Вчера на vc вышел пост о грузовом дирижабле, разработку которого спонсировал Сергей Брин. Мне стало интересно и я провел мини-исследование на эту тему, результатами которого делюсь в этой статье.
Для начала, давайте обсудим, какие плюсы и минусы, с коммерческой точки зрения, могут быть у таких машин:
Плюсы
Топливная эффективность
Дирижабли потребляют очень мало топлива в сравнении с другими летательными аппаратами с движителями. Например, дирижабль Spirit of America, потребляет 10 галлонов (37.85 л) топлива на 1 час полета. Об этом в интервью Daily News сообщил механик, который его обслуживает.
Много это или мало? - Мало.
Самолет Cessna 172 на взлетном режиме потребляет 11-12 галлонов/час (41.6 - 45.4 л/час), а в крейсерском - 7-9 галлонов (26.5 - 34 л/час) .
Чтобы вы понимали, что такое Cessna 172, вот она:
Гибкость
Дирижабль может сесть в поле и взлететь с него же. Он не требует какой-то сложной и дорогой инфраструктуры для работы.
Кстати, это один из рекламных аргументов, которые используют разработчики этих самых грузовых дирижаблей. Они красиво рассказывают о доставке тяжелых грузов в труднодоступные места.
Безопасность
В отличие от Гинденбурга, современные дирижабли наполнены гелием, а не водородом, поэтому проводить параллели между катастрофой Гинденбурга и современными дирижаблями, не совсем уместно.
Грузоподъемность
Перевозить дирижабль может весьма серьезные грузы. В том же посте о дирижабле LTA, речь идет о грузоподъемности от 28т до 200т для разных дирижаблей.
Для сравнения:
- Ил-476 может перевезти в себе 47т полезной нагрузки.
- Ан-124 может взять 120т.
При этом, расстояния дирижабля не будут превосходить таковые у самолета. Цитирую:
По словам гендиректора LTA Алана Уэстона, дирижабль грузоподъемностью 28 т сможет пролететь не менее 2000 морских миль за раз (около 3700 км). Компания собирается построить вторую модель длиной 185 м, которая сможет преодолевать большие расстояния и перевозить до 200 тонн груза. Это почти в десять раз больше, чем у Boeing 737, оценило издание.
*Кстати, Алан Уэстон лукавит, когда говорит, что большой дирижабль перевозит в 10 раз больше груза, чем Boeing 737 потому, что такое сравнение некорректно.
Огромный дирижабль под 200т корректнее всего сравнивать с Ан-124, C-5 Galaxy, Airbus Beluga или Boeing 747 DreamLifter, но никак не с маленьким 737.
DreamLifter может увезти 113,4 т груза, но это уже не такая привлекательная разница, когда тебе надо оправдать проект :D
Минусы
Хреновая аэродинамика
Фактически, у дирижаблей аэродинамика булыжника, а значит, его борьба с ветром будет отличаться от таковой у самолетов, например.
Вот эти утверждения от некоторых ребят, что он легкий и может маневрировать без потери скорости - влажные фантазии просто потому, что его площадь огромна и ветер постоянно будет его сносить также, как сносит самолеты.
Если вы никогда не видели как происходит взлет/посадка самолета при сильном боковом ветре, то вот, наслаждайтесь :)
Замечу, что площадь, на которую воздействует ветер в случае с самолетом, гораздо меньше таковой у дирижабля и двигатели самолета гораздо мощнее.
Теперь представьте, что огромный дирижабль с грузом прилетел в отдаленный горный район, где довольно тесно и ветер сильный. Произвести его разгрузку в таких условиях, будет тем еще квестом.
Скорость
Дирижабли очень медленные. Прогнозируемая скорость коммерческих дирижаблей колеблется между 75 и 115 миль/час (120 - 185 км/ч), но такие показатели больше похожи на рекламные потому, что как мы уже выяснили, физику никто не отменял и как минимум ветер зарешает.
На деле, легкий Spirit of America может максимум разогнаться до 50 миль/час (80 км/ч), при крейсерской скорости в 30 миль/час (48 км/ч).
В рекламных проспектах написать можно что угодно. Тестово, поезд TGV тоже разгонялся до 574.8 км/ч, но ему создали идеальные для этого условия и там мчался далеко не полный стандартный состав. В реальной жизни, TGV на таких скоростях не гоняет даже близко.
Здесь примерно то же самое.
Большая площадь
Опять вернусь к размерам дирижабля, но дело не в аэродинамике, а именно в большой площади.
Корпус удерживает внутри гелий и поверхность надо будет постоянно проверять на микро-трещины, на признаки износа отдельных участков и т.д. и т.п. потому, что в отличие от самолета, разгерметизация в воздухе будет иметь совсем другие последствия, как и шансы на спасение.
Одной из причин, по которой полеты Шаттлов стоили так дорого и от них, в результате, отказались, были постоянные тщательные проверки на дефекты покрытия потому, что катастрофу Колумбии никто повторять не хотел.
Какие проекты есть?
- LTA, о котором говорили на vc.
Грузоподъемность: Нет объективных данных
Дальность: Нет объективных данных
Крейсерская скорость: Нет объективных данных
*Что интересно, в статье на vc его характеристики очень сильно завышены. Достаточно просто сравнить его с другими проектами чисто визуально, по габаритам. На деле, грузоподъемность в разы ниже, как и дальность, как и скорость. На официальном сайте спецификаций вообще никаких нет, как нет и любой другой конкретики.
У них в линейке 2 машины, но это проекты. Прототип сильно меньше и далек от них.
Параметры маленького дирижабля:
Грузоподъемность: 66 т
Дальность: 3,100 миль (5,000 км)
Крейсерская скорость: 120 миль/час (193 км/ч)
Параметры большого дирижабля:
Грузоподъемность: 250 т
Дальность: 6,200 миль (10,000 км)
Крейсерская скорость: 120 миль/час (193 км/ч)
Здесь тоже 2 машины и вот их параметры:
Грузоподъемность: 10 т
Дальность полета: 4,000 морских миль (7,408 км)
Крейсерская скорость: 130 км/ч
Грузоподъемность: 50 т
Дальность полета: 2,200 км
Крейсерская скорость: 195 км/ч
- Hybrid Enterprises
Это проект Lockheed Martin.
Грузоподъемность: 21 т
Дальность: 1,400 морских миль (2,593 км)
Крейсерская скорость: 60 узлов (111 км/ч)
*Интересно, что сайт указанный в проспекте не работает, а с официального сайта Lockheed Martin инфа о проекте удалена. Осталась только статья на вики, где в том числе говорят о заказе на дирижабли и о переносе сроков первого на 2 года уже после заказа. Учитывая тот факт, что дальше информация просто отсутствует, видимо есть и серьезные технические сложности.
Израильский стартап. Все их машины летают на 4000 км со скоростью 120 км/ч, но, в зависимости от размера, берут 18, 60 или 165 т.
В чем же проблема с их коммерциализацией?
Изначально, тему возродили под запрос военных США - программу Long Endurance Multi-intelligence Vehicle (LEMV), которую свернули в 2013 году, оставив ребят с наработками, которые они, позже, попытались пристроить в частный сектор.
Вот, что в 2013 сказали американские вояки о прекращении проекта:
“The Long Endurance Multi-Intelligence Vehicle (LEMV), a hybrid air vehicle, is a technology demonstration project administered by the U.S. Army Space and Missile Defense Command. This project was initially designed to support operational needs in Afghanistan in Spring 2012; it will not provide a capability in the timeframe required. Due to technical and performance challenges, and the limitations imposed by constrained resources, the Army has determined to discontinue the LEMV development effort."
Из чего можно сделать вывод, что хоть на бумаге и с позиции обывателя все выглядит просто и классно, на деле, это не совсем так, а если быть честным с собой, то совсем не так.
С 2013 года прошло 10 лет, но построить реально рабочую машину с заявленными характеристиками, никто так и не смог, хотя в разработке участвуют серьезные аэро-космические компании с большим опытом и ресурсами.
Рынок тоже может быть не готов к таким машинам потому, что на перевозку такого объема грузов с такой скоростью на такие расстояния просто может не быть достаточного спроса.
Ан-124 и C-5 Galaxy - серьезные машины, которые могут быстро доставить крупные грузы на большие расстояния, но их давно не строят, а те, что есть, постепенно вырабатывают свой ресурс и отправляются на покой, хотя Ан-124 участвует в коммерческих перевозках в составе АК Волга-Днепр и Antonov Airlines.
Я не знаю цифр Волги-Днепр, но что-то мне подсказывает, что текущего парка Русланов им вполне достаточно, чтобы удовлетворять мировой спрос на подобные перевозки т.к. кроме них и Антонова, такие услуги больше никто предложить не может. В противном случае, был бы запрос со стороны компаний и какие нибудь Lockheed Martin построили бы им новые C-5 Galaxy, но нет )
Мое мнение заключается в том, что проекты дирижаблей - денежный пылесос под зеленую повестку, который вот вот решит глобальную проблему с выбросами, но пока её не решил, поэтому дайте больше денег на разработку и мы еще 10 лет этим будем заниматься в вяло-текущем режиме, параллельно рассказывая в каком светлом будущем мы окажемся.
Если бы все действительно было так круто, то коммерческие перевозчики уже давно влили бы туда денег и активно дирижабли эксплуатировали потому, что основная задача таких компаний - извлечение максимальной прибыли на единицу затраченных ресурсов. Они отлично умеют считать деньги и если не заказали, значит с математикой там не все так хорошо.
Чтобы вы поняли, дирижабле-строители хотят где-то 50 - 250 млн. долларов на разработку уже коммерческой серийной машины. Давайте сравним эту сумму со стоимостью разработки Boeing 787 Dreamliner, например. Дримлайнер обошелся в 32 миллиарда долларов и эти деньги потратили потому, что на этом можно заработать, а 250 миллионов на дирижабли зажали потому, что, видимо заработать нельзя.
Капитализм :)
Пользуясь случаем, предлагаю подписаться на меня здесь. Время от времени я провожу такие исследования на тему техномагии. Например, на днях я рассказывал, зачем у A320 бывают сдвоенные тележки шасси, а еще раньше мы выяснили, на сколько сильно разогреваются реактивные двигатели.
Кроме постов, я еще пишу в ТГ канал, но там я публикую короткие заметки, которых недостаточно для полноценной статьи как здесь.
Например, вчера выяснилось, что самолет Ryanair взлетает, в среднем, каждые 28 секунд и на каждый борт приходиться, в среднем, 5.45 рейса в сутки )
Было интересно, спасибо 🙂
Единственное, у вас там ссылка битая в начале, где речь о потреблении топлива цесной 🙂
Спасибо, заменил ссылку ) Видимо проблема была из-за сайта Quora, который закрыл доступ из России )
Читал не помню где-то, что до сих пор не реализована идея обратить парусность дирижабля из недостатка в плюс.
Как морские суда используют паруса для движения, в том числе, против ветра, галсами.
Буду рад комментарию.
Интересно ) я о таком не слышал и на выходных погуглю, спасибо.
Навскидку, у паруса есть свои серьезные минусы - летать придется ниже облаков и подвергаться всем возможным приколам погоды по маршруту следования. В некоторых проспектах проектов, о которых я написал, высота довольно серьезная и ставку они делают в том числе на полет "над погодой".
Еще я не совсем понимаю, что они будут делать, если ветер начнет уводить дирижабль в сторону. С кораблем все +/- понятно т.к. вода - довольно плотная субстанция + инерция корабля. Так просто не сдуть, как в случая с дирижаблем.
Надо изучать, в общем )
Как понимаю я - потому и называют одинаково "суда" воздушные и водные, что система движения и поддержки сходная (и те и другие тяжелее среды обитания)))
Просто воздух менее плотен в 770 раз.
Наверное, инженеры должны поменять и форму корпуса, и способ управления "парусами" для конструкции дирижабля.
Полагаю, "летать придется ниже облаков" - ошибочное соображение.
На некоторых широтах вблизи экватора есть устойчивые (сезонные) ламинарные однонаправленные течения (муссоны, пассаты), на которые можно ориентироваться в построении такой системы перевозки грузов.
Её скорость может быть средней между авиа и морской.
Но пока да, фантазийно)))
Гы, вы физику процесса представляете? парусное судно это два крыла, одно парус, другое киль. устройство движется по границе двух сред.
Вы правы, а я погорячился(((
Но пассаты с муссонами вполне могут быть полезны.
не расстраивайтесь, буйная фантазия всегда лучше ее отсутствия )) ветра всегда полезны, но дирижабль имеет очень низкую топливную эффективность, Над Мюнхеном сейчас катаю туристов $460 за 45 минут. На эти деньги можно два раза слетать в Барселону и обратно на самолете. Дирижабли это очень медленно и очень дорого
Полагаю, при росте размера КПД будет выше?
У меня дочь в Мюнхене, напишите в ЛС координаты, глядишь, с мужем слетают)))
Грузовые дирижабли? Это что, новый вид фантастики?
Не-а ) Их разрабатывали сначала под американских вояк, а когда в 2013 программу свернули, начали пробовать продать эту идею коммерции )
Кто-то думал, что дирижабли станут популярными?
Видимо, раз деньги на прототипы выделили и даже что-то построили ) В соседнем посте Сергей Брин один такой стартап профинансировал, а его глупцом не назовешь ))
Мне было бы интересно полетать на Дирижабле
"где довольно тесно и ветер сильный. Произвести его разгрузку в таких условиях, будет тем еще квестом."
А точнее невозможно
Давайте про минусы. Минусы для каких задач? Перевозить быстро пассажиров да, но возить задешево грузы в труднодоступные места нет. Парусность? Хорошо, как летают планеристы и воздушные шары? Смена эшелона и вот ветер дует в другую сторону.
Микротрещины. Возим с собой дополнительный гелий, делим камерами, используем новые материалы. Сдулся? Это небыстрый процесс, нашел площадку и там приземлился.
Думаю дирижабли сильно недооценены, есть тысячи вариантов применения. Плюс любителям зеленой повесточки понравится.
Думаю дирижабли можно будет использовать в малонаселенных районах для какой-то автономной работы: перевозить уголь или другую руду с шахт на завод, лес возить, тушить пожары. Причем мне это видится как десятки небольших дирижаблей с автономным управлением. И тут как раз очень хорошо что они медленные, позволит избежать непредвиденных столкновений. Ведь это разные вещи когда на тебя мчится самолет потерявший управление и когда медленно плывет по небу дирижабль.