Цеппелин NT: Возрождение дирижаблестроения

Введение

Класс дирижаблей

Zeppelin NT ("Neue Technologie", немецкое слово для "новой технологии") – это класс дирижаблей, наполненных гелием, производство которых началось в 1990-х годах немецкой компанией Zeppelin Luftschifftechnik GmbH (ZLT) в городе Фридрихсхафен. Zeppelin NT могут использоваться в различных целях; традиционно они применялись для воздушного туризма и пассажирских перевозок. Поверхности корпуса дирижаблей также использовались для размещения рекламы. Zeppelin NT также применялись в качестве наблюдательных платформ, например, для аэрофотосъемки и телевизионных комментаторов, освещающих крупные мероприятия. Благодаря способности совершать полеты с низкой вибрацией продолжительностью до 24 часов, ZLT считает эти дирижабли подходящими для исследовательских миссий, связанных с наблюдением за окружающей средой, изучением тропосферы и поиском природных ресурсов.

Разработка

Современное развитие и строительство, воплощенное в Zeppelin NT, финансировалось за счет долгосрочного целевого фонда, который изначально был сформирован из средств, оставшихся от более ранней компании Zeppelin, находившейся под управлением мэра Фридрихсхафена. Условием создания фонда было ограничение использования его средств исключительно для области дирижаблестроения. С течением многих лет инвестиционная стоимость фонда возросла до уровня, позволяющего использовать средства для проектирования, разработки и строительства нового поколения дирижаблей. В 1988 году начались первые исследования технологической и экономической целесообразности возрождения индустрии Zeppelin, включая изучение исторической документации Zeppelin, а также современных проектов дирижаблей. В декабре 1990 года исследование осуществимости и сопутствующее исследование рынка выявили потенциальный спрос на около восьмидесяти дирижаблей Zeppelin для целей туризма, рекламы и научных исследований. В середине 1991 года вновь созданная команда разработчиков подала несколько патентов на различные технологии, которые впоследствии были использованы в последующих дирижаблях, включая конструкцию винтов, структуру и конструкцию фермы, а также реализацию балонетов. В июле 1996 года прототип Zeppelin N07, находившийся в стадии строительства, был представлен публике и средствам массовой информации. 8 августа 1998 года прототип Zeppelin N07 совершил перелет из Альтенрайна (Швейцария) в Эхтердинген (недалеко от Штутгарта, Германия); по завершении этого полета прототип также совершил свой первый вылет за пределы Фридрихсхафена, приземлившись в аэропорту Штутгарта. В мае 1999 года началось производство компонентов для первого серийного дирижабля. Zeppelin N07, базовая модель и наиболее часто производимый дирижабль на сегодняшний день, имеет большую длину и объем. Zeppelin NT, разработанный более чем через 60 лет после постройки последнего поколения дирижаблей и использующий достижения в области материаловедения и компьютерного проектирования, заявляется как средство преодоления типичных недостатков дирижаблей в плане маневренности, безопасности и экономической эффективности. Кроме того, конструкция усилена арамидными тросами для обеспечения дополнительной жесткости. Все основные компоненты, такие как двигатели, кабина управления и рулевые плавники, установлены на несущей конструкции, что позволяет сохранять маневренность даже при потере давления в оболочке. На внешней поверхности Zeppelin NT имеется несколько точек крепления оборудования, включая несколько жестких точек для установки камер весом до 65 кг; опционально может быть установлен носовой кронштейн для крепления сенсорного оборудования или научных зондов. Полезные нагрузки также могут быть подвешены под дирижаблем с помощью грузового крюка, использующего люк в кабине. В связи с различным расположением центра тяжести и кабины, на нижней стороне дирижабля установлены два не убирающихся комплекта шасси: передний комплект крепится непосредственно к нижней части кабины, а задний – к основной конструкции.

The modern development and construction embodied by the Zeppelin NT had been financed by a long standing endowment, which had been initially funded with money left over from the earlier Zeppelin company, that had been under the trusteeship of the Mayor of Friedrichshafen. A stipulation had been placed upon the endowment that limited the use of its funds to the field of airships. Over the many years, the investment value of the endowment grew to a point where it had become viable for the funds to be put to use for the purpose of designing, developing, and constructing of a new generation of Zeppelins. In 1988, the first considerations into the technological and economic feasibility of reviving the Zeppelin industry began; this included examinations of historic Zeppelin documentation as well as current designs for airships. In December 1990, a feasibility study and accompanying market research program found an initial sales potential for around eighty Zeppelin airships for purposes such as tourism, advertising, and scientific research. In mid 1991, the newly formed development team filed several patents on various technologies that would be later used on the subsequent airship, these included propeller arrangements, structure and girder design, and ballonet implementation. In July 1996, the under construction prototype of the Zeppelin N07 was presented to the public and the media. On 8 August 1998, the Zeppelin N07 prototype performed a cross country flight via Altenrhein, Switzerland to Echterdingen near Stuttgart, Germany; at the end of this journey, the prototype also accomplished its first masting away from Friedrichshafen upon landing at Stuttgart Airport. In May 1999, the production of the components for the first production airship was started. The Zeppelin N07, the base model and most commonly constructed to date, are long, with a volume of
The Zeppelin NT, designed more than 60 years after the last generation of Zeppelins were built and making use of advances in material science and computer aided design, is claimed to overcome some of the typical maneuverability, safety, and economic disadvantages of airships. Additionally, the structure is tightened with aramid cords to provide for extra rigidity. All major components, such as the engines, control cabin and the steering fins, are mounted upon the structure; this allows maneuverability to be maintained even in the event of envelope pressure being lost. The whole structure weighs only about
On the external surfaces of the Zeppelin NT are several equipment attachment points, including multiple hardpoints present for the purpose of installing cameras of up to 65 kg weight; an optional nose mounted boom can be installed for attaching sensor equipment or scientific probes. Payloads can also be suspended underneath the airship via a cargo hook arrangement using the floor hatch present in the cabin. Due to the center of gravity and the location of the cabin being different, two sets of non retractable landing gear are installed on the underside of the airship, the forward set being directly attached to the cabin's underside and the aft set upon the primary structure itself.

Двигатель и рулевое управление

Мощность для двигательных установок Zeppelin NT обеспечивается тремя авиационными двигателями Textron Lycoming IO 360 с оппозитным расположением цилиндров, работающими на стандартном авиационном бензине. Эти двигатели установлены на боковых и задней частях конструкции для обеспечения оптимальной эффективности; такая компоновка также повышает комфорт полета за счет снижения уровня шума и вибрации воздушных винтов. Каждый двигатель оснащен отдельными топливными баками и системами подачи топлива, которые обычно работают независимо друг от друга. Утверждается, что поворотные воздушные винты обеспечили Zeppelin NT уникальные летные характеристики, такие как возможность точного зависания, полета назад, вертикального взлета и разворота вокруг своей оси. Функциональность поворотных воздушных винтов позволяет Zeppelin NT выполнять взлет и посадку полностью в вертикальной плоскости. При выполнении таких операций требуется всего три наземных сотрудника, что снижает затраты и минимизирует время подготовки к следующему вылету. В 2010 году была завершена разработка улучшенного воздушного винта, обеспечивающего более тихую работу. Эта конструкция не только снижает вес, но и, как побочный эффект, позволяет компенсировать потерю одного стабилизатора двумя оставшимися. Аэродинамически сбалансированные рули высоты и направления оснащены независимыми электрическими приводами. Zeppelin NT сертифицирован для полетов с одним пилотом; второе место часто занимает бортпроводник во время туристических рейсов. Элементы авионики дирижабля, включая системы навигации, связи и измерения параметров полета, могут быть напрямую подключены к системам поддержки выполнения задач; также имеется дополнительная электрическая система мощностью 8 кВА. Базовая модель Zeppelin NT рассчитана на 12 пассажиров и экипаж из двух человек; в качестве альтернативы, он способен поднимать полезные грузы до определенного веса. В отличие от этого, оригинальные дирижабли Zeppelin перевозили более ста пассажиров и членов экипажа, при почти равном соотношении между ними. Zeppelin NT оснащен переменной конфигурацией кабины, что позволяет быстро адаптировать его для различных целей и задач. Среди возможных вариантов компоновки предусмотрены более роскошные VIP-салоны. Кроме того, в кабине можно установить оборудование для выполнения конкретных миссий.

Power for the Zeppelin NT's propulsion systems is provided by a trio of Textron Lycoming IO 360 boxer aviation engines, fueled by standard aviation gasoline. These engines are mounted on the sides and rear of the structure itself to provide optimum efficiency; this arrangement also increases in flight comfort due to reduced levels of propeller noise and vibration. Each engine is furnished with separate fuel tanks and supply systems that typically operate independently of one another. The swiveling propellers have been claimed to have provided the Zeppelin NT with unique flight characteristics, such as being able to hover precisely, fly backwards, take off vertically, and turn on its axis. The functionality of the swiveling propellers allows the Zeppelin NT to carry out both take offs and landing operations entirely in the vertical plane. During such operations, only three ground personnel are required, lowering costs and minimizing turnaround times as a consequence. In 2010, development of an improved propeller capable of quieter operation was completed. This arrangement not only saves weight, but as a side effect, the loss of one fin can be compensated with the remaining two. The aerodynamically balanced rudders are equipped with independent electrical actuators. The Zeppelin NT is certified for single pilot operations; the second seat is often used by a flight attendant during tourist operations. Elements of the airship's avionics, including navigation, communication, and air data systems, can be directly interfaced with the mission support systems; an 8kVA additional electrical power system is also present. The base model of the Zeppelin NT has a passenger capacity of 12 in addition to a crew of two; alternatively, it is capable of lifting payloads of up to In contrast, the original Zeppelin designs carried over a hundred passengers and crew, with a nearly even ratio of passengers to crew members. The Zeppelin NT has been equipped with a variable cabin structure, allowing it to be quickly changed for various purposes and missions. Amongst the possible seating configurations, more luxurious VIP layouts are also available. Alternatively, mission equipment can be installed in the cabin area.

Эксплуатационная история

На сегодняшний день построено семь дирижаблей Zeppelin NT.

D-LZFN, Фридрихсхафен

Прототип Zeppelin NT (SN 01), D LZFN, Фридрихсхафен, предназначался для обучения пилотов специальным полетам и проведения презентаций. Во время Октоберфеста 2002 года Zeppelin NT использовался для радиоэкспериментов в рамках европейского проекта системы позиционирования Galileo для Немецкого центра аэрокосмических исследований и ESA. Планировалось, что все последующие корабли будут использоваться в коммерческих целях или проданы. В ознаменование эпохи почтовых дирижаблей "Цеппелин" было запланировано несколько почтовых рейсов. Стив Фоссет и Пол Строле установили действующий рекорд скорости для дирижаблей на дистанции в один километр в среду, 27 октября 2004 года в Фридрихсхафене, Германия, на Zeppelin NT. Новый мировой рекорд составил , что стало улучшением.

Начиная с конца 2005 года, дирижабль "Фридрихсхафен" базировался в Джванеге, алмазодобывающем городе на юге Ботсваны, где проводил аэрогеофизическую съемку от имени De Beers Prospecting Botswana. Дирижабль был доставлен из Амстердама в Кейптаун морским путем, а затем перелетел в Габороне, где был установлен гравитационный градиометр Lockheed Martin. Этот прибор, принадлежащий и обслуживаемый компанией Bell Geospace, измеряет изменения гравитационного поля Земли, связанные с изменениями геологической плотности. Технология основана на акселерометрах, а качество данных чувствительно к турбулентности и колебаниям, обычно возникающим при установке на самолетах с неподвижным крылом. Дирижабль, летящий медленно ночью в относительно прохладном и спокойном воздухе, обеспечивает очень стабильную и виброизолированную платформу. Полученные данные позволяют выявлять слабые гравитационные сигналы, связанные с кимберлитовыми трубками – источниками алмазов, погребенными под песками Калахари. Эта съемка завершилась 20 сентября 2007 года, когда D LZFN был безвозвратно поврежден смерчем, будучи пришвартованным к мачте. Регистрационный номер D LZFN впоследствии был присвоен SN 02 по его возвращении из Японии.

D-LZZR, Bodensee

Второй Zeppelin NT и первая серийная модель (SN 02) получила название D-LZZR Bodensee и начала первые коммерческие туристические полеты 15 августа 2001 года при поддержке Deutsche Zeppelin Reederei (DZR). 2 марта 2004 года DZR продала дирижабль японской корпорации Nippon Airship Corporation. Переданный в июне 2004 года, он должен был повторить исторический маршрут кругосветного путешествия 1929 года знаменитого дирижабля LZ127 Graf Zeppelin. В связи с проблемами с российскими властями (отсутствием подтвержденной авиационной безопасности) был зафрахтован специальный корабль из Нидерландов для перевозки крупногабаритных частей, и "Цеппелин" был доставлен из Италии в Японию морским путем. Компания использовала дирижабль преимущественно для туристических полетов и рекламных целей. В мае 2010 года, из-за экономических трудностей в Nippon Airship Corporation, SN 02 был возвращен в Германию. Дирижабль вернул себе прежнее название Bodensee и возобновил пассажирские перевозки в 2012 году.

D-LZNT, Эврика

В январе 2006 года компания Zeppelin Luftschifftechnik GmbH объявила о начале строительства четвертого Zeppelin N07. В 2007 году опцион на него приобрела компания Airship Ventures из Калифорнии. 21 мая 2008 года новый дирижабль совершил свой первый полет. С июля по сентябрь 2008 года дирижабль, зарегистрированный как D LZNT, выполнял экскурсионные и прогулочные рейсы над восточным Лондоном и устьем Темзы с аэродрома вблизи Апминстера, Эссекс, Англия, рекламируя пиво Stella Artois и кампанию DrinkAware, посвященную ответственному употреблению алкоголя. Федеральное управление гражданской авиации (FAA) выдало сертификат типа для Zeppelin N07, что позволило дирижаблю легально эксплуатироваться в Соединенных Штатах. В конце сентября 2008 года дирижабль прибыл в порт Бомонт, штат Техас; после трех дней, проведенных на привязи в региональном аэропорту Юго-Восточного Техаса, он совершил перелет к своей базе на федеральном аэродроме Моффета. По прибытии дирижабль получил американский регистрационный номер N704LZ и был назван Eureka (в честь девиза штата Калифорния). В ноябре 2008 года Airship Ventures начала коммерческую эксплуатацию, предлагая обзорные полеты над районами Сан-Франциско и Монтерейского залива, осуществляя рейсы как с аэродрома Моффета, так и с терминала Окленда. 14 ноября 2012 года Airship Ventures прекратила свою деятельность и поставила Eureka на землю. Дирижабль был разобран и отправлен обратно в Германию. В 2019–2020 годах D LZNT был перестроен до стандарта N07 101 и возвращен в эксплуатацию с совершенно новой гондолой, рассчитанной на 16 пассажиров и членов экипажа.

Гудэйр

3 мая 2011 года компания Goodyear подтвердила свои намерения возобновить давнее партнерство с Zeppelin. Goodyear разместила заказ на три дирижабля Zeppelin NT LZ N07 101 с планами начать их эксплуатацию в январе 2014 года. Zeppelin NT является преемником нежесткого дирижабля Goodyear GZ-20, использовавшегося в рекламных целях. Первый дирижабль Goodyear, Wingfoot One, был представлен 14 марта 2014 года и в настоящее время базируется в Помпано-Бич, штат Флорида, США. Второй дирижабль, Wingfoot Two, совершил свой первый полет 12 марта 2016 года и базируется в Карсоне, штат Калифорния. Третий дирижабль, Wingfoot Three, совершил свой первый полет 25 июня 2018 года и будет постоянно размещен в Суффилд-Тауншип, штат Огайо.