CC BY
31
СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ОБОРУДОВАНИЕ ■
Новый авиационный транспорт для освоения
восточных регионов Российской Федерации
А. И. ФИЛИМОНОВ, канд. техн. наук, генеральный директор и главный конструктор ОАО «Тюменьэкотранс», автор проекта «БАРС»
Неразвитость транспортной инфраструктуры Восточной Сибири и Дальнего Востока препятствует освоению этих богатых полезными ископаемыми регионов. Дороговизна и долгосрочность строительства железных и автодорог заставляет искать альтернативные пути транспортного обеспечения. Проект большого безаэродромного самолета с аэростатической разгрузкой и вертолетным несущим винтом может стать оптимальным вариантом решения проблемы.
В ближайшее десятилетие перед Россией встанет задача дальнейшего освоения регионов Восточной Сибири и Дальнего Востока, обладающих огромными запасами энергетических, рудных и лесных ресурсов. Кроме того, планируется разработка нефтяных и газовых месторождений шельфов Северного Ледовитого океана. В связи с этим возникнет острая необходимость в современном транспорте, который позволил бы доставлять технологическое оборудование в места добычи и переработки сырья, а также продукты переработки потребителю.
Имеющийся на сегодняшний день водный транспорт, функционирующий на реках Сибири — Енисее, Лене, Индигирке, Колыме, Амуре и других — и на Северном морском пути, а также южная ветка Китайско-Восточной железной дороги (КВЖД) не смогут обеспечить освоение этих регионов. Строительство же автомобильных и железных дорог потребует огромных человеческих, финансовых и временных ресурсов, поскольку местность характеризуется сложными географическими и климатическими условиями (горная поверхность, вечная мерзлота, низкие температуры, достигающие -50-60 °С).
Требуется альтернатива
Таким образом, для обслуживания регионов Восточной Сибири и Дальнего Востока необходим особый вид транспорта — воздушный, но со свойствами, которые позволили бы ему конкурировать с наземными видами
транспорта. Существующие типы воздушных транспортных средств — самолеты и вертолеты — в данном случае не могут быть конкурентоспособными. Самолет требует аэродромов для взлета и посадки, вертолет обладает ограниченной грузоподъемностью (не более 20 т) и малой дальностью. И тому, и другому необходима наземная инфраструктура в виде подъездных автомобильных или железных дорог. Кроме того, самолет и вертолет остаются самыми дорогостоящими видами транспорта.
Высказывались предложения использовать для этих регионов дирижабли, обладающие достаточной грузоподъемностью и дальностью. Однако, как показал опыт эксплуатации дирижаблей большой грузоподъемности типа «цеппелин» в 1930-х гг., они небезопасны и ненадежны.
Таким образом, перед современными авиаконструкторами стоит задача создания альтернативного вида воздуш-
ного транспорта для регионов Восточной Сибири и Дальнего Востока. Ключевыми требованиями к данному транспорту являются:
• невысокая себестоимость перевозки грузов и людей (она не должна превышать себестоимость перевозки железнодорожным транспортом, а в лучшем случае и автомобильным);
• приспособленность транспортного средства к независимому, автономному базированию на местности, где отсутствуют дороги;
• способность перевозить тяжелые и крупногабаритные единые грузы технологического назначения на большую дальность;
• независимость от погодных и климатических условий;
• высокая надежность и безопасность эксплуатации.
Гибрид с уникальными возможностями
Транспортным средством, обладающим всеми перечисленными свойствами, является гибридный дирижабль, он же — аэростатический комбинированный летательный аппарат или большой безаэродромный самолет с аэростатической разгрузкой и вертолетным несущим винтом (БАРС).
Идея создания такого воздушного транспортного средства была сформулирована автором данной статьи более 20 лет назад.
• СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ОБОРУДОВАНИЕ
-км/кг
Ф-15 Ф-35
Ф-25
Ан-124
Ан -1 2
Т-—-1-—-1-—-1-—-г
81 61 238 225 493 405 Взлетная
масса (m0), т
Рис. 2. Удельная производительность летательных аппаратов БАРС в сравнении с самолетами-аналогами (типа Ан). Ф-15, Ф-25 и Ф-35 — аппараты грузоподъемностью 50, 150 и 350 т соответственно при дальности 3 тыс. км и указанной полной взлетной массе (m0)
А, Т 16 -
14 -
12 -
10 -
8 -
6 -
4 -
2 -
0 -
Сейчас жизнеспособность проекта уже подтверждена в ходе испытаний моделей: сначала, в 1989-1993 гг., в аэродинамических трубах Московского авиационного института, затем, в 1995-1996 гг., на летающей (пилотируемой) модели (рис. 1) в рамках научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ фирмы «Тюменьэ-котранс» с привлечением ученых и инженеров Московского авиационного института, Сибирского научно-исследовательского института авиации, авиационных ОКБ, заводов и фирм.
Данное воздушное транспортное средство представляет собой комбина-
цию трех известных летательных аппаратов: дирижабля, самолета, вертолета, а также судна на воздушной подушке (СВП); при этом достоинства прототипов удалось сохранить, а недостатки — исключить.
В частности, новый летательный аппарат лишен таких недостатков дирижабля, как парусность и потребность в сложной системе обслуживания. В отличие от самолета, ему не нужен аэродром. От вертолета он выгодно отличается большей дальностью полетов и меньшей себестоимостью рейсов.
Применение же элементов СВП и несущего винта вертолета позволило
обеспечить новому летательному аппарату безаэродромность базирования и эксплуатации с любой ровной поверхности (воды, болота, снега, грунта и т. д.), исключить потребность в сложной инфраструктуре аэро- и дирижаб-лепортов (летательный аппарат имеет бортовую систему самообслуживания). Сохранение элементов самолета (несущие поверхности) и дирижабля (подъемный газ) дало возможность достичь большой грузоподъемности, дальности и высокой экономичности перевозок (рис. 2).
Следует отметить широчайшие возможности летательного аппарата как транспортного средства для доставки технологического оборудования в труднодоступные районы, т. е. в составе так называемого воздушного транс-портно-технологического комплекса (ВТТК). В этом случае ВТТК будет состоять из комбинированного летательного аппарата (безаэродромного с аэростатической разгрузкой самолета — БАРСа) и навесного технологического оборудования (НТО), которое размещается на съемных (или несъемных) платформах БАРСа (рис. 3).
К НТО в данном случае могут относиться:
• блок-модули для обустройства нефтяных, газовых и других месторождений (одна из возможных схем обустройства нефтегазового месторождения показана на рис. 4);
• мини-заводы по переработке природного сырья / сельскохозяйственной продукции на месте добычи / произрастания;
СПЕЦИАЛЬНАЯ ТЕХНИКА И ОБОРУДОВАНИЕ
Рис. 4. Схема обустройства нефтегазового месторождения: а) доставка платформы с грузом от завода-изготовителя; б) обустройство нефтегазового месторождения технологическими блоками
Рис. 5. Схема взаимодействия ВТТК с КВЖД
• технологические блоки, предназначенные для предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера (землетрясений, наводнений, лесных пожаров и т.д.);
• единые крупногабаритные грузы, в том числе ветроэнергостанции и др.
Перспективы внедрения модели
С помощью ВТТК в ближайшие 2030 лет можно освоить и обустроить труднодоступные регионы Сибири, Дальнего Востока и Крайнего Севера, сократив затраты в 2-3 раза по сравнению с теми, которых требуют традиционные методы освоения и обустройства территорий. Данный комплекс позволит минимизировать людские и материальные потери от природных и техногенных катаклизмов, в кратчайшие сроки заселить восточную часть России, обеспечив цивилизованную жизнь.
Наибольшей эффективности ВТТК достигнет, если его работу связать в первую очередь с функционированием железнодорожного (КВЖД) и водного транспорта. Схема взаимодействия здесь может быть следующей (рис. 5). По всей железной дороге от Урала до Дальнего Востока в крупных городах (Екатеринбурге, Тюмени, Омске, Новосибирске, Кемерово, Красноярске и других) создаются терминалы — накопительные площадки для размещения грузов и технологического оборудования с целью доставки их с помощью ВТТК в северные регионы Сибири и Дальнего Востока, а также в южные регионы Средней и Юго-Восточной Азии.
Россия, обладая таким уникальным транспортным средством, сможет оказывать услуги по организации хозяйственной жизни и транспортного обеспечения в труднодоступных регионах Юго-Восточной Азии, Африки, Южной Америки, участвовать в операциях по предупреждению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций в зарубежных странах, получая миллиардные дивиденды и достигая быстрой окупаемости затраченных средств.
В России есть все условия, чтобы в ближайшие несколько лет создать как сам воздушный грузоноситель, так и навесное оборудование к нему. Это необходимо сделать, так как другие пути развития восточных регионов России и их транспортно-технологического обеспечения на сегодняшний день отсутствуют.
