?

Log in

No account? Create an account

masterok


Мастерок.жж.рф

Хочу все знать


Previous Entry Share Next Entry
Атомные дирижабли
masterok

Атомные дирижабли

Идея установить на цеппелин ядерную силовую установку возникла, по — видимому, одновременно с внедрением атомной энергии на флоте. Сами гигантские размеры последних летавших в 1930-х дирижаблей класса «Гинденбург» — сравнимых с океанскими лайнерами — подводили к мысли о том, что громоздкий и массивный ядерный реактор, сам двигатель, тяжелая биологическая защита отлично разместятся на таком гиганте, подобно тому, как это делается на морских судах. Реакторный отсек можно разместить далеко в корме, в паре сотен метров от пассажирских салонов; масса не играет такой критической роли как в самолетах, поскольку подъемная сила обеспечивается аэростатическим принципом; в целом идея выглядела осуществимой.

Одна из первых работ по этой тематике — публикация Дж. Киршнера «Цеппелин в атомную эру», 1956.

Вот, например, как представлялся атомный дирижабль в научно-популярном американском журнале пятидесятых годов:

Атомные дирижабли

На этом рисунке художник (и автор идеи) Фрэнк Тинсли изобразил воздушный корабль размером вдвое больше «Гинденбурга» с ядерным двигателем во время посадки в морском порту. Обратим внимание на поплавки-балоннеты для посадки на воду и метеорадар в носовой части. В проекте была предумотрена интересная деталь: «в реакторном зале будет устроена круговая галерея, прогуливаясь по которой пассажиры будут с безопасного расстояния с интересом наблюдать за работой ядерной установки».

Сама идея «возрождения» дирижаблей, сошедших со сцены в 1930-х годах, не нова и периодически всплывает в среде авиаконструкторов. Действительно, известные преимущества по сравнению с самолетами у них есть. Главное из них — «практически бесплатная» подъемная сила. Как и всякий аэростат, дирижабль- аппарат легче воздуха, поэтому мощность силовой установки используется лишь для создания пропульсивной тяги. Выгода в этом смысле очевидна.

Вскоре начались и более детальные инженерные проработки атомного дирижабля, в смысле уточнения его основных параметров. Велись они в США, СССР, и Европе (мне удалось найти упомнинание об австрийском проекте Вересса).

В качестве примера приведем неплохое общее описание дирижабля с ядерной силовой установкой в журнале «Техника-молодежи» за 1971 год.

Дирижабль жёсткой схемы, подъемный газ-гелий. Длина корабля- 300 метров при диаметре от 50 до 60. Грузоподъемность — от 150 до 180 тонн в грузовом варианте. Пассажировместимость- в зависимости от компоновки салонов- от 600 до 1800 человек. Скорость- от 200 до 300 км/ч. Интересно, что на борту имелся и ангар для самолета и вертолета, что позволяло осуществлять сообщение с землей без необходимости приземления корабля (например, для посадки-высадки пассажиров в аэропортах по маршруту полета).

Атомные дирижабли

Перейдем к ядерной силовой установке. Реактор с жидкометаллическим теплоносителем (интересно, что был выбран литий, возможно из-за его хорошей теплоемкости) мощностью 200 МВт. Горячий жидкий литий направлялся в теплообменник, где отдавал тепло рабочему газу, который, в свою очередь, приводил турбовинтовой двигатель с соосными винтами диаметром 20 метров. Здесь мы видим т.н. привод закрытого цикла, один из нескольких вариантов конструктивного решения авиационной ядерной силовой установки. Подобные проекты были детально проработаны и испытаны на стендах в 1950-х -1970- х годах.

Атомные дирижабли

Литературы по авиационной ядерной энергетике существует великое множество, и всякий интересующийся может убедиться, что, безусловно, с чисто технической точки зрения проект был выполним.

Издание 1957 года

Издание 1957 года

В США наиболее известным проектом атомного дирижабля был, конечно, «корабль Морзе». Автор, профессор аэронавтики и бывший инженер Goodyear (а эта фирма построила более 250 дирижаблей за свою историю) в 1964 году представил проект корабля длиной 350 метров. При коммерческой грузоподъемности порядка 150 тонн потребная мощность двигателя составляла всего ….6 тысяч л.с. Интересно, что в качестве трансмиссии предполагалась обычная паровая турбина, через редуктор работающая на винты. Вся связка из реактора General Electric, турбины и трансмиссии весила всего 53 тонны. Любопытно, кстати, что Фрэнсис Морзе занимался проектом в рамках исследования «будущее транспорта при отсутствии нефтяного топлива». То есть, вопрос «что будем делать, когда кончится нефть» в США изучается уже очень давно…

Атомные дирижабли

И здесь следует задаться вопросом о целесообразности. Оставим пока в стороне вопрос радиационной безопасности, последствий в случае катастроф, аварий и проч. Это тема отдельного обсуждения.

Посмотрим на характеристики последних классических цеппелинов класса «Гинденбург»: дальность полета до 14700 км при часовом расходе каждого из четырех 1000 — сильных двигателей в 130 кг/ч при крейсерской скорости 110-120 км/ч.

Почти пятнадцать тысяч километров — это уже очень хорошая дальность полета. Разумно ли применять ядерную установку для повышения дальности? Вопрос спорный. Не логичнее ли было бы использовать большую тепловую производительность реактора для нагрева воздуха, превратив, таким образом, дирижабль в тепловой (или комбинированный, т.н. розьер, где некоторую часть подъемной силы обеспечивает гелий, а часть — горячий воздух)? Здесь возможно было бы применить газоохлаждаемый реактор (например, типа Magnox). Такие реакторы известны более 50 лет, работают на металлическом необогащенном уране и дают температуру газа на выходе до 400 градусов.

Во всяком случае, как мы видим, идея создания атомных дирижаблей многим казалась вполне привлекательной и в этом направлении велись некоторые инженерные проработки эскизного характера. Энтузиазм был велик.

Интересно привести заключительные слова из той статьи в журнале далёкого 1971 года:

«Пройдет пять, может быть десять лет, и мы снова увидим в небе дирижабли. И это зрелище станет таким же привычным, как пронзающий облака серебристый Ту-144».

[источники]
Источники:
https://zen.yandex.ru/media/tempe/atomnye-dirijabli-5cb8b1ffa75e8a00b3ba17f4

Напомню вам как мы обсуждали советский Атомный самолет и Атомные самолеты. А что было у США ?

Это копия статьи, находящейся по адресу https://masterokblog.ru/?p=40514.

Posts from This Journal by “Технологии” Tag


promo masterok january 2, 2018 12:00 47
Buy for 300 tokens
Вот так выглядит трафик в блоге за 2019 год по месяцам. Это более трех миллионов просмотров в месяц, среди которых не только залогиненные в ЖЖ , но и любые просмотры из поисковых систем. При этом за месяц приходит около 800 000 посетителей. А вот статистика по дням одного из месяцов 2019…

  • 1
какая какая тяга? пропульсивная?! ну что опять за ляпы!

ох не знаю, не тот это словарь:
https://dic.academic.ru/dic.nsf/dic_fwords/10100/ДИГИТАЛЬНЫЙ

Можно же сразу сказать: толкающая, тянущая - нет блин, пропульсивная! Омбудсмена мне в ухо!

неуправляемый ядерный фаер "Гинденбург 2.0" что б уж наверняка! что б и зрителям не было скучно.

скоро на сайте Т.Лебедева!

Лучше не дирижабли, а какие то летающие острова в небе. По скорости даже самый медленный аэробус вне конкуренции.
Что такое- лететь на скорости 200 км/час несколько тысяч км? И кому это надо? А вот если на одном месте висеть на высоте 2-4 километров, то, может, и оправдает себя. Над океанами или над безлюдными районами пусть себе висит.
Или грузовой вариант. Перевозить грузы над безлюдными районами Сибири, Канады, Австралии.
Потерять легко 300- метровое чудо во время ураганов. А поднимаются эти поплавки всего до 4 км в высоту. У них же твёрдая оболочка, объём тушки не меняется и на 10 км не взлетит. Даже на 5 км не взлетит.

Никто никуда не взлетит. По той же самой причине, по которой нет ядерных ракет и самолётов. И никогда не будет. Слишком уж опасно, когда эдакий Чернобыль летает чёрти где... Хватит того, что плавают!

И провести испытания сразу над Москвой!


Ядерный дирижабль - нонсенс. Реактор с обвесом сильно тяжелее всего Гинденбурга "в сухом" весе, а еще нужна какая-никакая грузоподъемность. Корабль таких масштабов негде базировать, и никто не сможет его принять.

С прогрессом тонкопленочных солнечных батарей можно будет говорить о дирижабле на солнечной энергии, по размерам и параметрам он может приниматься в разных климатических зонах при наличии оборудованных площадок, но все равно вопросы гелия в достаточном количестве никуда не денутся.

Совсем теоретически можно рассмотреть водородный дирижабль с азотным заполнением промежутка между обшивкой и балонетом - но будет большой расход газа при маневрах по высоте, нерентабельно. Можно еще придумать газовый сепаратор, но это уже вновь переводит дирижабль из разряда транспорта в разряд очень больших гаджетов.

Конюхов и его спонсоры готовят полёт планера с солнечными батареями на высоте 12 км. Они проверяют возможность закрепить солнечные батареи как сверху крыльев и фюзеляжа, так и снизу- солнечный свет отражается от облаков, над которыми летит планер и площадь батарей заметно увеличится. А насчёт воздухоплавания на такой высоте- только аэростаты. Газ на большой высоте расширяется, оболчка аэростата должна растягиватся.

Такой пепелац разве что для исследования других атмосферных планет использовать, Венеры например. Но это уже совсем фантастика.)

  • 1