Аэростаты заменят телевизионные башни
Андрей Барановский
Когда
надо было в максимально короткий срок ликвидировать последствия аварии на
Останкинской телебашне, то вспомнили о привязных аэростатах, которые в
сложившейся критической ситуации могли бы послужить ретрансляторами.
Вспомнить-то вспомнили. Но аэростатов, способных выполнять указанные функции, в
тот момент в России не было. Хотя их созданием, к счастью, уже занимается
Русское воздухоплавательное общество (http://www.PBO.ru).
Оно
работает совместно с Институтом проблем передачи информации РАН над проектом
беспроводной аэростатной радиосети (БАРС), аэростат которой может поднять
базовую станцию на высоту 400 м. Первые испытания изготовленного
воздухоплавательным центром "Авгуръ" аэростата УАН-400 в 1999 г.
прошли успешно.
В
России и за рубежом работы по передаче радиосигналов с привязных аэростатов,
расположенных на высоте 2-3 км (использовались аэростаты заграждения и
наблюдения), велись еще в 30-х годах. До этих высот и по сей день не доросли
наземные сооружения, используемые в качестве платформ для разного рода
передатчиков и ретрансляторов.
Но
в предвоенные, военные и первые послевоенные годы радиоаппаратура была очень
тяжелой, а передавать усиленный сигнал с наземного пункта на высотную антенну
по еще более тяжелому кабелю и вовсе представлялось нереальным. Материалы и
системы ориентации, используемые в те далекие годы, не позволяли аэростатам
находиться на заданной высоте в течение многих месяцев, как того требует
бесперебойная связь.
Однако
в блокадном Ленинграде на аэростате был поднят передатчик, транслировавший
первое исполнение легендарной VI симфонии Дмитрия Шостаковича. И в последующие
годы военные связисты не раз использовали малообъемные аэростаты для подъема
легких антенных устройств на небольшую высоту.
В
60-х годах наступила эра космических спутников связи. Но нельзя забывать об
огромной стоимости вывода аппаратуры на орбиту, а при необходимости в покрытии
территории радиусом 90-200 км космические платформы и вовсе оказываются
неэкономичными.
Поэтому
специалисты вновь вспомнили о старых добрых аэростатах. В США в середине 60-х
годов было создано специализированное подразделение Westinghouse - ТСОМ
(Tethered Communications - привязные коммуникации). Эта корпорация, ныне
самостоятельная, и по сей день является одним из мировых лидеров в разработке,
производстве и использовании привязных аэростатических комплексов связи.
TCOM
занималось совершенствованием телефонной связи в труднодоступных районах Южной
Америки. В нем был изготовлен аэростат объемом свыше 14 000 м3,
который обеспечивал телефонную связь для 2700 абонентов, ретрансляцию
телевизионного и радиосигнала. При этом расходы на его создание и эксплуатацию
по сравнению с наземными кабельными средствами были снижены более чем вдвое.
Эффект оказался столь значительным, что системы TCOM и Westinghouse нашли
применение в США, а затем еще в 17 странах мира. Например, с аэростата М71 было
организовано телевизионное вещание на территорию Кубы антикастровского
телеканала им. Хосе Марти.
В
СССР также велись, правда, на бумаге, подобные и еще более масштабные проекты.
В 1963 г. были впервые опубликованы материалы об аэростатной ретрансляционной
станции, предложенной Киевским общественным конструкторским бюро по
воздухоплаванию. Система представляла собой привязной аэростат с жесткой
монококковой оболочкой объемом 220 000 м3. Рабочая высота - свыше 9
км. Источником энергии служила бортовая электростанция. Помимо уникальной
технологии изготовления оболочки был разработан специальный кабель-трос,
состоящий из отдельных звеньев. Но, к сожалению, этот проект, несмотря на
высокие экспертные оценки, так и не был осуществлен.
В
начале 70-х годов в недрах NASA по заказу ВВС США началось создание принципиально
нового привязного аэростата без троса с навигационной системой и двигательной
установкой для возвращения оболочки аэростата в исходную точку. Работа над
проектом (названным HASPA) аэростата грузоподъемностью от 500 до 2000 кг
безрезультатно велась вплоть до конца холодной войны.
Однако
этот замысел поражает простотой и размахом одновременно: на высоте 20-25 км
скорость ветра значительно меньше, чем в более низких или более высоких слоях
атмосферы. Это явление предлагалось использовать при выводе на такую высоту
огромной оболочки (от 100 до 500 тыс. м3), оснащенной двигателем и
неиссякаемым источником энергии (солнечные батареи), которые позволили бы этому
стратосферному чудо-дирижаблю бороться с ветром и нести аппаратуру связи. Вся
система в целом могла занять промежуточное положение между космическими
спутниками и привязными аэростатами связи.
Уолл-стрит
обратил внимание на проект HASPA. Была создана компания Sky Station
International, которая за считанные месяцы открыла свои отделения во Франции,
Италии, Бразилии, Аргентине, Кении, Алжире и Нигерии. И это неслучайно. Ведь
компанию возглавляет бывший госсекретарь США Александр Хейг, а все
вышеперечисленные страны представлены в совете директоров компании бывшими
высокопоставленными дипломатами. Этот проект можно было бы считать чисто
дипломатическим, если бы не тот факт, что генеральным подрядчиком по проекту с
1998 г. выступает Lockheed Martin.
В
Европе подобными работами занимаются две компании. Advanced Technologies Group
(ATG) предложила проект Strat Sat, а легендарный воздухоплаватель Пер
Линдстранд, призвав под свои знамена множество европейских университетов и
Европейское космическое агентство (ESA), разрабатывает проект HALE (High
Altitude Long Endurance - долговременный высотный полет). Оба проекта
претендуют на роль общеевропейских.
В
отличие от американских коллег европейцы публикуют некоторые технические
подробности. Strat Sat - это почти классический полумягкий дирижабль с
X-образным оперением. Длина - 232,7 м, диаметр - 60 м, объем - 429 777 м3,
при этом его грузоподъемность составит 1000 кг, а продолжительность полета на
высоте 20 км - целая пятилетка!
БАРС
в полете
Грузоподъемность
аэростата Линдстранда 600 кг, его двухлопастной винт диаметром 17-20 м получает
энергию от системы солнечных батарей общей мощностью 400 кВт. В финансировании
принимает участие концерн DASA (Daimler Chrysler Aerospace AG). Уже разработана
система хранения энергии в топливных батареях (fuel cells). Электричество,
вырабатываемое солнечными батареями, разлагает воду на водород и кислород,
которые под давлением поступают в баллоны. А ночами эти составляющие сгорают в
двигателе, пополняя запасы воды на борту.
Получается,
что перспективы у аэростатных ретрансляторов есть, работы ведутся, но когда
появится выбор коммерческих продуктов этого типа, пока не ясно. Во всяком
случае, аэростаты заменят телебашни не в нынешнем году.
Список литературы
Для
подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.computer-museum.ru/