Среда, 16.10.2019, 15:54
Приветствую Вас Гость | RSS
Семнадцатая Олимпиада
QR-код сайта
Форма входа
...
Главное меню
ОБЩАЕМСЯ
Архив
...
Грант Президента
Поиск
Система Orphus
Главная » Статьи » Архив работ » Шестнадцатая олимпиада (2018/19 уч.год)

Есть ли будущее у дирижаблей?

Автор: Летягина Анна Владимировна
Возраст: 17 лет
Место учебы: ГБПОУ КК ТИТ, МБУ ДО ЦВР п. Паркового
Город, регион: п. Парковый, Тихорецкий район, Краснодарский край
Руководитель: Легашова Татьяна Степановна, преподаватель Тихорецкого индустриального техникума

Есть ли будущее у дирижаблей?

План

Введение
Основная часть
Глава 1. Общие сведения о дирижаблях
1.1. Принцип действия дирижабля
1.2. История дирижаблестроения
1.3. Дирижабль Циолковского
1.4. Конструктивные типы дирижаблей
1.4.1. По типу оболочки
1.5. Преимущества и недостатки дирижаблей!
Глава 2 Дирижабли на современном этапе
2.1. Особенности современного дирижаблестроения
2.2. Области возможного применения современных дирижаблей
Выводы
Заключение
Источники информации

Введение

Когда слышишь слово дирижабль, то думаешь, что это транспорт далекого прошлого. Это время когда не было самолетов, а люди уже летали не только на воздушных шарах, но использовали для полета двигатели. Трудно представить, как это сооружение передвигалось, имея на борту паровую машину. Я решила выяснить строят ли сейчас дирижабли, если да, то для каких целей.

Цель исследования: изучение вопроса, есть ли будущее у дирижабля

Задачи исследования:

  • ознакомиться с историей создания дирижаблей;
  • выяснить принцип действия, назначение и области применения дирижаблей;
  • описать типы конструкций дирижаблей;
  • проанализировать плюсы и минусы дирижаблей;
  • обосновать возможность использовать дирижабли человечеством на современном этапе развития научно-технического прогресса.

Актуальность работы: тема работы является актуальной, так как в наши дни возвращаются к строительству дирижаблей, а сфера их применения разнообразна.

Основная гипотеза: у дирижаблей есть будущее.

Основная часть

Дирижабль - это летательный аппарат легче воздуха, представляющий собой комбинацию аэростата с силовой установкой (обычно это двигатель внутреннего сгорания с воздушным винтом) и системой управления ориентацией (рули управления), благодаря чему дирижабль может двигаться в любом направлении независимо от направления воздушных потоков.

 

Глава 1. Общие сведения о дирижаблях

Дирижабли - огромные заполненные газом конструкции - появились в начале XX века. В течение нескольких десятилетий все воспринимали их с энтузиазмом и считали практичным и эффективным решением для перевозки с комфортом большого количества людей или перевозки военных грузов. Но в 1930-х случилась трагедия, которая в корне изменила отношение к дирижаблям. Сегодня же, по прошествии почти века дирижабли снова возвращаются на арену, но уже в новом обличье. Так рассмотрим более подробно, что собой представляют дирижабли и где они используются.

1.1. Принцип действия дирижабля

Дирижабль является первым в истории человечества управляемым летательным аппаратом (собственно, французское «dirigeable» как раз и означает «управляемый»). Принцип действия аппарата следующий: поскольку дирижабль является летательным аппаратом легче воздуха, то он будет «плавать» в воздухе за счёт выталкивающей силы, если его средняя плотность равна плотности атмосферы. Обычно, оболочка классического дирижабля наполняется газом легче воздуха (водородом, гелием), при этом грузоподъёмность дирижабля пропорциональна внутреннему объёму оболочки с учётом массы конструкции. В конструкции дирижабля всегда предусмотрена оболочка для размещения газа легче воздуха. На ранних дирижаблях весь газ помещали в оболочке с единым объёмом и простой стенкой из промасленной или лакированной ткани. Впоследствии оболочки стали делать из прорезиненной ткани или других (синтетических) материалов однослойными или многослойными для предотвращения утечек газа и увеличения их срока службы, а объём газа внутри оболочки стали разделять на отсеки — баллоны. В настоящее время перспективным считается применение стеклопластика для изготовления оболочки дирижабля.

Самый первый дирижабль был снабжён паровым двигателем, но, в основном, на дирижабли ставили двигатели внутреннего сгорания, часто дизели. Современные дирижабли обычно оснащаются газотурбинными двигателями. В качестве движителей, как правило, используют воздушные винты.

При полете набор высоты и снижение производят, наклоняя дирижабль рулями высоты — двигатели тогда тянут его вверх или вниз. Сбрасывание балласта и выпуск газа в полёте производят редко: например, выпускают газ при выработке топлива. Причаливание — в действительности осуществимо только при полном отсутствии ветра. В реальных условиях для посадки дирижабля требуется, чтобы находящиеся на земле люди подобрали сброшенные с разных точек дирижабля канаты и привязали их к подходящим наземным объектам; затем дирижабль можно подтянуть к земле. Наиболее же удобный и безопасный способ посадки (особенно для больших дирижаблей) — причаливание к специальным мачтам.

С вершины причальной мачты сбрасывали канат, который прокладывали по земле по ветру. Дирижабль подходил к мачте с подветренной стороны, и с его носа также сбрасывали канат. Люди на земле связывали эти два каната, и затем лебёдкой дирижабль подтягивали к мачте — его нос фиксировался в стыковочном гнезде. Причаленный дирижабль может свободно вращаться вокруг мачты, как флюгер. Стыковочный узел мог двигаться по мачте вверх-вниз — это позволяло опустить дирижабль ближе к земле для погрузки/разгрузки и посадки/высадки пассажиров.

Скорость дирижабля, конечно, ниже, чем у самолёта — примерно как у автомобиля на хорошей трассе. Поднявшись достаточно высоко, чтобы снизить сопротивление воздуха и влияние ветра, дирижабль может разогнаться и до более высокой скорости (но и грузоподъемность при этом будет ниже).

1.2. История дирижаблестроения

Изобретателем дирижабля считается француз Анри Жиффар (середина XIX в.). Подъёмная сила аэростатов была известна и за многие десятилетия до него (открыта в той же Франции братьями Монгольфье), но именно Жиффару принадлежит честь создания первого управляемого аэростата с двигателем.

Дирижабль Жиффара представлял собой сигарообразный аэростат, к которому на тросах была привешена гондола с двигателем. В качестве двигателя использовалась паровая машина, вращавшая воздушный винт. В качестве подъёмного газа использовался водород. Этот дирижабль был небольшим, длина баллона составляла 44 метра, а мощность паровой машины — всего 3 лошадиные силы. Поскольку паровая машина — двигатель, плохо поддающийся миниатюризации, то ходовые качества аппарата Жиффара были невысоки: он был сильно зависим от ветра и не мог совершить полёт длиннее нескольких десятков километров.

Рис.1 Первый дирижабль Жиффара

Сам Жиффар прекрасно это понимал; вскоре он создал и построил другой дирижабль, покрупнее, который должен был стать более эффективным. Длина баллона составляла 70 м, и паровая машина была помощнее предыдущей. К сожалению, из-за ошибки в расчётах пришлось совершить аварийную посадку (разъехались тросы, соединявшие баллон и гондолу), и далеко этот дирижабль не улетел.

В 1890-х гг. были разработаны первые надёжные и эффективные двигатели внутреннего сгорания, позволявшие строить дирижабли любого размера — тогда-то и начался золотой век дирижаблей. Первый удачный и известный дирижабль с ДВС построил французский же изобретатель Сантос-Дюмон, который совершил на нём облёт Эйфелевой башни.

Рис.2 дирижабль Сантос-Дюмона

С 1890-х до самой Второй Мировой Войны дирижаблей строилось много и разных. Были грузовые дирижабли, для перевозки больших грузов. Были пассажирские воздушные лайнеры с комфортабельными каютами, кино, борделями и казино. Были военные дирижабли, ограниченно применявшиеся в Первой Мировой войне. Дирижабли использовались в исследовании Арктики, в чём отличились известные полярные исследователи Руаль Амундсен и Умберто Нобиле. Немецкая «Компания графа Цеппелина» стала пионером строительства больших дирижаблей жёсткой конструкции, самого разного назначения: пассажирских, грузовых, почтовых и других.

Наполнялись дирижабли этой эпохи либо водородом, либо метаном (светильным газом, блау-газом). Подъёмная сила метана была невысока, но его преимущество было в том, что его могли использовать в качестве топлива тогдашние ДВС (и, соответственно, не надо было таскать за собой бензобаки). Все эти дирижабли были строго легче воздуха, что создавало определённые трудности с их приземлением: требовались специальные порты со швартовальными мачтами и многолюдными наземными командами, которые должны были поймать сброшенные с дирижабля канаты, подтащить его «на поводке» к мачте и зафиксировать.

Когда граф фон Цеппелин 2 июля 1900 года поднял в небо свой дирижабль, казалось, что на свет появился воздушный корабль будущего. На протяжении последующих двух десятилетий одно поколение этих машин сменяло другое, причем их размеры последовательно увеличивались. Кульминацией можно считать создание 245-метрового гиганта «Гинденбург», который поднялся в воздух в 1936 году и мог брать на борт до 120 человек. Неудивительно, что он сумел совершить несколько трансатлантических перелетов. Однако лучшие времена подобных летательных аппаратов закончились, когда этот флагман флота дирижаблей, наполненный, как и все его собратья, взрывоопасным водородом, потерпел катастрофу в 1937 году...

Ну и конечно, самый главный недостаток тех дирижаблей был в их опасности: наполненные горючим газом, они горели, как спички. Именно поэтому строительство дирижаблей приостановились на долгие годы.

1.3. Дирижабль Циолковского

Первый технически обоснованный проект большого грузового дирижабля, который был предложен в 80-х годах XIX века Константином Эдуардовичем Циолковским.

В отличие от многих своих современников, Циолковский предлагал построить огромный даже по сегодняшним меркам — объёмом до 500 000 м³ — дирижабль жёсткой конструкции с металлической обшивкой (для сравнения, самые крупные жесткие дирижабли «Гинденбург» и «Граф Цеппелин II» имели объем всего лишь 200 000 кубометров).

Конструкторские проработки идеи Циолковского, проведённые в 30-е годы сотрудниками «Дирижаблестроя» СССР (1932—1940, в 1956 г. предприятие возродилось под именем ДКБА), показали обоснованность предложенной концепции. Однако дирижабль построить так и не удалось: по большей части работы по крупным дирижаблям из-за многочисленных аварий были свёрнуты не только в СССР, но и во всём мире и, несмотря на многочисленные проекты возрождения концепции крупных дирижаблей, эти проекты до сих пор, как правило, не сходят с кульманов конструкторов[7].

Циолковский писал: «первый недостаток такого мягкого дирижабля, заключающийся в том, что в зависимости от погоды дирижабль то падает, то устремляется ввысь... Второй недостаток безбалонного дирижабля — постоянная опасность пожара, особенно при употреблении огневых двигателей...Третий недостаток мягкого дирижабля — объем и форма его постоянно изменяются, поэтому газовая оболочка образует морщины и большие складки, вследствие чего горизонтальная управляемость становится немыслимой.»

Рис. 3 Модель аэростата Циолковского

Рис. 4 Циолковский с моделью дирижабля

1.4. Конструктивные типы дирижаблей

Дирижабли, изготавливаемые и эксплуатируемые в разные времена и до настоящего времени, различаются по следующим типам, назначению и способам.

По типу оболочки: мягкие (нежесткие), полужесткие и жесткие.

По типу силовой установки: с паровой машиной, с бензиновым двигателем, с электродвигателем, с дизелями, с газотурбинным двигателем.

По типу движителя: крыльевые, с воздушным винтом, с импеллером, реактивные.

По назначению: пассажирские, грузовые, военные.

По способу создания архимедовой силы: наполнением оболочки газом легче воздуха, подогревом воздуха в оболочке (термодирижабли), вакуумированием оболочки, комбинированные.

По способу управления подъёмной силой: стравливание подъёмного газа, изменение температуры подъёмного газа, закачка/стравливание балластного воздуха, изменяемый вектор тяги силовой установки, аэродинамический.

По форме дирижабля: сигарообразный, эллипсоидные, дисковые, линзообразные, V-образные, «вертикальные дирижабли», напоминающие по форме летающие небоскребы.

По типу заполнителя дирижабли делятся на: использующие газ с плотностью меньшей, чем плотность окружающего воздуха при равных температуре и давлении, что согласно закону Архимеда означает, что дирижабль будет «плавать» в воздухе. В наши дни это, как правило, инертный гелий, несмотря на его сравнительную дороговизну; в прошлом применялся огнеопасный водород. Тепловые дирижабли, использующие нагретый воздух.

Комбинированные варианты (так называемые аэростаты типа розьер). Идея использования горячего воздуха в таком случае состоит в регулировании плавучести дирижабля без выпуска несущего газа в атмосферу — достаточно перестать подогревать горячий воздух после облегчения дирижабля, чтобы аппарат потяжелел.

По принципу получения подъёмной силы дирижабли подразделяются на: дирижабли-аэростаты, использующие в основном аэростатическую подъёмную силу и очень незначительно — аэродинамическую; гибридные дирижабли - являются летательными аппаратами тяжелее воздуха и представляют собой комбинацию качеств аэростата и аэродинамического летательного аппарата.

1.4.1 По типу оболочки

Принципиальные отличия одного типа от другого заключаются в особенностях конструктивного исполнения оболочки, газовых баллонов и устройств для поддержания внешней формы дирижабля, а также в технических решениях, обеспечивающих крепление жестких элементов и равномерное распределение нагрузки по оболочке.

Основное отличие дирижаблей нежесткой и полужесткой систем от жестких состоит в том, что у первых корпус изготавливается из ткани с малой газонепроницаемостью, которая непосредственно наполняется газом и является для него оболочкой. У жестких дирижаблей корпус образует пространственное жесткое сооружение, так называемый каркас, из дюралевых, стальных или деревянных силовых элементов, обтянутых снаружи тканью. При этом газ содержится в специальных отдельных газовых баллонах, выполненных из ткани с малой газонепроницаемостью. В начале XX столетия в качестве материала для изготовления газовместилищ применялся бодрюш, который делали из слепой кишки крупного рогатого скота, а бодрюшированная ткань состояла из нескольких слоев бодрюша, наклеенного на матерчатую подкладку, затем ткань пропитывалась лаком. Матерчатой подкладкой служил сначала шелк, потом перешли на хлопчатобумажную ткань.

Рис. 5 Мягкий дирижабль Беркут

Рис.6 Итальянский полужесткий дирижабль 1914 г.

 

Газовые баллоны помещались внутрь корпуса дирижабля, поэтому непосредственно с наружной оболочкой газ не соприкасался.

Отличие дирижабля полужесткой системы от нежесткой заключается в том, что у первого в нижней килевой части оболочки, вдоль всего корпуса, проходит жесткая металлическая ферма. Она изготавливается из стальных или дюралюминиевых труб и служит для размещения в ней горючего, балласта и прочего снаряжения, а также в качестве хода сообщения вдоль всего дирижабля: К килевой ферме крепятся мотогондолы и гондола управления. Ферма, проходящая обычно от носа дирижабля до кормы, существенно повышает жесткость оболочки в продольном направлении. Спереди эта ферма переходит в носовое усиление, которое повышает сопротивляемость оболочки аэродинамическим нагрузкам, действующим на ее носовую часть. В хвостовой части дирижабля с килевой фермой иногда стыкуется кормовое усиление.

Во время полета неизменяемость внешней формы под действием сил аэродинамического сопротивления и изменений условий окружающей воздушной среды в нежестком и полужестком дирижаблях достигается за счет того, что газ находится в оболочке под некоторым избыточным давлением, так называемым сверхдавлением. Баллонеты — это мягкие емкости, расположенные внутри оболочки, в которые нагнетается воздух, позволяют постоянно поддерживать избыточное давление в оболочке. Благодаря сверхдавлению газа корпус дирижабля приобретает определенную сопротивляемость в продольном и поперечном направлениях, обеспечивающую неизменяемость внешней формы оболочки. Баллонеты наполняются воздухом с помощью вентиляторов, имеющих привод от бортового источника энергии, либо с помощью воздухоулавливателя, установленного за воздушным винтом.

Рис. 7 Дирижабль жесткой конструкции

В жестких дирижаблях сверхдавление газа может быть значительно меньшим, чем в полужестких. Обтягивающая каркас жесткого дирижабля ткань не обязана сохранять газ, как это требуется от тканей оболочек нежестких и полужестких дирижаблей, поэтому обтяжка жесткого воздушного корабля может быть значительно более легкой по сравнению с тканью, идущей на изготовление оболочек дирижаблей других систем.

Деление дирижаблей на 3 типа — не вполне удачно, потому что некоторые из современных конструкций только с натяжкой могут быть отнесены к одному из этих типов, занимая как бы промежуточное положение между двумя из них[2].

1.5. Преимущества и недостатки дирижаблей!

Проигрывая авиации в скорости, управляемые аэростаты при этом имеют ряд важных преимуществ, благодаря которым, собственно, возрождается дирижаблестроение.

Преимущества:

  • Большие грузоподъёмность и дальность беспосадочных полётов.
  • В принципе, конструктивно достижима более высокая надёжность и безопасность, чем у самолётов и вертолётов. Даже в крупных катастрофах дирижабли показали высокую выживаемость людей.
  • Меньший, чем у вертолётов, удельный расход топлива и, как следствие, меньшая стоимость полёта в расчёте на пассажиро-километр или единицу массы перевозимого груза.
  • Размеры внутренних помещений могут быть очень велики.
  • Длительность нахождения в воздухе может измеряться неделями.

Дирижаблю не требуется взлётно-посадочной полосы (но зато требуется причальная мачта) - более того, он может вообще не приземляться, а просто «зависнуть» над землёй (что, впрочем, осуществимо только при отсутствии сильного бокового ветра).

Недостатки:

  • Относительно малая скорость по сравнению с самолётами и вертолётами (как правило до 160 км/ч) и низкая маневренность - в первую очередь из-за малой эффективности аэродинамических рулей в канале курса при малой скорости полёта и из-за малой продольной жёсткости оболочки.
  • Сложность приземления из-за низкой манёвренности.
  • Зависимость от погодных условий (особенно при сильном ветре).
  • Очень большие размеры требуемых ангаров (эллингов), сложность хранения и обслуживания на земле.
  • Относительно высокая стоимость обслуживания дирижабля, особенно больших размеров. Как правило, для современных малых дирижаблей требуется так называемая причально-стартовая команда, составляющая от 2 до 6 человек. Американские военные дирижабли 1950-1960-х годов требовали усилий около 50 матросов для надёжной посадки, и поэтому после появления надёжных вертолётов они были сняты с вооружения.
  • Относительно низкая надёжность и долговечность оболочки [6].

Глава 2. Дирижабли на современном этапе

Однажды отказавшись от дирижаблей, в наши дни человечество находит в этих летательных аппаратов все больше плюсов и выгод. В настоящее время (конец 2013 г.) интерес к дирижаблям не только возрождается, а растёт в геометрической прогрессии. Не из-за романтики. На первый план выходит экономический расчет.

Наша страна — один из мировых центров возрождающегося дирижаблестроения. Лидер отрасли — группа компаний «Росаэросистемы».

2.1. Особенности современного дирижаблестроения

Современные технологии позволяют создавать модели дирижаблей, уменьшая многие присущие им ранее недостатки! Какими и для чего делают современные высокотехнологичные «Цеппелины»? Разными! Маленькими, большими и огромными; с надувной оболочкой и жесткой; с толкающими, тянущими, поворотными винтами и даже реактивными двигателями; грузовыми и пассажирскими, пилотируемыми и беспилотными, гражданскими и военными…

Новые аппараты теперь не являются игрушкой ветра, который несет их туда, куда дует сам. Современные дирижабли, которые могут развивать скорость до 200 км/ч (то есть до 55 м/с), способны противостоять очень сильному ветру, даже штормовому. А если учесть, что штормы случаются не так уж и часто, то применение дирижаблей вполне оправданно.

Проблема газа, которым наполняют оболочку дирижабля, стоит давно, и попытки ее решения многочисленны. Ведь основными газами, использовавшиеся для этого, традиционно являлись водород и гелий. Но водород опасен (вспомним катастрофу на «Гинденбурге»), а гелий дорог и редок. Альтернативное решение было найдено в использовании нагретого воздуха, с чего и начиналось применение аэростатов. Такие аппараты называются термодирижаблями, или тепловыми дирижаблями( дир хорошо).

В современном дирижаблестроении для изготовления оболочки дирижабля считается перспективным применение прочных стеклопластиков и металлопластиков.

Современные дирижабли могут быть оснащены системой управления подъёмной силой, в которой может использоваться аэродинамическая подъёмная сила оболочки, возникающая при увеличении угла её атаки, а также путём сжатия атмосферного воздуха и хранения его в баллонетах внутри оболочки или выпуска его из баллонетов. Кроме того, в состав оболочки обязательно включаются газовые (для несущего газа) предохранительные клапаны (для предупреждения разрыва оболочки из-за увеличения растягивающих оболочку сил при увеличении высоты полёта и при увеличении в ней температуры), а также предохранительные воздушные клапаны на воздушных баллонетах. Газовые клапаны открываются только после того, когда полностью опорожнятся воздушные баллонеты [6].

Нетрудно заметить, что современный дирижабль имеет довольно сложную систему управления, предусматривающую работу рулями, варьирование режима и вектора тяги двигателей, а также изменение центровки аппарата и величины давления подъемного газа с помощью баллонетов.

Практически все современные дирижабли, в отличие от цеппелинов довоенной эпохи, относятся к мягкому типу, то есть форма их оболочки поддерживается изнутри давлением подъемного газа (гелия). Объясняется это просто — для аппаратов сравнительно небольших размеров жесткая конструкция неэффективна и уменьшает полезную нагрузку из-за веса каркаса.

2.2. Области возможного применения современных дирижаблей

Огромные возможности предоставляет использование такой техники в Арктике. Еще в 1931 году, когда оболочки дирижаблей наполнялись опасным водородом, на Север была отправлена интернациональная экспедиция, результаты которой один из ее участников, Р. Л. Самойлович, оценил таким образом: «За 106 часов арктического полета дирижабль проделал такую работу, которую при нормальных экспедициях на ледоколах можно выполнить лишь в 2—3 года упорного настойчивого труда». Для ученых дирижабли — это настоящий клад. Дирижабли помогают метеослужбам, геологам, нефтяникам…

Отметим некоторые области применения современных дирижаблей.

  1. Развлечения — от банального катания туристов над городом до создания офф-шорных казино. Так, например, в РФ создавать казино на земле (кроме особых игровых зон) нельзя, а на воде или в воздухе — пожалуйста. Для аэрошоу и спорта применяют тепловые дирижабли, в которых подъемным газом служит нагретый воздух. Они считаются менее функциональными, чем их газовые собратья, в основном из-за более низкой скорости и худшей управляемости.
  2. Реклама. Яркие надписи и огромные «реплики» рекламируемых предметов — уже вчерашний день в современном дирижаблестроении.
  3. Компенсация подъёмной силы, гибрид дирижабля и самолёта. Этакий самолётик с надутыми крыльями. Такое транспортное средство тратит гораздо меньше топлива, чем «классический» самолёт. Для того, чтобы избавиться от пробок и разгрузить автомагистрали можно использовать дирижабли.
  4. Наблюдение за большими территориями и воздушным пространством, в том числе и в военных целях. Аппарат может надолго, автономно, не требуя горючего, висеть в воздухе или двигаться потихоньку в нужном направлении. Приборы наблюдения размещаются чаще всего в гондоле, но есть вариант «обвесить» ими бока баллона, а радиоантенну, например, для нужд противовоздушной обороны или высотного радара, даже поместить внутри надуваемого баллона. Кстати, по такой же конструктивной схеме делают и передвижные летающие радиопередатчики. В наши дни дирижабли могут использоваться при наблюдениях за морскими и сухопутными границами, в воздушной разведке, в системах раннего оповещения о летающих на небольших высотах объектах, для транспортировки войск, как гидроакустические станции по обнаружению подводных лодок, в качестве сопровождения морских конвоев. Энергетические компании, имеющие в своем распоряжении линии электропередач, должны регулярно проводить мониторинг и диагностику состояния своих сетей. Удобнее всего это делать с воздуха. Движущийся медленно и плавно дирижабль, способный преодолевать тысячи километров на одной заправке идеально подходит для задач мониторинга. В настоящий момент одна из российских фирм, разработавших основанное на лазерных технологиях сканирующее оборудование, а также программное обеспечение к нему, использует два дирижабля AU-30 для оказания услуг энергетикам. Дирижабль этого типа может применяться и для разнообразных видов мониторинга земной поверхности (в том числе в военных целях), а также для картографирования.
  5. Еще одно направление, в котором работают отечественные дирижаблестроители, — это создание тяжелых грузопассажирских дирижаблей. Перевозка больших негабаритных грузов, особенно в малонаселённых областях с неразвитой дорожной инфраструктурой очень важно для нашей страны. Для дирижаблей ограничений по грузоподъемности практически не существует, а потому в перспективе могут быть созданы настоящие «воздушные баржи», которые будут способны перевозить по воздуху почти все что угодно, включая сверхтяжелые негабаритные грузы. Задача упрощается тем, что при изменении линейных габаритов оболочки грузоподъемность дирижабля вырастает в кубической пропорции.
  6. Дирижабли можно применять как альтернативу непомерно дорогим спутникам, естественно, на низкой орбите — от 10 до 20 километров над землей, как «стратосферные спутники». Известно, что на этих высотах воздушный поток относительно невелик и имеет постоянное направление — против вращения Земли. В таких условиях можно легко «подвесить» летательный аппарат в одной геостационарной точке, постоянной относительно поверхности планеты. Дирижабль в этом случае выполняет роль низковисящего спутника, запустить который гораздо легче и дешевле, чем космический аппарат. Питание аппаратуры, размещённой внутри, осуществляется от солнечных батарей, размещённых на «крыше» баллона с газом. Группе компаний «Росаэросистемы» создается геостационарный стратосферный дирижабль «Беркут». Его можно использовать практически во всех областях, в которых сейчас применяются геостационарные спутники (связь, передача теле- и радиопрограмм и т. д.). При этом дирижабль «Беркут» будет, разумеется, существенно дешевле любого космического аппарата. Кроме того, если спутник связи выходит из строя, ремонту он уже не подлежит. «Беркут» же в случае любых неполадок всегда можно будет спустить на землю, чтобы провести необходимую профилактику и ремонт. И наконец, «Беркут» — это абсолютно экологически чистый аппарат.


Рис. 8 Дирижабль «Беркут»

Внутри оболочки «Беркута» — пять тканых емкостей с гелием. У поверхности земли закачанный в оболочку воздух будет сдавливать емкости, повышая плотность подъемного газа. В стратосфере, когда «Беркут» окажется в окружении разреженного воздуха, воздух из оболочки будет откачан, и емкости под давлением гелия раздуются. В результате плотность его упадет и, соответственно, возрастет архимедова сила, которая будет удерживать аппарат на высоте. «Беркут» разработан в трех модификациях — для высоких широт (HL), для средних широт (ML), для экваториальных широт (ET). Геостационарные характеристики дирижабля позволяют осуществлять функции наблюдения, связи и передачи данных над территорией, площадью более 1 млн км 2 [5].

7. «Трамплин» для прыжка в космос. Самое что ни на есть современное использование огромных дирижабельных платформ. Дело в том, что космическая ракета тратит до 90% топлива при преодолении самых нижних слоёв атмосферы. Именно поэтому выгодно строить космодромы ближе к экватору: планета сплюснута у полюсов и топлива для запуска из высоких широт требуется гораздо больше. Выход: поднять платформу для запуска в стратосферу как можно дальше от поверхности. Всё просто: загрузили на верхнюю площадку ракету, накачали оболочку, подняли платформу, запустили ракету, опустили. Подобные проекты сегодня приоритетны во многих странах мира, не имеющих своих космодромов[1].

Рис. 9 Дирижабль «трамплин» в космос

Сейчас полеты на дирижаблях, как, впрочем, и сами дирижабли, стоят недешево. Отчасти это объясняется тем, что они, все еще являются редкостью и экзотическим явлением, особенно у нас в стране. Это одна из причин популярности таких летательных аппаратов у крупных предпринимателей. Говорят, летать на дирижаблях стало даже престижнее, чем плавать на собственной яхте.

Следовательно, моя гипотеза верна - у дирижаблей есть будущее.

Выводы

На основании изученного материала можно сделать следующие выводы.

Дирижабль из довольно далекого прошлого начал медленно, но верно перемещаться в реальную действительность.

В наши дни человечество находит в этих летательных аппаратов все больше плюсов, сферы их применения расширяются и выгод от использования становится все больше.

Несколько сильных центров по всему миру двигаются в одном и том же направлении — к созданию устойчивого к ветрам аппарата, не нуждающегося в сложной инфраструктуре и со стоимостью перевозок, не сравнимой с любым другим воздушным транспортом.

Время дирижаблей ещё не прошло. Оно просто пришло!

Заключение

Возможно, воздухотехника станет популярным видом пассажирского транспорта. А начиналось все с фантастических идей, в которые никто не верил. Конечно, развитие воздухоплавания не обходилось без отдельных промахов и даже катастроф. Но все же аэронавтика не умерла. И в наше время появляется все больше и больше сторонников этого вида воздушного транспорта и его разнообразного использования.

Высказываются утверждения о том, что в третьем тысячелетии дирижабли могут стать одним из основных видов транспорта. Их выгодно отличают малая потребная энергетика и высокая экологичность, небольшая материалоемкость и низкие удельные эксплуатационные расходы, возможность решать уникальные задачи по исследованию и контролю окружающей среды, транспортировке на дальние расстояния крупногабаритных грузов.

Источники информации

  1. Груздев М. «Современный дирижабль» электронный ресурс:
  2. https://shkolazhizni.ru/computers/articles/63795/ ,
  3. Обухович, В. А., Кульбака С. П. «Дирижабли на войне» — Мн.: Харвест; М.: ACT, 2000.
  4. Дирижабль http://www.zadumka.org/dirizhabl/хорошо
  5. Дирижабли https://posmotre.li/
  6. https://www.popmech.ru
  7. http://www.i-kiss.ru/rubrika/dirizhabli
  8. https://ru.wikipedia.org/wiki/ Дирижабль_Циолковского
  9. https://ru.wikipedia.org/wiki/Дирижабль
Категория: Шестнадцатая олимпиада (2018/19 уч.год) | Добавил: Service (21.12.2018) | Автор: Летягина Анна Владимировна W
Просмотров: 217 | Рейтинг: 2.0/3
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Переводчик
...
ВНИМАНИЕ!
ПРИЁМ ЗАЯВОК
НА УЧАСТИЕ В ОЛИМПИАДЕ
ОТКРЫТ!
ТЕСТИРОВАНИЕ ОТКРЫТО!
ПРИЁМ РАБОТ 1-ГО ТУРА
ОТКРЫТ!

Календарь
Их многие читают
Щур Илья Андреевич (22856)
Надежин Никита (16302)
Щур Илья Андреевич (15257)
Кузьминова Анастасия Олеговна (14774)
Збарский Даниил Павлович (14681)
Бадакова Анастасия (13633)
Рафаэль (9340)
Кошманов Илья Игоревич (9021)
Александров Егор (8458)
Копочинский Антон (8443)
Мини-чат
Техподдержка
E-mail отправителя *:


Тема письма:


Текст сообщения *:



Форум техподдержки
Наш логотип
«Олимпиада Можайского»
Организатор

Copyright: Клуб авиастроителей ©2019