К ВОПРОСУ О ПРИНУДИТЕЛЬНОМ ИЗМЕНЕНИИ НАПРАВЛЕНИЯ ПОЛЕТА СТРАТОСФЕРНОГО АЭРОСТАТА

© П.В.Колесников, Д.В.Колесников
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Авиация и воздухоплавание"
2001 г.

Необходимость решения научных и практических задач обусловила создание автоматических аэростатов, способных длительное время находиться в стратосфере. Это исключительное свойство аэростатов отмечено еще К.Э.Циолковским. По мнению ученого, аэростат может стать одним из средств исследования распределения температуры воздушных течений, влажности, силы солнечного лучеиспускания, электрического состояния, цвета неба, полной высоты атмосферы, а также и напряжения космических лучей. Актуальность этого утверждения не вызывает сомнения и в наши дни, когда приходится выбирать средства и методы получения научных результатов с минимальными затратами. В 1995-1999 гг. в полетах Камчатка-Поволжье выполнялись научные программы, в том числе и международные, с полетами большой продолжительности.

Когда принимается решение о применении автоматических аэростатов, всегда оцениваются факторы возможного риска, связанные с вероятной утратой подвески аэростата с научной аппаратурой при приземлении в труднодоступном районе. Этот фактор нередко становится причиной отказа от применения аэростатов.

Сегодня реально применяется единственный способ изменения направления полета аэростата — изменением высоты полета. Однако часто цели полета не могут быть достигнуты из за отсутствия в стратосфере потоков нужного направления.

Авторы считают задачу принудительного изменения направления полета весьма актуальной и, более того, реализуемой на основе применения паруса, создающего тягу нужного направления за счет использования высотноскоростных градиентов ветра в стратосфере. Рассмотрены варианты парусов, спускаемых с аэростата на тросе — стропе длиной, например, 10-12 км в слои атмосферы, где существуют условия для создания парусом тяги нужного направления. В качестве таких парусов рассматривались пассивный парус, представляющий собой аэродинамическую поверхность, ориентируемую в воздушном потоке дистанционно управляемыми аэродинамическими рулями для создания тяги нужного направления, и активный парус-ротор, создающий тягу в направлении по нормали к вектору скоростного напора. Оба варианта применимы, конечно, с разной эффективностью, для решения проблемы принудительного изменения направления полета аэростата. Сформулированы требования к парусу по возможной располагаемой тяге и ответы на ряд вопросов, касающихся возможностей практической реализации.