пассажирских перевозок.

Основным сдерживающим моментом в развитии дирижаблестроения, как и всей авиации, использующей низкие эшелоны полетов, является отсутствие нормативной базы. Разрешение данной ситуации позволит расширить нишу воздушных перевозок за счет использования пусть тихоходного, но довольно надежного, громоздкого, но экономичного и экологически привлекательного вида транспорта.

Заключение

Уезжая из СССР, Умберто Нобиле был уверен, что здесь дирижабли будут летать потому, что в мире существует еще одна, по крайней мере, одна страна, где дирижабли могут развиваться и широко с пользой применяться. Это – Россия с ее обширной территорией, по большей части равниной. Здесь, особенно на севере Сибири, огромные расстояния отделяют один населенный пункт от другого. Это усложняет строительство шоссейных и железных дорог. Зато метеорологические условия весьма благоприятны для полетов на дирижабле.

Тимофей Забалуев