Полеты

Всем привет! В связи выходом нового Microsoft Flight Simulator я и мои друзья решили написать для вас гайд по полетам в симуляторе.

Учиться мы будем на Cessna 152 одном из самых востребованных самолетов. Он прост в управлении, прощает многие ошибки и весьма популярен в летных школах сам автор учился летать именно на нем. Что немаловажно, встроенное в Microsoft Flight Simulator обучение также использует его.

Мы не будем грузиться теорией (поначалу), а перейдем сразу к практике. Статьи будут дополнять встроенные в MFS уроки.

Дисклеймер: данная статья предназначена исключительно для полетов в симуляторе и не покрывает многие аспекты реальных полетов, намеренно упрощая некоторые определения и процедуры. Автор хоть и является частным пилотом, но не имеет квалификации летного инструктора. Если вы учитесь летать или уже летаете на реальном самолете, используйте только сертифицированную литературу, одобренную вашим клубом, школой или инструктором.

А теперь вперед, за штурвал! Загружайте первый урок.

Основы управления самолетом

В полете самолет управляется по трем осям.

Изменение наклона вверх/вниз называется управлением по тангажу (pitch). Основной способ изменить тангаж самолета дать штурвал от себя (нос вниз) или на себя (нос вверх). На тангаж также влияет множество других параметров, некоторые из которых мы разберем ниже.

Наклон самолета на крыло называется управлением по крену (bank/roll). Основной способ создания крена поворот штурвала влево или вправо. Крен будет расти до тех пор, пока штурвал не будет возвращен в нейтральное положение, после чего большая часть самолетов будет стремиться удержать заданный крен. Для нейтрализации крена обычно выполняют обратное движение штурвалом. Как и в случае с тангажом, крен также зависит от множества других параметров.

Рыскание (yaw) это движение носа вправо/влево. Как и крен, рыскание зависит от многих внешних факторов. Основной способ управления рысканием в самолете это педали.

Обратите внимание, что педали в самолете имеют двойную функцию. Их можно нажимать (это работает как тормоз), а можно толкать вперед (как руль, на земле и в воздухе).

Помимо штурвала и педалей, самолет имеет несколько других важных органов управления:

Ручка управления дроссельной заслонкой (throttle), далее газ эквивалентна педали газа и управляет количеством поступающей в двигатель топливно-воздушной смеси. На большей части самолетов она имеет закругленную форму и окрашена в черный цвет.

Ручка управления закрылками (flaps) управляет, как несложно догадаться, закрылками специальными поверхностями на внутренней стороне крыла. Они позволяют самолету получать необходимую подъемную силу на более низких скоростях, что активно используется во время взлета и посадки. В полете закрылки убираются, так как они создают дополнительное аэродинамическое сопротивление.

Колесо управления триммером руля высоты (trim wheel), далее триммер. Как мы выясним чуть позже, изменение параметров полета требует от пилота приложения разного давления на штурвал. Поворот этого колеса изменяет положение нейтральной точки штурвала то есть вы сможете сделать так, чтобы штурвал сам поддерживал это давление без вашего участия.

Контролируем тангаж

Пройдите начальное обучение и попросите инструктора дать вам немного полетать в свободном режиме. В центре приборной панели расположен авиагоризонт (artificial horizon, attitude indicator, AI). Его легко узнать по характерному синему и коричневому цвету, которые обозначают соответственно небо и землю. По центру прибора расположена точка, которая показывает нос вашего самолета, а по бокам риски, символизирующие крыло.

Слева от него расположен указатель воздушной скорости (airspeed indicator, ASI). Читается примерно так же, как спидометр в наземном транспорте, но скорость измеряет в узлах морских милях (1.852 км) в час.

Мы учимся летать по правилам визуальных полетов, поэтому сам авиагоризонт нам использовать необязательно. Тем не менее, наш полет это хорошая возможность ознакомиться с принципами его работы.

За изменение тангажа отвечает руль высоты (elevator), расположенный, как правило, на хвосте самолета. Настало время им воспользоваться.

Убедитесь, что стрелка скорости расположена выше белой зоны на указателе скорости. Запомните значение скорости, а затем слегка (слегка!) возьмите штурвал на себя.

Обратите внимание на то, как изменяется картина за окном. Мы стали меньше видеть землю и больше неба. Взгляните на авиагоризонт и сопоставьте картину на нем с картиной за окном.

Проверьте скорость. Вы увидите, что она упала.

Нос направлен вверх

Отпустите штурвал. Самолет начнет сам выводить нос в горизонт. Снова проверьте скорость она должна вернуться к исходному значению.

Повторите ту же процедуру, но наклонив нос вниз. Теперь землю видно больше, чем небо, а скорость растет. При отпускании штурвала нос возвращается в прежнее положение.

Нос направлен вниз

Вот вам простая аналогия представьте, что вы катитесь на машине с горки. Что будет происходить с вашей скоростью, если газ и передача останутся неизменными?

Подытожим. Первичный эффект руля высоты это изменение тангажа самолета. Вторичный же это изменение скорости.

Создаем крен

За управление креном обычно отвечают элероны (ailerons) специальные рулевые поверхности, расположенные ближе к законцовкам крыла. Они контролируются поворотом штурвала.

Выведите нос самолета в горизонт и убедитесь, что скорость находится за пределами белой шкалы. Поверните штурвал вправо, дайте самолету слегка наклониться (10 градусов хватит), а затем отпустите.

Мы можем увидеть, что картинка за окном снова поменялась теперь мы видим все под углом. Взгляните на авиагоризонт вы обнаружите, что риски находится горизонтально, а сама линия горизонта наклонилась. Авиагоризонт отражает ту же картину, что мы видим за окном.

Самолет в крене

Заметьте, что самолет сохраняет данный вами крен и без всякого давления на штурвал.

Снизу от авиагоризонта вы увидите указатель курса (direction indicator) прибор, показывающий направление, в сторону которого смотрит нос самолета. Обратите внимание на то, что наш курс меняется то есть самолет поворачивает (совершает рыскание).

Поверните штурвал влево и удерживайте до тех пор, пока линия горизонта снова не станет ровной. Крен исчезнет, и самолет будет лететь прямо.

Первичным эффектом элеронов является создание крена, а вторичным рыскание.

Управляем рысканием

За рыскание отвечает руль направления (rudder), расположенный на хвосте самолета. Самое время познакомиться с ним.

Выровняйте самолет и проверьте скорость. Снизу от указателя скорости расположен другой прибор, координатор разворотов (turn coordinator). Нас интересует черный шарик, плавающей в специальной дужке снизу. Как правило, в обычном полете он находится в центральной области.

Слегка толкните правую педаль и удерживайте ее. Вы увидите, что нос самолета уходит вправо. Помимо этого, будет развиваться правый крен.

Взгляните на шарик он уйдет влево. Прямо сейчас он нам говорит, что мы летим немного боком, со скольжением (slip), и чтобы его исправить, нужно наступить на шарик дать педаль со стороны шарика. Выровняйте педали, и вы увидите, как самолет возвращается в нормальное положение.

А вот так выглядит рыскание

Первичным эффектом руля направления является рыскание, а вторичным крен.

Даем газку

Взгляните на приборную панель справа от себя. Там вы найдете тахометр, показывающий обороты двигателя. Запомните текущее значение (оно должно быть в районе 2300).

Не касаясь штурвала и педалей, полностью дайте газ.

Вы увидите, что обороты двигателя (и, следовательно, создаваемая им тяга) выросли. Вслед на ними начнет расти скорость, а затем нос самолета сам собой поднимется наверх.

Полностью уберите газ, и вы увидите противоположную картину обороты и скорость упадут, а нос самолета опустится вниз. Будьте внимательны и не давайте стрелке указателя скорости войти в белую или желтую зону. Верните режим в прежнее положение.

Обратите внимание также на то, что в момент изменения режима самолет слегка рыскает вправо/влево, в зависимости от того, увеличили или уменьшили вы режим.

Первичным эффектом от изменения газа является изменение оборотов и скорости. Вторичным же эффектом является изменение тангажа и рыскания.

Выпускаем закрылки

В зависимости от конструкции самолета, выпуск закрылок может создавать тенденцию как и к поднятию носа, так и к опусканию его. Тем не менее, практически всегда выпуск закрылок приводит к небольшому взмыванию самолета из-за увеличения подъемной силы крыла, а также к уменьшению скорости из-за увеличения аэродинамического сопротивления.

При работе с закрылками важно удерживать нос в желаемом положении и следить за изменениями скорости. Закрылками можно пользоваться лишь тогда, когда скорость находится в пределах белой шкалы.

Давайте попробуем это. В полете слегка приберите режим и удерживайте нос самолета горизонтально. Подберите режим таком образом, чтобы скорость держалась в районе 70.

Выпустите закрылки (первая позиция). Самолет немного взмоет. Обратите внимание, как изменится скорость самолета и положение его носа.

Теперь уберите их. Произойдет противоположное, самолет немного провалится, а скорость начнет расти. Верните самолет в нормальный полет.

Солнечные батареи в южной Англии

Учимся триммировать

К этому моменту мы уже узнали, что изменения конфигурации полета (режима двигателя, закрылков) требуют удержания носа в какой-то одной позиции и это позиция далеко не всегда соответствует нейтральному положению штурвала. Можно лететь, постоянно оказывая давление на штурвал но это не очень удобно и безопасно. Постоянная борьба с штурвалом приведет к усталости рук и невозможности точно контролировать параметры полета.

К счастью, мы можем перенести положение нейтральной точки нашего штурвала так, чтобы он создавал нужное давление сам. Этот процесс называется триммированием (trimming).

Восстановите обычный режим полета (обороты, тангаж, крен, рыскание, закрылки). Отпустите штурвал и посмотрите, что произойдет с самолетом.

Если он опускает нос вниз, выведите самолет в горизонт и попробуйте снять усилия со штурвала путем поворота колеса сверху вниз. Если же задирает нос вверх, крутите в противоположную сторону. Для проверки точности триммирования приотпустите штурвал. Повторяйте процедуру до тех пор, пока самолет не будет удерживать нос горизонтально в нейтральном положении штурвала.

Мы только что выполнили триммирование самолета. Давайте обобщим эффект от триммера: поворот колеса триммера руля высоты меняет усилия на штурвале по оси тангажа.

Общие советы по пилотированию

Несколько советов по правильному пилотированию самолета и самым частым ошибкам.

В первую очередь не держите штурвал двумя руками! В авиалайнерах в некоторых ситуациях от пилота требуется использовать обе руки, но к нам это не применимо для управления вам хватит и одной. Вторая пригодится для всего остального, начиная от контроля газа и заканчивая ведением вашего штурманского журнала.

Второе. Не надо вцепляться в штурвал. Держите его спокойно, уверенно и нежно. Вам хватит всего трех пальцев на руке, чтобы надежно управлять им.

Окрестности Рима

Плавные движения штурвалом это ключ к точному выдерживанию параметров полета, минимизации ошибок и довольным пассажирам. Избегайте резких изменений тангажа, крена и рыскания. Выполняйте движения аккуратно, плавно, но уверенно.

Не стесняйтесь триммировать самолет, но не стремитесь контролировать тангаж триммером. Правильная последовательность действий: изменение конфигурации, удержание носа штурвалом, снятие усилий со штурвала триммером. Не надо использовать триммер вместо штурвала.

На правильно стриммированном самолете вы можете поворачивать и контролировать крен педалями. Это позволит держать обе руки свободными и, например, параллельно строить маршрут на карте. При этом нажимайте педали очень плавно, сильное скольжение может быть опасным в некоторых обстоятельствах (низкая скорость, выпущенные закрылки, сильный крен и прочее). В реальных полетах не делайте этого без прохождения соответствующего инструктажа (это применимо ко всей статье).

Не задерживайте свой взгляд на авиагоризонте и приборной панели. Вы учитесь летать по правилам визуальных полетов. По ним вы обязаны большую часть времени смотреть наружу для избежания других самолетов и ориентировки на местности. Запомните, на каком обычно расстоянии находится капот от линии горизонта, и используйте это как референс для горизонтального полета.

Не превышайте крен в 15 градусов, особенно на низкой скорости. На первых порах не превышайте его вообще.

Эффективность рулевых поверхностей зависит от их обдувания воздухом. Чем сильнее воздушный поток, тем меньшее отклонение рулевой поверхности потребуется для достижения нужного результата. Обдув хвостовых рулевых поверхностей (рулей высоты и направления) производится встречным потоком и струей от винта. Обдув элеронов производится только встречным потоком. На меньших скоростях потребуется большее отклонение рулевых поверхностей.

Итоги

Сегодня мы научились контролировать самолет во всех осях, триммировать его, пользоваться закрылками и менять режим работы двигателя. В нашем следующем занятии мы разберем, как менять скорость полета, выполнять набор высоты и снижение, а также правильно совершать развороты.

Я буду очень рад, если кого-то из вас статья вдохновит попробовать полетать в симуляторе, и буду ещё больше рад, если после этого вы придете на настоящий аэродром. Главное не используйте эту статью для реального обучения, всегда слушайте инструктора и читайте сертифицированную литературу. Если вам интересна тема полетов в целом и вы хотите получать больше вдохновения, то можете:

• подписаться на мой Telegam-канал, в котором я подробнее разбираю теорию и рассказываю о своих полетах в Англии
• на YouTube-каналы Записки пилота и kudri_fm.

Хоть эту статью и ревьюили два коммерческих пилота, она может не покрывать некоторых интересных для вас аспектов. Если так, обязательно дайте мне знать об этом в комментариях. Увидимся в небе!

Военные испытания, глушащие и подменяющие сигналы GPS это бомба замедленного действия

В один из дней мая прошлого года ранним утром коммерческий самолёт подлетал к международному аэропорту Эль-Пасо в Западном Техасе. Внезапно на приборной панели появилось предупреждение: потеряно местоположение по GPS. Пилот связался с центром управления полётами авиалинии, и ему сообщили, что на стрельбище Уайт-Сэндс на юге Нью-Мексико военные в ходе испытаний вмешиваются в работу GPS. Тогда мы поняли, что дело было не в GPS-устройствах на борту, писал пилот позже.

Из-за сильного ветра пилот промахнулся мимо взлётно-посадочной полосы, и пошёл на второй заход. Нам пришлось заходить на 4-ю полосу ещё до наступления рассвета, не имея доступа к приборам вертикального наведения, писал пилот. На 4-й полосе был высокий риск столкновения с землёй в управляемом полёте из-за её уклона.

Риск столкновения с землёй в управляемом полёте понятен из самого названия этого термина. Пилот даже раздумывал, не уйти ли в аэропорт Альбукерка, расположенный в 370 км, но в итоге решился, и сел на 4-ю полосу, руководствуясь только визуальными ориентирами. Посадка прошла успешно, однако позже пилот описал свои ощущения в системе Aviation Safety Reporting System (ASRS, система отчётов по воздушной безопасности) от НАСА. На этом форуме пилоты могут анонимно делиться впечатлениями о рискованных ситуациях и давать советы по безопасности.

И это далеко не самое страшное сообщение с форума, связанное с глушением GPS-сигналов. В августе 2018 года пассажирский самолёт в Айдахо в условиях задымлённость сообщил о помехах в GPS-сигнале, связанных с военными испытаниями. Ему удалось избежать столкновения с горой в последний момент только благодаря вмешательству авиадиспетчера. Диспетчеры и пилоты считают, что их оборудование работает, как должно, однако на самом деле оно ведёт их прямо в горный склон такая ситуация может привести к человеческим жертвам, писал диспетчер. Если бы мы этого не заметили, все пассажиры и пилоты самолёта погибли бы. Без сомнений.

За последние восемь лет на форуме ASRS зафиксировано почти 90 случаев, описывающих помехи сигнала GPS в США. Большая часть из них произошли в 2019-2020 годах. А сейчас у редакции появились новые свидетельства того, что нарушение работы GPS, влияющее на коммерческие полёты, происходит гораздо чаще, чем описывается в базе ASRS. Недавно раскрытые данные от Федерального управления гражданской авиации США (FAA) за несколько месяцев 2017 и 2018 годов рассказывают о сотнях случаях потери приёма GPS-сигнала самолётами, оказавшимися вблизи мест проведения военных испытаний. За один только день в марте 2018 года пилоты 21 самолёта сообщили о проблемах с приёмом GPS авиадиспетчерам аэропортов близ Лос-Анджелеса. Среди них были вертолёт скорой помощи, несколько частных самолётов, и десяток коммерческих реактивных самолётов. Часть из них смогла продолжить нормальный полёт, другим потребовалось помощь авиадиспетчеров. Пилоты пяти самолётов сообщили о том, что машина сделала неожиданный поворот или уходит с курса. Вероятно, по всей стране ежегодно происходят сотни, а возможно и тысячи подобных случаев, каждый из которых потенциально может обернуться катастрофой. И подавляющее большинство таких случаев можно связать с американскими военными, которые сегодня регулярно, чуть ли не ежедневно глушат GPS-сигналы на больших территориях.

Военные глушат сигналы GPS в попытках разработать защиту от глушения GPS. Ирония в том, что попытки Пентагона обезопасить солдат и системы оказываются опасными для жизни гражданских пилотов, пассажиров и членов экипажей. В 2013 году военные признались в этом, говоря в опубликованном ими отчёте, что запланированные электронные атаки периодически вызывают помехи для полётов, полагающихся на GPS, и влияют на эффективность и экономику полётов.

В ранние дни авиации пилоты днём ориентировались по картам дорог, а ночами по кострам и прожекторам. К моменту начала Второй мировой войны уже достаточно популярными стали радиомаяки. С конца 1940-х наземные станции начали вещание всенаправленных VHF-сигналов, по которым могли ориентироваться самолёты, а системы более ближнего действия показывали пилотам безопасные траектории посадки. На пике популярности в 2000-м году в США было более тысячи навигационных станций с VHF-сигналом. Однако там, где станции стояли редко, пилотам приходилось летать зигзагами, от одной станции до другой, а принимаемый сигнал могли ослаблять холмы и здания.

Всё изменилось с развитием глобальных систем навигации, впервые разработанных военными США в 1960-х. Когда в середине 1990-х появилась гражданская версия этой технологии, система глобального позиционирования (Global Positioning System, GPS), самолёты смогли ориентироваться по спутникам и перемещаться от одной точки к другой по прямым. Также данные по местоположению и высоте с GPS были достаточно точными для того, чтобы самолёты могли садиться по ним.

FAA находится в процессе внедрения системы NextGen, которая должна сделать полёты более безопасными и эффективными, полностью переключившись с наземной навигации по радиомаякам и прочему на спутниковую. Параллельно с этим агентство лет десять назад начало отключать станции VHF-навигации. Сеть наземной поддержки полётов в США уже скоро сократится до минимума из 600 резервных наземных станций.

Из-за того, что пилоты всё больше полагаются на GPS, это меняет практики полётов и их привычки. GPS-приёмники становятся всё дешевле, меньше и функциональнее, в связи с чем их всё чаще используют и интегрируют. В большинстве самолётов сегодня используется автоматическое зависимое наблюдение-вещание АЗН-В. Работающие по этой технологии транспондеры используют GPS для подсчёта и трансляции своей высоты, курса и скорости. Пилоты частных самолётов используют цифровые карты на планшетных компьютерах. Данные, полученные от GPS, лежат в основе автопилотов и полётных компьютеров. Теоретически пилоты и сейчас должны иметь возможность ориентироваться, летать и приземляться без GPS, используя существующие радиосистемы и визуальные ориентиры. На коммерческих самолётах есть целый ряд резервных технологий. Но поскольку GPS так широко распространён и надёжен, пилотам грозит опасность забыть эти ручные технологии.

Когда в июне 2019 года пассажирский реактивный самолёт внезапно потерял сигнал GPS над Солт-Лейк-Сити, пилот достаточно сильно запутался, как писал он потом в отчёте для ASRS. Сказать, что мне недоставало навыков ориентирования по необработанным данным, будет преуменьшением! Я никогда не делал этого в Airbus и не помню, чтобы вообще занимался этим за последние 25 лет.

Не виню пилотов за то, что они так подсели на GPS, говорит Тодд. И. Хамфрис, директор Радионавигационной лаборатории техасского университета в Остине. Когда что-то хорошо работает 99,99% времени, люди не очень бдительно готовятся к той 0,01% времени, когда оно откажет.

И полная потеря GPS не самое худшее, что может произойти. Гораздо опаснее, когда точные данные GPS тихо меняют на ложные. В базе данных ASRS есть много примеров того, как пилоты слишком поздно осознали, что их автопилоты, использующие GPS, завели их на многие километры в сторону от курса, в запрещённые для полётов военные зоны, или подвели опасно близко к другим воздушным судам.

В декабре 2012 года авиадиспетчер заметил, что направляющийся на запад пассажирский самолёт, находящийся близ Рино, Невада, на 16 км отклонился от курса. Диспетчер убедился, что виновником происшествия были военные, глушившие GPS, и передал пилоту новое направление. Позднее он отмечал: Если бы пилот заметил, что он ушёл с курса, до того, как это сделал я, и провёл бы корректировку, самолёт из-за этого повернулся бы в обратном направлении, на восток.

Почему же военные с такой регулярностью вмешиваются в работу важнейшей для безопасности системы? Хотя большинство GPS-приёмников сегодня стоит в смартфонах, GPS разрабатывали американские военные исключительно для своих целей. Пентагон всецело полагается на GPS для определения местонахождения и передвижения своих самолётов, кораблей, танков и пехоты.

Будучи таким важным ресурсом, GPS очень сильно подвержена атакам. Когда сигналы спутников доходят до земли, они оказываются уже настолько слабыми, что легко могут потонуть в помехах, намеренных или случайных. При этом собрать электронное устройство для нарушения этих слабых сигналов тривиально, говорит Хамфрис. Расстройте излучатель в микроволновке, и получите сверхмощную глушилку, работающую на многие километры. Нелегальные устройства для глушения сигнала GPS вовсю продаются на чёрном рынке, и многие позиционируются специально для профессиональных водителей, которые не хотят, чтобы за ними следили.

Другие системы глобального позиционирования ГЛОНАСС в России, BeiDou в Китае и Galileo в Европе используют немного другие частоты, но обладают схожими уязвимостями, в зависимости от того, кто именно проводит атаку. В Китае были случаи, когда загадочные атаки смогли направить корабли с GPS-приёмниками по ложному курсу, не повлияв при этом на суда с приёмниками BeiDou. Сигналы GPS регулярно глушат на востоке Средиземноморья, в Норвегии и Финляндии, а система Galileo при этом работает без сбоев.

Для проверки того, как войска ведут себя в отсутствии сигнала GPS, Пентагон использует удалённые военные базы, по большей части на западе страны. Предполагается, что параллельно военные разрабатывают собственные системы для ведения электронных боёв, а также контрмеры. Точно известен, по меньшей мере, один случай испытания системы подмены GPS-сигнала в США, во время которого, как говорят, были приняты все меры для того, чтобы не повлиять на гражданские самолёты.

Несмотря на это, во многих случаях, описанных на форуме ASRS, GPS-приёмники выдавали неверное местоположение, а не просто отказывались работать. Однако такое бывает также и в случаях сильного ухудшения спутниковых сигналов. Какой бы ни была природа этих испытаний, глушение сигнала GPS военными может привести к нарушению работы гражданских служб, в особенности коммерческих авиалиний, работающих на больших высотах, даже когда самолёты находятся на значительном расстоянии от полигона.

Специально для пилотов военные распространяют Notices to Airmen (NOTAM, уведомления для лётчиков), в которых предупреждают пилотов о планирующихся испытаниях. Во многих из этих уведомлений упоминаются территории размером в сотни тысяч квадратных километров. Бывают уведомления о том, что работа GPS будет нарушена, к примеру, над всем штатом Техас, или даже над всем юго-западом США. Подобное уведомление не означает, что работа GPS будет полностью парализована над всей упомянутой территорией только то, что GPS кое-где на этой территории может работать нестабильно. И подобная неопределённость сама создаёт проблемы.

В 2017 году FAA дала указания некоммерческой Радиотехнической комиссии по аэронавтике (RTCA) изучить, как намеренное наведение помех на GPS влияет на гражданские самолёты. В следующем году комиссия выпустила отчёт, где описала, что количество военных испытаний, связанных с работой GPS, почти утроилось в 2012 по 2017. Неудивительно, что количество отзывов о безопасности ASRS, связанных с глушением сигнала GPS, также возросло. За один 2019 год было упомянуто 38 подобных случаев почти в 10 раз больше, чем в 2018.


Распределение проблем с GPS по видам воздушных судов с февраля по июль 2017:
коммерческие самолёты
частные воздушные суда
малые коммерческие реактивные самолёты
коммерческие грузовые воздушные суда
неопределённый тип
вертолёты скорой помощи
воздушные шары
воздушная служба спасения животных

В редакцию IEEE Spectrum попали новые, ранее не публиковавшиеся материалы от FAA. Судя по ним, сообщения с ASRS это только верхушка айсберга. В этих данных содержатся отчёты пилотов о нарушении работы GPS в центре управления воздушным трафиком Лос-Анджелеса одном из 22 центров управления США. Работающие там авиадиспетчеры контролируют воздушный трафик над центральной и южной Калифорнией, северной Невадой, юго-западной Ютой, западной Аризоной и частью Тихого океана. Во всех этих областях идут активные военные испытания.

В данных упоминается 173 случая полной потери сигнала GPS или его прерывистой работы за период в 6 месяцев 2017 года и ещё 60 случаев, происшедших в начале 2018. Деталей указано меньше, чем в базе ASRS, однако там есть случаи ухода воздушных судов с курса, случайного входа в военное воздушное пространство, потери возможности маневрировать, и возможности ориентироваться при приближении к другому воздушному судну. Многим пилотам потребовалась помощь авиадиспетчеров для продолжения полёта. В перечень судов, испытывавших проблемы, попали самолёт службы спасения животных, воздушный шар, медицинские суда и множество частных и пассажирских реактивных самолётов.

В некоторых случаях потеря GPS стала чрезвычайным происшествием. Пилоты пяти судов, включая рейс компании Southwest Airlines из Лас-Вегаса в Чикаго, отправили сигнал аварийного останова запрос военным на немедленное прекращение глушение сигнала, передаваемый через диспетчерскую. Представители ассоциации пилотов и владельцев воздушных судов говорят, что такой запрос пилот должен использовать только в случаях, представляющих реальную опасность для полёта.

Конечно, множество случаев, описанных в данных FAA, не были катастрофичными. К примеру, в начале марта 2017 года Джим Йодер управлял реактивным самолётом Cessna, принадлежащим предпринимателю и космическому туристу Деннису Тито, совершая перелёт из Лас-Вегаса в Палм-Спрингс, Калифорния. В какой-то момент оба имевшихся на борту устройства для работы с GPS перестали нормально функционировать. Это был единственный случай, когда у меня отключился GPS, и это было довольно интересно, поскольку я особенно об этом не задумывался, рассказал нам Йодер. Я спросил авиадиспетчеров, что происходит, но они, по-видимому, не знали. Однако мы не потеряли возможность ориентироваться, и даже, по-моему, с курса не сбились.

Одним из заключений RTCA стало то, что частью проблемы является структура уведомлений для лётчиков: из-за того, что у большинства пилотов, пролетавших через указанные там области, не возникло никаких проблем, они начинают игнорировать подобные предупреждения.

Мы называем эти уведомления ''Цыплёнок Цыпа'' [персонаж сказки, которому показалось, что ему на голову упало небо / прим. пер.], говорит Рун Дьюк, бывший одним из членов комиссии RTCA. Нам говорят, что на больших территориях небо упадёт на землю, и это звучит нереалистично. Горы и всякие другие препятствия не дадут помехам сигналу GPS распространиться на 500 морских миль [926 км] от того места, где стоит оборудование, нарушающее его работу.

Пропадёт сигнал GPS, или нет это зависит от характера местности, высоты и положения воздушного судна, направления полёта, расстояния от центра излучения интерферирующих сигналов, угла по отношению к лучу, исходящему из этого центра, находящегося на борту оборудования, и множества других факторов. Такое заключение вынесла рабочая группа, в которую входили представители FAA, авиалиний, пилоты, производители самолётов и военные. Одно судно может потерять сигнал GPS в то время, как находящееся поблизости не испытает никаких проблем. Одно испытание может пройти незамеченным, а другое вызвать в небе хаос.

У такой ненадёжной системы есть последствия. В 2014 году пассажирскому самолёту на подлёте к Эль-Пасо пришлось отменить посадку из-за потери сигнала GPS. Впервые за мою карьеру лётчика я испытал на себе и даже вообще услышал о глушении сигналов GPS, писал на форуме ASRS пилот. Хотя военные и выпускали уведомление, меня эта ситуация все равно застала врасплох, поскольку мы не ожидали полностью потерять все сигналы GPS. Хорошо, что погода была хорошей, или ситуация могла бы превратиться в серьёзную.

Иногда авиадиспетчеры не знают о происходящем так же, как пилоты. Они наша последняя линия защиты, рассказал нам Дьюк. Но во многих случаях диспетчеры даже не в курсе того, что кто-то глушит сигнал GPS.

В отчёте комиссии было сделано множество рекомендаций. Министерство обороны может улучшить координацию действий с FAA, и может воздержаться от испытаний, связанных с GPS, когда воздушный трафик достаточно плотный. FAA может тщательно изучить имеющиеся данные и анализ, сопоставить отчёты с форумов с цифровыми данными, улучшить документацию по неблагоприятным событиям. Можно упростить интерпретацию системы уведомлений для пилотов, и сделать так, чтобы предупреждения точнее описывали возможные проблемы для пилотов и диспетчеров.

Стоит отметить, что до выхода отчёта FAA рекомендовало пилотам сообщать об аномальном поведении GPS только тогда, когда им понадобилась помощь диспетчеров. Было трудно набрать нужные данные, поскольку мы не одобряли подачу отчётов, говорит Дьюк. Из-за этого FAA считала, что большой проблемы с этим нет.

Теперь в уведомлениях для лётчиков указано, что пилотам стоит сообщать обо всех проблемах с GPS, однако многие другие рекомендации комиссии застревают в коридорах отделения расследования происшествий и их предотвращения FAA.

Новые тенденции лишь усугубляют эту проблему. Проект NextGen ускоряет переход коммерческих самолётов на спутниковую навигацию. Автономные летательные аппараты, дроны и воздушные такси, ещё сильнее будут опираться на ненадёжные плечи GPS.

Внедрение любого нового воздушного судна несёт с собой новые вызовы для системы. К примеру, Embraer EMB-505 Phenom 300 встал в строй в 2009 году, и с тех пор стал самым продаваемым лёгким реактивным самолётом в мире. В 2016 году FAA предупредила, что в случае ненадёжного сигнала GPS или полного его отсутствия Phenom 300 рискует начать колебания типа "голландский шаг". Это сложная комбинация из рыскания, изменения крена и тангажа, которая может привести к потере управляемости. FAA порекомендовала пилотам Phenom 300 избегать областей, в которых есть помехи для сигнала GPS. Компания Embraer объявила, что исправила эту проблему в 2017-м.

Чем активнее используется GPS, тем больше ею интересуются военные. С течением времени потребность военных в испытании технологий создания помех GPS растёт, говорит Дьюк. В 2019 она опять возросла, в частности из-за активизации разработок технологии противодействия беспилотникам. Теперь они мешают работе GPS в таких местах, где раньше такого не было к примеру, в Мичигане, в Висконсине, в обеих Дакотах. Это добавляет реализма в испытания.

То есть, растёт количество испытаний глушения GPS, летательных аппаратов, использующих спутники, и пилотов, полагающихся на спутниковую навигацию. Эта петля с обратной связью постоянно повышает шансы того, что один из случаев отказов оборудования или запросов на прекращение помех закончится катастрофически.

В ответ на просьбу прокомментировать ситуацию в FAA заявили, что создали инфраструктуру для навигации и наблюдения, достаточно надёжную для того, чтобы воздушные суда были в безопасности на время отключения GPS. К этой системе причисляются радиомаяки и радары. Также в FAA отметили, что они вместе с другими агентствами работают над созданием долгосрочной резервной системы для GPS, которая будет обеспечивать определение местоположения, навигацию и сигналы точного времени, минимизируя последствия потери GPS.

Однако в отчёте для конгресса в апреле 2020 года министерство внутренней безопасности США, отвечающее за координацию этих задач, писало: МВБ рекомендует возложить ответственность за решение проблем, связанных с временным отключением сервиса GPS, на отдельных пользователей, а не на федеральное правительство. Проще говоря, проблема помех GPS никуда не денется.

В сентябре 2019 года пилот небольшого реактивного самолёта столкнулся с активным подавлением спутникового сигнала во время рейса на Нью-Мексико. Посредством связи он слышал, что соседние с ним воздушные суда также испытывали эту проблему, и некоторым пришлось снизить высоту из соображений безопасности. Поскольку FAA избавляется от наземных станций, страхующих нас по радиосвязи, мы начинаем зависеть от ненадёжной навигационной системы, написал пилот после приземления. Подобные помехи критически важной GPS-навигации, возникающие чрезвычайно часто, представляют значительную угрозу безопасности полётов. Эти помехи нужно прекращать.

Возвращаясь домой, этот же пилот вновь столкнулся с глушением сигнала GPS.

Индийское аэрокосмическое агентство (ISRO, Indian Space Research Organisation) запустит первую свою миссию к Венере. По планам, в декабре 2024 года к планете полетит орбитальный зонд Шукраян-1 (Shukrayaan-1). На борту корабля будет установлен спектометрический комплекс, разработанный совместно с российскими учеными VIRAL. Основная цель индийской миссии составить карту поверхности и недр Венеры, изучить взаимодействие солнечных потоков с ее ионосферой. Особое внимание будет уделено химическому составу атмосферы планеты.

Облака из серной кислоты, ураганные ветры, огромное давление и температура, при которой плавится свинец. Это не фантастическая картина конца света, предсказанного Гретой Тунберг. В целом обстановка на Венере далеко не оптимальна для изучения планеты, а воздух над ней и вовсе напоминает полужидкий-полугазообразный океан. Но это не останавливает ISRO, которое 3 года назад объявило о желании отправить к Венере орбитальный зонд Шукраян-1. И это желание реализовано! Если все пойдет хорошо, то космический аппарат сможет в течение 4 лет исследовать планету.

Миссия Шукраян-1
Фото: ISRO

Изначально предполагалось, что зонд отправят на год раньше. Но старт приходится откладывать из-за задержек, связанных с пандемией. Оптимальное окно для запуска миссий к Венере, когда планета ближе всего к Земле, наступает примерно каждые 19 месяцев.

Точная конфигурация миссии пока не установлена, с ней определятся в ближайшие 3-6 месяцев. На данный момент вес Шукраян-1 составляет 2500 кг, из которых от 100 до 175 кг отведено на научные приборы. В перечне кандидатов на полет со спутником20 приборы из России, Франции, Швеции и Германии. По заявлению Французского космического агентства (CNES), созданный совместно с Роскосмос прибор VIRAL (или Venus Infrared Atmospheric Gases Linker) также полетит на Шукраян-1.

Фото: Unsplash

До Венеры зонд будет лететь в течение нескольких месяцев. А потом выйдет на высокоэллиптическую орбиту в 500 на 60 тыс. км вокруг планеты. Через год, используя воздушное торможение, он снизится до орбиты в 200 на 600 км, с которой будет проводить научные исследования.

Почему Венера?

Исследование Венеры началось еще в 1960-х годах, когда планету изучали с помощью облетов, орбитальных зондов, нескольких спускаемых аппаратов. Ученые надеялись обнаружить на планете условия пригодные для жизни.

Схема автоматической межпланетной станции Венера-5, 1969 год
Фото: ТАСС

Атмосфера Венеры состоит на 96,5% из углекислого газа, на 3,47% из азота. Кислорода там нет вообще. На высоте 50-65 км над планетой атмосфера, температура и давление почти такие же, как на Земле. Некоторые ученые даже предлагали колонизировать именно верхние слои венерианской атмосферы.

Вокруг Венеры за последние 30 лет облетело всего 3 аппарата, сделанных руками человека., Сейчас космические агентства по всему миру вновь проявляют интерес к загадочной планете близнецу Земли.

Изучать Венеру планируют не только индийцы. В этом году NASA запланировала две миссии к Венере, рассматривая возможные запуски на 2025 и 2028 годы. Вероятно, к 2030 году Европейское космическое агентство отправит к Венере аппарат EnVision. В России ведут работы над концепцией орбитального аппарата и посадочного модуля Венера-Д, который отправится в путь не ранее 2023 года.

С индийским размахом

Индию называют шестой космической державой в мире. Страна имеет собственную пилотируемую программу, самостоятельно запускает спутники связи, возвращаемые космические аппараты и автоматические межпланетные станции к Луне и Марсу.
С 2008 года в Индии реализуют программу исследования Солнечной системы.

К 2022 году страна собирается отправить пилотируемую миссию к Луне. На данный момент, к Луне отправляют пилотируемые миссии с собственными ракетами-носителями только три страны: Россия, США и Китай. Остальные используют иностранные аппараты.

ISRO назвало Лунную миссию Гаганьян (Gaganyaan). На полет будет потрачено 1,28 млрд рупий (~ $17,3 млн). В миссии будет задействована самая мощная в Индии одноразовая ракета-носитель Geosynchronous Satellite Launch Vehicle Mark III.

О марсолете, у которого есть собственное название, Ingenuity, мы уже писали как раз тогда, когда рассказывали о посадке ровера на поверхность Красной планеты. Ну а теперь давайте рассмотрим подробнее, что это за летун такой и что он будет делать (чуть приоткроем завесу тайны летать).

В целом, даже то, что марсолет оказался на Марсе историческое событие. Если он полетит, на что мы все здесь надеемся то это будет первый полет на другой планете созданного руками человека вертолете. Речь, конечно, не о реактивной тяге, не о парении и не о падении а именно об управляемом вертикальном полете. Все подробности ниже.

Ingenuity, что ты такое?

В целом, при взгляде на него возникает ассоциация с коптерами винты, корпус, вот это все. Выглядит не совсем привычно, но, в целом, ничего супернеобычного. Но когда узнаешь подробности, то смотришь на марсолет уже немного иначе. В целом, все объясняется фразой это первый аппарат, предназначенный для полета на другой планете.

Он больше, чем кажется. Длина его винтов, вращающихся в противоположные стороны 1,2 метра. На Земле его вес составляет 1,8 кг. На Марсе наш летун весит меньше около 0,68 кг. Это помогает аппарату подняться вверх даже в разреженной атмосфере.

Один из его создателей так описал Ingenuity: Это летательный аппарат, который одновременно является космическим аппаратом. Сложность была не только в том, чтобы адаптировать марсолет к полету в разреженной атмосфере другой планеты, но и в том, чтобы он выдержал взлет с Земли, полет в космическом пространстве в экстремальных условиях, посадку на Марс и потом распаковку и взлет уже на Марсе.


На Красной планете летун должен снабжать себя энергией сам. Начальный заряд (и обогрев) ему дал ровер, но теперь летательному аппарату придется обеспечивать себя энергией самостоятельно. Этому способствуют солнечные панели, которые размещены на лопастях.

Что касается начинки, то здесь нет ничего сверхъестественного всего лишь литий-ионные аккумуляторы и материнская плата, которая вполне могла бы обеспечивать работу средней руки смартфона 2-3 летней давности. Относительная простота конструкции плюс для марсолета, поскольку меньше шансов на то, что что-то выйдет из строя.

Сложного научного оборудования тоже нет, ведь главная задача системы доказать, что полеты на Марсе вообще возможны. Аппаратное обеспечение обеспечивает высокую производительность, которая нужна марсолету. Дело в том, что для нормального полета необходима работа контура управления с частотой 500 циклов в секунду, плюс анализ изображения с частотой 30 кадров в секунду.

SoC Snapdragon 801 (четыре ядра, 2.26 GHz, 2 ГБ ОЗУ, 32 ГБ Flash) отвечает за работу базового системного окружения на базе Linux. Именно оно выполняет высокоуровневые операции, включая:

Визуальную навигацию на основе анализа изображений с камеры.
Управление данными.
Обработка команд.
Формирование телеметрии.
Поддержание канала беспроводной связи.

Посредством интерфейса UART процессор соединяется с двумя микроконтроллерами, это MCU Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 КБ ОЗУ, 4 МБ Flash, UART, SPI, GPIO. Они отвечают для различных функций управления полета. Кроме того, они же используются для резервирования на случай сбоя, так что информация, которая к ним поступает, дублируется.

В будущем, если все пройдет хорошо, на Красную планету отправятся и другие летательные аппараты с их помощью можно будет обследовать все гораздо быстрее, чем при помощи колесных роверов. Добраться наследники Ingenuity смогут до регионов, куда роверы доехать просто не смогут.

Несмотря на максимальную эффективность конструкции, марсолет несет лишний груз. Но здесь никакой науки, чистая романтика. Дело в том, что после первого своего полета братья Райт распродали части тканевой обшивки планера. И вот один из кусочков этой ткани находится в марсолете.

Откуда он начнет полет?

Команда марсохода уже нашла своеобразный аэродром для летательного аппарата. Его развертывание займет около недели, после чего начнется проверка всех систем. Затем марсолет поднимется вверх на три метра.


На аэродром его доставит марсоход, который постепенно движется к кратеру Езеро. Полетная площадка небольшая, ее размер составляет 10*10 метров, она ровная и лишена камней. Зона полетов превосходит по размеру аэродром, ее форма вытянута. В пяти метрах от нее будет находиться марсоход, который зафиксирует маневры своего коллеги.


Шесть дней подготовки дрона к полету начнутся как раз после того, как ровер доедет до центра марсианского аэродрома. При этом марсолету предстоит пережить ночь на Марсе. Сначала ровер активирует фиксирующий механизм, после пиротехническое устройство, которое перерезает кабель. Если все пройдет успешно, то манипулятор, который сейчас удерживает марсолет, развернет его в вертикальное положение.


Затем дрон выдвинет две опоры, потом еще две. В процессе подготовки аккумулятор марсолета зарядится от ровера, и уже после этого произойдет его спуск на грунт Марса. Потом команда проекта проведет проверку всех систем и раскрутку винтов до 2537 оборотов в минуту. Ну а солнечные панели, о которых говорилось выше, будут заряжать аккумулятор марсохода в течение всего периода испытаний.

Подробности о полете

Батареи марсолета не очень емкие, их будет хватать примерно на полторы минуты полета системы. Всего ученые запланировоали пять полетов с максимальной высотой взлета в пять метров. Наверное, полетов может быть и больше ведь все мы помним, что расчетный срок эксплуатации Opportunity был 90 дней, да?

Разреженный воздух Марса одновременно усложняет взлет, поскольку он, ну, разреженной, но и увеличивает безопасность полета. Нет ветра (то, что есть на Марсе, несравнимо с земными ветрами), а значит, опрокинуть марсолет будет сложно.

Дрон будет связан с ровером по беспроводной сети. Но пропускная ее способность небольшая, так что снимки полета и, тем более, видео, мы получим не очень скоро.

Начало полета

Если все пройдет хорошо, то первый полет состоится 8 апреля. Именно на апрель рассчитаны те пять полетов, о котрых говорится выше. И все это время ровер не сможет приступить к своей основной научной миссии он будет служить в качестве команды поддержки.


Ну а потом марсолет могут просто бросить (будем надеяться, что нет), поскольку у команды проекта ограниченные ресурсы, и главная задача все же исследование Марса при помощи ровера, а не полеты. Как только возможность взлета будет доказана, ученые переключатся на другие задачи.

В 2007 году появился фильм Bee Movie, посвященный насекомым. Фильм неплох, но в нем прозвучало мнение, что пчелы, согласно принципам авиации, не должны летать, но летают. Это мнение быстро распространилось, и его принялись повторять на все лады журналисты, популяризаторы науки и обычные люди. Справедливости ради стоит заметить, что заблуждение о невозможности полета пчел и шмелей существовало задолго до фильма где-то с начала XX века.

Проблема в том, что пчелы, шмели и другие летающие насекомые вовсе не самолеты. Конечно, если рассчитывать подъемную силу крыльев пчелы при помощи математического аппарата авиастроения, то вывод будет, как и в фильме пчелы и шмели не должны летать. Их небольшие крылышки просто не разовьют подъемную силу, достаточную для того, чтобы насекомое поднялось в воздух. На самом деле все гораздо сложнее и интереснее одновременно.

Взмахи крылышками и динамическое сваливание

У обычных самолетов крылья имеют достаточно жесткую конструкцию, они закреплены на корпусе самолета и составляют с ним единое целое. У них есть определенная степень гибкости, но с точки зрения аэродинамики существенного эффекта она не оказывает. Именно благодаря неподвижности крылья самолета обеспечивают значительную подъемную силу, которой достаточно для того, чтобы аппарат тяжелее воздуха оторвался от поверхности и летел.

У крыльев самолета специфический аэродинамический профиль. Если увеличить угол наклона крыла по отношению к воздушному потоку, крыло создаст бОльшую подъемную силу. Но если угол будет слишком большим, то подъемная сила исчезнет, этот эффект называется сваливанием. Исчезни подъемная сила и самолеты попадают.

У пчел, как и многих других насекомых, нет неподвижных крыльев, как у самолета. Для того, чтобы лететь, им нужно активно махать крыльями это позволяет как бы оттолкнуться от воздуха и создать подъемную силу. Крылья в процессе взмаха совершают невероятно сложную траекторию движения. Крыло выполняет сложные движения на всем пути от начальной точки до конечной. Машущее крыло создает подъемную силу благодаря целому ряду физических явлений.

Первое из них образование сильного завихрения на передней кромке крыла. Это явление называется динамическим сваливанием или же отсутствием сваливания (dynamic stall, absence of stall). Крыло находится под очень большим углом атаки при движении вверх и вниз. Угол атаки угол между направлением вектора скорости набегающего на тело потока и характерным продольным направлением, выбранным на теле, например у крыла самолёта это будет хорда крыла, у самолёта продольная строительная ось, у снаряда или ракеты их ось симметрии.



В итоге воздушный поток разделяется с образованием завихрения у передней кромки крыла. В процессе полета завихрение остается на том же месте благодаря особенностям потока. Создается большая подъемная сила благодаря разнице давлений. Если бы завихрение не возникало, то и подъемной силы бы не было.



Второе эффекты благодаря вращению крыльев насекомого. При вращении крыла увеличивается завихрение на передней кромке, соответственно, растет и подъемная сила. Изменяя точку вращения крыла, можно менять и подъемную силу при каждом взмахе.


^{Диаграмма, показывающая разницу в аэродинамических характеристиках крыльев в режимах опережающего, симметричного и замедленного вращения. Черные линии представляют крыло, а точка показывает переднюю кромку. Красные стрелки показывают величину и направление сил. Эти данные были собраны с помощью модели машущего крыла робота. (Дикинсон, Lehmann & Sane, 1999)}

А что там у других летающих насекомых?

Сложные механизмы полета наблюдаются не только у пчел, но и у других насекомых и птиц. У многих видов есть собственная техника увеличения подъемной силы с одновременной оптимизацией затрат энергии на выполнение взмаха. Ширококрылые бабочки в полете отбрасывают дискретные вихревые кольца. У этих насекомых по мере увеличения скорости полета цепочка вихревых колец сначала размыкается в верхней точке взмаха, что достигается энергичным хлопком крыльев над спинкой, а затем и в нижней точке.

В итоге при наиболее скоростном миграционном полете, а также при взлете крылья бабочки отбрасывают дискретные вихревые кольца: при хлопке крыльев в верхней точке кольцо отбрасывается назад и бабочка получает толчок вперед; в нижней точке взмаха бабочка хлопает крыльями и отбрасывает кольцо вниз, получая вследствие этого толчок вверх. И наконец, у насекомых с высокой частотой взмаха крыльев отбрасывание мелких дискретных колец становится основным способом создания полезных аэродинамических сил.

У многих насекомых при взмахе вверх возникает кратковременный импульс силы за счет расширения ранее образовавшегося кольца с ускорением воздуха назад. Важнейшую роль играют и особые движения крыльев, включая хлопок в верхней или нижней точке взмаха.

Шмели используют примерно тот же механизм полета, что и пчелы. И они тоже летают без всяких проблем. Проблема с объяснением механизма полета этих насекомых возникла именно из-за сложной траектории крыльев. Пчела совершает около 230 взмахов крыла в секунду, шмель 300, в некоторых случаях 400. Благодаря скорости, а также тому, что аэродинамическая поверхность с подвижной амплитудой генерирует гораздо большую подъемную силу, чем жестко зафиксированное крыло, насекомые и летают.

Ну а проблема с невозможностью полета пчелы возникли из-за неверной трактовки законов аэродинамики в применении к движущимся крыльям, причем без учета ряда принципов механики вязкой среды и газовой динамики.

^{Источник}
Почти двадцать лет назад появилась идея строительства нового мощнейшего космического телескопа Джеймс Уэбб, JWST или Webb, как его еще называют. И вот мы не только приближаемся к точке отсчета последних секунд перед взлетом, но и узнаем новые подробности о том, что будет делать телескоп в космосе.

NASA утвердило список первых целей для наблюдений Webb в первом цикле, ведь JWST уже через несколько месяцев (даже не верится) будет открывать секреты Вселенной. Перечень включает 286 самых разных программ: от изучения ледяного пояса Койпера, анализа климатической системы Плутона до исследования межзвездной среды.

Космические цели

^NASA
Ученых из 44 стран мира отправили заявки для бронирования наблюдательных часов в рамках первого цикла. В итоге были отобраны первые 286 целей. Согласно расчетам, изучение всех обозначенных задач займет две трети времени в рамках первого цикла наблюдений или 6 000 наблюдательных часов.

Все программы в итоговом списке разбиты по продолжительности наблюдения:

• 25 часов маленькие,
• > 25 и 75 часов средние,
• > 75 часов большие.

Цели, за которыми будет наблюдать телескоп, сгруппировали по направлениям, всего их 8:

1. Экзопланеты и дисковые среды.
2. Галактики.
3. Межгалактическая и циркумгалактическая среды.
4. Крупномасштабная структура Вселенной.
5. Солнечная система.
6. Астрофизика и типы звезд.
7. Популяции планет и межзвездная среда.
8. Сверхмассивные черные дыры.

К осуществлению целей аппарат приступит через 6 месяцев после отрыва от Земли.

Webb изучит самые разные аспекты космической жизни, включая:

• атмосферы открытых экзопланет, далеких галактик, квазаров и протоскоплений;
• галактики Местной вселенной, межгалактических и внутригалактических сред;
• объекты Солнечной системы, включая кометы, астероиды, транснептуновые объекты, кентавры;
• природа темной материи и черных дыр;
• крупномасштабная структура Вселенной;
• уточнение постоянной Хаббла;
• галактики, звездные скопления и туманности Млечного пути.

По мнению астрофизика и старшего научного сотрудника миссии Джеймса Уэбба Джона С. Мазер, полет станет открытием инфракрасного сундука с сокровищами и сюрпризы там гарантированы.

Как проходил отбор заявок

Всего поступило порядка 1000 заявок из 44 стран мира.

Комитет, установивший первые цели миссии, состоял из 200 членов мирового астрономического сообщества. Из-за ограничений, связанных с СOVID-19, комитет встречался в течение нескольких недель виртуально.

Участники потратили бесчисленное множество часов вне официального времени для оценки предложений. Они ранжировали научную ценность каждого предложения в ходе двойного анонимного ревью.

Глобально основная исследовательская миссия JWST заключается в изучении, какой была Вселенная до Большого взрыва, поэтому цели так либо иначе связаны с этой центральной темой. Webb сможет наблюдать за галактиками на расстоянии 13 млрд световых лет от Земли.

^NASA
Запуск Джеймс Уэбб запланирован на 31 октября 2021 года. Его откладывают последние 10 лет, поэтому мировое астрономическое сообщество c нетерпением ожидает этого события. В отличие от Хаббла, который исследует Вселенную в оптическом диапазоне, JWST будет изучать инфракрасную часть спектра.

Несколько дней назад на Хабре публиковалась новость о том, что марсолет Ingenuity готов к полету. Роторы двигателей разблокированы, запуск лопастей на низких оборотах протестирован. Затем стало известно о проблемах, которые обнаружили специалисты, их удалось решить при помощи обновления программного обеспечения марсолета.

Все системы Ingenuity находятся в полном порядке, однако для решения проблемы нам потребовалось обновить программное обеспечение. Это не потребовало каких-то серьезных усилий, однако проверка и загрузка новой версии займет достаточно много времени. Новую дату первого полета мы объявим на следующей неделе, прокомментировали ситуацию представители полетной команды. И вот сегодня, в понедельник, марсолет должен был отправиться в свой первый полет. И он полетел!

Полетел или нет?

На момент публикации новости известно, что марсолет летит. Насколько можно понять, полет проходит в штатном режиме. Что касается дополнительной информации, мы ждем новостей от команды НАСА, которая прямо сейчас проводит прямую трансляцию.

Полет должен был состояться в 07:30 UTC. Согласно плану, аппарат должен подняться на 10 футов (3 метра) над поверхностью и зависнуть на месте в течение 30 секунд. Ровер, находящийся на поверхности, должен был зафиксировать этот исторический момент на камеру. Так что в скором времени ждем снимки.

К сожалению, узнать о том, как все прошло, сразу не получилось сначала данные с марсолета должны передаться по беспроводной связи на ровер, и потом, через спутник, находящийся на орбите Марса на Землю.

Информация должна вот-вот поступить в ЦУП, и тогда мы узнаем, как все прошло со всеми подробностями. Эта публикация обновляется, так что как только поступят дополнительные данные они тут же будут размещены здесь, в теле новости.

А что именно за проблемы возникли ранее?

Марсолет должен был отправиться в своей первый полет в разреженной атмосфере Марса еще на прошлых выходных. Но в субботу, когда инженеры запустили тест пропеллера, раскрутив его до высоких скоростей, в работе двигателя возникли сбои. Как оказалось, проблема не аппаратная, а программная.

Проблему решили, обновив программное обеспечение марсолета. Апдейт был подготовлен в кратчайшие сроки и недавно его загрузили в память системы. Затем инженеры снова провели тест всех систем и не выявили никаких проблем.

Компания SpaceX и NASA запустили экипаж из 4 человек на Международную космическую станцию. В состав миссии вошли астронавты из NASA Шейн Кимбро и Меган МакАртур, из японского космического агентства JAXA Акихико Хошайд и Европейского космического агентства (ESA) Томас Песке. Миссия не совсем обычная в космос летят восстановленные первая ступень Falcon 9 и тоже восстановленный корабль Crew Dragon, который уже отправлялся в космос. Исторически полет станет первым пилотируемым с использованием уже побывавших в космосе ракете и корабле.

SpaceX не первый раз отправляет людей на МКС. Это уже третий такой полет после миссии Demo-2 год назад и Crew-1 в ноябре 2020 года. Компания, похоже, достигла главной цели осуществлять полеты полного цикла, заново используя отлетавшие ракеты-носители и отработавшие ступени ракет.

Запуск должен был состояться при благоприятных погодных условиях в пятницу. В случае очередного ухудшения погоды его собирались перенести еще раз на понедельник 27 апреля.


Вместе со SpaceX отработавшую ступень и корабль проверяли эксперты из NASA. После полета Crew-1 представители NASA провели детальную проверку системы и ее компонент. Аудит показал, что все 9 двигателей Мерлин полностью менять не надо. Однако в двух двигателях все же заменили элементы турбины.

SpaceX получило разрешение от NASA использовать отработанные системы при транспортировке астронавтов к МКС еще в июне 2020 года.

План полета

Перед запуском на стартовой площадке LC-39A в Космическом центре Кеннеди во Флориде ступень и ракету установили вертикально. Они прошли все необходимые проверки.


Известны некоторые предварительные планы полета:

• За 2 часа 45 минут до начала полета в ракету поместят экипаж.
• За 45 минут до старта после проверки состояния всех систем ракеты Falcon 9 и корабля Crew Dragon руководитель полета приступит к загрузке топлива.
• Примерно через 9 минут после взлета ракеты выйдет на орбиту.
• Почти 24 часа уйдет на согласование своей орбиты и орбиты МКС.
• В 09:10 UTC субботы 25 апреля намечена стыковка кораблей.
• 4 дня новые члены экипажа проведут на борту станции для акклиматизации.

Что дальше?

На МКС будет одновременно находиться 11 человек. Цифра внушительная, но не рекордная на пике в 2009 году на МКС находилось 13 астронавтов. Тогда на МКС прилетел экипаж на шаттле Индевор.

28 апреля в случае хорошей погоды у берегов Флориды приводнятся 3 астронавта NASA Майкл Хопкинс, Виктор Гловер и Шеннон Уокер и японский астронавт Соити Ногучи. Они провели в космосе в общей сложности 164 дня.

Через 7,5 часов после отстыковки астронавты приводнятся у побережья Флориды.

Новый экипаж вернется с МКС не раньше 31 октября.

Космические цели

На МКС будут проводиться научные эксперименты. В том числе, исследование поведения человеческих клеток, находящихся в небольших системах, обеспечивающих клеткам жизнь. Астронавты будут изучать, как они реагируют на стресс, лекарства и генетические изменения.

Почему все это осуществят в космосе? Микрогравитация провоцирует изменения в теле человека. Метаморфозы напоминают возрастные изменения клеток на Земле. В космосе можно увидеть всю картину и смоделировать ситуацию, на которую в земных реалиях ушли бы годы, но в космосе все процессы идут намного быстрее.

Потенциально новая технология поможет в разработке новых лекарств. В случае успешного завершения разработки астронавты смогут брать в полеты персонализированное устройство для трекинга изменения в организме.

Во время гражданской войны в США, между Севером и Югом, европейцы заимели обыкновение засылать туда своих легальных информаторов с вполне конкретными задачами наблюдать за новинками в военном деле, с официальным статусом военных наблюдателей, и в их число попал и 25 немецкий лейтенант Фердинанд фон Цеппелин.

Его положение давало ему возможность эти самые новинки, что называется, потрогать руками, и однажды любезные местные военные предложили ему вместе с ними пойти в разведку. А в разведку они ходили, поднимаясь в небо на аэростате, который толстым канатом были привязан к земле, и свысока обозревать перемещение вражеских войск.

Это событие не просто изменило жизнь самого графа фон Цеппелина, но и изменило историю воздухоплавания. Можно сказать, произошло именно то, без чего история не меняется она, история, должна была выбрать того самого человека на Земле, без которого изменения были бы невозможны, и выбор её пал очень удачно.

Заметим, что к тому моменту, когда граф поднялся в воздух над долиной Миссури, Анри Жиффар уже поднял в воздух свой дирижабль, управляемый воздушный шар, и Цеппелину, человеку образованному и любознательному это, разумеется, было известно (об этом невозможно было не знать, дирижабль Жаффара обсуждала много лет вся Европа), но нашему герою понадобилось самому один раз подняться в небо, чтобы навсегда и безнадежно заболеть воздухоплаванием.


Анри Жиффар и его детище, названное им дирижабль.

Потому что с того самого момента юный граф буквально захвачен этой темой он становится лучшим разведчиком в прусской армии во время франко-прусской войны, добывая сведения своими наблюдениями сверху, он бомбардирует свое начальство рапортами и соображениями о том, как важны в военном деле воздухоплавательные аппараты и он постоянно занимается ими, создает проекты, обдумывает узлы и крепления, экспериментирует с материалами и двигателями.

Ученые, однако, относятся к его затеям очень холодно, а сослуживцы и вовсе смеются над ним, признавая, однако, что во всем остальном, не считая этого заскока, фон Цеппелин славный малый и отличный вояка.

Но сам Цеппелин с мечтой не расстается. Наконец, его воинская служба (он уже генерал-лейтенант) закончена, пора на покой, небольшая пенсия и доходы с родовых поместий позволяли вести спокойную жизнь и расслабленно выращивать гладиолусы, но наш герой предпочел иное хобби выращиванию ирисовых он решил, что 52 года отличный возраст, чтобы, наконец-то, целиком отдаться тому, о чем он мечтал целых 27 лет воздухоплаванию.


Подготовка воздушного шара для разведки. Кажется, впервые этот вид наблюдения за передвижением вражеских войск был использован во время гражданской войны в США, инженером-самоучкой венгерского происхождения Тадеушем Лоу. Граф Цепплин пользовался подобным.

Фон Цеппелин мечтал о той гигантской роли, которые дирижабли должны были бы сыграть в деле изучения неизведанных Африки и Арктики, а знакомство с фон Штефаном, основателем всемирного почтового союза, убедило его в том, что в мире есть огромный запрос на перевозки, в первую очередь перевозки почты, что сделало бы его воздухоплавательные проекты коммерчески оправданными.

Но нам придется сделать полшага назад, в историю этого спорта (тогда оно рассматривалось исключительно как спорт, и о применение этого хобби к делу мало кто задумывался), которая, пожалуй, началась с братьев Жозефа-Мишеля и Жака-Этьена Монгольфье, совершивших первый полет на воздушном шаре в 1783 году.

Их первенство оспаривается, но никаких иных достоверных сведений о полете человека на воздушном шаре в истории нет, а вот о первом полете китайских фонариков с установленной внутри бумажной оболочки свечкой есть, это случилось в 1306 году при дворе китайского императора Тэмура (из монгольской династии Юань), где народ поразили зрелищем летящих шаров.

Братья Монгольфье тоже использовали силу теплого воздуха, сжигая влажную солому под тканевой оболочкой. Судя по описанию того, как они шли к поиску своего решения, ни о китайских фонариках, ни об очень схожих экспериментах бразильца Гусмана в Португалии они ничего не знали.


Дирижабль жесткой конструкции Цеппелин-II

Полет человека над землей настоящий триумф науки и старт к новым свершениям, и история воздухоплавания быстро пополняется и новыми идеями, и новыми подвигами: использование водорода, перелет через Ла-Манш

Правда, во всех конструкциях был серьезный недостаток: они были неуправляемы и зависели от силы и направления ветра.

И французский математик и генерал (как часто уживались разные сущности в одном человеке в те годы!) Жан-Батист Мёнье решил эту проблему, создав проект уже не воздушного шара, а дирижабля (приводить в движение его должны были бы 80 велосипедистов силой мышц), но Мёнье умер, не успев его осуществить.

А вот упомянутый уже нами Анри Жаффар в 1852 году совершил первый управляемый полет на устройстве, которому именно он и придумал название дирижабль (с фр. управляемый), и перемещался он не силой мускулов, а посредством парового двигателя.

Правда, у конструкций Жаффара и его последователей был существенный недостаток: паровой двигатель был тяжел и развивал недостаточную, для преодоления силы ветра, мощность (у Жаффара 3 л.с.) и настоящее освоение воздуха началось вместе с повсеместным использованием двигателей внутреннего сгорания.


Альберто-Сантос Дюпон, облетающий на своем дирижабле Эйфелеву башню

Считается, что первым успешным использованием двигателя внутреннего сгорания на дирижабле стал полет француза Дюпона, облетевшего Эйфелеву башню, в 1901 году, однако в тот момент сложно уже понять, кто впереди дирижаблями увлеклись в Британии, России (отличные проекты Циолковского и Сикорского), Америке и, конечно же, в Германии, где граф фон Цеппелин вовсе не был одинок. Его соотечественник Шварц в 1897 году создает новинку дирижабль жесткой конструкции (до этого, да и после, даже сейчас, в ходу многочисленные мягкие варианты с оболочкой из специальный тканей). Оболочка у этого дирижабля алюминиевая, внутри её спрятаны баллонеты с водородом.

В том же году Шварц умирает, и фон Цеппелин выкупает у вдовы его патенты, отныне все дирижабли Цеппелина, или, как скоро начнут их называть, цеппелины, будут дирижаблями жесткой конструкции, с алюминиевыми корпусами.

Граф не беден, но строительство дирижаблей требует очень больших средств, личных денег ему не хватает, и он организовывает акционерное общество, кроме того, финансовую поддержку его начинаниям оказывает немецкий союз инженеров. В 1900 году его первый дирижабль построен, фон Цеппелин сам отправляется в полет, но несколько успешных полетов закончились поломкой аппарата, и для его ремонта и восстановления потребовались такие деньги, которых у Цеппелина не было.


Постройка дирижабля на заводах Цеппелина

Несколько лет граф провел в поисках новых инвестиций увы, ничего не получалось: союз инженеров не располагал такими суммами, понимания и помощи у промышленных тузов Цеппелин не нашел общественное мнение явно было не на стороне летающих монстров, идея дирижаблей не проникла в общественное сознание, в газетах публиковали фельетоны и карикатуры на самого графа и на его детище.

Наконец, над бывшим адъютантом своего отца сжалился король Вютембергский, выделив ему небольшую сумму впрочем, любая сумма для фон Цеппелина была значима. В 1905 году появляется вторая модель его дирижабля, и судьба его тоже будет печальна: фон Цеппелин совершит вынужденную посадку для ремонта мотора, а налетевший ураганный ветер разобьет конструкцию (это драматическое происшествие, свидетелем которого он станет, ярко опишет в своих мемуарах будущий авиаконструктор, а тогда 20-летний студент Эрнст Хейнкель).

Газеты снова злословят, и удрученный фон Цеппелин однажды приходит домой к злостному своему критику, журналисту Хуго Эккенеру вот счастливый случай, кто бы мог подумать, что из этой встречи, которая вполне могла бы закончится дуэлью, выйдет такой замечательный союз двух выдающихся людей?


Граф Цеппелин (слева) и Хуго Эккенер (справа) перед запуском очередного дирижабля

Об Эккенере все без исключения, в том числе и его враги, пишут как о человеке умном и благородном, мы же обратим внимание на такую непопулярную сейчас модель поведения, как умение слушать доводы собеседника и не выдумывать возражения, а понимать и принимать их.

Так или иначе, эта их встреча с Цеппелином заканчивается тем, что с 1905 года Эккенер входит в команду дирижаблестроителей, и именно этому историку, психологу и журналисту суждено будет сыграть великую роль в расцвете воздухоплавания.

Меж тем строится новый воздушный корабль, для изготовления которого фон Цеппелин закладывает родовые имения и всё свое состояние финансовой помощи ждать неоткуда, а ждать 68-летний граф больше не может и не хочет, он не настолько юн, чтобы тянуть с делом.

Если бы и с этой его моделью что-то пошло бы не так, то фон Цеппелин, граф и генерал-лейтенант, остался бы нищим, но все сложилось так, как это бывает в сказках: именно третья его модель стала не просто успешной, а она покорила мир (а до покорения мира, что важно с финансовой точки зрения, растопило лёд в отношениях с военным ведомством, которое закупит сначала этот аппарат, потом закажет еще три, а после уж заказы посыпятся массово).

В 1909 году заказов было уже так много, что создана была компания Luftschiffbau-Zeppelin Gmbx, быстро ставшая законодателем мод в мире, а чуть позже и компания DELAG, которая занялась пассажирскими перевозками.


Самая популярная из моделей дирижабля, LZ-127 Graf Zeppelin

К началу войны цеппелины совершат уже 1588 полетов, перевезут больше 34 тысяч пассажиров и сотни тонн грузов, в основном, как и планировал когда-то сам граф почту. Тон газетных статей давно переменился (и не только благодаря пиару Эккенера дела говорили за себя сами), фон Цеппелина больше не ругали за ослиное упрямство а превозносили его настойчивость в достижении цели и ставили молодежи в пример то, как он просто и одновременно патриотично объясняет свою последовательность на пути к успеху: Я же немец.

Во время первой мировой работы у концерна Цеппелина сильно прибавилось: было выпущено около ста дирижаблей, а Эккенер станет главным инструктором по подготовке летного состава.

Описывать ужасы войны мы не станем, скажем только, что в те времена, когда никакого ПВО не существовало, а винтовая авиация была далека от совершенства, дирижабли господствовали в воздухе. В отличии от самолетов, они могли поднимать в воздух тонны бомб и обрушивать их на противника с большой точностью (хотя ни приборов бомбометания, ни авиабомб не существовало).

Атака дирижабля на Лондон, в результате которой погибло 22 человека, вызвала настоящий шок, о бомбардировке Антверпена писали, что город был уничтожен, но куда важнее итогов разрушения была деморализация противника, который не мог ничего противопоставить налётам.


Каюты дирижаблей Цеппелин. Комфорт, который раньше был доступен разве что на морских лайнерах

В 1917 году 78-летний граф Фердинанд фон Цеппелин умирает в расцвете славы и влиятельности, и на посту директора концерна его сменяет доктор Хуго Эккенер.

Вскоре война заканчивается, Германия терпит поражение, и Версальский мир не просто капитуляция, согласно ему, Германия получает ряд ограничений и запретов, которые касаются, помимо прочего, запретов на производство дирижаблей больших размеров. Кроме того, Германия обязана была передать странам-победителям множество военной техники, в том числе и все дирижабли. Иметь регулярную армию ей было запрещено, таким образом, заводы Цеппелин лишились своего главного заказчика.

Эккенер, который всегда считал, что дирижабли корабли мира, а не войны, рьяно берется за развитие пассажирских перевозок, но договор о дирижаблях настигает компанию в 1921 году строить большие дирижабли запрещено, все имеющиеся ранее суда репатриированы, и Эккенер проявляет чудеса изворотливости, пытаясь удержать завод во Фридрихсхафене и пассажирскую компанию от банкротства одно время завод даже производит (и не без успеха) кухонную утварь из алюминия вместо дирижаблей.


Еще немного интерьеров дирижабля. Справа кают-компания

Он ухитряется организовать совместное предприятие с американским гигантом Goodyear и строит дирижабли во Фридрихсхафене для США это в Германии их использовать нельзя, зато совместное предприятие законно эксплуатирует эти суда в Штатах.

В 1926 году соглашения в Локарно сильно смягчают для Германии условия Версаля, и заводы возвращаются к производству дирижаблей (не станем описывать, каких трудов стоило Эккенеру найти деньги на возобновление масштабного производства), и в 1928 году в воздух поднимается самая совершенная из моделей компании, названная, в честь основания, Graf Zeppelin.

Годом позже Эккенер совершит на нем кругосветное путешествие, ставшее сенсацией, но Граф Цеппелин вовсе не рекламное создание он воплощает мечту своего создателя, совершая регулярные трансатлантические рейсы (сам Эккенер зачастую с удовольствием стоит у штурвала).

В 1931 году в Фридрихсхаффене заложен Гинденбург самый большой воздушный корабль в истории, он будет строится целых 6 лет (совершенствованию нет предела) и станет любимым детищем концерна и его лебединой песней

Но до конца эпохи дирижаблей еще далеко, в Германии все громче и все отчетливее заявляет о себе фашизм, и Эккенера увлекает политика он один из весьма немногих людей нет, не только в Германии, но и в мире понимающих еще тогда, во что может превратить страну и мир эта идеология.


Дирижабль Гинденьург, крупнейшее воздушное судно в истории, отправляется в полет

Эккенер необыкновенно популярен в Германии и выдвигается на пост президента (многие пророчат ему успех), однако, узнав, что фельдмаршал Пауль фон Гинденбург готов участвовать в выборах, снимает свою кандидатуру в его пользу.

Собственно, с этого момента Гитлер и его компания, пришедшая в итоге к власти, начинают отжимать компанию у частных владельцев. Самого Эккенера только прямое заступничество Гинденбурга спасает от ареста.

Пассажирскую компанию министр авиации Геринг принудительно подчиняет государству, её руководителем назначен лояльный нацистам Леманн, дирижабли активно использует в рекламных целях нацистская партия, что вызывает резкие разногласия между Эккенером и Леманном.

В середине 30-х Эккенер фактически отстранен от всех дел в компании, его постоянные споры с Леманном о мерах безопасности злят Геринга и тот твердо знает, кто на самом деле прав собственно, Эккенер отстранен от всего, от чего его только можно отстранить. Он занимается прокладкой новых коммерческих линий за пределами Германии (вроде почтово-пассажирской линии Амстердам Батавия), изучением условий полетов в Индии и рейсами в Южную Америку, а с 1935 года его уже отстраняют от дел полностью, он находится под надзором гестапо и из страны больше не выезжает.

Даже от работы над завершением создания своего детища, дирижабля Гинденбург (оно будет закончено в 1936-м) Эккенер отодвинут.


Хуго Эккенер и его детище

Неизвестно, что было бы с дирижаблестроением и концерном Цеппелин дальше, но в дело вмешался случай: самый большой, оборудованный по последнему слову техники, новейший дирижабль Гинденбург, совершая полет из Берлина в Нью-Йорк, трагически сгорел при приземлении, водород, наполнявший его, вспыхнул, как факел.

К тому моменту уже был известен негорючий гелий, его добывали тогда только в США, но гелий считался веществом, который можно использовать в военных целях, и санкции запрещали его поставку в Германию.

В момент трагического приземления на дирижабль были направлены несколько фотокамер, а одна из радиостанций вела прямой репортаж о прибытии воздушного корабля новость мгновенно облетела мир.

Из 97 человек, находившихся на борту, погибли 35 и еще один сотрудник наземной службы. Среди погибших был и Леманн.

После этой катастрофы популярность дирижаблей не просто снизилась, она мгновенно исчезла.

На земле еще строились здания, которые были в обязательном порядке увенчаны шпилями казалось, что дирижабли вот-вот заполонят планету, и шпили планировались в качестве причальных мачт, художники рисовали картины будущего, где небо было заполнено этими летающими китами, но весь мир уже отвернулся от дирижаблей.

Завод в Фридрихсхаффене был перепрофилирован, в годы войны там начали производить корпуса ракет для ФАУ, и союзники разбомбили его.


Гибель дирижабля Гинденбург, ознаменовавшая окончание эпохи воздушных монстров

Собственно, на этом история заводов Цеппелин заканчивается.

Остается разве что добавить, что Хуго Эккенер пережил войну и так и не подвергся репрессиям, после войны занимался журналистикой и даже политикой, развернув свой родной город Фленсбург, который хотел было войти в состав Дании.

История дирижаблей прервалась, но, надеюсь, не закончилась, потому что даже с учетом катастрофы Гинденбурга и доминирования самолетов, дирижабли, уверен, вовсе не сказали своего последнего слова.

Автор: Александр Иванов

---

Облачные серверы от Маклауд быстрые и безопасные.

Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!

Короткая предыстория

6 мая 1937 года самый большой дирижабль в мире, Гинденбург, сгорел при посадке на американской авиабазе Лейкхерст.
Трагедия была ужасной, в ней погибло 36 человек (35, находившихся на борту и еще один из находившихся на земле) из 97 пассажиров и членов экипажа.
На земле Гинденбург ждали его встречали множество фотографов, кинокамера, а несколько радиостанций вели прямой репортаж о его приземлении в итоге, о катастрофе сообщили в прямом эфире, а кадры с гибелью Гинденбурга разлетелись по всей планете.
Этот день принято считать концом дирижаблестроения (что, строго говоря, неверно), причем принято добавлять к этому, что именно жуткая катастрофа считавшегося самым надежным и лучшим из всех дирижаблей на тот момент доказала бесперспективность этого пути.
Не станем рушить легенду и рассказывать о том, чем хороши были дирижабли, например, во время второй мировой войны, заметим лишь, что вовсе не беда Гинденбурга стала причиной того, что поток денег в дирижаблестроении к тому моменту иссяк.


Гибель Гинденбурга, жуткая картина, потрясшая мир.

Все-таки главным заказчиком воздушных судов в те времена была армия, и с начала ХХ века винтовая авиация составляла серьезную конкуренцию дирижаблям. Вот только во времена первой мировой войны самолеты не могли ничем воспрепятствовать дирижаблям при всем удобстве относительно медленных и довольно крупных мишеней их нечем было поражать. А вот дирижабли доказали, даже при отсутствии средств и технологий бомбометания, свою ударную мощь и свое полное доминирование в воздухе.

К 1937 году ситуация в воздухе радикально изменилась теперь уже дирижаблям нечего было противопоставить юркой и быстрой винтовой авиации и об их технологии надолго забыли, переключившись на создание самолетов, а позже и вертолетов, и все деньги мира, в первую очередь, деньги военных ведомств, отныне закачивались именно в эти виды воздушного транспорта.

Чем хороши дирижабли?

Ситуация с финансированием построек дирижаблей, вложений в НИОКР и вниманием бизнеса и общества с 1937, в общем-то, остается без изменений. Хотя конструкторскую мысль под сукно не положить, и изобретателей не извести.
Благо, с момента заката эры дирижаблей прошло очень много лет, и технический прогресс не стоял на месте.


Современный дирижабль способен не только приземляться, но и приводняться.

Говоря о современных разработках в области дирижаблестроения, корректнее было бы употреблять не слово дирижабль, а слово гибрид, но гибрид в наши дни применим к невероятно большому спектру предметов и явлений, поэтому мы ограничимся старым добрым словом дирижабль, держа в уме, однако, то, что мы будем обсуждать летательный аппарат, совмещающий в себе функции собственно дирижабля, самолета и вертолета и использующий легкий газ в качестве подъемной силы.

Современные дирижабли способны развивать крейсерскую скорость в 150-200 км/час, намного дольше, по сравнению с другими летательными аппаратами, оставаться в воздухе и преодолевать без посадки довольно большие расстояния.
При этом такие аппараты способны перемещать довольно большое количество груза с весьма низкой, по сравнению с другими летательными аппаратами, стоимостью тонно-километра.


AerosCraft, от слов к делу: 14-тонный прототип воздушного грузовичка. Велика вероятность, что команда Игоря Пастернака в весьма недалеком будущем выполнит свою задачу и создаст 66-тонник (так в планах).

Обсуждаемые сегодня конструкции грузовых дирижаблей способны нести 60-120 тонн груза (сопоставимы с крупнейшими из самолетов), но наверняка, рано или поздно встанет вопрос об увеличении тоннажа перемещаемых грузов.
Дирижабли наверное, самый безопасный из летательных аппаратов, даже в случае утечки газа (попадания ракеты, например) он не обрушится на землю, а медленно опустится. А взрывоопасный водород в их оболочке (именно это привело к крушению Гинденбурга) давно заменен инертным и безопасным гелием. Добавим, что использование самых современных методов навигации и авионики вообще делает дирижабль чуть ли не неуязвимым.
Дирижабль не привязан к инфраструктуре ему не нужен аэропорт, доставку грузов он осуществляет от склада к складу, что приводит к очень значительному снижению (логисты поймут) стоимости работ с грузом за счет отсутствия множества работ, характерных для перемещения грузов самолетами.
Наконец (что важно в наше время), дирижабль экологичен. Даже самые огромные из дирижаблей в проекте имеют четыре дизельных двигателя, выхлоп которых сильно меньше любого из авиационных двигателей, а большие размеры дирижабля прямо-таки провоцируют на установку на их поверхностях солнечных батарей и использование электромоторов.
Конечно, дирижабли имеют свои недостатки, которые, простите за банальность, вытекают из их достоинств.


Российский проект Атлант. По нашему скромному мнению команда Геннадия Вербы способна создать воздушный грузовик в описанный в статье параметрах.

Во-первых, это воздушное судно очень больших размеров (просто представьте себе: на подъем 1 кг груза требуется примерно 1 м/кб газа), а отсюда большая парусность, большое встречное сопротивление воздуха и относительно большие (с футбольное поле) площадки для приземления.
Дирижабль значительно лучше чувствует себя в воздухе, чем на земле; для обслуживания таких гигантов требуются ангары невероятных размеров и довольно своеобразная инфраструктура, которой пока мы не располагаем.
Баланс плюсов и минусов, однако, как представляется сейчас, явно в пользу дирижаблей.
Добить тему можно и еще одним плюсом: дирижабли столетней давности, времен своего господства, приземляться не умели. Для посадки упомянутого Гинденбурга требовались мускульные усилия нескольких сотен людей (экипаж сбрасывал вниз веревки, и морпехи армии США притягивали его к земле и привязывали поэтому пассажирские дирижабли совершали рейсы от одной военной базы до другой). Небоскребы, увенчанные шпилями, мода на которые пришлась на 20-30 г.г. ХХ века тоже не архитектурная прихоть: предполагалось, что шпили это причальные мачты для дирижаблей, а верхние этажи небоскребов вокзалы. К одному из современных дирижаблей прилагается комплект в виде автомашины Урал с выдвижной антенной причальной мачтой. По замыслу, автомобиль должен сопровождать дирижабль и обеспечивать его посадку.


Детище концерна Локхид-Мартин, поучаствовавшее в военно-логистических операциях в Афганистане.

Впрочем, сейчас решение найдено, за счет сжатия гелия дирижабли могут свободно совершать посадку в удобной для них точке, что делает процесс погрузочно-разгрузочных работ быстрым, дешевым и комфортным.
Наверное, обзор современных возможностей дирижаблей будет не полон, если не сказать о возможности использовании дирижаблей-беспилотников или, как минимум, о комбинированном управлении ими.

Почему они не летают?

Дирижабли, однако, не летают. Отчасти (в небольшой степени) потому, что не хватает денег на НИОКР, и многие замечательные конструкторские бюро выдают прекрасные проекты, но работа над узлами и компонентами в материале затруднена.
Иными словами, рисковать деньгами пока никто не готов (хотя время от времени мы слышим очень громкие заявления о том, что та или иная структура или тот или иной магнат вот прямо сейчас срочно занялись темой дирижаблей и они скоро заполнят небо).
Впрочем, есть и субъективный фактор, который куда как существеннее, чем вышеописанный объективный, а правильнее будет сказать вытекает из него.
Все знаковые преобразования отраслей случались, когда кто-то отважный, на свой страх и риск, начинает просто делать (граф Фердинанд фон Цеппелин тому пример), и в итоге у него что-то получается.


Один из вариантов круизных дирижаблей, или дирижаблей-яхт.

Получается, впрочем, не всегда (а процесс получения иногда долгий, и в процессе надо что-то есть), и рисковать буквально всем, всей жизнью, готовы нынче немногие.
Поэтому большинство людей в теме, отличные инженеры, проводят жизнь в ожидании золотой табакерки когда кто-то из влиятельных вельмож обратит свой светлый и благосклонный взор на носителя знаний и молвит что-то вроде: Подкуй мне блоху, Левша. Вот тебе золотая табакерка и мелочь на расходы.
Поэтому среди носителей знаний так модна тема постройки чего-то уникального в одном экземпляре, и так часты челобитные в адреса условных шойгу или рогозина с описанием того, как их, шойгу-рогозиных, наградит да и просто полюбит верховное существо, когда они отрапортуют, что проблема доставки чего-то, все равно, чего, в Арктику решена.
Надо сказать, что вельможи иногда оправдывают ожидания, выступая с трибун, и ожидающим табакерки кажется, что еще немного и
Но ожидания, можно сказать, ожидаемо не сбываются. И не сбудутся.

Где дирижабли нужны?

Так как применений для дирижаблей великое множество, мы в рамках этой статьи удержимся от их перечисления и назовем только два возможных варианта реализации программ по постройке и применению дирижаблей.
Впрочем, совершенно любой житель Земли вправе предложить свою версию их использования (очень надеемся, что хоть чем-то обоснованную).


Дирижабль-яхта от уже знакомого нам AerosCraft.

Итак, хит-парад и ТОП-2 возможных вариантов применения, встречайте:

2. ВОЗДУШНЕ ЯХТ.

В самом деле, это может быть невероятно красиво: только представьте себе комфортабельный воздушный корабль, плывущий над планетой, который способен доставить тебя в любую точку Земли. В отличии от морской яхты, воздушная не ограничена совершенно ничем, а мощная подъемная сила в состоянии обеспечить расположение на борту любого, в физическом измещении, предмета, от рояля до бассейна.
Красиво? Конечно. Стоит деньги вкладывать? Ну, скорее всего да, если мы говорим о тех, у кого они есть и кто тратит значительно большие суммы на собственные круизные лайнеры, которые традиция велит именовать яхтами.
Перспективно? Скорее да, чем нет, но все-таки, скорее всего, воздушные яхты это второй этап и номер 2 нашего хит-парада, потому что они станут интересны, а их безопасность (что очень важно) очевидна после реализации проекта, который в нашем хит-параде занимает лидирующую строку.

1. ВОЗДУШНЕ ГРУЗОВИЧКИ.

Много общаясь с логистами, занятыми магистральными перевозками, мы приходим к выводу, что требования к воздушному грузовичку могли бы выглядеть следующим образом:


Все версии грузовых дирижаблей предусматривают люк внутри для выгрузки части груза без приземления. И практически все конструкции предполагают наличие крана внутри.

Вместимость около 100 тонн;
Скорость 150-250 км/час;
Дальность более 9000 км;
Потолок от 3000 метров.

Достижимо ли это сегодня? Да, подобные параметры в тупик современных конструкторов не поставят.

Что изменится в мире с их появлением? Давайте попробуем разобраться на примере. Допустим, на примере доставки 1 кг почтового груза (посылки от Алиэкспресс все получают, верно?) по маршруту, например, Пекин Москва.
Стоимость доставки 1 кг самолетом в районе $3. Поездом получше чуть больше $1. Дирижаблем меньше $0,2.
По скорости: вроде бы самолет отлично, 6-7 часов. Но надо учитывать, что надо еще привезти груз в аэропорт, консолидировать, загрузить, а на месте прибытия повторить эти действия в обратном порядке (есть еще и таможня, ну, да она всегда есть и всегда будет есть, поэтому её мы в расчеты не берем). Логисты считают, что самолетный маршрут это около 3-х суток, что называется, от порога до порога, и они правы, хотя это весьма оптимистичная оценка.
Железная дорога предлагает сегодня скорые грузовые поезда, которые доставят груз по этому маршруту за 8-10 суток. С учетом дешевизны перевозки потеря во времени в сравнении с авиа выглядит оправданно.


Пару лет назад компания Амазон показала концепт дирижабля-дрононосца: внутри дирижабля находится распределительный склад, откуда вылетают дроны, несущие посылки. Доставив посылку, дрон догоняет дирижабль и возвращается за следующей посылкой. Концепция обсуждалась у нас в стране, возможно, она обсуждалась громко и за океаном её услышали, а скорее всего, хорошие идеи просто носятся в воздухе.

Дирижабли способны преодолеть указанный маршрут за 70-80 часов, то есть уложиться в те же 3-4 суток, что и авиация, потому что им не нужен аэропорт и операции по погрузке/разгрузке, они, как мы говорили уже выше, путешествуют не от аэропорта к аэропорту, а от склада к складу.

Ну, хорошо, есть еще амортизация и окупаемость, а также стоимость владения транспортным средством.
С этой точки зрения тоже получаем сопоставимые величины: стоимость постройки авиалайнера и дирижабля примерно одинаковы, а если мы станем говорить о серийном выпуске узлов и материалов для воздушных грузовичков, то она, наверное, заметно снизится.
Правда, остается вопрос наземной инфраструктуры: дирижаблям нужны места, где они смогут проходить свое ТО, с несколько экзотическими опциями (вроде заправки гелием), но, понятно, подтягивание инфраструктуры под требования логистики вопрос времени.
Сколько нужно будет подобных воздушных грузовичков? Думаем, довольно много. Не два и не пять. Скорее несколько тысяч, особенно учитывая, сколько на планете труднодоступных мест это и Арктика, и джунгли Амазонки, и просторы Африки собственно, любая недосягаемая или труднодоступная точка на планете может стать досягаемой и доступной. То есть, речь может идти о тысячах или даже десятках тысяч таких машин.


Желаем успеха командам дирижаблестроителей, которые, вопреки обстоятельствам, строят будущее.

Известно выражение о том, что 80% мировых богатств сосредоточено в стомильной береговой зоне это совершенно верное утверждение, но сосредоточены они в береговой зоне потому, что мировой океан лучший из известных транспортных путей.
Возможно, воздушный океан ничуть не худшая магистраль, надо разве что подойти к его освоению с правильным средством.

P.S. Современные дирижабли тема, о которой сложно рассказывать коротко, потому что можно (наверное, и нужно) много и подробно писать о современных материалах, управлении, конструкции, формах, газах, условиях эксплуатации, юридических аспектах использования этих воздушных китов и много о чем еще, поэтому в этом разговоре точку ставить рано (наверное, её нельзя будет поставить никогда), значит ставим запятую и продолжим этот разговор, обязательно.

---

Облачные серверы от Маклауд быстрые и безопасные.

Зарегистрируйтесь по ссылке выше или кликнув на баннер и получите 10% скидку на первый месяц аренды сервера любой конфигурации!

Новый прототип сверхтяжелой ракеты Starship от SpaceX (SN8) успешно прошел огневые испытания сразу с тремя работающими двигателями Raptor. Тесты провели на территории частного космодрома компании в Южном Техасе в Бока-Чика (Boca Chica). Во время предыдущих испытаний на прототип был установлен только один двигатель. Перед полетом без экипажа на высоту в 18 км ожидается проведение еще одного теста SN8. Ракета-носитель впервые поднимется на такую высоту. Три предыдущих теста с моделями SN5 и SN6 проходили на высоте 150 метров.

Сейчас компания Space X сконцентрирована на разработке многоразовой сверхтяжелой ракеты. Главная ее особенность интеграция космического корабля во вторую ступень. Эта ступень, как первая, будет многоразовой. Грузоподъемность ракеты-носителя на низкой околоземной орбите 100 тонн. Если все пойдет удачно, то ракету-носитель можно будет использовать для запуска полезных грузов и отправки людей на Луну и Марс.

^{Image: SpaceX}
Подготовка прототипа восьмой серии проходит быстро. Этой осенью построено ядро ракеты, с 6 по 8 октября прошли три контрольных испытания целостности топливных баков из нержавеющей стали. А уже сейчас завершены огневые испытания.

Маск заявил, что финальный прототип ракеты будет иметь носовой обтекатель, стабилизаторы и закрылки. Сейчас же прототипы больше походят на зернохранилища, чем на ракеты-носители. По словам Маска в итоге ракета будет оснащена 6-ю двигателями Raptor. Три из них прошли испытания. Оставшиеся три оптимизированных варианта предназначены для полета в космическом вакууме.

^{Об успешных испытаниях SN8 Маск сообщил в Twitter}
Если все пойдет удачно, SpaceX будет использовать Starship для всех полетов: межпланетной перевозки людей и грузов на Луну и Марс, а также запуска спутников. Одна из долгосрочных целей Маска колонизация Марса. Для этого удачно подходит двигатель Raptor. Он работает на смеси жидкого кислорода и метана, которые теоретически можно добывать на Красной планете.

В рамках программы Starship компания SpaceX экспериментирует с прототипами ракет с конца 2019 года. Во время различных контрольных испытаний потеряны три ракеты. Первый успешный тест прошел в мае 2020 года с ракетой SN4 с одним двигателем Raptor.

SpaceX рассчитывает, что в итоге Starship заменит ракету Falcon 9, ставшую за 10 лет самой запускаемой ракетой в США: за это время осуществлено 95 запусков. В отличие от Starship, двигатели Falcon 9 ЖРД Merlin. Merlin работает на смеси керосина и кислорода.

В 2022 году должны начаться коммерческие туристические полеты на Луну.