ВОЗДУШНЫЕ ПОСЕЛЕНИЯ БУДУЩЕГО
ИЛИ
В ЧЁМ БЫЛ НЕ ПРАВ ВЕЛИКИЙ ЦИОЛКОВСКИЙ?
«Эх, вот бы построить аэроплан
и улететь к ядрене фене!»
Народный фольклор времён “застоя”
Любители научной фантастики наверняка знакомы или слышали о работах Циолковского в области эфирных (космических) поселений. Но немногие знают, что великий российский учёный разработал также цельнометалическй дирижабль высокой грузоподъёмности. Он забросил работу над дирижаблем, чтобы полностью отдаться фантастической идее эфирных поселений. И возможно зря!
Почему зря? Да просто потому, что с началом космической эры человечество научилось считать сырьевые запасы и выяснило, что их на всех не хватает. Значит, главное внимание должно быть обращено на малозатратные, но эффективные проекты, в том числе в области транспорта. Освоение космоса к таковым (увы!) не относится. Для него нужны крайне дорогостоящие спецсплавы, сложнейшие приборы и сумасшедший расход горючего, т.е. сто тонн на одну тонну полезного груза. Для сравнения: один легковой автомобиль перемещается на сто километров с затратами пять тысячных тонны горючего на сто километров, что в деньгах выливается в двести рублей. Это значит, что массовое освоение космоса требует создания крайне дорогостоящих и затратных отраслей промышленности с запредельным сроком окупаемости. Так не лучше ли постараться и обжить полностью свою родную планету, оставив мечты о космических городах с их потоками губительных камней, мертвящей пустотой, ужасающей радиацией, смертельным холодом и леденящим душу безмолвием?
Ведь надёжный дирижабль можно построить даже в домашних условиях. Каким образом? Да очень просто. Предположим, у вас есть деревенский участок в пятнадцать соток, то есть тридцать на пятьдесят метров. Вам достаточно выкопать вдоль забора яму пятьдесят на пять метров (ещё лучше ограничиться пятиметровым кольцом), а затем, с помощью наборных перегородок, производить в нём вспенивание пенопласта, который продают в строительных магазинах, как теплоизоляцию. Только вспенивать придётся не в обычной среде, а в гелиевой. Поскольку гелий сегодня является сопутствующим элементом при крупномасштабной газодобыче, он не очень дорог, и наша страна по его запасам вышла на второе место в мире. Самым перспективным является Ковыктинское газоконденсатное месторождение в Иркутской области. По оценкам экспертов, оно содержит более 37% всех российских запасов гелия. Повышенный интерес к нему проявляют американцы и китайцы. Литр жидкого гелия сегодня стоит менее 2 долл. США. Это составляет 20 долларов за кубометр газообразного гелия.
Для строительства трёхкорпусного дирижабля диаметром пять метров для каждого корпуса нам понадобиться (3х20х50=3000) три тысячи кубометров этого газа, что составит всего 60 тысяч долларов. Поскольку кубометр гелия весит около 60 грамм, а воздуха около 1,15 килограмма, то мы на трёхкорпусном диржабле получим 3,3 т подъёмной силы. Пенопластовые, лавсановые, кевларовые и другие полимерные материалы, а также надувные детали, позволят нам снизить вес конструкции и обеспечить подъёмную силу в размере до двух тонн, что позволит брать на борт до двадцати пассажиров. Достаточно жёсткий пенопласт позволит нам уйти от каплевидного сечения дирижаблей. Например, от сечения пятьдесят метров на двести метров длины или 1:4, и перейти к самолётному сечению 1:10. Это уменьшит лобовое сопротивление и вредную боковую парусность, что немаловажно на скоростях до 200 км в час. Многокорпусность позволит увеличить безопасность полёта, установить крыло и увеличить подъёмную силу, а также приблизиться к сечению экранолёта, и значительно разнести поворотные двигатели, что увеличит манёвренность дирижабля при посадке.
На худой конец, при отсутствии гелия, изготовленные вами корпуса-трубы из термостойкого пеноласта позволят вам нагревать и надолго сохранять температуру внутри корпусов до 200 градусов Цельсия, что позволит летать на дизельных двигателях и дизельной горелке, правда, с уменьшением грузоподъёмности до одной тонны. Итак, сто-двести тысяч долларов позволят вам не только летать хоть в Китай за два-три дня, но и жить в летающем доме там, где вам заблагорассудиться. Именно в доме. Просторном и удобном. А это уже не революция для избранных, это революция для всех. Вместо дачного домика в Подмосковье стоимостью два-три миллиона рублей вы получаете летающую гостиницу, способную доставить вас практически в любую точку земного шара. Вы можете жить даже на крайнем Севере. Дело в том, что восемнадцать сантиметров пенопласта обеспечат вам такую же теплоизоляцию, как и двухметровая кирпичная стена или полметра хорошего деревянного бруса. Следует также учесть что ни гелий, ни пенопласт не поддерживают горения, а значит, абсолютно безопасны. Современные теплоизоляционные пенопласты весят от шести до двенадцати килограмм на кубометр. Причём масса материала может составлять только 2-3 процента от общего веса изделия. Насыщенный гелием материал будет сам рваться в небо.
Сегодня человек живёт в основном в двадцатиметровом слое возле поверхности Земли. Воздушные поселения позволят человеку освоить для жизни недоступные ранее высоты до двух тысяч метров над земной поверхностью. Создание многоярусных причальных конструкций с лифтами на окраинах городов позволит человечеству пользоваться всеми благами цивилизации, сохраняя при этом свободу перемещения. Отчалив от такой мачты воздушный корабль мгновенно превратится в средство транспорта. Прилетев на дачный участок, он станет вторым или третьим этажом вашего загородного дома. Правда, с чрезмерно большой крышей. Но и из неё можно извлечь не малую пользу. Уже сегодня полимерные плёнки позволяют создавать солнечные батареи мощностью 0,02 ватта с квадратного сантиметра. Что равно 200 ваттам с квадратного метра. Для нашей самодельной конструкции площадь будет равна приблизительно (15х50) 750 квадратным метрам. Такая солнечная батарея будет обеспечивать электродвигатели мощностью (750х0,2), то есть в пределах до 150 киловатт. То есть мы получаем при полёте в дневное время над облаками абсолютно автономный истчник питания. Если к этому добавить волоконную проводку управления и провода без металла из полианилина, то есть повод для отимизма.
Оказывается, воздушный корабль может быть построен вообще без металла. Конечно за исключением двигателей. Но и они могут быть изготовлены из керамики. Установка сочленённого дизельно-газотурбинного двигателя позволит поднять его кпд почти до семидесяти процентов. То есть улушить его экономчность почти в три раза по сравнению с карбюраторным. В этом случае расход топлива в полёте будет сопоставим с расходом на один тоннокилометр в грузовом автотранспорте. Для сравнения этот показатель в морском судоходстве наилучший, именно поэтому страны с высокой обеспеченностью незамерзающей береговой линией живут богаче других. То есть, условно говоря, цепочка: корабль морской-речное судно-тепловоз или электровоз-грузовик-самолёт-вертолёт даёт прогрессирующее увеличение расходов на перевозку от трёх до десяти раз. Дирижабль уверенно занимает нишу между грузовиком и самолётом и при этом совершенно не требует затрат на дороги и аэропорты. Даже посадочные полосы ему не нужны. При необходимости он сядет просто на воду, поскольку пенопласт влагоустойчив. Любители заплывать за боны в открытое море прекрасно об этом знают. По всей длине морских и речных пляжей бессменно месяцами и годами качаются на волнах эти стражи людского легкомыслия. Кроме того, управление дирижаблем будет не сложнее, чем грузовым автомобилем. То есть полёты станут доступны не отборным пилотам, как говориться, лучшим из лучших, а простым мужчинам и женщинам с весьма средним здоровьем.
Чтобы отмести возражения скептиков или просто крайне осторожных людей давайте проанализируем основные причины гибели дирижаблей. Их не так много. Прежде всего, это воспламенение водорода или его взрыв. Эта причина устраняется либо применением гелия в качестве несущего газа, либо горячим воздухом, либо их сочетанием. Следующей причиной являются погодные условия, а именно сильный шквалистый ветер, обмерзание корпуса, а также его слабая прочность. Спутниковая система слежения за погодой сегодня позволяет пилотам обойти области с неблагоприятными погодными условиями. Кроме того, толстый пенопластовый корпус не будет подвержен ни сминанию, ни перегибу, ни разрыву. А именно этими болезнями страдали воздушные корабли прошлого. Более мощные двигатели и система термостарта и термоспуска, то есть резкого изменения плавучести позволят кораблю срочно сесть на любую площадку в случае возникновения опасности в полёте.
Сегодня не малую опасность для воздушных кораблей представляют и террористы. Но как мы теперь знаем, падение гигантского немецкого трансатлантического дирижабля «Гинденбург» от часовой бомбы, заложенной отважным немецким коммунистом в момент его причаливания в 1938 году, не было роковым для всех пассажиров и команды. Из девяноста семи человек спаслась половина, в том числе и сам диверсант. А ведь это был водородный дирижабль! Многокорпусный дирижабль с летучей жёсткой оболочкой из гелийпенопласта и лавсановым пузырём внутри корпуса, может быть даже не одним, вообще не сможет упасть самостоятельно. Даже потеряв часть корпуса или, возможно, два из них, он потеряет плавучесть и плавно опустится на землю.
Подводя итог сказанному, хочется верить, что воздушные города не за горами. Идеи таких поселений обязательно увлекут человечество, и оно поднимется в воздух. Но не для того, чтобы пролететь из одного места в другое, а для того чтобы плавать, для того чтобы парить в нём.
Полагаю, что данная статья найдёт своего заинтересованного читателя, и нам удастся обсудить достоинства и недостатки современных проектов дирижаблей, от летающих кранов для буровых вышек крайнего севера до воздушных телекоммуникационных и погодных спутников, парящих в заоблачных высотах в двадцати километрах над Землёй. А возможно и до военных дирижаблей, способных перебросить на тысячи километров целый десантный полк. Если честно, о боевом применении дирижаблей говорить не хочется. Очень хочется надеяться, что у нового чуда техники всё-таки будет более мирная судьба, чем у его крылатого собрата.