В.А. Коноваленко
«Левитирующие»
материалы
В последнее время человек,
похоже, начал осознавать, что с энергией лучше обращаться бережно и, по
возможности, экономить её. Свидетельством тому может служить возрождение
интереса к дирижаблям. В самом деле, трудно представить себе более бессмысленное
занятие, чем ритуал сожжения бензина в зависшем на одном месте вертолёте.
Конечно, вернуться
к дирижаблям можно было бы и раньше, ещё тогда, когда научились получать
гелий в промышленных масштабах и появилась возможность устранения пожаро-
и взрывоопасности дирижаблей. Но лучше поздно, чем никогда. Дирижабли,
правда, пока штучно, начали производить, продолжая массово плодить вертолёты.
Здесь, конечно, есть причина – дирижабли по-прежнему не защищены от утечек.
Обиженная ворона и то может «сбить» дирижабль, располагая лишь крепким
клювом. О более серьёзном оружии и речи нет!
Однако, как всегда, решение
лежит на поверхности, но в другой области: существуют автомобильные пневмошины,
не боящиеся проколов, поскольку они заполнены пенополимером. При пробоине
опустошаются только непосредственно пробитые ячейки, а остальные продолжают
работать. Аналогичное решение напрашивается и для дирижаблей в виде пенополимера,
ячейки которого заполнены гелием.
Вполне подходящим
для этой цели материалом может быть, например, пенополиуретан. Материал
негорюч, эластичен, работоспоспособен до – 400С,
практически полностью состоит из изолированных (если не применять специальных приёмов)
друг от друга ячеек, устойчив к атмосферным воздействиям.
Изготавливаемый в качестве строительного материала, следовательно, имеющий
необходимые прочностные характеристики, пенополиуретан имеет кажущуюся
плотность 10 – 15 кг/м3.
Это, конечно, очень много. Для наших целей нужна кажущаяся плотность на
полтора порядка меньше (при заполнении ячеек гелием, а не фреоном
и воздухом).
Вероятно, такой плотности
можно достичь увеличением степени вспенивания (разумеется, за счёт снижения
прочностных характеристик). Даже при существующих технологиях некоторые
эластичные пенополиуретаны можно формовать при температуре выше 1000C
под давлением около 50 МПа (обычно процесс идёт при 2 МПа). Это позволяет
надеяться на разработку технологий, обеспечивающих необходимые параметры.
Разумеется, не исключены и другие полимеры, способные создавать необходимый
«пенокаркас» для гелия. Пенополиуретан хорош, прежде всего, тем, что он
широко освоен в промышленности.
Конечно, грузоподъёмность
дирижабля с «гелиопенопластом» будет заметно меньше, чем у оболочечного,
но это с лихвой будет перекрыто его долговечностью и неприхотливостью.