Дирижабль – значит управляемый

 
Статья посвящена обзору одного из важных явлений в жизни российского воздухоплавания – созданию и эксплуатации авиационной базы «Киржач-Д».
Игорь Николаевич Куликов, кандидат военных наук, доцент, ведущий научный сотрудник НИИ ЦПК имени Ю.А. Гагарина, Звездный городок, Московская область, Россия, inkul@mail.ru
 
 


English

ANALYTICS

Airship – Means Controlled

Igor N. KULIKOV,
Candidate of Military Sciences, Docent, Leading Researcher, Gagarin Research & Test Cosmonaut Training Center, Star city, Moscow region, Russia, inkul@mail.ru

ABSTRACT. The article is devoted to the review of one of the most important phenomena in the life of Russian aeronautics — the creation and operation of the Kirzhach-D air base. For 10 years it provided the operation of the aviation company — operator of domestic civilian airships AU — 30. With the help of these multi-purpose soft helium airships, a number of unique aviation works were carried out to monitor ground infrastructure facilities. A number of other important applied scientific tasks were solved as well. All this was done after more than semicentennial activity interruption as far as domestic airship industry of such level is concerned.

Keywords: Russian airships, air monitoring, aeronautical base
 

На ней в течение 10 лет было обеспечено функционирование авиационной компании-эксплуатанта отечественных гражданских дирижаблей AU-30. С помощью этих многоцелевых мягких гелиевых дирижаблей был проведён ряд уникальных авиационных работ по мониторингу наземных инфраструктурных объектов, а также решён ряд других важных научно-прикладных задач. Всё это было сделано после более чем полувекового перерыва в деятельности отечественного дирижаблестроения такого уровня.

Рис. 1. Многоцелевой российский дирижабль AU-30

Рис. 1. Многоцелевой российский дирижабль AU-30

Начало

Урожайным на победы в сфере отечественного воздухоплавания выдалось десятилетие с 2005 по 2015 год. Многие не заметили этой яркой вспышки успеха мирового дирижаблестроения, а ведь ни до, ни после этой поры, ни в нашей стране, ни за рубежом не было решено столько важных научно-прикладных задач. И в каких предметных областях: авиация и обеспечение полётов, аэрогеодезия, аэрогравиметрия, аэромониторинг и ещё много чего с приставкой «аэро».

Дорогу в небо российским дирижаблям AU-30 – а их родилось в эти годы пять, причём трём из них вручили «свидетельства о рождении» с именами RF-01944, RF-01945, RA-2015G, один получил французское гражданство (рис. 1), а пятый не успел завершить сертификацию – дали выдающиеся лётчики-испытатели В. П. Селиванов и М. В. Торохов (рис. 2).

Заслуженный летчик-испытатель России Селиванов В.П.

Заслуженный лётчик-испытатель России Селиванов В. П.

Заслуженный летчик-испытатель России Торохов М.В. в кабине AU-30

Заслуженный лётчик-испытатель России Торохов М. В. в кабине AU-30

Рис. 2. Лётчики-испытатели, проводившие сертификацию дирижаблей AU-30, а также подготовку и допуск к полётам штатного лётного состава

Для обеспечения эксплуатации дирижаблей в соответствии с требованиями законодательства РФ была спроектирована, построена и сертифицирована как аэродром гражданской авиации единственная в России воздухоплавательная площадка «Киржач-Д» (рис. 3). Это уникальное место на окраине старинного русского города Киржача, на берегу одноимённой реки, стало местом встреч и работы, а по сути домом для многих ведущих российских авиаторов.

В разные годы здесь побывали А. Н. Чилингаров с принцем Монако Альбером, делегации ЮАР, Индии, Ирана, Японии, Израиля, Китая, США, Бразилии (сформировавшей на российском опыте потенциал своей будущей дирижабельной системы) и другие. «Киржач-Д» посещали сотрудники Центра подготовки космонавтов, а также руководители и специалисты различных силовых структур РФ (рис. 13, 14). На базе было снято более 10 телевизионных тематических программ [ 1 ].

Рис. 3. Территория воздухоплавательной базы «Киржач-Д»

Рис. 3. Территория воздухоплавательной базы «Киржач-Д»

На дирижаблях AU-30 летали заслуженный лётчик-испытатель, лётчик-космонавт СССР И. П. Волк, заслуженный лётчик-испытатель РФ И. В. Вотинцев (рис. 4), а также известные воздухоплаватели С. В. Фёдоров, Л. Б.Тюхтяев, Л. Ю. Путинцев, И. Б. Чайка, Ю. В. Иванченко и другие.

Опыт подготовки и сертификации специалистов воздухоплавательной отрасли, накопленный за время эксплуатации авиационной базы «Киржач-Д», может быть использован в будущем при создании аэростатической техники.

Летчик-космонавт, Герой СССР Волк И.П.

Лётчик-космонавт, Герой СССР Волк И. П.

Заслуженный летчик-испытатель, Герой России Вотинцев И.В.

Заслуженный лётчик-испытатель, Герой России Вотинцев И. В.

Рис. 4. Российские лётчики, управлявшие дирижаблями AU-30 в полёте и давшие высокую оценку их пилотажно-навигационным качествам

Всего за время активной деятельности воздухоплавательной базы свидетельства пилота дирижабля AU-30 получили девять человек (рис. 5). Это, конечно, меньше, чем число действующих российских космонавтов, однако накопленный опыт подготовки и сертификации специалистов воздухоплавательной отрасли может быть успешно использован в будущем при создании аналогичной аэростатической техники в условиях объективного отсутствия в стране специализированных учебных авиационных центров.

Рис. 5. Редкая по нынешним временам запись в коммерческом пилотском свидетельстве: «Дирижабль многодвигательный сухопутный AU-30. КВС»

Рис. 5. Редкая по нынешним временам запись в коммерческом пилотском свидетельстве: «Дирижабль многодвигательный сухопутный AU-30. КВС»

Наряду с развёртыванием стационарной наземной инфраструктуры воздухоплавательной базы, включающей в себя все компоненты, определённые ФАП – лётное поле, авиационный ангар для стоянки и обслуживания воздушных судов, а также для размещения оборудования и персонала, различные подсистемы аэродромного обеспечения, командно-диспетчерский пункт и так далее – были простроены и введены в эксплуатацию мобильные комплексы внеаэродромного обеспечения (МКВО) на шасси автомобилей повышенной проходимости (рис. 6) [ 2 ].

Полёты: рутина и рекорды

МКВО обеспечивали перебазирование дирижаблей в другие регионы, являясь и подвижным аэродромом (причально-стартовым комплексом), и заправочной станцией, и диспетчерским пунктом, и местом отдыха членов экипажа. Перемещаясь по принципу step-by-step, можно было осуществлять перелёты в любые точки страны, не оборудованные заблаговременно для приёма таких экзотических воздушных судов, как дирижабли, соблюдая при этом все правила полётов и меры авиационной безопасности, а также обеспечивая высокую оперативность действий.

Мачтовый комплекс на шасси «Урал»

Мачтовый комплекс на шасси «Урал»

Мачтовый комплекс на шасси «КАМАЗ»

Мачтовый комплекс на шасси «КАМАЗ»

Рис. 6. Мобильные экспедиционные причально-мачтовые системы

Таким способом был осуществлён рекордный перелёт по маршруту «Киржач – Боровичи – Санкт-Петербург – Киржач» (рис. 7), в ходе которого было установлено и зафиксировано FAI (Международной федерацией авиации) несколько российских и мировых достижений для дирижаблей класса AU-30.

Промежуточная стоянка дирижабля на аэродроме Боровичи

Промежуточная стоянка дирижабля на аэродроме Боровичи

Команда дирижабля на аэродроме Манушкино (Ленинградская обл.)

Команда дирижабля на аэродроме Манушкино (Ленинградская обл.)

Рис. 7. Выполнение рекордного перелёта дирижабля AU-30 в сентябре 2008 г.

Рис. 8. Ночные полёты на дирижабле AU-30

Помимо зафиксированных рекордов по дальности полёта и подобных имиджевых успехов, многолетняя опытно-промышленная эксплуатация AU-30 на аэродроме Киржач-Д за период общего налёта для всех дирижаблей, составившего несколько тысяч безаварийных лётных часов, позволила определить условия эффективного применения этих воздушных судов, выявить их реальные достоинства и недостатки.

Практические полёты AU-30 выполнялись днём и ночью (рис. 8) на высотах от земли до 2500 м, в простых и сложных метеорологических условиях с видимостью менее 1 км, при нижнем крае облачности 100-150 м, при температуре наружного воздуха у земли от −36 °C до +38°C, ветре на взлёте и посадке в 15 м/c.

Одним из ноу-хау дирижаблей, изначально спроектированных и построенных в качестве летающих лабораторий, стал многоканальный бортовой инструментальный комплекс – детище ряда российских научно-исследовательских институтов и предприятий оборонной промышленности.

Рис. 9. Демонстрация флага РФ

Дирижабли принимали активное участие в различных государственных и региональных мероприятиях, таких как аэрокосмический салон МАКС, форум «Армия», дни городов России и др. (рис. 10). При этом полёты выполнялись по правилам гражданской авиации РФ, как по трассам и местным воздушным линиям, так и в пространстве G по заявкам эксплуатанта.

Рис. 10. Участие в МАКС и полеты над г. Владимиром, 2013 г.

Рис. 10. Участие в МАКС и полёты над г. Владимиром, 2013 г.

При этом, как правило, штатный состав наземной причальной команды, обеспечивающей действия дирижабля перед первым стартом лётного дня (ночи) и после приземления для постановки на мачту, составлял шесть – восемь человек. Полёты, проводившиеся вне базовой площадки, выполнялись с посадкой на открытое, часто неподготовленное пространство размерами не менее 250 × 300 м, либо использовалась инфраструктура аэродромов различных ведомств, в том числе и недействующих. Поскольку особенность дирижаблей состоит в том, что их взлёт и посадка осуществляются преимущественно против ветра, важным элементом при выборе посадочной площадки, кроме её размеров, всегда являлось отсутствие препятствий в полосе подхода или в секторе взлёта AU-30.

Мобильные комплексы внеаэродромного обеспечения позволяли осуществлять перебазирование дирижаблей в любые точки страны, в том числе не оборудованные для приёма таких воздушных судов, соблюдая при этом все правила полётов и меры авиационной безопасности, а также обеспечивая высокую оперативность действий.

Небесный тихоход

При общении с людьми, сведущими в авиации, возникает здравый вопрос об экономической эффективности применения дирижаблей и их надёжности.

Целесообразность и практическая ценность использования дирижабельной системы, определившая затраты на её создание, состояла в необходимости производства дистанционного авиационного пространственно-технического мониторинга высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП) ОАО «ФСК ЕЭС» и других промышленных инфраструктурных объектов страны.

Инновационный метод аэромониторинга, основанный на использовании воздушных лазерных сканеров (ВЛС), требовал минимизации скорости воздушного обследования ЛЭП, характеризовался значительными энергетическими затратами, а также большим весом и габаритами аэросъёмочного оборудования. Эти и другие важные особенности съёмки высоковольтных линий абсолютно исключили возможность использования самолётов, лёгких вертолётов, автожиров и любых других существовавших авиационных платформ.

Проведённый анализ и моделирование рациональных способов решения данной задачи привели к выводу о необходимости использования незаслуженно забытых на долгие полвека тихоходных управляемых аэростатических летательных аппаратов – дирижаблей. Были определены пути разрешения указанной проблемы на основе отечественных технологий, и через несколько лет на Владимирской земле появилась уникальная воздухоплавательная база (рис. 11).

Доставка гелия и наполнение оболочки

Доставка гелия и наполнение оболочки

«Рождение» облика дирижабля

«Рождение» облика дирижабля

Рис. 11. Сборка элементов дирижабля в ангаре воздухоплавательной базы

Одним из ноу-хау дирижаблей, изначально спроектированных и построенных в качестве летающих лабораторий, стал многоканальный бортовой инструментальный комплекс (БИК) – детище ряда российских научно-исследовательских институтов и предприятий оборонки (рис. 12).

В состав БИК последовательно, по мере понимания глубины решения задачи комплексного обследования линий электропередачи и её алгоритмов, были включены воздушный лазерный сканер, система плановой аэрофотосъёмки, радиочастотный регистратор аномалий ЛЭП, длиннофокусная управляемая фотокамера с лазерным дальномером, система ИК-съёмки, ультрафиолетовый сканер, видеокамеры.

Подсистема плановой съемки

Подсистема плановой съёмки

Подсистема детальной съемки

Подсистема детальной съёмки

Рис. 12. Состав многоканального бортового программно-аппаратного комплекса AU-30, сертифицированного как средство геодезических измерений

Возможности 8-канального аэросъёмочного комплекса позволяли выполнять цифровое картографирование территории прохождения ЛЭП, осуществлять высокодетальную съёмку всех элементов линий электропередачи, выявлять и локализовать на 3D-модели основные отклонения, нарушения, отказы и аномалии, а также оперативно транслировать данные с борта дирижабля.

Рис. 13. Автор журнала «Воздушно-космическая сфера» И. А. Шеремет, член военно-промышленной комиссии при Правительстве РФ, в гондоле дирижабля AU-30 перед полетом, 2015 г.

Рис. 13. Автор журнала «Воздушно-космическая сфера» И. А. Шеремет, член военно-промышленной комиссии при Правительстве РФ, в гондоле дирижабля AU-30 перед полётом, 2015 г.

Среднестатистическая стоимость полевых работ оказалась в разы меньше аналогичных затрат, которые несли подразделения, осуществляющие аэросъёмку с использованием вертолёта Ми-8, основной в те годы авиационной технологической платформы ВЛС.

В заключение следует отметить, что, несмотря на относительно скромные тактико-технические характеристики AU-30, представленные в таблице ниже, необходимо помнить, что это мягкий гелиевый дирижабль, имеющий своё целевое назначение.

Параметры, характеристики

Величина

1

Воздушная скорость полёта (макс./крейсер.), км/ч

90/70

2

Количество членов экипажа, чел.

1 (2)

3

Пассажировместимость, чел.

9 (8)

4

Ёмкость топливного бака (Аи-95), л.

600

5

Крейсерская продолжительность полёта, час .

11…12

6

Практический потолок, м

2500

7

Двигатели М332С (175 л/c), шт.

2

8

Полезная нагрузка, кг

1400

9

Общие габариты (длина/высота/ширина), м

55/18/14

10

Газовый объём оболочки (гелий), куб. м

4500

 

Однако и в нашей стране, и за рубежом существовали дирижабли полужёсткого и жёсткого типа различной конструкции [ 3 ]. На них возлагались важные задачи авиационной транспортировки пассажиров и грузов, включая обеспечение межконтинентальных перевозок. Большую часть успехов в «противолодочной» войне США с германскими субмаринами в годы Второй мировой войны обеспечили именно дирижабли.

Рис. 14. Делегация из США – руководство Goodyear («Киржач-Д»)

Рис. 14. Делегация из США – руководство Goodyear («Киржач-Д»)

Непревзойдённые качества воздухоплавательных судов по выполнению длительных беспосадочных перелётов, их высокая грузоподъёмность, экономичность и экологичность будут востребованы новой экономикой, осуществляющей переход к цифровому укладу XXI века. Материалы, размещённые в средствах массовой информации, подтверждают возрастающий интерес к дирижаблям в современном мире [ 4 ].

Тот научно-технический задел в дирижаблестроении, который получен в России, и спустя годы остаётся непревзойдённым. Он должен быть использован отечественной авиацией, тем более что в сфере проведения поисково-спасательных работ в удалённых районах Мирового океана [ 5 ], при транспортировке крупнотоннажных негабаритных грузов или в области стратосферной связи пилотируемым и беспилотным дирижаблям и сейчас нет достойной альтернативы.

Уникальные качества воздухоплавательных судов по выполнению длительных беспосадочных перелётов, их высокая грузоподъёмность, экономичность и экологичность будут востребованы новой экономикой, осуществляющей переход к цифровому укладу XXI века.

Литература

  1. Gregory Gottlieb. Russia ascending? // AIRSHIP. The journal of the airship association. 2015. №187. Pp. 25-31.
  2. Куликов И. Н. Безопасность эксплуатации дирижаблей в контексте развития аэрокосмических технологий. Исторический аспект // Институт истории естествознания и техники имени С. И. Вавилова РАН. Труды XXVI Международной научной конференции. Москва: ИЕЕТ РАН, 2020. С. 431-434.
  3. Гомберг А. А. Небесные странники, или Что могут дирижабли // Бурение и нефть. 2018. №7. С. 78-81.
  4. Шеремет И. А. Перспективы воздухоплавательного флота в России // Воздушно-космическая сфера. 2017. №5 (90). С. 100-103.
  5. Куликов И. Н. К вопросу оценки эффективности применения дирижабельных систем как средства спасания космических экипажей // Пилотируемые полёты в космос. 2020. №4 (37). С. 115-132.

 

REFERENCES

  1. G. Gottlieb. Russia ascending? AIRSHIP. The journal of the airship association, 2015, no. 187, pp. 25-31.
  2. Kulikov I. N. Bezopasnost' ekspluatatsii dirizhabley v kontekste razvitiya aerokosmicheskikh tekhnologiy. Istoricheskiy aspect. Institut istorii estestvoznaniya i tekhniki imeni S.I. Vavilova RAN, Trudy XXVI Mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii, Moscow, IEET RAN, 2020, pp. 431-434.
  3.  Gomberg A. A. Nebesnye stranniki, ili Chto mogut dirizhabli. Burenie i neft', 2018, no. 7, pp. 78-81.
  4. Sheremet I. A. Perspektivy vozdukhoplavatel'nogo flota v Rossii. Vozdushno-kosmicheskaya sfera, 2017, no. 5 (90), pp. 100-103.
  5. Kulikov I. N. K voprosu otsenki effektivnosti primeneniya dirizhabel'nykh sistem kak sredstva spasaniya kosmicheskikh ekipazhey. Pilotiruemye polety v kosmos, 2020, no. 4 (37), pp. 115-132.

© Куликов И. Н., 2021

История статьи:

Поступила в редакцию: 01.05.2021

Принята к публикации: 22.05.2021

Модератор: Плетнер К. В.

Конфликт интересов: отсутствует

Для цитирования: Куликов И. Н. Дирижабль – значит управляемый // Воздушно-космическая сфера. 2021. №2. С. 66-75.

ранее опубликовано

все статьи и новости