На форуме "Технопром" сибирские исследователи представили проекты новых типов "умных" беспилотных дирижаблей

30 августа 2024

Инженеры из Новосибирской, Московской, Кемеровской, Владимирской областей и Красноярского края обсудили новые проекты отечественных дирижаблей и перспективы создания воздухоплавательных площадок для их обслуживания в рамках круглого стола «Дирижабли как многофункциональный инструмент развития и связанности территорий России» на XI Международном форуме технологического развития "Технопром". Исследование по созданию прототипов импортозамещающих управляемых дирижаблей проводится на базе молодежной лаборатории Минобрнауки РФ, в филиале ИТ СО РАН в Красноярске.

С целью развития дирижабельных грузовых коридоров в Сибири, на Дальнем Востоке и в Арктической зоне предложено создать в Новосибирской области «Центр изучения и развития воздухоплавания», оснащённого опорным дирижабледромом, оборудованным эллингом для строительства и обслуживания дирижаблей на территории Сибири. Кроме ряда опорных дирижабледромов в промышленных регионах Сибири и Дальнего Востока по планам исследователей необходимо построить взлётно-посадочные площадки в пунктах на маршрутах доставки грузов, оборудованных соответствующими разгрузочно-погрузочными комплексами и системами балластировки. Развитие данного направления соответствует целям и задачам Десятилетия науки и технологий в РФ, федерального проекта, курируемого Фондом НТИ, по созданию НПЦ БАС в регионах и Стратегии развития Арктической зоны России до 2035 года. 

"Разработка интеллектуальных транспортных систем, включая автономные транспортные средства входит в  перечень приоритетных направлений научно-технологического развития и перечень важнейших наукоёмких технологий согласно указу Президента Российской Федерации. Для развития данного направления в регионе есть необходимые компетенции: крупные авиационные производственные предприятия, научная база, ресурсы ведущих вузов. Дирижабли являются экономичной и экологичной технологией. Это новый мировой тренд:  с помощью данных транспортных систем можно доставлять грузы, перевозить пассажиров , но по факту - это ещё и возможная технология для защиты от боевых дронов. Увидеть, как эта технология может реализовываться в текущем времени можно именно на нашем форуме", - прокомментировал министр науки и инновационной политики Новосибирской области Вадим Васильев

«Центр изучения и развития воздухоплавания» предлагается создать при участии институтов СО РАН, университетов – НГТУ и НГУ. По замыслу учёных, разработкой, строительством, испытаниями, сертификацией и опытной эксплуатацией дирижаблей с объёмом оболочек до 5000 м3, займется «Учебно-эксплуатационный дирижабельный центр» совместно с «Центром изучения и развития воздухоплавания» и другими профильными организациями России. В настоящее время единственный дирижабледром в России находится в г. Киржач Владимирской области. 

"Перспективные российские дирижабли целесообразно создавать, опираясь на отечественные наработки в области авиационных композиционных материалов и гибридных силовых установок. При этом,  в первую очередь, нужно начинать с создания и отработки в эксплуатации беспилотных дирижаблей малого размера с постепенным масштабированием аппаратов до грузоподъемности в десятки тонн", - пояснил заместитель директора ФАУ "СибНИА им. С.А. Чаплыгина" Дмитрий Смирнов

В целом беспилотные дирижабли могут быть использованы для перевозки грузов весом от 20 до 200 тонн, в том числе в места с отсутствующим наземным транспортным сообщением на дальности до 4000 км, для картографирования местности, проведения геофизических исследований, освоения новых месторождений полезных ископаемых, поисково-спасательных работ, мониторинга экологической обстановки, охраны природных ресурсов, контроля установленного землепользования, патрулирования территории. 

Исследователи Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН на XI Международном форуме технологического развития "Технопром" представили уникальный новый тип беспилотных дирижаблей с движителями от циклолетов. Возможности судна в процессе перемещения в выставочном павильоне "Новосибирск Экспоцентр" посетителям форума продемонстрировал руководитель молодежной лаборатории, созданной Минобнаруки РФ, красноярского филиала Института теплофизики СО РАН, автор-разработчик Дмитрий Дектерев.

"Дирижабли, которым почти 150 лет, в современном мире снова становятся востребованными. Для доставки крупнотоннажных грузов в труднодоступные районы Сибири и Дальнего Востока, включая Арктику, для размещения стратосферных центров связи и навигации – они и сегодня не имеют конкурентов. Ученым Института теплофизики удалось применить свою разработку – роторный движитель, предложенный изначально для беспилотных летательных аппаратов – циклолетов, теперь использован в качестве средства маневрирования дирижаблем, крайне необходимого для повышения точности позиционирования при причаливании, взлете и посадке. Все в этом мире развивается по спирали", прокомментировал директор ИТ СО РАН, академик РАН Дмитрий Маркович

Исследователи отмечают, что применение циклороторных движителей на дирижабле позволяет преодолеть барьеры и риски при маневрировании вблизи земной поверхности и обеспечивает точное позиционирование воздушного корабля в воздушном пространстве при мониторинге поверхности, воздушных масс, ретрансляции и других работах. Ни один из существующих современных дирижаблей не способен выполнять демонстрируемые функции: подъём и спуск дирижабля вертикально с использованием подъёмной силы циклороторных движителей, перемещение дирижабля вперёд, вращение дирижабля на месте вокруг  центра масс, смещение дирижабля вправо и влево параллельно своей главной (продольной) оси. 

Также был презентован проект "умного" дирижабля без хвостового оперения - совместная разработка  учёных  Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе, Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича и НГТУ НЭТИ. 

Система управления дирижаблем строится на бионических принципах взаимодействия с окружающей средой. С помощью системы специальных датчиков, расположенных на обшивке дирижабля, и особых алгоритмов обработки сигнала, летательный аппарат "чувствует" своё положение в воздушном потоке. Компьютер на основе этих сигналов вырабатывает команды на посты создания тяги, где вращаются циклические движители, и дирижабль занимает необходимое место в пространстве или движется в нужную сторону .  "Перспективным направлением также является создание  параллельной гибридной силовой установки. Дальнейшие исследования должны быть направлены на совершенствование тепловой машины и на проработку вопроса использования солнечных панелей", - добавил профессор кафедры самолёто - и вертолетостроения факультета летательных аппаратов НГТУ НЭТИ, старший научный сотрудник Института теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича, автор разработки Илья Зверков.

Сибирские разработчики продолжат исследования в данном направлении с целью усовершенствования прототипа управляемого дирижабля. Образец, представленный на форуме, может стать основой, в том числе и для создания «умного» дирижабля.  В перспективе - переход к производству импортозамещающих дирижаблей. Работа по исследованию будет проводиться в филиале ИТ СО РАН в Красноярске в молодёжной лаборатории, оснащённой для проведения такой работы.