Дирижабли и водородные двигатели

Опубликовано 10.07.2024
Валерий Гумаров   |   просмотров - 32,   комментариев - 0
Дирижабли и водородные двигатели



Автомобиль на водороде рано или поздно будет создан. Раз человечество поставило перед собой такую цель – она будет достигнута. Только почему все уперлись именно в автомобиль на водороде? Что других транспортных средств, что ли нет? Из всех вариантов транспорта с использованием водорода избран самый технически сложный: впихать в малогабаритное авто движок на самом легком и трудно сжижаемом газе – это надо очень сильно поднапрячься.

А может сначала где-нибудь в другом месте стоит попробовать? Более просторном. На кораблях, например. Там проблема размещения топлива не так остра. На дирижаблях, так вообще, водород и несущим газом, и топливом стать может, что открывает заманчивые перспективы начать применение водородных двигателей с дирижаблей.

Дирижабли и сами по себе интересны. И как транспортные средства, и как летающие платформы для разного рода оборудования. Дорогие взлетно-посадочные полосы дирижаблю не требуются, грузоподъемность достаточная, про дороги и речи быть не может, в части безопасности, разве что железнодорожный транспорт конкуренцию составить может, в части комфорта – водный, по экономичности ни самолеты, ни вертолеты дирижаблям не соперники. Если же учесть возможность использования дирижаблей в качестве мобильных отелей в туристическом бизнесе, передвижных цехов для переработки продуктов сельского и лесного хозяйства непосредственно на месте их производства, надземных центров досуга и отдыха, не занимающих ни пяди дорогущей городской земли, то возрождение дирижаблестроения представляется весьма перспективным и прибыльным делом.

Для России же с ее бескрайними просторами, несметными природными богатствами и вечной проблемой с дорогами дирижабль – вообще незаменимое транспортное средство, ключ к решению многих проблем. Особенно это касается Сибири. Воистину, кто возродит дирижабли, получит Сибирь с ее безмерными пространствами и бесчисленными сокровищами.

В свете чисто технических проблем, с которыми столкнулось человечество в связи с бурным развитием транспорта, дирижабли дадут резкий толчок работам по созданию двигателей, работающих на водороде. При использовании водородных двигателей на дирижаблях сама собой отпадает главная проблема: как работать со сжиженным водородом. Водород, как топливо, будет использоваться в своем естественном газообразном состоянии, и создавать дополнительную подъемную силу, а не съедать полезную нагрузку. Кроме того, на дирижаблях второе дыхание получат топливные элементы, работающие по принципу беспламенного окисления водорода с преобразованием химической энергии в электричество при очень низком шуме моторов, благо, что водорода на борту будет предостаточно, только окисляй. А там уж эти технологии и на землю спустить можно будет.

А возрождается дирижаблестроение во многих странах. Говорить о былом могуществе исполинов неба пока что рановато, но дело к тому идет. Дирижабли строят в США, Великобритании, Франции, Германии, Канаде, Австралии, Новой Зеландии, Китае. Первое место среди государств – производителей дирижаблей занимают Соединенные Штаты Америки. В списке аппаратов, предлагаемых покупателям американскими фирмами, можно найти термодирижабли, небольшие воздушные такси, аппараты-гибриды, грузовые дирижабли. Не остается в стороне от процесса возрождения дирижаблестроения и Россия.

Оно и понятно: для нормального мужика встать за штурвалом современного воздушного корабля и порулить над бескрайним российским бездорожьем на зависть более приземленным товарищам – это круто. Владельцы «Ламборджини» и яхт отдыхают. А для бизнес-леди еще круче. Подруги просто умрут от зависти.

Что касается чисто технических вопросов, таких как скорость, дальность и продолжительность полета, комфортабельность кают, которые на данный момент могут не устраивать привередливых клиентов, то это лишь вопрос времени и денег. Да и из архивов прошлого кое-что почерпнуть можно будет. Наверняка, в них есть интересные технические решения в области дирижаблестроения и воздухоплавания, опередившие свое время, которые можно было бы реализовать сейчас. Будут заказы – будут соответствующие аппараты. Если уж в начале прошлого века в одной Германии со стапелей сходило по несколько десятков цеппелинов в год, то в начале XXI века наладить их массовое производство – не проблема.

Главная проблема дирижаблей сейчас в психологии, а не в технике. Но эта проблема поменяет свою полярность, и обратится ажиотажным спросом на воздушные яхты в среде верхушки среднего класса, как только несколько частных дирижаблей поднимутся в небо. Тот, кто это сделает, сорвет неплохой куш, да и в историю войдет, как родоначальник возрожденного воздухоплавания. А возрождаться есть куда. Вот лишь несколько примеров.

Водородные технологии. Дирижабль и водородный двигатель созданы друг для друга. В водородном дирижабле, водород можно использовать и как несущий газ, и как топливо для водородного двигателя. При использовании водородных двигателей на дирижаблях разрешится проблема хранения водорода – он будет использоваться в газообразном состоянии, сжижения водорода не потребуется.

Полимерные технологии. В настоящее время разработаны технологии создания полимерных материалов, вспененных инертными газами. Используются они, главным образом в качестве тепло- и звукоизолирующих материалов. Но сверхлегкий полимерный материал, вспененный гелием – идеальный конструкционный материал для дирижаблей. Из него можно изготавливать, многие элементы конструкции дирижабля, включая и его оболочку.

Скоростные перевозки. Современные схемы компоновки дирижаблей не позволяют рассматривать их в качестве уж больно скоростного вида транспорта. Но, используя в конструкции дирижабля современные полимерные материалы, изменяя аэродинамику оболочки и компоновку двигательных установок, применяя забор воздуха для двигательных установок с носовой части дирижабля по технологии отсоса пограничного слоя, можно получить аппарат со скоростными характеристиками, не уступающими дозвуковой авиации.

Технологии борьбы со стихийными бедствиями и ликвидации последствий аварий и катастроф. Есть технологии, позволяющие гораздо эффективнее бороться со стихийными бедствиями и быстрее ликвидировать последствия аварий и катастроф. Но их широкое применение сдерживается отсутствием технических средств под эти технологии. Дирижабль может стать той платформой, которая решит проблему средств технической доставки. Взять хотя бы лесные пожары. Тушение лесного пожара – это не только заливание водой. Это, прежде всего, наблюдение и локализация. Зарождающийся лесной пожар гораздо проще подавить, чем набравший силу верховой огонь. А экономичнее всего ловить очаги пожара с дирижабля или аэростата. Кроме того, дирижабль может доставить в лесную глушь технику и людей для экстренного создания лесозащитной полосы. Да и сам может стать такой техникой, если оборудовать его инструментарием для валки леса и расчистки полос пожарной безопасности.

Лазерные технологии. Использование в качестве несущего газа гелий-неоновой смеси, являющейся активной средой для газового лазера, открывает возможности создания боевого лазера воздушного базирования на платформе гелий-неонового дирижабля, где газовая смесь будет и несущим газом, и активной лазерной средой одновременно. Технические проблемы, связанные с обеднением нижнего лазерного уровня гелий-неоновых лазеров, которое сейчас осуществляется путем соударения о стенки резонатора, не позволяя увеличивать размеры и мощность гелий-неоновых лазеров, можно решить, водя в активную зону добавки, разрушающие второй энергетический уровень атомов неона. Впрочем, гелий-неоновый лазер-дирижабль можно и в мирных целях использовать. Оно мудрее будет.

Двигатели на сжатом воздухе. На дирижаблях весьма эффективно могут себя показать двигатели, в которых энергия сжатого воздуха напрямую преобразовывается во вращение винта большого диаметра за счет истечения воздуха из сопел, расположенных на концах лопастей винтов. Для повышения эффективности и экономичности двигателей на сжатом воздухе, его истечение из сопел должно осуществляться в импульсном режиме (частота импульсов кратна собственным частотам винта). В довершение полноты картины дирижабли на сжатом воздухе необходимо обеспечить заправкой сжатым воздухом от ветра, как на стоянках за счет флюгерирования винтов на ветру, так и в полете. Тогда ветер из врага дирижаблей превратится в их топливозаправщика.

Много еще чего можно к дирижаблям приладить из уже успешно работающего в других областях техники. Но для этого надо сами дирижабли из небытия вызволить. Что вполне реально, если за дело с огоньком взяться. Трудно судить каким боком прогресс вперед пойдет, однако ж глупо и отрицать, что возможности человека не безграничны, но велики до невообразимости. Целенаправленная работа одного мудрого организатора, десятка головастых инженеров, сотен хватких техников и тысяч умелых работяг может в считанные годы произвести такой рывок в технике, про который авторитетные эксперты в один голос будут заявлять как о фантастике или в лучшем случае очень отдаленной перспективе, покуда эта фантастика не станет явью. А когда фантастика станет явью, те же эксперты наперебой начнут обоснованно доказывать, что иначе и быть не могло.    


Комментарии:

Пока комментариев нет. Станьте первым!