Дирижабль Дух Цеппелина

Дирижабль Дух Цеппелина

Название «Дух Цеппелина» определяет принципы подхода к строительству, конструкции и эксплуатации дирижабля предложенные Графом Цеппелином.

1. Строительство начинается с плавучего корпуса сборочного цеха (эллинга) Рис 1.

Рис 1.

Цеппелин сделал плавучий эллинг на Боденском озере, который всегда поворачивался против ветра. Смысл этого решения в минимизации цены металлических конструкций которые выдерживают только одну ветровую нагрузку - вдоль корпуса. Эта нагрузка в 10 раз меньше боковой от порывов ветра. Значит, материала для создания конструкции с огромным объёмом надо во столько же меньше. На порядок ниже получится и цена.

Будущий плавучий корпус определяет конструкцию и технологию дирижабля в 10 раз большего объёма. То есть исходный дирижабль находится внутри "цеха-дирижабля". По окончании строительства, цех можно располовинить и дирижабль окажется в открытом воздушном пространстве. Этот подход ценен тем, что при переходе к следующему размерному порядку (2.2 по длине и 10 по объёму) опыт строительства уже будет. В этом дух Цеппелина - строителя.

Вывод: строим цех - тренируемся строить дирижабль.

2. Конструирование основано на принципе жёсткого каркаса, к которому крепится всё. У Цеппелина этим каркасом служили расчаленные фермы. Минус в огромном количестве деталей ферм, в сложности сборки и хрупкости элементов несобранной конструкции. Хороший результат по замене ферм даёт тонкостенная цилиндрическая газонаполненная оболочка Рис 2.

Рис 2.

При равной прочности с фермой она может практически на порядок меньшей массы за счёт "неограниченной" строительной высоты. Получается огромный выигрыш в материале и соответственно в цене. Практически всё как у Цеппелина, только вместо ферм газонаполненные тонкостенные оболочки, находящиеся строго под определённым давлением. И если оболочки не являются для промышленности чем то новым, то автоматы давления ещё предстоит создать. База для этого есть.

3. Эксплуатация транспорта связана с пожароопасностью. Горели не только Цеппелины, большой стальной корабль даже в порту может сгореть дотла. Для безопасности конструкторы Цеппелина решили применить принцип барьерных газов, когда Воздух (окислитель) не контактирует напрямую с водородом (горючим). В качестве барьерного газа планировалось использовать гелий. Гелий и в 21 веке редок и для массового дирижабельного флота подойдёт лишь ограниченно. Основной барьерный газ - азот. Если между водородом и воздухом есть пространство заполненное азотом, то водород будет инертным газом. Пока соблюдается этот принцип, дирижабли пожаробезопасны.

4. Почему нужны дирижабли?

Эмоции

Если говорить о далёком будущем, когда растает 10% льда Антарктиды и все прибрежные мегаполисы будут затоплены в значительной степени, а некоторые и полностью, то ущерб будет настолько велик, что органическое топливо можно смело жечь дальше. Похоже, что человечество уже сегодня начинает говорить этому нет. Сухопутные дизели пытаются поставить вне закона, пока только на легковых автомобилях. Несомненно, что аккумуляторами обзаведутся грузовики и морские суда. Но помогут ли им солнечные батареи? Нет - площадь транспорта очень мала. При повседневной эксплуатации мощность от панелей на транспорте недостаточна. На этом фоне, дирижабли, обладая большой поверхностью и очень малым сопротивлением, способны в теории только на солнечных лучах двигаться со скоростью около 70км/ч. То есть, в плане экологичности принципиально конкурентов у дирижаблей нет.

Прагматика

Регулярное транспортное сообщение имеет преимущество перед нерегулярным. И чем меньше интервалы отправки транспорта, тем удобнее пользователю. Для производителя желательно как можно быстрее доставить товар конечному потребителю. Ускорение денежного оборота в 2 раза эквивалентно двукратному росту богатства. По энергетическим затратам на тонну перевозимого товара дирижабль сопоставим с морским судном схожих размеров. При этом, грузоподъёмность дирижабля в 1000 раз меньше. То есть, сформировать груз в 1000 раз легче, чем для морского судна. Это главное логистическое преимущество воздухоизмещающих судов (дирижаблей) перед водоизмещающими (кораблями). Это похоже на конкуренцию между фурами и Ж/Д составами. Перевозка сверхтяжелых изделий от завода на стройплощадку и освоение новых территорий за пределами дорог по мнению конструктора транспортных средств – это лишь незначительный побочный эффект эксплуатации дирижаблей.

5. Оценим минимальные вложения. Рентабельный дирижабль должен иметь грузоподъёмность не менее 1 000т. 1кг конструкции может поднять 2 кг полезной нагрузки. Итого штука $500 млн. Флот минимум 5 штук - шестой резервный. Нужны ещё пару дирижаблепортов - ещё $2 млрд. Итого минимальная сумма первоначальных вложений $5 млрд.

Для уверенной конкуренции с крупными кораблями надо нарастить грузоподъёмность до 10 000т. То есть, нормальный дирижабль должен иметь длину около километра.