Epoka wielkich, przecinających ocean Zeppelinów dobiegła końca w 1937 roku, kiedy Hindenburg-największy statek tego typu, jaki kiedykolwiek zbudowano — stanął w płomieniach podczas lądowania w New Jersey. Zginęło kilkadziesiąt osób.
teraz, ponad 80 lat później, gigantyczne sterowce mogą być gotowe do powrotu — nie do obsługi pasażerów, ale jako przyjazny dla środowiska sposób dostarczania towarów na całym świecie.
jak zaproponowano w niedawnej pracy naukowej, nowe sterowce byłyby 10 razy większe niż 800-metrowy Hindenburg — ponad pięć razy dłużej niż Empire State Building jest wysoki — i wzbijałyby się wysoko w atmosferze. Wykonywałyby pracę tradycyjnych morskich statków towarowych, ale zajmowałyby mniej czasu i generowałyby tylko ułamek zanieczyszczeń.
„staramy się ograniczyć jak najwięcej emisji dwutlenku węgla z powodu globalnego ocieplenia”, powiedział Julian Hunt, doktorant w Międzynarodowym Instytucie analizy systemów stosowanych w Laxenburgu w Austrii i główny autor artykułu.
stare prądy powietrzne, nowa technologia
Hunt powiedział, że nowa generacja sterowców obejdzie się, jeżdżąc strumieniem odrzutowym, potężnym prądem powietrznym, który krąży po świecie. On i jego współpracownicy obliczają, że statek powietrzny o długości półtora mili mógłby okrążyć Glob w 16 dni, przewożąc ponad 20 000 ton ładunku, jednocześnie zużywając niewiele energii.
strumień odrzutowy porusza się z zachodu na wschód, więc sterowce płyną tylko w tym kierunku. Hunt wyobraża sobie ich startujących ze Stanów Zjednoczonych, na przykład, i przekraczających Ocean Atlantycki i Europę, aby dotrzeć do Azji. Następnie statek płynął na zachód przez Pacyfik, by wrócić do domu.
„nie wymyśliłem tego” – powiedział Hunt o wzorze lotu. „Hindenburg to robił. Mieli tę ścieżkę, która miała iść z Nowego Jorku do Tokio, a następnie wrócić ” – powiedział. „Strumień odrzutowy nie zmienił się zbytnio od 100 lat.”
to, co się zmieniło, Hunt powiedział, to technologia dostępna do budowy i obsługi sterowców. Kiedy Hindenburg leciał, operatorzy mieli tylko najbardziej podstawowe środki przewidywania pogody i najgroźniejsze materiały do produkcji sterowców. „Do budowy worków z gazem używali krowich jelit” – powiedział Hunt.
dzisiejsze bardziej wytrzymałe materiały, w tym włókno węglowe, uczyniłyby sterowce bezpieczniejszymi i mniej kruchymi; skomputeryzowane systemy prognozowania pogody pozwoliłyby im unikać burz i pomóc zoptymalizować wykorzystanie prądów powietrznych.
ale mimo ich zaawansowanej technologii, Hunt powiedział, że nowe sterowce nadal będą miały swoją pływalność dzięki wodorowi, wysoce łatwopalnemu gazowi, który jest 14 razy lżejszy od powietrza. To ten sam gaz, którego Hindenburg i inne duże zeppeliny używali w latach 30.
możliwość kolejnej olbrzymiej eksplozji ma pewne odpychanie się na sterowiec.
„istnieje opór — z powodu Hindenburga — dla dużych worków wodoru”, powiedział Eric Lanteigne, profesor inżynierii mechanicznej na Uniwersytecie w Ottawie w Kanadzie, który nie był powiązany z nowymi badaniami. Powiedział, że dlatego sterowiec Goodyeara i inne małe sterowce są wypełnione helem, nieszkodliwym gazem znalezionym w balonach.
ale jeśli Hel oferuje większy margines bezpieczeństwa, jest drogi i trudny do zdobycia. Występuje tylko w zagłębieniach gazu ziemnego głęboko pod ziemią, a jego wydobycie jest zwykle produktem ubocznym silnie zanieczyszczających odwiertów. Wodór, z drugiej strony, może być wydobywany z wody i tak byłoby znacznie tańsze.
możliwe jest wykorzystanie energii wiatrowej lub słonecznej do zasilania procesu ekstrakcji wodoru z wody, co może być kolejną przewagą nad helem. A ponieważ wodór jest lżejszy nawet od Helu, a tym samym bardziej wyporny, oznaczałoby to, że sterowce mogłyby przewozić więcej ładunków.
Praca bez załogi
aby zminimalizować ryzyko związane z wodorem, Hunt przewiduje pozbycie się załogi. Sterowce działałyby autonomicznie-i byłyby ładowane i rozładowywane przez roboty.
„chodzi o to, że cały proces byłby zautomatyzowany tak, że w przypadku wypadku nikt nie zostanie ranny — tylko sprzęt i ładunek”, powiedział Hunt, dodając, że część wodoru w sterowcu może zostać wykorzystana do zasilania pokładowego ogniwa paliwowego, które obracałoby śmigła statku.
jako dodatkowy bonus, Hunt powiedział, że ogniwo paliwowe wytworzyłoby jako produkt uboczny wodę, która mogłaby zostać uwolniona, gdy statek przechodził przez regiony dotknięte suszą.
mimo wszystkich potencjalnych korzyści pomysł Hunta ma swoich krytyków. Lanteigne, który obszernie pisał o sterownikach, powiedział, że zbudowanie tak kolosalnych jednostek byłoby ogromnym wyzwaniem. „Opierając się na moim doświadczeniu, jest raczej duży”, powiedział. „Budowanie czegoś tak długiego wiąże się z wieloma wyzwaniami projektowymi.”
jest też fakt, że może być trudno pozyskać kapitał na takie przedsięwzięcie.
„większość firm sterowniczych niechętnie mówi o wodorze, ponieważ odstraszą inwestorów”, powiedział Barry Prentice, prezydent Winnipeg, kanadyjska firma Buoyant Aircraft Systems International, dodając, że było to częściowo dlatego, że Stany Zjednoczone zakazały wodoru w amerykańskich sterownikach w 1922 roku i że po katastrofie Hindenburga Reszta świata poszła w ślady.
„jest taka obawa, że skoro jest to nadal zakazane, nikt nie chce zaryzykować budowy sterowca, a wtedy rząd mówi:” Nie, Nie możesz nim latać, bo to jest zabronione ” – powiedział.
ale Prentice wyraził przekonanie, że w miarę wzrostu popularności sterowców, regulatorzy i inwestorzy zmienią zdanie. „Kiedy już wszystko się zacznie i ludzie będą zadowoleni ze sterowców, myślę, że bardzo szybko przejdą na wodór” – powiedział.
To może się wkrótce zdarzyć. Sterowce cieszą się nieco ożywieniem, ponieważ producenci opracowują sterowce helowe do nadzoru, luksusowych podróży i żeglugi. Sterowce są szczególnie przydatne do przenoszenia rudy lub drewna z kopalni lub miejsc wyrębu, do których nie mogą dotrzeć samoloty i ciężarówki.
„za pięć lat zaczniemy oglądać pierwsze komercyjne sterowce przewożące ładunki”-powiedział Lanteigne.
Lockheed Martin
Na przykład Moskiewska firma RosAeroSystems opracowała dodatek chemiczny, który sprawia, że wodór jest mniej łatwopalny. Wyporność samolotów rozwija worki gazowe nadające się do magazynowania gazu.
„nie widzę przeszkód technologicznych, których nie można pokonać” – Jest to bardziej kwestia przeszkód regulacyjnych.”
Prentice powiedział, że uważa, że inwestorzy, regulatorzy i społeczeństwo w końcu dojdą do wodoru. To z kolei może otworzyć drzwi dla większych sterowców zdolnych do osiągnięcia większych wysokości, przewożąc więcej ładunku.
„ludzie boją się tego o wiele bardziej niż powinni. W ciągu 40 lat przed Hindenburgiem wszystkie sterowce były w zasadzie wypełnione Wodorem ” – powiedział Prentice. „Tak, zdarzały się wypadki, spłonęły, kiedy miały wypadek, i uderzyły w ziemię, ale tak samo samoloty.”
chcesz więcej historii o innowacjach? Instagram
- „Biblioteka” pajęczego jedwabiu może kryć sekrety nowych materiałów
- lodowcowa łódź podwodna wyskoczyłaby bergs, aby walczyć ze zmianami klimatycznymi
- ta koncepcja pływającego miasta jest jednym ze sposobów radzenia sobie ze zmianami klimatycznymi
zapisz się do newslettera MACH i śledź wiadomości NBC MACH na Twitterze, Facebooku i Instagramie.