Аеростати замінять телевізійні башти

Андрій Барановський

Коли треба було в максимально короткий термін ліквідувати наслідки аварії на Останкінської телевежі, то згадали про прив'язних аеростатах, які в критичній ситуації могли б стати ретрансляторами. Згадати щось згадали. Але аеростатів, здатних виконувати зазначені функції, в той момент в Росії не було. Хоча їх створенням, на щастя, вже займається Російське повітроплавного товариства (http://www.PBO.ru).

Воно працює спільно з Інститутом проблем передачі інформації РАН над проектом бездротової аеростатной радіомережі (БАРС), аеростат якої може підняти базову станцію на висоту 400 м. Перші випробування виготовленого повітроплавний центром "Авгур'" аеростата УАН-400 в 1999 р. пройшли успішно.

В Росії і за кордоном роботи з передачі радіосигналів з прив'язних аеростатів, розташованих на висоті 2-3 км (використовувалися аеростати загородження і спостереження), велися ще в 30-х роках. До цих висот і до цього дня не доросли наземні споруди, що використовуються в якості платформ для різного роду передавачів і ретрансляторів.

Але в передвоєнні, воєнні та перші післявоєнні роки радіоапаратура була дуже важкою, а передавати посилений сигнал з наземного пункту на висотну антену за ще більш тяжкому кабелю і зовсім здавалося нереальним. Матеріали та системи орієнтації, що використовуються в ті далекі роки, не дозволяли аеростата перебувати на заданій висоті протягом багатьох місяців, як того вимагає безперебійна зв'язок.

Однак в блокадному Ленінграді на аеростаті був піднятий передавач, що транслював першого виконання легендарної VI симфонії Дмитра Шостаковича. І в наступні роки військові зв'язківці не раз використовували малооб'ємні аеростати для підйому легких антенних пристроїв на невелику висоту.

В 60-х роках настала ера космічних супутників зв'язку. Але не можна забувати про величезної вартості апаратури виведення на орбіту, а при необхідності в покритті території радіусом 90-200 км космічні платформи і зовсім виявляються неекономічними.

Тому спеціалісти знову згадали про старі добрі аеростатах. У США в середині 60-х років було створено спеціалізований підрозділ Westinghouse - ТСОМ (Tethered Communications - прив'язні комунікації). Ця корпорація, нині самостійна, і до цього дня є одним зі світових лідерів у розробці, виробництві та використанні прив'язних аеростатичних комплексів зв'язку.

TCOM займалося вдосконаленням телефонного зв'язку у важкодоступних районах Південної Америки. У ньому був виготовлений аеростат обсягом понад 14 000 м3, який забезпечував телефонний зв'язок для 2700 абонентів, ретрансляцію телевізійного і радіосигналу. При цьому витрати на його створення та експлуатацію в порівнянні з наземними кабельними засобами були знижені більш ніж удвічі. Ефект виявився настільки значним, що системи TCOM і Westinghouse знайшли застосування в США, а потім ще в 17 країнах світу. Наприклад, з аеростата М71 було організовано телевізійне мовлення на територію Куби антікастровского телеканалу ім. Хосе Марті.

В СРСР також велися, щоправда, на папері, подібні і ще більш масштабні проекти. У 1963 р. були вперше опубліковані матеріали про аеростатной ретрансляційні станції, запропонованої Київським громадським конструкторським бюро з повітроплавання. Система являла собою прив'язному аеростат з жорсткою монококковой оболонкою об'ємом 220 000 м3. Робоча висота - понад 9 км. Джерелом енергії служила бортова електростанція. Крім унікальної технології виготовлення оболонки був розроблений спеціальний кабель-трос, що складається з окремих ланок. Але, на жаль, цей проект, незважаючи на високі експертні оцінки, так і не був здійснений.

В початку 70-х років у надрах NASA за замовленням ВВС США почалося створення принципово нового прив'язного аеростата без троса з навігаційною системою і рухової установкою для повернення оболонки аеростата в початкову точку. Робота над проектом (названим HASPA) аеростата вантажопідйомністю від 500 до 2000 кг безрезультатно велася аж до кінця холодної війни.

Однак цей задум вражає простотою і розмахом одночасно: на висоті 20-25 км швидкість вітру значно менше, ніж у більш низьких або більш високих шарах атмосфери. Це явище пропонувалося використовувати при виводі на таку висоту величезною оболонки (від 100 до 500 тис. м3), яка оснащена двигуном і невичерпним джерелом енергії (сонячні батареї), які дозволили б цьому стратосферного диво-дирижабль боротися з вітром і нести апаратуру зв'язку. Вся система в цілому могла зайняти проміжне положення між космічними супутниками та прив'язні аеростатами зв'язку.

Уолл-стріт звернув увагу на проект HASPA. Була створена компанія Sky Station International, що за лічені місяці відкрила свої відділення у Франції, Італії, Бразилії, Аргентині, Кенії, Алжирі та Нігерії. І це невипадково. Адже компанію очолює колишній держсекретар США Олександр Хейг, а всі перераховані вище країни представлені в раді директорів компанії колишніми високопоставленими дипломатами. Цей проект можна було б вважати чисто дипломатичним, якби не той факт, що генеральним підрядником по проекту з 1998 виступає Lockheed Martin.

В Європі подібними роботами займаються дві компанії. Advanced Technologies Group (ATG) запропонувала проект Strat Sat, а легендарний повітроплавець Пер Ліндстранд, закликавши під свої знамена безліч європейських університетів і Європейське космічне агентство (ESA), розробляє проект HALE (High Altitude Long Endurance - довготривалий висотний політ). Обидва проекти претендують на роль загальноєвропейських.

В відміну від американських колег європейці публікують деякі технічні подробиці. Strat Sat - це майже класичний напівм'який дирижабль з X-подібним оперенням. Довжина - 232,7 м, діаметр - 60 м, обсяг - 429 777 м3, при цьому його вантажопідйомність складе 1000 кг, а тривалість польоту на висоті 20 км - ціла п'ятирічка!

БАРС в польоті

Вантажопідйомність аеростата Ліндстранда 600 кг, його дволопатеве гвинт діаметром 17-20 м отримує енергію від системи сонячних батарей загальною потужністю 400 кВт. У фінансуванні бере участь концерн DASA (Daimler Chrysler Aerospace AG). Вже розроблена система збереження енергії в паливних батареях (fuel cells). Електрика, виробляється сонячними батареями, розкладає воду на водень і кисень, які під тиском надходять в балони. А ночами ці складові згоряють у двигуні, поповнюючи запаси води на борту.

Виходить, що перспективи у аеростатних ретрансляторів є, роботи ведуться, але коли з'явиться вибір комерційних продуктів цього типу, поки не ясно. У всякому випадку, аеростати замінять телевежі не в нинішньому році.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.computer-museum.ru/