ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Производство аэростатических летательных аппаратов (АЛА) класса «Термоплан»

Рекомендуемая область пременения

Разработка применима во всех хозяйственных, оборонных, научно – ис-следовательских, экологических и других структурах, связанных с доставкой и монтажом крупно - габаритных супертяжелых грузов, а также в качестве носи-теля специализированных подвесок для пожаротушения, выполнения спаса-тельных функций, медицинских целей, пассажирских салонов и т.п.

Назначение, цели и задачи проекта

Назначение изделия – осуществление транспортных операций в труднодоступных районах.

Цель проекта: освоение серийного производства АЛА различной грузоподъемности.

Для достижения поставленной цели необходимо выполнить:

комплекс научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ;

изготовление составных частей АЛА грузоподъемностью 3 т;

сборку АЛА грузоподъемностью 3 т;

статическое и динамическое испытание изделия;

летные испытания;

сертификацию изделия.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

В России главные ресурсы размещены в основном в отдаленных районах с трудными природно-климатическими условиями. А это означает, что их добыча и транспортировка обходятся значительно дороже, чем во многих других географических регионах планеты.

Поэтому необходимо совершенствование технологий переработки ресурсов вблизи мест их добычи. Это исключительно важно для наших северных районов с их легко ранимой и трудно восстанавливаемой природой.

Существует потребность в улучшении способов транспортировки продуктов переработки ресурсов на дальние и сверхдальние (более 1000 км) расстояния. Использование трубопроводных коммуникаций, автомобильного, железнодорожного и водного транспорта применительно к удаленным северным районам имеет ряд технико-экономических, порой непреодолимых трудностей, среди которых трудоемкость, дороговизна, а порой и невозможность строительства автомобильных и железнодорожных веток, сезонность работы водного транспорта, высокая  стоимость авиаперевозок самолетами и вертолетами, ограниченные функциональные возможности трубопроводов и т.д.

Для расширения возможностей авиатранспорта по грузоперевозкам в условиях России необходимо дополнить логистику авиаперевозок широким использованием аэростатических летательных аппаратов (АЛА). Это позволит обеспечить:

короткие сроки доставки груза;

высокую степень сохранности груза;

возможность доставки в самые труднодоступные географические регионы;

высокую оперативность и реальную возможность организации непрерывного потока доставки грузов с помощью воздушных мостов.

Области применения различных летательных аппаратов

Анализ показывает, что все перечисленное является чрезвычайно важным при проведении транспортных операций в интересах нефтегазового комплекса России. Более того, мировой опыт уникальных грузоперевозок подтверждает, что ведущим нефтяным и газовым компаниям целесообразно в ряде случаев отдавать предпочтение авиационным перевозкам в силу следующих причин:

габариты и масса груза не всегда соответствуют возможностям наземных перевозчиков. При сборке-разборке затраты на доводку и наладку оборудования значительны и крайне нежелательны для компании-заказчика. Кроме того, груз не всегда может быть разобран;

длительность перевозки, механические и динамические воздействия (тряска, вибрация) неизбежно сказываются на сохранности груза. Поэтому некоторые категории грузов (высокотехнологичное оборудование, деликатные грузы) при доставке наземным транспортом требуют специальной защитной упаковки;

морские и речные суда не имеют ограничений по габаритам перевозимого груза, но местоположение портов зачастую находится на значительном расстоянии от места назначения грузов, вследствие чего неизбежно увеличение количества перегрузок;

для деликатных и высокотехнологичных грузов с наличием большого количества электроники доставка авиатранспортом является предпочтительным, а порой и единственно возможным способом транспортировки, поскольку физические условия перевозки значительно более комфортны.

Специалисты по разведке нефти и газа в районах Крайнего Севера, где территория представляет собой труднопроходимые болотистые и проблемные грунты, предложили вести разведку  полезных ископаемых с борта специально оборудованного  АЛА.

В обозримом будущем центры добычи нефти переместятся в новые регионы, значительно удаленные от экономических центров. Известно, например, что на полуострове Ямал (и на материковой части, и на шельфе) имеются солидные запасы «черного золота» высокого качества, но сейчас месторождения не разрабатываются. Однако ситуация рано или поздно изменится, придется осваивать более северные территории, понадобятся огромные затраты на транспорт. Эту проблему могут эффективно решить современные АЛА, способные поднимать и перевозить различные негабаритные и неделимые грузы большой массы (буровые вышки, ажурные металлические конструкции, элементы нефте- и газопроводов и т.п.) в пункты назначения, не имеющие транспортной инфраструктуры.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

АЛА «Термоплан» – летательный аппарат легче воздуха, газонаполненный корпус которого включает два изолированных объема, один из которых наполнен гелием, второй – горячим рабочим газом. «Нулевая» плавучесть аппарата обеспечивается гелием, а регулирование подъемной силы осуществляется  изменением температуры и объема рабочего горячего газа.

Наполнение второго объема горячим рабочим газом осуществляется путем его отбора от работающих двигателей аппарата.

Дополнительное приращение подъемной силы возможно за счет соответствующей формы аппарата, температуры на его поверхности и силовых установок.

АЛА серии «термоплан» грузоподъемностью 3 т.

Технические характеристики АЛА «Термоплан» различной грузоподъемности

Аппарат выполнен в виде диска, что обеспечивает высокую технологичность его изготовления и высокие летные качества, в частности равное сопротивление воздушному потоку со всех сторон.

Высокая надежность полета АЛА определяется разумной непотопляемостью за счет расчленения газонесущего объема на независимые отсеки и встроенным  парашютом.

Эксплуатация АЛА не требует наличия аэродромом.

По сравнению с классическими дирижаблями,   АЛА «Термоплан» могут изготавливаться супербольшой грузоподъемности, вплоть до 2000 тонн.

Использование внешних грузонесущих подвесок снимает вопрос о габаритах перевозимых грузов.

Хранение АЛА не требует ангаров и может осуществляться практически на любой местности.

Аппараты могут эффективно использоваться для проведения работ по радиолокационной дефектации строительных сооружений (в том числе гидротехнических сооружений, мостов  и  т. п.), трасс  трубопроводов и электропередач, для нужд МЧС и оборонного комплекса, связи, носителя ветроэнергетических установок и солнечных батарей и т.д.

Комплекс модульной ветроэнергетической системы на 500 кВт на базе АЛА «Термоплан» грузоподъемностью 3 т. Вид спереди в сечении.

Включение в логистические цепочки АЛА позволят мировым промышленным лидерам, в т.ч. и в нефтегазовой отрасли, ускорить запуск производственных мощностей и получить дополнительные преимущества не только на освоенных месторождениях, но и в новых регионах.

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Экономический эффект от использования АЛА серии «термоплан» обеспечивается за счет: 

снижения стоимости суперперевозок крупногабаритных грузов до уровня стоимости морского (речного) или железнодорожного транспорта;

исключение циклов разборки и повторной сборки изделий, требующих транспортировки.

обеспечение более высоких гарантий и сроков службы транспортируемых изделий, как следствие их окончательной заводской сборки и доводки (например, энергоагрегатов, ракет, суперблоков нефте-газовых и химических промышленных комплексов и т.п.);

существенного сокращения циклов транспортно-монтажных работ.

Разработка новых уникальных технологических операций, ранее не выполнимых в строительстве (реставрации), энергетике, геологоразведке, туризме и МЧС (зоны землетрясений, наводнение, лесных пожаров и т.п.).

Возможное использование АЛА «Термоплан» для транспортировки и монтажа гидротурбины в сборе.

В ряде случаев заказчикам будет важна высокая степень радиопрозрачности АЛА и более высокая, по сравнение с самолетами и, тем более, вертолетами, всепогодность.

Возможно оснащение АЛА пассажирской или туристической гондолой, медицинской гондолой, в том числе хирургическим блоком, системами освещения территории и т.д.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Экономическая эффективность АЛА выше других транспортных средств, особенно самолетов и вертолетов и определятся малыми затратами на проведение транспортно – монтажных, строительных и т.п. работ, а также прокладки трасс электропередач и трубопроводов, разработки сырьевых месторождений и освоения ранее труднодоступных мест вырубки леса в условиях максимального сохранения природных ресурсов. Известно, что естественная гибель лесов в труднодоступных местах,  превышает плановую вырубку леса в освоенных районах.

Новые потребительские свойства продукции

Принципиально новое летательное транспортное средство, благодаря способности вертикального взлета и посадки, возможности неподвижного зави-сания на длительное время, высокой грузоподъемности, позволяет:
осуществлять транспортные операции особо крупногабаритных и тяжеловесных грузов в режиме «от двери до двери»;
осуществлять строительно-монтажные операции;
осуществлять безопасную перевозку пассажиров;
осуществлять туристические полеты в уникальные, но труднодос-тупные районы;
оперативно доставлять грузы, спасателей, медиков непосредствен-но в зоны стихийных бедствий;
осуществлять воздушную, наземную и водную разведку и контроль территории,
и т.д.
Высокая безопасность перевозок обеспечивается конструкцией аппарата и отличными от других летательных аппаратов (самолетов и вертолетов) физи-ческими принципами удержания аппарата в воздухе.

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

На первых этапах реализации программы специальные требования к сы-рью и материалам отсутствуют. В дальнейшем, в целях дополнительного сни-жения стоимости перевозок могут быть разработаны и внедрены альтернатив-ные рабочие газы и более прочные и легкие материалы.
Продукция соответствует государственным стандартам.

Стадия и уровень разработки

Изготовлен первый опытный, макетный образец грузоподъемностью до 3 т и проведен начальный цикл испытаний:
отработана конструкторско - технологическая документация (КТД) и все вновь примененные технологические процессы;
проведены тензометрические испытания основного силового эле-мента АЛА;
проведены испытания газонаполняемого корпуса (ГНК) на герме-тичность;
проведены испытания образцов силовых и тканевых конструкций;
отработана операция заправки гелием и выполнена проверка соот-ветствующих систем. Отработаны варианты необходимого ремонта при выполнению всех работ по газонаполнению ГНК;
обеспечена расчетная грузоподъемность аппарата;
выполнены работы по металлизации и заземлению и проведены со-ответствующие проверки агрегатов и аппарата в целом;
выполнены нивелировка, взвешивание и центровка по агрегатам и всего аппарата в целом;
выполнена транспортировка аппарата от заводской территории до летно – испытательной станции (ЛИС);
проведены ветровые испытания при скорости до 20м/сек с провер-кой системы швартовки;
проведены испытания ГНК в полевых условиях ЛИСа. Полученные результаты подтвердили расчетные данные для ГНК.
Второй аппарат, по откорректированной с учетом результатов получен-ных на первом АЛА конструкторско-технологической документации, находит-ся в производстве.
Для проектирования АЛА привлекались ведущие специалисты ЦАГИ и конструкторских бюро «Туполева» и «Миля», что обеспечило глубокую про-работку конструкций отдельных систем и агрегатов.

Предлагаемые инвестиции

3000 млн. руб.
Для случая создания единичного экземпляра АЛА супергрузоподъемностью до 500 тонн (по данным США), его расчетная стоимость может составить порядка 0,75 млрд. долларов.
Создание производства АЛА (по данным Евросоюза) может потребовать от 1,0 до 1,4 млрд. евро. Наличие в г. Ульяновске развитой научно-производственной базы авиационной направленности (ОАО «Ульяновский на-учно-исследовательский институт авиационных технологий и организации производства», Ульяновский научно-технологический центр Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (филиал), Уль-яновское высшее авиационное училище гражданской авиации, ОАО «Авиастар-СП», ОАО «УКБП», ОАО «Утес»), обеспечит снижение стоимости затрат на создание производства. Ориентировочная стоимость проекта по созданию АЛА «Термоплан» грузоподъемностью 500 тонн может составить 100 млн. евро.
Стоимость АЛА малой грузоподъемностью (до 10 тонн) может составить от нескольких млн. евро до нескольких десятков млн. евро.

Рынки сбыта

О применении АЛА поднимался вопрос в таких крупных компаниях, как «Сибнефть», «Алроса», «Славнефть», ЮКОС, «Норильский Никель».

Возможность и эффективность импортозамещения

На сегодня аналогов нет. Ведутся интенсивные работы по созданию АЛА в ряде стран (Германия, Англия, Китай, Голландия, Израиль). По сообщениям зарубежных источников конгресс США принял законопроект о финансирова-нии программ создания дирижаблей супергрузоподъемностью до 1000т.

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

36

Дата поступления материала

02.11.2006