Вы мечтали о полёте на дирижабле? А на огромной воздушной крепости, которую не нужно заправлять? Если да, запомните 26 июля 2016 года как особенную дату — в этот день случились два важных события, наверняка приблизившие к нашей реальности эти экзотические транспортные средства со страниц дизельпанка. Дело в том, что именно в этот день самолёт на солнечных батареях Solar Impulse 2 завершил годовое кругосветное путешествие, а компания Lockheed Martin представила роботов оригинальной конструкции для проверки целостности газовых баллонов своих гибридных дирижаблей LMH-1.
Но дело не только в возможности воплотить красивую мечту. Оба летательных аппарата — и Solar Impulse 2, и LMH-1 — несут с собой также альтернативные образы экономики и общества. Тихоходные и экологичные, эти летательные аппараты удачно конденсируют на себе современные критические толки против массового потребительского капитализма. Некоторые даже считают, что они способны произвести революцию в сфере транспорта, умерив, вместе с вытеснением привычных самолётов (и даже кораблей), погоню за скоростями и массами ради большей наживы и, тем самым, благотворно повлияв на современный кризисный капитализм. Так оно или нет, предлагаю подробнее рассмотреть обе технологические новинки и контекст их возникновения.
С конца 30-х годов в небе безраздельно доминирует единственная летательная технология — авиация, летательные аппараты тяжелее воздуха на углеводородном топливе, преимущественно самолёты. Став во второй половине XX столетия реактивными, самолёты покорили мир и сделали таким, каким мы его знаем сейчас — глобализированным, связанным, достижимым. Но авиация имеет серьёзные изъяны. Эта отрасль с постоянно нарастающим грузо- и пассажиропотоком сталкивается с серьёзными проблемами, когда речь заходит о сохранении окружающей среды. Выброс выхлопных газов в верхних слоях атмосферы не проходит даром. Сегодня общую долю влияния авиации на глобальное потепление оценивают в 4% от всех факторов. Кроме того, из-за роста экономики количество транспортных перевозок, а, следовательно, и уровень использования авиации, будет расти и дальше (например, с 1992 по 2005 километраж пассажирских авиаперевозок рос в среднем на 5,2% на год). А вместе с ним будет вырастать и пагубный экологический эффект, чтобы там о новых эко-стандартах ни говорили производители самолётов (в 2006 году Еврокомиссия оценивала авиацию как один из самых быстрорастущих источников эмиссии парниковых газов: рост с 1990 по 2006 год — 87%). Выходит, человечеству, чтобы прекратить разрушение верхних слоёв атмосферы, стоит отказаться от полётов? Вероятно, нет: альтернативные летательные аппараты, такие как Solar Impulse 2 или LMH-1 подсказывают иное решение этой проблемы, обещая сохранить для человека возможность летать, но устранить при этом вредные для природы последствия полёта. Что же именно они предлагают?
В случае с Solar Impulse 2 ответ прост. Этот самолёт представляет собой огромную летающую солнечную панель с размахом крыльев чуть меньше, чем у Airbus A380, а весом как средний внедорожник. Главная цель солнцелёта — пропаганда обновляемой энергетики, которой он пользуется на все сто. И результаты впечатляют. Куча побитых рекордов по расстоянию и продолжительности полёта, а также теоретическая возможность летать вообще без посадок (но пилотам, к сожалению, нужно продовольствие). Выхлопы газов (парниковых) при этом нулевые. Всё это делает из Solar Impulse 2 идеальный подвижный выставочный стенд о достижениях солнечной энергетики. Но на этом его преимущества заканчиваются, по крайней мере, на нынешнем уровне технологии солнечных батарей. Грузоподъёмность солнцелёта для его габаритов очень низкая — около 400 кг, что позволяет взять на борт одного пилота и жизнеобеспечивающую систему, в т. ч. воду, еду, биотуалет. И больше ничего. Понятно, что с такими показателями на какой-то серьёзный успех в грузовых или транспортных перевозках невозможно рассчитывать. Конечно, можно было бы подумать об изменении размеров самолёта, а, следовательно, и полезной поверхности солнечных панелей. Но, как было уже замечено, по ширине Solar Impulse 2 лишь чуть не дотягивает до самого большого пассажирского авиалайнера A380. Поэтому дальнейшее укрупнение конструкции солнцелёта для того, чтобы он мог поднимать хотя бы десятки людей или тонны грузов, требует превращение его, в самом деле, в гигантскую летающую крепость. И даже если предположить, что это инженерно, это выполнимо, никакой из существующих аэропортов мира не смог бы принять такую громадину.
У гибридного летательного аппарата LMH-1 таких проблем нет. Правда, по размерам он тоже сравним с самолётами-гигантами (по длине гибрид даже превосходит на 2 метра украинскую «Мрію» — самый длинный в мире самолёт). Но, в отличие от Solar Impulse 2, ему не нужен аэропорт — он может приземляться практически где угодно. Всё дело в аэростатической подъёмной силе гелия, которая LMH-1, в совокупности с аэродинамической подъёмной силой его корпуса, обеспечивает аппарату возможность лёгкого старта и посадки на пересечённой местности. Горизонтальный ход гибриду дают электродвигатели, позволяющие, как и в случае с солнцелётом, избежать вредных выхлопов в атмосферу.
Отдельное внимание стоит уделить двухкорпусным роботам на магнитах (половина робота внутри баллона дирижабля, половина снаружи), упоминание о которых появилось в СМИ одновременно с новостью об окончании кругосветки Solar Impulse 2. Они представляют собой достаточно элегантное инженерное решение проблемы, вставшей перед дирижаблями ещё во времена их первой волны в начале XX столетия. А именно — проблемы целостности несущего газового баллона.
По сравнению с взрывоопасными водородными дирижаблями, где любая утечка могла привести к взрыву, современные гелиевые гибриды более чем безопасны. Но, согласитесь, мало хорошего в том, чтобы в полёте из-за какой-то дырки в баллоне внезапно начать терять высоту. Как раз такой риск и устраняют новые минироботы: непрестанно катаясь по газовому баллону, они проверяют его и, в случае обнаружения прорех, оперативно их латают. Это делает полёт почти абсолютно безопасным и предсказуемым.
И всё же данные LMH-1 более чем скромные для того, чтобы на самом деле претендовать на совершение транспортной революции в мире. Какая-то 21 тонна грузоподъёмности и 2500 км полёта. Для сравнения, данные средних современных транспортных самолётов Airbus или Boeing куда приличнее: они могут брать на борт 70—80 тонн полезного груза и пролетать затем больше 7 тыс. километров без дозаправки. Причём делают это намного быстрее, чем LMH-1, который способен двигаться со скоростью не больше 206 км/ч. Сравнивать же показатели грузоподъёмности LMH-1 с аналогичными характеристиками серьёзных морских сухогрузов, без труда перевозящих через океан сотни тысяч тонн грузов, просто нет смысла.
Это понимают и сами разработчики LMH-1 из Lockheed Martin, поэтому революционных задач не ставят. Их цель — продемонстрировать бизнес-перспективу, открыть возможность дальнейшего рыночного использования технологии. И задел для этого у них неплохой. Хотя гибридным летательным аппаратам LMH-1 и далеко по многим показателям до современных самолётов и кораблей, пользуясь своей всеядностью в плане места посадки, они могут успешно заменять наземный транспорт — грузовики или поезда — в труднодоступных районах. Удивительно, но купить гибридные дирижабли по 40 млн долларов за штуку — может выйти дешевле, чем создать и поддерживать в таких местах целую сложную наземную инфраструктуру. Да и самые дешёвые модели современных больших грузовых самолётов (типа семейства А320) стоят как минимум в два раза больше нашего гибрида. В случае если продажи пойдут хорошо, Lockheed Martin планирует приступить к производству новых гибридных дирижаблей, побольше — грузоподъёмностью 90, а затем и 500 тонн (а это уже, на секундочку, в два раза больше, чем у «Мрії», самого мощного самолёта в мире).
Похожие перспективы рисуются и для солнцелётов типа Solar Impulse. Да, они ещё долго не смогут брать на борт значительные грузы, но, если мыслить шире, это особенно и не нужно. Перевозка людей вокруг света без капли сожжённого топлива, которой так гордятся создатели Solar Impulse 2, безусловно значительное достижение, но всё-таки достаточно старомодная затея. Не лучше ли, используя все преимущества солнцелёта, возить на нем не пилота-человека, а автопилот? В этом случае — без остановок за продовольствием и отдыхом — беспилотный солнцелёт, если не случится внезапных поломок, на своей крейсерской скорости мог бы совершить кругосветное путешествие действительно быстро — где-то за 20—30 дней, вместо года, который заняла кругосветка Solar Impulse 2 с живым пилотом. Если же освобождённую пилотом и тем, что необходимо в полёте живому человеку, грузоподъёмность использовать, нагрузив солнцелёт телекоммуникационным оборудованием, он превратится в недорогой спутник связи, чей вывод на «орбиту» и обслуживание намного экономичнее и, что самое главное, экологичнее вывода настоящих спутников в космос. Собственно, именно к такому использованию электросамолётов стремится компания Luminati Aerospace, что в июне этого года провела испытательный полёт летательного аппарата на солнечных батареях VO-Substrata, прототипа беспилотников, которые, по замыслу компании, смогут летать на высоте около 20 километров и обеспечивать беспроводным доступом в интернет до четырёх миллиардов жителей Земли.
Таким образом, похоже, что летательные инновации в духе дизельпанка будут входить в нашу жизнь не слишком стремительно, так как не располагают ни экономическим, ни технологическим потенциалом сделать настоящую революцию, вытеснив традиционные самолёты и корабли. Вероятно подобный технологический квазивинтаж уже скоро можно будет увидеть в достаточно специфических отраслях: гибридные дирижабли смогут транспортировать грузы в труднодоступные точки пустынь и тундры, а солнцелёты станут трудиться в качестве интернет-точек доступа для стран Глобального Юга. Но по-настоящему грандиозные проекты, вроде дирижаблей-великанов или летающих воздушных баз на солнечных батареях, нам вряд ли придётся увидеть реализованными ещё десятки лет, если они будут реализованы вообще.
И это сводит нас лицом к лицу с отрезвляющей действительностью. Описанные технологические инновации не могут ослабить негативное воздействие воздушного транспорта на окружающую среду. Да и смогли бы они сделать это, будь даже их технические характеристики достаточными для конкуренции с лайнерами, использующими углеводородное топливо? Ведь производство солнечных панелей или мощных электромоторов, построенное на обильном использовании нефтепродуктов и редкоземельных металлов, тоже далеко от «экологического идеала». И переход на «экологичный» транспорт просто означал бы перевод действительных экологических издержек, условно, из графы А в графу Б. Что само по себе неплохо для отраслевых корпораций, которые по итогам смогли бы отчитаться в дружественном отношении к окружающей среде, однако принципиально бессмысленно для всех жителей Земли, самому существованию которых угрожают климатические эффекты глобального потепления.
Из этого следует достаточно банальный вывод — не технологические новинки, а рациональное устройство общества является ключом к избежанию экологического коллапса. Ведь в мире, где многим товарам приходится попутешествовать по планете 4—5 раз, прежде чем они доберутся до конечного потребителя, экологичная экономика попросту немыслима. Поэтому довольно искать Святой Грааль технологических инноваций там, где нужен просто здравый координационный подход. Необходимо всеобщее планетарное планирование экологических рисков и социальных выгод. А соответствующие технологии последуют уже за этим.