Летающий дом

Указом президента 2022-2031 годы объявлены Десятилетием науки и технологий. Корреспондент «Навигатора» встретился с уфимским инженером, работающим над созданием дирижабля.

Владимир Бекасов родился в Уфе в 1992 году. В 2015-м получил диплом магистра физики СПбГУ. С 2014-го по 2017-й читал выездные лекции по теме «Компьютерное моделирование плазмы» для студентов КНР в Харбинском политехническом институте в составе научной группы СПбГУ. Затем три года работал инженером-исследователем на университетской кафедре оптики. С 2018-го руководит стартап-проектом SkyRepublic. С 2021-го – старший преподаватель УГАТУ.

– Первый дирижабль взлетел в 1900 году. И вот «однажды, 120 лет спустя» в Уфе создан новый. Для чего? В чём его отличие от аппарата столетней давности?

– Воздухоплавание появилось задолго до ХХ века – вспомним хотя бы братьев Монгольфье, их шар взлетел в небо в 1783 году. Дирижабль – управляемый аэростат. И с точки зрения физических основ к сегодняшнему дню практически ничего не изменилось. Есть архимедова сила, выталкивающая аппарат на поверхность – за счёт того, что он заполнен газом, который легче воздуха. Что принципиально нового? Повысился уровень технической оснащённости – в целом на планете. Первые дирижабли имели деревянный каркас, обшитый в некоторых случаях кожей или материалом, взятым с внутренней поверхности желудков коров, под названием бодрюш, у него очень низкая пропускаемость водорода и гелия. Парусина и прорезиненная ткань появились позже. В эксплуатации много сложностей: вытекал гелий, в дизельных моторах был выхлоп с искрами… Дирижабли выглядели абсурдно огромными летательными аппаратами с тысячами кубометров горючего газа. Печален итог полёта «Гинденбурга»: на дирижабле размером с «Титаник» из 200 пассажиров погибли 80.

А сейчас в нашем распоряжении новейшие материалы – к примеру, тончайший термополиуретан, почти не пропускающий ни гелий, ни водород, а также композитные материалы: карбон, углепластик. Сегодня за положением аппарата в пространстве следят компьютеры. Ещё один важный признак прогресса – использование солнечной энергии, дармовой по сути. Поэтому поверхность нашего дирижабля покрыта солнечными панелями.

Лет восемь назад возникла идея мобильного дома. В чём прелесть дирижабля? Чтобы летать, ему не нужно тратить энергию. Она тратится, чтобы перемещаться по заданному курсу, маневрировать: вправо-влево, вперед-назад и так далее. К примеру, самолёт на поддержание высоты полёта тратит 40% энергии топлива, вертолёт – ещё больше. Дирижабль – ничего. Кроме того, аэростат точно не упадёт, даже если энергии будет мало: он просто станет менее манёвренным.

В ходе расчётов мы с командой поняли, что у нас может получиться ценный экземпляр, потому что занимает условную нишу между очень маленькими квадрокоптерами с крайне небольшим временем полёта и обычной большой авиацией. Наш аппарат может находиться на высоте неделю – пока не начнёт выветриваться газ из приёмника. Оболочку полностью герметичную создать пока не удаётся. Гелия требуется 60 кубометров. За неделю теряется 15%, требуется дозаправка. При этом аэростату не нужны ни взлётно-посадочная полоса, ни экипаж. Грузоподъёмность – до 15 кг.

– Возможно ли в перспективе поднять человека?

– Возникает множество сложностей с различными согласованиями пассажирских перевозок. Наш аппарат 7,5 метров в длину и 5 метров в ширину. Объём газа – 60 кубометров. Выталкивающая сила, действующая на аппарат – примерно 600 ньютонов. При увеличении габаритов в два раза грузоподъёмность увеличится в восемь раз! Вес оболочки вырастет в 4 раза. Таким образом, чтобы возить людей, дирижабль должен быть в длину 15-30 метров. Но это будет уже многотонный аппарат.

– Вышеупомянутые суперматериалы вряд ли купишь в магазине. Как выходили из ситуации?

– Да уж, это была эпопея… Гелий мы закупали в Уфе у торговцев воздушными шариками, взяли сразу 11 баллонов. А 30 килограммов ткани заказывал в Китае. Посылка шла очень долго, в итоге материал не подошёл, пришлось шить оболочку из южнокорейской ткани. Эту работу на аппарате ультразвуковой сварки выполнил Александр Бекишев из Подмосковья, классик воздухоплавания.

– Испытания заканчиваются. Что осталось сделать?

– Мне просто нужен свободный месяц, чтобы собрать дирижабль полностью и устроить чистовой репетиционный полёт. Нужно перестать брать другие заказы. Деньги, необходимые на создание дирижабля, я уже заработал. Проект на финишной стадии – и находится там уже год. Все комплектующие мы добыли. А что-то даже пришлось чинить после падений.

– Какова цена вопроса? Предположим, кто-то рискнёт повторить ваш маленький подвиг...

– Наш проект примерно оцениваю в полтора миллиона рублей – это цена не пафосной легковушки. Но это без компенсации трудо-человеческих затрат в полном объёме. А ещё сложно включить в стоимость проекта цену ошибок и рисков. Самое худшее, что может случиться – повреждение оболочки ураганом. И мы заложили в бюджет стоимость новой оболочки. Самое удивительное, что после этого ураган действительно случился, и он порвал всё что можно!

Грантовые деньги привлечь не удалось, но я к этому особо и не стремился. Инвесторов тоже в Уфе немного. Очевидно, что при должном финансировании наш проект завершился бы быстрее и успешнее. Но у каждого свой путь.

– Уфимский дирижабль будет способен развивать скорость до 100 км/ч. Можно ли перемещаться быстрее?

– Вообще да: «Гинденбург» летал по ветру до двухсот. Скорость зависит от типа оболочки и корпуса. У нас она мягкая, держит форму за счёт избыточного давления воздуха – как лодка. Чтобы летать быстрее, нужно усилить носовую часть. Иначе встречный ветер будет проминать оболочку, изменится аэродинамика. На мой взгляд, нет необходимости делать дирижабль сверхскоростным. Главное – лететь долго, а не быстро. Конкурировать с самолётами не будем!

– Как родилась идея постройки дирижабля и в чём его предназначение?

– Идея нашего дирижабля – приземлённая, не сочтите за шутку. Цель проекта – апробирование концепции автономного летательного аппарата. Основная задача – мониторинг окружающей среды: это может быть информация о лесных пожарах, морских тайфунах, поисковые задачи и так далее. Доставка пиццы в небоскрёб или видеосъёмка под мостом – не наши игры. На дирижабль могут быть установлены видеокамеры, тепловизоры, датчики газа, угольной пыли, дозиметры и другие приборы. Кроме того, в малонаселённых местах зависнувший аппарат с ретранслятором может обеспечить сотовую связь и интернет.

А мечта – создать летающий дом. Мои родные и близкие любят путешествовать. Помните мультик «Летучий корабль»? Мне он тоже нравится. Скоро яхты и автофургончики превратятся в прошлый век. На дирижабле ты и дома, и всё время в пути. Мне эта идея до сих пор кажется привлекательной.

Юрий ТАТАРЕНКО

Фото из личного архива В. Бекасова