Первый аэростат летел на водороде. Почему мы отказались от него — и зря

Почему именно водород

Французский физик Жак Шарль первым усомнился в идее братьев Монгольфье поднимать шары горячим воздухом. Логика была простая: воздух, остывая, теряет подъёмную силу, а значит, полёт заведомо ограничен по времени. Водород же — самый лёгкий элемент в таблице Менделеева — не остывает и не теряет своих свойств. Оболочка, наполненная этим газом, способна держаться в воздухе часами, а не минутами.

Технически задача оказалась не из лёгких: тонкий шёлк, пропитанный каучуковым раствором, едва удерживал молекулы газа, а сам процесс наполнения занимал несколько суток и требовал сотен килограммов химических реагентов. Но результат превзошёл ожидания — аппарат поднимался выше и летел дальше любого своего предшественника. Об этом рассказывает блог «РНТБ».

Цена скорости и высоты

У этой мощи была оборотная сторона. Водород — газ крайне взрывоопасный, и любая искра рядом с оболочкой могла обернуться катастрофой. Как только был открыт гелий — газ инертный, негорючий и почти такой же лёгкий, — авиастроители сделали очевидный выбор в пользу безопасности. Водород постепенно исчез из пассажирских дирижаблей, уступив место более дорогому, но предсказуемому конкуренту.

Решение казалось окончательным. Но у него была цена, о которой тогда не задумывались.

Гелий — не такой уж бесконечный

Проблема в том, что гелий — исчерпаемый и невосполнимый ресурс. Он образуется в результате радиоактивного распада внутри земной коры на протяжении миллионов лет, и человечество расходует его куда быстрее, чем природа успевает восполнять. Основные месторождения сосредоточены всего в нескольких странах, а спрос на этот газ растёт — он нужен не только для шаров, но и для медицинских томографов, полупроводникового производства и криогенных технологий.

Водород же можно получать буквально из воды с помощью электролиза — процесс, доступный практически в любой точке планеты и не зависящий от геологической случайности.

Возвращение под новым именем

Современные инженеры пересматривают старый страх. Развитие материалов, систем герметизации и датчиков утечки позволяет создавать оболочки, риск возгорания которых сведён к минимуму. Разрабатываются:

• многослойные композитные материалы, исключающие искрение при контакте с газом;
• системы автоматического мониторинга концентрации водорода в реальном времени;
• герметичные клапаны нового поколения, предотвращающие случайные утечки;
• гибридные конструкции, где водород используется вместе с инертными добавками для снижения горючести.

Эти технологии рассматриваются как решение для грузовых дирижаблей — транспорта, способного доставлять тяжёлые грузы в труднодоступные регионы без дорог и аэропортов, притом с минимальным углеродным следом.