Super Hybrid Airships
© Airship-GP 2011 – 2017
Safely vertical take off and landing in any crosswind conditions. Safely vertical take off and landing in any crosswind conditions. Safely vertical take off and landing in any crosswind conditions.
AIRSHIP-GP project
That gives access to a large new unoccupied segments of the transport market and the monopoly on them by a new propulsor...
обоснование обоснование For investors
ПРОЕКТ “AIRSHIP-GP” Проект супергибридного грузового (универсального) дирижабля с грузоподъёмностью 50 или 25 тонн (110 метров) и дирижабля общего назначения (55 метров), оснащённых многосопловым струйным движителем. Движитель обеспечивает устойчивость дирижабля к ветровым нагрузкам. Это позволяет монопольно “выйти” на весьма значительный новый сегмент транспортного рынка с очень восстребованным транспортным средством. ОБОСНОВАНИЯ ПРОЕКТА Идея транспортного дирижабля последние несколько лет настойчиво выходит на первый план. О транспортных дирижаблях пишут, по проектам транспортных систем с использованием дирижаблей проводятся совещания разного уровня, крупнейшие авиастроительные корпорации планеты – Боинг, Локхид Мартин, Нортроп Грумман – ведут разработки и строят демонстраторы и прототипы, исследовательские центры ведут, связанные с этим, дорогостоящие исследования. Но грузовых дирижаблей пока нет. Характерно, что  сейчас все усилия направлены на создание именно транспортного дирижабля для перевозки значительных грузов. Напомним, что на протяжении более чем столетней истории дирижаблестроения были успешно построены и долгое время вполне успешно эксплуатировались и пассажирские, и военные, и патрульные, и разведывательные, и прогулочные дирижабли. Но никогда до сегодняшних дней так и не было успешно построено дирижаблей для транспортировки значительных коммерческих грузов. Грузовых дирижаблей пока нет. Этому есть ряд объяснений. Наряду со высокой стоимостью дирижаблей  – такой же, как и у любой другой авиационной техники – и рядом технических рисков, связанных с относительной новизной, основные проблемы две. Это, во-первых, неудовлетворительные характеристики по противодействию ветровым нагрузкам у земли, что до сих пор являлось нерешённой задачей. И, во-вторых, проблемы с балластом, что заставляет или отказаться от вертикального взлёта и взлетать с разбегом, или взлетать с большой вертикальной тягой подъёмных движителей. Это две основные проблемы, ответственные за то, что грузовых дирижаблей по-прежнему нет. Если решением п роблемы с балластом на сегодня признано повсеместное увлечение гибридными дирижаблями, то проблему с противодействием порывистому ветру у земли решить до сих пор не удавалось и всё вынужденно сводилось к утверждению, что «взлетать и садиться при ветре никому не надо». Это, конечно, не так. Эта проблема, просто, до поры до времени не имела удовлетворительного технического решения. Решением именно этой технической проблемы грузовых дирижаблей, ставшей на сегодня основной, и является, предлагаемый нами новый движитель. Основное общее обоснование проекта Предлагаемый нами новый движитель разработан специально для применения на дирижаблях и предназначен, как для обеспечения экономичного крейсерского полёта, так и для полной компенсации воздействия порывистого ветра на всех взлётно-посадочных режимах и обеспечения любого точного маневрирования у земли, невзирая на ветер, включая, например, неподвижное зависание в непосредственной близости земли или сооружений. Этого не могут делать гибридные дирижабли.  И это имеет решающее значение. Новый движитель представляет собой пространственную конструкцию, полностью интегрированную в корпус дирижабля. Принцип его действия основан на проверенных, широко известных и, в то же время, современных и высокотехнологичных системах: экономичные воздушные винты изменяемого шага, воздушные струйные безынерционные рули и аэродинамические полноповоротные рули. Тяга многофазного струйного движителя создаётся за счёт синхронизированной работы управляемых струй воздуха. Восемь симметрично расположенных сопел движителя соединены воздушными каналами и имеют напорные винтомоторные установки с экономичными винтами с лопастями управляемого шага и безынерционные управляемые двухплоскостные дефлекторы. В управлении аппаратом также участвуют внешние поворотные аэродинамические рули. Надёжность и технологичность этих составляющих нового движителя проверена десятками лет успешного применения на воздушных аппаратах самого разного назначения. Компоновка самого движителя разработана заново, специально для применения на дирижаблях и является уникальной. Движитель имеет международную патентную защиту. Движитель обеспечивает безынерционное всеракурсное управление вектором тяги и вектором момента тяги. Это обеспечивает дирижаблю все штатные режимы полёта и позволяет дирижаблю с помощью движителя и с применением современных цифровых систем управления полностью компенсировать воздействие любых, в том числе порывистых, ветровых нагрузок на дирижабль и обеспечивает точное маневрирование у земли при выполнении погрузочных или разгрузочных работ на зависании без посадки или монтажных работ в режиме летающего крана. Такие режимы работы у земли предполагаются основными для супергибридных дирижаблей и эффективными экономически. Гибридные дирижабли без нового движителя не могут эффективно работать в режиме летающего крана. Применение нового многофазного струйного движителя позволяет перейти от динамических схем взлёта и посадки дирижабля с тяжёлым грузом на борту – взлёта с разбегом, посадки с пробегом или вертикальные взлёт и посадка на тяге двигателей, как у ныне разрабатываемых гибридных грузовых дирижаблей – к схеме вертикального взлёта и посадки с полным грузом в режиме нейтральной плавучести – перейти к супергибридной схеме грузового дирижабля. Переход от гибридных схем грузовых дирижаблей к супергибридным существенно повышает и надёжность, и безопасность, и экономичность, и универсальность, и всепогодность транспортных операций. Надёжность и безопасность при этом – результат режима нейтральной плавучести на всех этапах взлёта, посадки и полёта с грузом и без груза. А большая экономичность транспортных операций связана с уникальными возможностями супергибридных грузовых дирижаблей на этапах погрузки и разгрузки. Возможности таких дирижаблей без проблем забирать грузы прямо с заводского двора позволяют исключить, часто дорогостоящие, операции по доставке крупногабаритных и тяжеловесных грузов от заводского двора до перевалки на воздушное судно. А возможности – любого, не специального – грузового супергибридного дирижабля работать в режиме высокоустойчивого летающего крана – любое необходимое время, до нескольких суток – позволяет удешевить выгрузку и монтаж. Уникальные возможности супергибридных дирижаблей по дозаправке – без посадки и с полным грузом на борту – от наземных аэродромных заправщиков, обеспечивают практически неограниченную дальность беспосадочной транспортировки негабаритных грузов на внешней подвеске. Грузовой супергибридный дирижабль с максимальной грузоподъёмностью предполагает использование при грузовых операциях выгружаемого балласта – стандартные морские контейнеры с балластом или сливаемая и принимаемая на борт балластная вода. Наряду с этим, супергибридные дирижабли могут эффективно работать с использованием управляемого балласта. На супергибридных дирижаблях предполагается использовать управляемый балласт на основе испарения и конденсации воды в герметичной ёмкости, изменяемого объёма. Применение управляемого балласта позволяет выполнять грузовые транспортные операции без необходимости выгружать и принимать на борт балласт при погрузке и выгрузке груза. Существует очень значительный сегмент рынка, где такая возможность является определяющей. Применение управляемого балласта на гибридных и, тем более, на классических дирижаблях возможно и было уже опробовано в экспериментах, но считается недостаточно эффективным, так как плохо согласуется с их принципами взлёта и посадки. Посадочные устройства, специально разработанные для применения на супергибридных дирижаблях, позволяют этим аппаратам стоянку на земле по-вертолётному в любую погоду. Итог основного обоснования С учётом всепогодности всех этапов транспортных операций для супергибридных грузовых дирижаблей, их неограниченной беспосадочной дальности с грузом, значительной грузоподъёмности – для первого стометрового варианта – 50 тонн, с учётом уникальных возможностей этих аппаратов по погрузочным и разгрузочным операциям, их возможностей, как устойчивого летающего крана, а так же учитывая их очень высокий потенциал надёжности и безопасности – учитывая всё это, можно с уверенностью утверждать, что супергибридная схема для грузового дирижабля является естественным и логичным шагом развития идеи гибридных грузовых дирижаблей. Всё вышеизложенное позволяет утверждать, что применение нового многофазного струйного движителя для грузового дирижабля позволяет создать супергибридный грузовой дирижабль с уникальным набором таких возможностей по транспортировке грузов, которых ранее не предоставлял ни один тип воздушнного транспорта: надёжный и безопасный вертикальный взлёт и посадка с грузом и без груза и полёт по маршруту в любую погоду, вплоть до штормовой; точное маневрирование и зависание у земли в любую погоду для погрузки, разгрузки или монтажных работ с грузом без мощных струй воздуха вниз на погрузочную или разгрузочную площадку; погрузка и выгрузка груза в трюм через нижний грузовой люк своим краном или въезд и выезд грузовиков по аппарелям; транспортировка груза до 50 или 25 тонн в трюме (12 х 8 х 10 метров) или на внутренней эстакаде (25 х 5 х 5 метров) или на внешней подвеске; полный цикл транспортных операций вне зависимости от погоды; практически неограниченная беспосадочная дальность даже с максимальным грузом даже на внешней подвеске, если обеспечивается дозаправка с земли или воды; уникальный новый огромный рынок транспортных услуг, недоступный никакому другому виду транспорта, и в том числе никакому другому воздушному транспорту; высокая экономичность транспортных операций за счёт прямой доставки груза без перевалки от места отгрузки до места назначения с монтажом груза в режиме летающего крана, если есть такая необходимость; расход топлива на маршруте значительно ниже, чем при сопоставимой транспортировке вертолётом. Оценка потенциального рынка У никальный комплекс возможностей супергибридных дирижаблей не обеспечивается никакими другими транспортными системами, включая и гибридные дирижабли. Уникальное сочетание новых технических и функциональных особенностей супергибридных дирижаблей и наличие нескольких взаимодополняющих очень больших  и очевидно востребованных рынков транспортных услуг, на котором обеспечивается монопольное или значительное доминирование – все эти условия в сочетании обеспечивают потенциал проекта. Существование  огромного по объёму, разнопланового, со взаимодополняющими сегментами потенциального рынка транспортных услуг для новых супергибридных дирижаблей в значительной степени компенсирует имеющиеся технические риски, связанные с новизной конструкции. По существу, наличие технического решения и большого потенциального рынка, прямо зависящего от этого технического решения, делает создание флота супергибридных дирижаблей неизбежным. Вопрос лишь в том, кто будет первым. Потенциальными рынками транспортных услуг для супергибридных грузовых дирижаблей являются: Круглогодичная, всепогодная доставка любых грузов в условиях бездорожья; канадский север, Аляска, Сибирь, условия пустынь, экваториальный пояс, горные условия, острова – от экваториальных до заполярных, шельф – включая полярную зону; геологоразведка, обслуживание нефтедобычи, строительство трубопроводов, снабжение разработок месторождений полезных ископаемых, транспортировка тяжёлой дорожной и военной техники – и это далеко не полный перечень элементов потенциального рынка бездорожья; минимальная оценка потребности этого сегмента рынка – сто дирижаблей. В условиях индустриальной застройки и плотной дорожной сети – с машиностроительных предприятий доставка тяжёлых, неделимых (или, наоборот, преднамеренно укрупнённых) блоков в энергетике – газовые и гидротурбины, трансформаторы, тяжёлое и негабаритное электрооборудование; всё это с напрямую с заводского двора изготовителя сразу на монтажную площадку у заказчика; предварительные оценки потребности для этого сегмента рынка в дают соотношение на каждый город с миллионом жителей – по одному грузовому супергибридному дирижаблю. Это оценка по минимуму.  Военно-транспортный сегмент рынка по минимальным оценкам – значительный. Возможно значительное количество специальных дирижаблей на базе грузовых: . Дополнительное обоснование Первое. Использование многофазных струйных движителей для дирижаблей общего назначения позволяет создать дирижабли, способные успешно конкурировать в очень крупном и востребованном рыночном сегменте вертолётов общего назначения. Гибридные дирижабли здесь не могут конкурировать. Супергибридные дирижабли 50-метрового размера могут успешнее вертолётов выполнять все задачи, присущие вертолётам общего назначения.  Расчётная надёжность, безопасность, всепогодность, экономичность супергибридных дирижаблей значительно лучше этих параметров у вертолётов. Уступая вертолётам только в максимальной скорости, такие дирижабли превосходят вертолёты по максимальной дальности, продолжительности патрулирования, возможностям посадки на пересечённой местности. Малошумность, отсутствие мощных струй воздуха вниз при взлёте и посадке, возможность посадки или причаливания на любую крышу, любое судно – всё это делает супергибридные дирижабли общего назначения очень серьёзным конкурентом огромного флота вертолётов общего назначения. Второе. Модульность конструкции супергибридного дирижабля, когда «ходовая часть» отделена от функциональной кабины, позволяет на базе одной основной серийной конструкции строить ряд модификаций различного назначения. Это же свойство позволяет значительно удешевить модификацию кабин дирижаблей в ходе их жизненного цикла. Третье. Любой грузовой супергибридный дирижабль – и с выгружаемым балластом, и с управляемым балластом – без всяких дополнительных усилий является ветроустойчивым летающим краном. Любой грузовой супергибридный дирижабль с управляемым балластом  – и грузовые 100-метровые, и общего назначения 50-метровые –  без дополнительных усилий, является идеальными – всепогодными, вездеходными, быстроходными, с большой грузоподъёмностью, со значительной дальностью, с большим временем работы, с большими возможностями по поиску и спасению, с малым временем реагирования – спасательными судами для действий в чрезвычайных обстоятельствах. Это обеспечивает значительную заинтересованность в супергибридных дирижаблях государственных служб многих государств, и, соответственно, потенциальную поддержку проекта на государственном уровне. Заключение Таким образом, применение нового уникального движителя позволяет   создать новую – супергибридную – конструкцию дирижабля, что, в свою очередь, определяет возможность выхода на новые, ранее не существовавшие и очень большие сегменты рынка транспорта. Важнейшими и наиболее ёмкими сегментами рынка являются: новый сегмент рынка воздушного транспорта – грузовые воздушные перевозки с вертикальным взлётом и посадкой; без мощных струй от двигателей вниз; с неограниченным временем устойчивого зависания при погрузке и при выгрузке, с практически неограниченной беспосадочной дальностью; с очень высокой надёжностью и безопасностью всех этапов транспортных операций; с большой единичной грузоподъёмностью – до 50 тонн; с возможностью транспортировки сверхтяжёлых грузов – до 200 тонн – при совместной работе; всё это в погодных условиях до штормовых включительно. Отдельный большой  потенциальный сегмент рынка – военно-транспортные перевозки. Следующий большой сегмент рынка – это сегмент вертолётов общего назначения. Супергибридные дирижабли общего назначения по всем характеристикам, кроме максимальной скорости, превосходят вертолёты общего назначения. При этом обеспечивается очень высокий уровень безопасности, надёжности, экономичности, комфорта, всепогодности. Это потенциально обеспечивает завоевание половины нынешнего (очень большого) рынка в сегменте вертолёты общего назначения. Именно открывающийся доступ к большим новым не заняты м сегментам рынка транспортных услуг и монопольное положение на них, связанное с новым движителем, обеспечивает чрезвычайно большой потенциал проекта супергибридных дирижаблей. Обычные гибридные дирижабли, по всей вероятности, не смогут выдержать конкуренцию с супергибридными дирижаблями, так как, при сопоставимой экономичности при грузовых транспортных операциях их уровень надёжности, безопасности, универсальности, всепогодности значительно ниже. Проект супергибридных дирижаблей был успешно представлен на конференции «Airships to the Arctic VI», December 5- 6, 2011, Seattle, Wa, USA и «2n d  Cargo Airships for Northen Operations Workshop», August 22-24, Anchorage, Ak, USA. Проект находится на этапе постройки малоразмерных демонстраторов. Продолжается международное патентование и продвижение проекта. Дополнительные более подробные расчёты и эскизы могут быть предоставлены для изучения и экспертной оценки по запросу. Поскольку проект очень большой, мы постоянно рассматриваем варианты сотрудничества с любыми заинтересованными сторонами.