Дирижабли, как парусники (ветровые и солнечные). Идея странная, но не лишенная

alex_rozoff — 18.10.2019 Год назад обсуждалась тема: "Водородные дирижабли: вымершие динозавры или зачеркнутый перспективный транспорт?"
https://alex-rozoff.livejournal.com/63273.html
Обсуждался, в частности, неадекватный миф о неустранимой взрывоопасности водорода (распространившийся после пожара - а не взрыва дирижабля «Гинденбург» в 1937 ). Именно миф - поскольку еще практика Первой Мировой войны показала: присадка всего 1% простых дешевых ингибиторов (пропилен, изобутилен) предотвращают взрывы больших водородных дирижаблей при воздействии боевых снарядов и открытого огня. Современные исследования [1] подтверждают эту практику, и более того. показывают возможность применения водорода с малой присадкой ингибитора взрыва - в двигателях внутреннего сгорания.

Вот любопытная современных разработка: сверхтяжелый дирижабль, использующий водород как несущий газ, и движущийся в основном за счет устойчивых атмосферных течений. Почти как парусные каравеллы Магеллана в XVI веке.

Струйное течение Северного полушария — это пояс сильных ветров полярного фронта.
Воздушный корабль, отправившись в полет из Соединенных Штатов, мог бы оседлать его и пересечь Атлантический океан по пути в Европу. Далее он мог бы воспользоваться этим же потоком, чтобы добраться до Азии, а затем продолжить путь над Тихим океаном и вернуться обратно [2].

В данной разработке речь идет о дирижабле действительно гигантских размеров: "длиной 2,4 км, которое могло бы поднять до 20.000 тонн груза" [2]. "Zeppelins five times longer than the Empire State Building" (как выразился Tibi Puiu в статье ZME Science от 22.09.2019)

Вообще, идея парусного дирижабля - более, чем столетняя. "В 1897 году шведский инженер и естествоиспытатель Соломон Андре отправился к Северному полюсу на воздушном шаре «Орел», оснащенном парусами для создания толкающей силы. Экспедиция была широко разрекламирована, были выпущены даже игры с фишками по ее тематике, но на острове Белый недалеко от Шпицбергена экспедиция потерпела крушение" [3].

Константин Ригмант 31 июля 2013 в VK-обсуждении темы "парусный дирижабль" предложил "разделить летучий корабль на два-три куска. Первый - высотный парящий парус, такие сегодня пытаются применять на грузовых судах. На него действуют силы ветра, может и восходящих потоков. Второй, соединяемый с первым через трос - это сам дирижабль с максимальным "воздухоизмещением" [3].
Сама по себе идея физически реализуемая - поскольку разница скоростей и направлений горизонтальных воздушных потоков существует в атмосфере всегда. Соответственно, эта разница скоростей может быть использована аналогично тому, как в морских парусных кораблях используется разница скоростей воды и ветра в приземном/приводном слое.

Другая современная разработка дирижаблей без собственного внутреннего источника энергии, связана с энергией солнца.
"Канадский предприниматель Джей Годсэл (Jay Godsall) предлагает весьма необычное, но эффективное решение для доставки лекарственных препаратов и вакцин в труднодоступные районы Африки. Основанная им компания Solar Ship ("Солнечный корабль") занимается разработкой и строительством дирижаблей, которые двигаются за счёт энергии солнца.
Летательный аппарат представляет собой гибрид заполненного гелием аэростата и лёгкого самолёта. Горизонтальное перемещение обеспечивают винтовые электродвигатели, которые питаются от солнечных панелей, установленных в верхней части надувной оболочки. Помимо этого воздушное судно может быть оборудовано гибридной силовой установкой, что значительно повышает грузоподъёмность и дальность перелётов.
Для посадки солнечному кораблю необходима площадка размером с футбольное поле, которую в отличие от взлётно-посадочной полосы можно найти практически в любом уголке планеты. Такая "нетребовательность" позволит "Солнечному кораблю" добираться в самые глухие районы, лишённые дорог и недоступные для обычных самолётов.
Сейчас в арсенале компании имеется три летательных аппарата, которые успешно прошли испытания в Канаде. Самый маленький из них, под названием "Каракал" (Caracal) только за счёт энергии солнца может поднимать в воздух до 150 килограммов груза и за один день перемещать его на расстояние до 500 километров. При использовании гибридного двигателя грузоподъёмность увеличивается до 750 килограммов, максимальная скорость при этом может достигать 120 километров в час.
Среднеразмерный "Чуи" (Chui) способен взять на борт от одной до двух с половиной тонн груза. При этом для разгона перед взлётом ему необходима полоса длиной всего сто метров.
Самый крупный экземпляр в авиапарке компании – "Нанук" (Nanuq – Дух белого медведя у эскимосов). Он даже без помощи гибридной установки может поднять в воздух 12 тонн груза и перемещаться со скоростью до 84 километров в час практически на любое расстояние"[5].

Судя по дальнейшему [6], дела у компании Solar Ship Inc. идут не очень-то хорошо, и CEO пытается найти другие применения, где клиенты более богаты. Проблема в том, что Джей Годсэл не решился использовать водород в качестве несущего газа. Он пошел по стандартному пути: применил гелий - недопустимо дорогой с учетом тех количеств, которые требуются дирижаблю или самолетодирижаблю.

А теперь - о российской любительской дирижабельной тематике. Фантасмагория.

"Корреспондент Proural пообщался с Владимиром Бекасовым, который решился воплотить в жизнь амбициозный проект, сделав еще один шаг к технологическому будущему.
Молодой человек родом из Уфы, однако последние 10 лет учился и работал в Петербурге. Он рассказал нам о том, как детские мечты привели его к идее строить дирижабли, чем его привлекает идея «летающего дома» и можно ли там жить круглый год...
...Основная цель нашего проекта — построить дом будущего. В него должны быть интегрированы все последние разработки в области «умных домов». Мы хотим показать, каким может быть место жительства уже сейчас. В нем будут все те же удобства, которые нужны нам в обычных квартирах. С оговоркой на то, что мы хотим использовать только возобновляемую энергию...
... Разумеется, мы хотим предусмотреть круглогодичное проживание в таком доме. Есть сложности с малой интенсивностью света в зимнее время и обледенением, но ведь уже есть дирижабли способные совершать полеты в полярных условиях. Не стоит так же забывать про возможность «миграции» таких домов.
...Сейчас мы заканчиваем испытания небольшого беспилотного дирижабля на солнечной энергии. Главное требование к нему — автономность. Это значит, что всю энергию он берёт от солнечных панелей и, следовательно, ему не нужно приземляться для «подзаправки». Управление им происходит дистанционно через Интернет, а вне зоны покрытия предусмотрен полёт по GPS. Это первый шаг на долгом пути к созданию полноразмерного дирижабля." [7]

Летающий дом-дирижабль - это философски и психологически любопытно, как малобюджетный вариант идеи Илона Маска убежать с Земли на Марс. Этот воздухоплавательный дом - почти материальный символ несуразности современных мировых тенденций и массовых фобий. Людей убедили, что с этой планеты надо смываться. Если не на Марс, так на Луну, если не на Луну, так хотя бы подальше от поверхности планеты Земля. Люди доверчивы и легко пугаются бумажных тигров.
Будущее, конечно беспощадно - однако совсем по иным причинам и в ином стиле.

Если отвлечься от фантасмагории - то дирижабли на водороде имеют все шансы вернуться в массовую практику 2020-х. Продолжение следует.

---------------------------------
1)Разработки ИСМАН в области водородной энергетики.
"В качестве эффективных ингибиторов применительно к горению смесей водорода в воздухе, содержащих более 10% водорода, учеными были предложены и испытаны олефиновые соединения, в частности пропилен. Измерения показали, что для предотвращения воспламенения водородо-воздушных смесей, реально встречающихся на практике составов, достаточная концентрация предлагаемого ингибитора — 2%. Для сравнения — инертного газа аргона требуется 80%. Наличие 1% ингибитора предотвращает переход горения во взрыв любых смесей водорода в воздухе. Было установлено также, что ингибиторы сильно повышают минимально необходимую мощность поджигающего импульса и тем самым сокращают число возможных источников неконтролируемого воспламенения. С помощью ингибиторов удается эффективно управлять распространением пламени, переходом горения в детонацию, характеристиками детонации и даже разрушать стационарную детонационную волну.
Предложенные авторами исследований ингибиторы коррозионно безопасны, не токсичны и недороги. Они успешно прошли тестовые испытания, проведенные межведомственной комиссией, в состав которой входили представители Росэнергоатом, ВНИИПО МВД России, Ленинградской атомной электростанции.
Разработанный учеными ИСМАН подход для использования активных присадок открывает новые возможности для более безопасного и рационального использования водорода в различных областях промышленности и техники. Использование предлагаемых ингибиторов позволяет управлять горением водорода в силовых установках, в том числе в двигателях внутреннего сгорания (данный метод испытан и запатентован авторами). Присадки могут применяться при хранении и транспортировке водорода, для безопасного использования водорода в качестве легкого наполнителя в дирижаблях и аэростатах вместо гораздо более дорогого гелия (методика испытана и запатентована)."
http://www.ism.ac.ru/news/hydro/index.htm
2) "Гигантские дирижабли заменят океанские сухогрузы"
https://hightech.plus/2019/08/22/gigantskie-dirizhabli-zamenyat-okeanskie-suhogruzi
https://www.zmescience.com/ecology/zeppelins-five-times-longer-than-the-empire-state-building-could-someday-fly-cargo-over-the-ocean/
3) Парусные самолёты: бывает и такое!
https://www.popmech.ru/technologies/11102-nebesnye-parusniki-pyati-okeanov-veter/#part0
4)строим Дирижабль!!!
https://vk.com/topic-821446_25520472
5) Дирижабли на солнечных батареях смогут доставлять медикаменты в труднодоступные районы Африки
https://nauka.vesti.ru/article/1037175
6)JANUARY 2, 2019. The Northern Miner Podcast – Miner Moment #16: Airships for miners ft Solar Ship’s Jay Godsall
https://www.northernminer.com/news/the-northern-miner-podcast-miner-moment-16-airships-for-miners-ft-solar-ships-jay-godsall/1003802889/
7) 15.04.2018 Жизнь в облаках: уфимец строит дирижабли и «летающие дома»
https://proural.info/details/zhizn-v-oblakakh-ufimets-stroit-dirizhabli-i-letayushchie-doma/

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив