По сути, аэростаты и дирижабли — это воздушные «пузыри», которые «плавают», а не летают.
— Эти летательные аппараты легче воздуха, их оболочка наполнена легким газом, который, согласно закону Архимеда, стремится вверх, — объясняет Сергей Бендин. — Такой вот дар природы, бесплатный ресурс. Если к аэростат оснастить силовой установкой —двигателем, то он становится дирижаблем. И может управляемо двигаться и по горизонтали, и по вертикали. Причем, вверх он поднимается совершенно бесплатно – за счет выталкивающей силы.
Эксперт напоминает, что в 1931 году подмосковный поселок Долгопрудный стал городом благодаря госпредприятию «Дирижаблестрой». А в 1956 году здесь было сформировано ОКБ-424. Это было связано с тем, что американцы прогнали над Советским Союзом на высотах до 35 километров по известным воздушным течениям целую армаду автоматических аэростатов-фоторазведчиков. В сутки зачастую запускалось до 20 таких аппаратов
До начала 1956 года из Норвегии, Шотландии, ФРГ и Турции в сторону СССР было запущено более 500 аэростатов. Они смогли отснять значительную часть нашей территории. Несколько аэростатов из-за неисправности спустились, их подобрали, сняли с них оборудование, посмотрели отснятый материал и были шокированы. На них четко можно было различить даже бортовые номера самолетов, стоящих на аэродромах.
— Мы включились в гонку. Вышло специальное постановление, в Долгопрудном было создано секретное конструкторское бюро ОКБ-424 в подчинении Минавиапрома СССР, и там стали выпускать высотные аэростаты-разведчики. Но не только их.
Был также построен пилотируемый стратостат «Волга», который проходил по документам как «изделие СС». С помощью него 1 ноября 1962-го в натурных условиях было решено испытать скафандры, которые разрабатывались для космонавтов.
Парашютист-испытатель майор Евгений Андреев с высоты 25 458 метров нормально отделился и полетел на землю. А полковник Петр Долгов ударился затылком о кромку люка. В шлеме скафандра, который был полностью сделан из оргстекла, было пробито трехмиллиметровое отверстие. Произошла разгерметизация (давление на 25-километровой высоте более чем в 40 раз ниже земного, кровь, по сути, вскипает). Долгов приземлился уже мертвым. После этого трагического случая шлемы скафандров стали делать из металла с обзором только спереди.
А в ОКБ-424 потом были разработаны различные типы аэростатов-ретрансляторов, боевые аэростаты разного назначения, которые выпускались большими сериями. Требования были жесткими: весь процесс старта аэростата, включая развертывание техники на «точке» и монтаж оборудования, должен был укладываться в 12 минут.
В Долгопрудном производились аэростатные системы, которые поднимали радиолокационные станции (РЛС) и системы радиоэлектронной борьбы (РЭБ).
В распоряжении ВВС Министерства обороны были серийные привязные аэростатные комплексы с объемом оболочки от 80 до 12000 кубических метров, и многие из этих проектных конструкций имели немного смешные названия: «Угорь», «Реалия», «Выпь-М», «Межбровье», «Пропеллер», «Телескоп». Это были огромные комплексы высотой с 20-этажный дом.
Большинство этих комплексов базировалось на автомобильном шасси, а потому, эти аппараты могли оперативно быть развернуты в полевых условиях. И с высот от 200 метров до четырех километров вести загоризонтное наблюдение за пространством или подавлять неприятельские радиоканалы на разных частотах.
Немногие знают, что в составе Минобороны РФ есть воздухоплавательная часть, которая располагается в городе Вольске. Это место в Саратовской области было выбрано не случайно. Город находится на 52-м градусе широты, именно эта линия пересекала территорию Советского Союза по ее самой широкой части.
К слову, специалисты этой войсковой части с предоставили и обслуживали привязной аэростат для ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС. На борту такого аппарата в ночное время зажигались мощные 40-киловаттные лампы, что позволяло освещать пространство над четвертым энергоблоком, когда там с помощью специального крана при помощи телеуправления, сооружали саркофаг.
Спасатели прозвали этот аэростат «Люстрой». А еще в Афганистане привязные аэростаты обеспечивали боевые действия авиации и наблюдение за территориями с потенциальными угрозами.
— В этой воздухоплавательной части проходили испытания, в том числе и высотных аэростатов, — говорит наш собеседник. — Это были шары из специального полиэтилена с объемом в миллион кубических метров. Такие высотные лаборатории запускались в стратосферу со специальной полезной нагрузкой.
Испытания проводились в штатном порядке – раз за разом. Но потом, по каким-то причинам, в высоких кабинетах решено было все это свернуть. Дескать, вот нам аэростаты и дирижабли уже и не нужны вовсе, ведь вот же, есть авиация, мощные системы обнаружения, да и разведка у нас работает по-другому.
Я не согласен с такой постановкой вопроса, с тем, что нам это не нужно. В войсках аэростаты и дирижабли очень сейчас нужны. И в гражданском секторе они необходимы.
Например, тот же транспортный дирижабль, если бы он сейчас выпускался серийно, то воздушно-транспортные задачи обходились стране на порядок дешевле, рентабельность воздухоплавательного перевозчика была бы значительно выше, чем самолета. Если у самолета тонна-километр стоит доллар, то у дирижабля — максимум 10 центов.
«Для ПВО они радиопрозрачны»
По мнению эксперта, у боевого воздухоплавания большие перспективы. Например, в Сирии аэростатные системы применяли для обеспечения радиолокационного дозора нашей авиабазы в Хмеймиме. Во время приезда туда президента России Владимира Путина камеры многих телеканалов заметили высоко в небе этот аэростат наблюдения. Ныне в зоне проведения спецоперации аэростаты и дирижабли могли бы обеспечивать раздачу локального интернета для закрытого общения, для поддержки связи с подразделениями, для обмена данными между командными пунктами и блокпостами или разведгруппами.
— Локальные, закрытые каналы телекоммуникаций там очень нужны, — утверждает Сергей Бендин. — Все это могут обеспечить воздухоплавательные комплексы. С одной стороны, это могут быть привязные аэростаты, которые не должны быть в зоне поражения, а стоять где-то за 10-20 километров от линии фронта. Это сделать несложно. И они будут не только обеспечивать каналы оперативной связи, но и контролировать все загоризонтное воздушное пространство, выявлять приближающиеся цели в воздушном пространстве или маневрирующие танки.
На пилотируемых или беспилотных дирижаблях, которые также будут вне прямой видимости врага, можно было бы размещать мощные системы РЭБ, которые обеспечат подавление радиоэлектронных средств связи и каналов передачи данных противника. Например, такой беспилотный РЭБ-дирижабль, зависнув в небе, мог бы обеспечить нашим военным защиту от дронов противника.
«Чаще всего беспилотный квадрокоптер-наблюдатель или дрон-камикадзе управляется через канал связи оператором. Значит, этот канал нужно подавить, создать в нем разрушительный уровень радиопомех. Или даже с помощью специального бортового оборудования дирижабля обеспечить перехват его управление. Дирижабль — аппарат весьма мобильный, так что его можно перегнать в нужную зону. Дирижабль с РЛС на борту сможет на театре военных действий сыграть роль мобильного ретранслятора, обеспечивая покрытием сигнала площадь в десятки квадратных километров», — продолжает специалист.
Эксперт говорит, что уже достаточно наслушался мнений критиков, которые твердят, что аэростат или дирижабль в зоне спецоперации подобьют, изрешетят пулями.
— Не подобьют. Размерность аэростатов или дирижаблей может быть и 5 метров, 20 метров и даже намного больше — все зависит от целевого назначения проекта. Сегодня, например, ведутся проекты дирижаблей с оболочкой длиной более 200 метров, это, как два футбольных поля. Даже если прострелить насквозь оболочку даже средней по размерам аэростатной системы, то она будут долго-долго опускаться, парашютируя большой площадью оболочки.
Но, чтобы сделать прицельный выстрел, эти воздухоплавательные комплексы еще нужно обнаружить. Для стоящих на вооружении стандартных средств ПВО такие аппараты в основном радиопрозрачны, но только если на них не навешена масса металлоконструкций, заметных для радаров маркеров.
Вторую жизнь аэростаты и дирижабли получили с появлением новых, современных материалов, а также сенсорных и телекоммуникационных технологий. Но насколько это повлияло на саму конструкцию воздухоплавательной техники?
— Инженерные решения в области проектирования и постройки воздухоплавательной техники опираются на передовые научные изыскания. В любом случае любой аэростат – привязной, свободный или управляемый, то есть дирижабль, — это высокотехнологичное изделие, — объясняет Сергей. — Основа оболочки — это кевлар, или подобный по свойствам материал, на который накатываются определенные слои полимеров. Может быть до восьми таких специализированных по назначению слоев, в зависимости от того, где и как этот летательный аппарат будет использоваться.
У нас любят вспоминать, как дирижабли взрывались и сгорали в огне. Теперь они взрыво- и пожаробезопасны. В них закачивается инертный газ гелий, добыча которого с развитием технологий стала заметно дешевле. Химики научились получать ингибированный водород, исключив, таким образом, его взрывоопасность. Такие исследовательские работы ученые проводили в Черноголовке.
По мнению Сергея Бендина, сейчас все внимание нужно обратить на освоение стратосферы.
— Считается, что 30 километров над территорией любой страны являются суверенным воздушным пространством, а выше — уже как бы никому не принадлежит. Но тот, кто установит даже относительный контроль над этим высотным слоем атмосферы, получит геополитические и экономические преференции.
Если в стратосфере разместится какая-то группировка беспилотных воздухоплавательных платформ с соответствующим оборудованием на борту, то через такую стратосферную базу можно будет отслеживать ситуацию на огромных участках континентов, вести наблюдение и заниматься сбором информации. Для любой страны, и тем более для России с ее огромными пространствами, это очень важно. Очевидно, что такой вопрос надо рассматривать с позиций геополитического влияния и национальной безопасности.
Есть и второй момент, это — оптимизация современной космонавтики. Стратосферный космодром позволит упростить и удешевить запуски орбитальных спутников. Вместо трехступенчатой ракеты, имеющей огромную стоимость, потребуется менее сложный по конструкции одноступенчатый аппарат. Что и обойдется значительно дешевле, и снизится риск неудачных стартов.
В 2006 году в рамках инновационного проекта «Высотный старт» известный воздухоплаватель России Станислав Федоров на своем тепловом дирижабле «Полярный гусь» установил абсолютный мировой рекорд высоты, достигнув отметки 8180 метров. Так что аэронавтика России уже показала миру свою решительность идти в стратосферу.
Программа «Высотный старт» развивалась с прицелом на развитие космонавтики в ключе ее популяризации, что позволило бы с космодрома «подскока» отправлять в космос не только экипажи космонавтов, но и группы туристов. Да и при возврате на землю, как планировалось, со стратосферной перевалочной базы людей отправляли бы трансфером вниз на специальных аэростатах. К сожалению, эта интересная программы не получила финансирование и была закрыта.
Эксперт обращает внимание на то, что в стратосфере, на высоте от 20 километров и выше, имеются очень сильные воздушные течения.
— Эти струйные течения огибают землю наподобие океанических течений. Уже давно составлены соответствующие карты. Еще во время Второй мировой войны японцы осуществляли точечные бомбежки территории США, запуская свои аэростаты со взрывчаткой по таким течениям. Просчитывали, когда и по какой траектории они долетят, и через какое время автоматически сработает бортовая машинка сброса бомбы. Японцы использовали эти ветра в стратосфере.
Сергей Бендин считает, что стратосферные аппараты нам нужны сейчас как воздух.
— Тот же спутник, например, идет по орбите. А беспилотный стратодирижабль будет все это время стоять на высоте в заданном «периметре». Очевидно, что такая высокотехнологичная воздухоплавательная платформа потребует использования инновационных материалов и новаторских инженерных решений.
Например, они должны быть достаточно мощными, чтобы демпфировать встречные и боковые ветра, удерживая аппарат в зоне высотного стояния. И такой дирижабль-беспилотник должен быть легко управляемый дистанционным оператором. Я отслеживаю западные проекты стратосферников. У них задача — стоять в заданном квадрате, в условном пространственном кубе на 20-километровой высоте — с виртуальными гранями километр, на километр, на километр.
С такой высотной «площадки» можно будет получать стратегическую информацию через наблюдение, мониторинг окружающей среды, а также обеспечивать поддержку телекоммуникационных сервисов и передач данных. И сейчас это все активнейшем образом в ряде стран продвигается, конечно же, в основном военными. Уверен, что Россия не должна оказаться в этой необъявленной гонке высокотехнологичных дирижабельных проектов в хвосте.
«Могут стать «перепрыгивающим мостом»
Проектная гонка по развитию проектов стратосферных дирижаблей наблюдается во Франции, Германии, США, Китае. Особенно в этом плане преуспели французы. Взять хотя бы их стратосферный аппарат StratoBus, который, как следует из доступной информации, вобрал в себя лучшие наработки и технологии беспилотных летательных аппаратов, дирижаблей и искусственных спутников, а также достижений в области кибернетики и искусственного интеллекта. Его корпус планируется изготовить из тонкого плетеного углеволокна, и сам аппарат будет представлять собой большую солнечную батарею. Эти аппараты собираются использовать для наблюдения за государственными границами, водным бассейном.
— Что немаловажно, эти аппараты в беспилотном режиме позволяют достаточно дешево раздавать интернет, телекоммуникации. Надо заметить, что Китай в этом плане уже значительно продвинулся. В КНР активно развивают широкую программу покорения стратосферы, ряд запусков прототипов позволяет вплотную подойти к постройке серийных стратодирижаблей.
— Россия молчит. Потом спохватимся и начнем догонять, как было с беспилотниками. Во Франции, например, проект больших дирижаблей Flying Whales («Летающие киты») финансирует специально созданный фонд. У них тема дирижаблей активнейшим образом расширяется. У нас страна большая, и, по моему глубокому убеждению, нам нужно строить аэростаты и дирижабли только в рамках госпрограммы. Нам нужно повторить опыт, который был в СССР в 30-е годы. Создать «Дирежаблестрой 2.0».
Сергей Бендин считает: для России очень важно наладить воздушный трафик транспортных дирижаблей с большой полезной нагрузкой – в десятки и сотни тонн за рейс.
— Не маленькие дирижабли на 10-14 человек, как, например, у серийно выпускаемого дирижабля «Zeppelin», а настоящие воздушные грузовики. Тем более, что вопрос воздушных грузовых перевозок стоит у нас в стране очень остро.
Дирижабль должен тащить груз, который не поместится в самолете, который не поднимет вертолет. И доставить груз туда, где самолет не сядет, а вертолет не долетит. У дирижаблей есть своя ниша. Например, они могут доставлять грузы в какую-то точку в тайге, где прокладка дороги затруднена, а также в северные поселки, на буровые вышки в океане. То есть, стать таким вот «перепрыгивающим мостом». Тем более, что 70% территории в России не имеют дорожной транспортной инфраструктуры. Здорово просела авиация, не хватает самолетов, средств на обслуживание аэродромов, взлетно-посадочных полос.
Эксперт упоминает еще об одной интересной идее, которая ему нравится.
— Это касается разгрузки кораблей на рейде. Стоянка в порту, портовый сервис — очень дорогое удовольствие. Там есть свое расписание, когда можно встать у причала. А ведь дирижабль может прилетать к кораблю, стоящему в океане на рейде. Забирать у него прямо с борта те же контейнеры, емкости со сжиженным природным газом (СПГ), перегружать к себе на борт, и приносить прямиком адресату, минуя в рамках логистики склады и перевалочные базы.
Большинство дирижаблей, по мнению эксперта, должны работать в беспилотном режиме. Это императив времени.
— Беспилотники проще сертифицируются, дешевле обходятся. Это еще и подстегнет нашу цифровую индустрию, даст импульс для совершенствования бортовой электроники, систем управления полетом, жизнеобеспечения и так далее. Пока что речь идет, конечно, о разработках дирижаблей с человеком на борту, но при этом предусматривается также и возможность дистанционного пилотирования. Это тренд инновационного дирижаблестроения. И в России тоже.
Пилоты вертолетов могут спокойно освоить управление современного дирижабля в течение месяца-двух. По крайне мере, разработчики воздухоплавательной техники ориентируются в своих проектах на существующий уровень знаний летных кадров. Тем более, аэростатический принцип полета дает значительное упрощение и с точки зрения безопасности, и с точки зрения управляемости.
Учитывая события, происходящие на Украине и в мире, можно напомнить, что дирижабли можно применять для разминирования.
— Этим, например, занималась в 2000-х годах в Югославии миссия ООН в рамках программы Mineseeker («Миноискатель»). Дирижабль летел на предельно малой высоте, к нему была подвешена высокоточная аппаратура, которая «видела» под листовой заложенные металлические и пластиковые мины. По сравнению с самолетом и вертолетом, у дирижабля был малый почасовой расход горючего, он мог работать длительное время, до нескольких суток.
У него практически отсутствовала вибрация. Дирижабль мог взлетать и садиться на необорудованные площадки. Этот метод позволил сэкономить немалые средства, которые были выделены на разминирование, а главное — сохранить человеческие жизни.
Дирижабли, несомненно, будут применяться для зондирования поверхности земли, ее недр и атмосферы. А у военных — свой интерес к дирижаблям. Будущее, как считает Сергей Бендин, за многофункциональными аэроплатформами.
— Это будут дирижабли нового поколения, этакие мобильные аэробазы для боевых дронов и беспилотников. Одну из таких дирижабельных аэробаз на основе термобалластируемого линзообразного дирижабля семейства «Аэросмена» разрабатывают наши инженеры.
Дирижабль, выдвигаясь в нужную зону, сможет с борта в нужной последовательности и, в соответствии с получаемыми полетными заданиями, запускать с борта по определенному курсу целые эскадрильи беспилотников с целевой полезной нагрузкой. Выполнив задачу на расстоянии «последней мили», на удалении десятков километров, уцелевшие аппараты смогут возвращаться на борт такой аэромобильной базы, на дрононосец, чтобы обновить боезапас или взять иную полезную нагрузку для выполнения новых полетных заданий.