Airlander 10, Разработчик: Hybrid Air Vehicles Ltd.

Airlander 10

Особенности Airlander 10

• На данный момент гибридный дирижабль Airlander 10 является самым большим  дирижаблем в мире, с объёмом оболочки около 38000 м³.
• Подъемная сила обеспечивается путём сочетания аэродинамической подъёмной силы, аэростатической с применением гелия и тяги двигателей, за счёт управления вектором тяги.
• Взлёт с коротким разбегом или вертикальный.
• Подруливание обеспечивает высокую маневренность на малых скоростях и возможность зависания над нужной точкой.
• Гибридный дирижабль Airlander 10 тяжелее воздуха и может самостоятельно устойчиво стоять на земле.
• Возможность посадки на сушу и на воду.
• Энергоэффективность. Airlander 10 потребляет значительно меньше топлива по сравнению с аналогами при решении одинаковых задач.

Airlander 10

Краткое описание Airlander 10

Оболочка
Наполненная гелием оболочка изготовлена из ламинированной ткани. Оболочка Airlander 10 имеет катенарную систему (систему внутренних подвесов) для крепления гондолы. Аэродинамическая форма – эллиптическое поперечное сечение в сочетании с изогнутой продольной формой обеспечивают до 40% подъемной силы. Внутренние перегородки, необходимые для стабилизации формы и деление на отсеки, повышают надежность судна. Airlander 10 имеет несколько баллонетов расположенных на носу и на корме в каждом из корпусов, которые обеспечивают регулировку давления гелия.

Посадочная система
Посадочная система Airlander 10 представляет собой профилированные ёмкости на нижней стороне каждого из двух боковых корпусов и обеспечивает возможность посадки, как на сушу, так и на воду. Для уменьшения аэродинамического сопротивления посадочная система убирается во время полета. Для работы посадочной системы используются вентиляторы баллонетов, входящие в систему поддержания давления в корпусе.

Силовая установка
Airlander 10 имеет четыре V8 4-литровых дизельных двигателя мощностью 350 л.с. непосредственного впрыска с турбонаддувом. Два двигателя установлены в передней части с боков, и два в кормовой части корпуса, что улучшает управляемость. Воздушные винты всех четырех двигателей помещены в кожухи с аэродинамическими рулями, которые позволяют изменять вектор тяги при взлете, посадке и зависании.

Режим управления
Пилотируемый.

Гондола
Расположена на осевой линии и включает 3 основных зоны:

Палуба управления:
• 1 штурманская станция.
• Большие обзорные окна, обеспечивающие прекрасный круговой обзор.
• Приборный отсек.

Средняя часть:
• Грузовая палуба.

Кормовая часть:
• Топливные баки и место для дополнительной полезной нагрузки.

 

Airlander 10

Лётно-технические характеристики гибридного дирижабля Airlander 10

Параметр Значение
Скорость крейсерская, км/ч 148
Скорость барражирования, км/ч 37
Максимальная дальность полета, км нет данных
Максимальная высота полета, м 6100
Максимальная продолжительность полета, суток 5
Масса полезной нагрузки, кг 10000
Взлетная масса, кг 20000
Объём полезной нагрузки, куб.м 76
Силовая установка V-образный восьмицилиндровый дизельный двигатель (V8), объёмом 4 л, с непосредственным впрыском топлива, с системой турбонаддува – всего 4 шт.
Мощность силовой установки, л.с. 4 x 350
Объём оболочки, куб.м 38000
Материал оболочки Слоистая ткань с использованием материалов: кевлара, майлара и вектрана
Объём воздушных баллонетов, куб.м нет данных
Длина, м 92
Ширина, м 43,5
Ширина корпуса, м 34
Высота, м 26
Режим управления Пилотируемый

Фрагменты истории разработки Airlander 10

В 2008-м году для отработки технологии гибридных дирижаблей компания Hybrid Air Vehicles Ltd изготовила уменьшенную в 6 раз копию аппарата HAV 304 длиной 15 метров, эта модель получила обозначение G-OHAV. На видео представлен демонстрационный полёт этого прототипа:

Видео - Демонстрационный полёт прототипа G-OHAV

В 2010-м году компания Northrop Grumman Corporation получила от Министерства обороны США заказ на разработку многофункционального разведывательного воздушного судна дальнего действия – LEMVДля реализации проекта LEMV корпорация Northrop Grumman создала консорциум, в который вошло несколько компаний, в том числе английская компания Hybrid Air Vehicles Ltd. Разработка Hybrid Air Vehicles Ltd – гибридный летательный аппарат HAV 304 – стал основой проекта LEMV. Первый и единственный свой полёт гибридный дирижабль LEMV выполнил 7 августа 2012 года с экипажем на борту, хотя в СМИ его упорно называли «беспилотник»))

Видео - Первый полёт LEMV

Затем Министерство обороны США закрыло проект LEMV, а компания Hybrid Air Vehicles Ltd. выкупила за 301000$ созданное в рамках этого проекта лётное оборудование, для реализации проекта Airlander 10.


Текущее состояние проекта Первый полёт Airlander 10 должен состояться летом 2016 года.
Бюджет проекта На создание прототипа LEMV Министерство обороны США потратило около 154 млн. долларов (только часть этих денег была потрачена на разработку и изготовление  лётного оборудования, которое потом выкупила компания Hybrid Air Vehicles Ltd.)
Грант правительства Великобритании 3,4 млн. фунтов стерлингов.
Грант Европейского Союза 1,94 млн. фунтов стерлингов.
Собрано при помощи краудфандинга 2,4 фунтов стерлингов. (Источник: http://www.bbc.com/news/uk-england-beds-bucks-herts-35694659)

 

Самолет на твердоводородном топливе совершил первый полет

Фото: Scottish Association for Marine Science
В Шотландии состоялся первый полет самолёта, использующего твердый водород в качестве топлива. Об этом сообщает New Scientist.

Новое топливо, разработанное британской компанией Cella Energy, представляет собой 100 твердых гранул, площадь каждой из которых составляет один квадратный сантиметр, упакованных в контейнер. Сами гранулы состоят из химического соединения, которое при нагреве выделяет водород. Затем этот газ преобразуется в электричество в топливной ячейке, а ток приводит в движение винт беспилотника. Включение в состав смеси специального полимера предотвращает плавление гранул и помогает выделять водород при более низких температурах. Секрет «упаковки» водорода — создание материала, содержащего микроскопические сферические полости, в которых хранится топливо, они обеспечивают стабильное и надежное хранение газа. Технология была разработана совместными усилиями Лаборатории имени Резерфорда и Эплтона, Университетского колледжа Лондона и Оксфордского университета. Компания Cella Energy, использует для хранения водорода сложные гидриды вида NH3BH3. При этом гидриды упакованы в нанобусины, поверхность которых состоит из полимера. Внешне это похоже на текучий белый порошок. Оболочка защищает гидриды от воздействия воздуха и воды. Инкапсуляция гидрида в нанобусины выполняется с помощью запатентованного техпроцесса, подробности которого не раскрываются.

Каждый грамм, разработанного в Cella Energy материала, производит до 1 л газообразного водорода. Выделение водорода происходит при температуре около 85°С, для нагрева гранул можно использовать водяной пар, выходящий из  топливного элемента.

«Идея была очень проста: заставить беспилотник летать на твердотельном водородном топливе. Но осуществить это было не так легко», – комментирует Фил Андерсон (Phil Anderson) из Шотландской ассоциации морских наук, на территории которой и проходило тестирование.

Тестовый полёт БПЛА длился 10 минут и проходил на высоте 80 метров. Однако, по словам Андерсона, если бы на борту были достаточные запасы топлива, можно было бы увеличить время на два часа.

Такой летательный аппарат в будущем мог бы стать идеальной техникой для мониторинга климата и состояния окружающей среды. Андерсон и его команда планируют задействовать его в своих исследованиях в Арктике и Северной Атлантике. Беспилотник на водородном топливе может летать на более далёкие расстояния, по сравнению с дроном питающимся от аккумуляторов, и не загрязняет окружающую среду, так как он производит только водяной пар. Это особенно важно для тех исследований, в ходе которых осуществляется мониторинг остаточных загрязнений.

В долгосрочной перспективе технология может выйти за рамки использования в области беспилотных летательных аппаратов. Планируется, что её можно будет интегрировать в городские автомобили и даже в коммерческие самолёты.

В настоящее время Cella Energy уже работает с французской авиационной компанией Safran над производством топливных элементов, которые будут вырабатывать электричество, например, для освещения салона самолета.

В России также производятся испытания БЛА с энергоустановкой на водородно-воздушных топливных элементах.

Перспективный скоростной вертолет впервые поднялся в воздух

В России прошел первый полет летной лаборатории перспективного скоростного вертолета (ЛЛ ПСВ). Экипаж отметил хорошую устойчивость и управляемость машины, сообщила представитель пресс-службы «Вертолетов России».

В летно-испытательном комплексе Московского вертолетного завода им. М.Л. Миля впервые поднялся в воздух экспериментальный вертолет – демонстратор технологий ЛЛ ПСВ. Основная цель проекта – создание научно-технического задела для увеличения скорости полета вертолетов в 1,5 раза по сравнению с серийными машинами, которые выпускаются на сегодняшний день.

О том, что «Вертолеты России» занимаются разработкой перспективного среднего коммерческого вертолета на основе наработок военной программы, стало известно в мае 2015 года. На него планируется потратить более 7 млрд рублей.

Крупнейший разработчик бортового радиоэлектронного оборудования – концерн «Радиоэлектронные технологии» – сообщал, что разработал комплекс бортового оборудования по принципу «стеклянной кабины» для ПСВ, которая позволит летчику, не отвлекаясь на приборы, следить за обстановкой за бортом. Кроме того, специально для проекта скоростного вертолета в России решили построить летающую лабораторию.

В июне стало известно, что «Объединенная двигателестроительная корпорация» ведет работу над созданием «революционного» двигателя для перспективного российского скоростного вертолета.

В сентябре 2015-го года главнокомандующий Воздушно-космическими силами России Виктор Бондарев сообщил, что перспективный скоростной вертолет, как ожидается, выйдет в серию с 2022 года и сможет развивать скорость до 500 километров в час.

В России беспилотники оснастят топливными элементами нового поколения

Объединенная авиастроительная корпорация, Институт проблем химической физики РАН и Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова представили образцы беспилотных летательных аппаратов (БЛА), работающих на инновационных водородно-воздушных топливных элементах.

Летом этого года ученые Лаборатории ионики твердого тела Института проблем химической физики РАН в Подмосковье провели серию испытательных полетов БЛА, оснащенных энергоустановкой на водородно-воздушных топливных элементах. Полеты показали, что по ряду параметров отечественные топливные элементы уникальны или превосходят лучшие мировые образцы.

«Новые топливные элементы позволяют беспилотникам находиться в воздухе около сорока часов, они надежны и могут работать в суровых российских погодных условиях, а в ближайшем будущем будут пригодны для использования в условиях Крайнего Севера. Сфера применения водородных топливных элементов крайне широка – от энергетики до автомобилестроения. Но именно на беспилотниках наглядно удалось продемонстрировать практическую ценность разработок наших ученых», – отметил вице-президент РАН, директор Института проблем химической физики РАН академик Сергей Алдошин.

«Процесс создания бортовой энергетической установки для перспективных летательных аппаратов, в том числе маршевой силовой установки, на основе высокоэффективных нетрадиционных источников энергии требует решения сложнейших проблем: научных, конструкторских, технологических, материаловедческих и относящихся к компетенции многих ОКБ, отраслевых и академических институтов. Наш институт, как головной научный центр, отвечающий за высокий научно-технический уровень разработок маршевых и вспомогательных авиационных энергоустановок, вместе с коллегами-самолетчиками и учеными РАН продолжает поиск перспективных решений», – подчеркнул заместитель генерального директора – научный руководитель ЦИАМ Александр Ланшин.

Беспилотные летательные аппараты (БЛА или БПЛА) в большинстве своем пока летают либо на бензиновых двигателях, что предполагает шум, помехи, вибрацию, повышенную пожароопасность, либо на электродвигателях с питанием от аккумуляторных батарей. Они лишены недостатков ДВС, но имеют существенные объективные ограничения по времени полета из-за существенной массы и невысокой энергоемкости аккумуляторов.

Водородно-воздушные топливные элементы, снабжающие электроэнергией двигатель летального аппарата, позволяют объединить достоинства обоих типов БЛА.

У водородно-воздушных топливных элементов есть несколько преимуществ. Высокий коэффициент полезного действия. Химическая энергия топлива непосредственно превращается в электроэнергию. Долговечность – средний срок службы топливного элемента достигает 5000 часов. Высокая экологичность и компактность. В воздух выделяется лишь водяной пар. Топливные элементы легче и имеют меньшие размеры, чем традиционные источники питания, производят меньше шума, меньше нагреваются, более эффективны с точки зрения топливной экономичности.

Большинство инноваций в отечественных самолетах будут связаны с созданием легких и мощных элементов питания нового поколения. Успешное использование элементов питания нового поколения позволит существенно увеличить ресурс маршевых двигателей и добиться экономии авиатоплива как при создании новых машин, так и при модернизации действующих гражданских лайнеров, а также облегчить вес самолета и увеличить безопасность и удобство полетов, – отметил директор Научно-технического центра ОАК Владимир Каргопольцев.

Проект выполняется в тесной кооперации РАН с научными и производственными организациями – Центральным институтом авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, ООО «АФМ-Серверс», ЗАО «Аэрокон», ЗАО «НЕЛК», Объединенной авиастроительной корпорацией. Налажен полупромышленный выпуск образцов топливных элементов, полученные технологии планируется использовать при строительстве новых отечественных самолетов.

ФГУП «ЦИАМ имени П.И. Баранова» - единственная в стране научно-исследовательская организация, осуществляющая комплексные научные исследования и научное сопровождение разработок в области авиадвигателестроения от фундаментальных исследований физических процессов до совместной работы с ОКБ по созданию, доводке и сертификации новых двигателей, в том числе наземных газотурбинных установок. Все отечественные авиационные двигатели создавались при непосредственном участии института и проходили доводку на его стендах.

Источник: компания «ЦИАМ»