Экранопланы занимают особое место в коллективном-бессознательном многих жителей бывшего СССР. Иначе как понять парадоксальную любовь наших сограждан к этим фантастическим конструкциям - никакими доводами разума объяснить этого невозможно. Экранопланы не ставили скоростных рекордов и не крутили в небе «бочки» и «мертвые петли». Практически никто не видел их вживую. Единственное, что знает простой обыватель - это невероятное по красоте зрелище летящего над самой водой полукорабля-полусамолета. Именно так должен выглядеть настоящий Имперский флот! Мощно, Стремительно, Грандиозно!
Краткая техническая справка:
Экранный эффект -изменение аэродинамических характеристик летательного аппарата при полёте вблизи экранирующей поверхности (воды, земли и пр.). Эффект возникает исключительно на малых высотах (меньше аэродинамической хорды крыла), благодаря образованию плотной «воздушной подушки» между нижней плоскостью крыла и экранирующей поверхностью. В результате появляется дополнительная подъемная сила, которая тем сильнее, чем меньше скорость и ниже высота полета экраноплана.
Ходят сказочные легенды - удивительное транспортное средство обладает скоростью самолета и полезной нагрузкой корабля. Идущий на границе двух сред, экраноплан невидим на экранах радаров, он может выходить на ровные участки суши и способен за считанные часы перебросить за океан целый десантный батальон. Грузоподъёмность, эффективность, быстрота!
Парадокс в том, что сейчас нигде в мире экранопланы не используются…
Холодный душ
Фундаментальные законы природы обмануть невозможно. Идея экраноплана прямо нарушает один из важных принципов авиации: низковысотный профиль полета неоптимален с точки зрения топливной эффективности. Самолет стремительно летит сквозь разряженный воздух на границе стратосферы. Экраноплану приходится прорываться сквозь плотные слои воздуха вблизи поверхности Земли.
В жесткое противоречие вступают конструктивные элементы экраноплана: самолет, по всем правилам авиации, должен быть легким, а корабль, наоборот, тяжелым и прочным, чтобы принимать на борт сотни тонн груза и выдерживать удары водной стихии. Крутой гибрид корабля и самолета на практике оказался плохим самолетом и плохим кораблем.
В начале 60-х годов фантастической идеей корабля-самолета увлекся Ростислав Алексеев - талантливый конструктор-кораблестроитель, признанный эксперт в области гидродинамики, создатель лучших в мире речных судов на подводных крыльях. Пятнадцать лет он работал над решением головоломки, пытаясь совместить в конструкции экраноплана противоречивые требования авиации и кораблестроения. Тщетно. Всякий раз испытания экранопланов повергали военных в уныние.
Было от чего задуматься: гигантскому экраноплану для преодоления чудовищного сопротивления воздуха постоянно не хватало тяги. Вкупе с монструозным обликом корабля-самолета, неэффективным с точки зрения аэродинамики, это привело к забавному результату. Шесть двигателей. Восемь. Наконец, десять реактивных моторов РД-7 от дальнего сверхзукового бомбардировщика Ту-22.* Так явилось на свет невиданное чудо КМ - экраноплан «Каспийский монстр».
*в реальности на Ту-22 устанавливались двигатели РД-7М, имевшие некоторые отличия от «экранопланных», в том числе, меньшую тягу в бесфорсажном режиме (10 000 кгс против 11 000 кгс у РД-7).
Экраноплан Корабль-Макет (КМ). Макс. взлетная масса 544 тонны. 10 реактивных двигателей РД-7. Крейсерская скорость 400 км/ч.
Экраноплану КМ потребовалось десять двигателей! Самолету хватило двух. Чтож, при этом максимальная взлетная масса КМ больше в 5 раз. В пять раз больше тяга, в пять раз больше взлетная масса - а где же экономия, о которой так много говорят сторонники экранопланов? А никакой экономии нет - несмотря на увеличение подъемной силы за счет экранного эффекта, все резервы «сожрало» сопротивления воздуха. Обещания отключить в полете часть двигателей не выдерживают критики - только за 10 минут работы во взлетном режиме десять реактивных движков сжигали тридцать тонн горючего!
На самом деле ситуация гораздо хуже: у бомбардировщика в 2 раза выше крейсерская скорость, а его максимальная скорость 1600 км/ч - вообще недостижима для экранопланов. Дальность полета экраноплана КМ не превышала 1500 км. У Ту-22 этот показатель составлял 4500 - 5500 км, в зависимости от модификации.
Дальний сверхзвуковой бомбардировщик Ту-22. Макс. взлетная масса более 90 тонн. Крейсерская скорость 950 км/ч.
Сравнение дальнего бомбардировщика и тяжелого экраноплана не совсем корректно - несмотря на некоторые общие принципы и одинаковые силовые установки, это два совершенно разных вида техники, различные по размерам и по задачам. Гораздо показательнее сравнение экранопланов КМ и «Лунь» (восьмидвигательное чудо, дальнейшее развитие КМ) с тяжелым транспортным самолетом Ан-124 «Руслан».
На фоне «Руслана» оба детища КБ Алексеева кажутся летающими анекдотами - Ан-124 уделывает их обоих по грузоподъемности, скорости, дальности полета, топливной экономичности и возможностям эксплуатации. Для летчиков не имеет значения рельеф под крылом самолета: горы, тайга, океан… Есть контракт - и «Руслан» летит из Москвы в Новосибирск: дистанция 3200 км, на борту 150 тонн груза. Крейсерская скорость «Руслана» - 800 км/ч.
Очередной чудо-корабль "Лунь". Обратите внимание на прекрасную аэродинамику и восемь (!) двигателей НК-87, снятых с широкофюзеляжного авиалайнера Ил-86
Попытки списать очевидные критические проблемы экранопланов на нехватку времени и сил у конструктора Алексеева не имеют под собой реальных оснований - к моменту начала работ над данной тематикой, Ростислав Алексеев имел за спиной огромный опыт, связанный с проектированием быстроходных судов, а в конструкции его экранопланов использовались хорошо отработанные технические решения из кораблестроения и авиации. И тем не менее … за 15 лет исследований КБ Алексеева так и не смогло создать эффективный образец экраноплана.
Орел не ловит мух
Яркая «звезда» в коллекции экранопланов Алексеева - транспоротно-десантный экраноплан А-90 «Орлёнок». Экраноплан способен принять на борт до сотню морских пехотинцев или два бронетранспортера, и доставить их на расстояние 1500 км со скоростью 350 км/ч. В отличии от своих собратьев, «Орлёнок» лишен их тяжеловесного облика с десятью двигателями - наоборот, это очень красивый, стремительный аппарат с алюминиевым фюзеляжем и единственным двигателем на вершине хвостового киля. Имеется даже оборонительная пулеметная установка и убирающиеся шасси для посадки на обычные аэродромы. А еще «Орлёнок» не простой экраноплан - он способнен отрываться от экрана и взмывать ввысь на высоту 3000 м, как обычный самолет. Прекрасное, сбалансированное транспортное средство, какие могут быть сомнения?
А-90 "Орленок". Макс. взлетная масса 140 тонн. Полезная нагрузка 20 тонн. Крейсерская скорость 350 км/ч
Действительно, на первый взгляд, «Орлёнок» оснащен всего одним двигателем - турбовинтовым НК-12, такие же моторы стоят на межконтинентальном бомбардировщике Ту-95. Но обратим внимание на носовую часть фюзеляжа, в ней притаились два «сюрприза» - два турбореактивных двигателя НК-8, снятые с пассажирского Ту-154. Неплохо для скромного экраноплана…
Снова звучит оправдание, что носовые двигатели используются только на взлете. Увы, это не так - двигатели «Орлёнка» имеют поворотные сопла, позволяющее направить реактивную струю над крылом! Для чего это сделано? Правильно, при максимальной нагрузке и высокой скорости полета тяги хвостового двигателя не хватает - приходится включать носовые. Самое экономичное транспортное средство, а вы не знали?
Построенный в 1972 г., «Орлёнок» предлагался в качестве специального транспортного средства ВМФ, как своеобразная альтернатива военно-транспортной авиации. На тот момент основным транспортным самолетом в Советском Союзе был Ан-12, серийно выпускавшийся с 1959 года. Старый проверенный «Антонов» не оставил ни единого шанса «Орлёнку» - при одинаковой полезной нагрузке (20 тонн), Ан-12 имел вдвое меньший взлетный вес (еще бы! ему ведь не нужны якоря и дополнительные тонны топлива). Крейсерская скорость «Антонова», как и полагается, была значительны выше, чем у экраноплана - 670 км/ч, а дальность полета с максимальной нагрузкой достигала 3600 км.
Ан-12. Макс. взлетная масса 65 тонн. Полезная нагрузка 20 тонн
Зато у Ан-12 четыре двигателя! - радостно напомнят фанаты экранопланов. Но лучше бы они этого не вспоминали…
«Антонов» оснащен турбовинтовыми двигателями АИ-20 (в обычном режиме 2600 л.с., во взлетном 4250 л.с.). Удивительно, но совокупная мощность всех четырех двигателей Ан-12 равна единственному маршевому двигателю экраноплана.
Сравнивать экраноплан с более современными машинами не рекомендуется. Могучий Ан-22 «Антей» поднимает 60 тонн полезной нагрузки, и, как обычно, многократно превосходит «Орлёнка» по скорости, дальности и топливной экономичности.
Грузовая кабина Ан-22 "Антей" (1965 г.) Макс. взлетная масса 250 тонн. Полезная нагрузка 60 тонн.
Ясно, что «Орлёнок» был мертворожденным проектом. Через несколько лет мытарств с этой очень дорогой и бесполезной «игрушкой», в 1976 г. Ростислав Алексеев приказом министра судостроительной промышленности был отстранен от дел. Экранопланы и их создатель пришли к своему закономерному финалу.
Как отличить черное от белого? Глазами!
Иногда неудачи Ростислава Алексеева связывают со злыми кознями министра судостроительной промышленности Б.Е. Бутомы. Возможно они действительно испытывали личную неприязнь друг к другу, хотя любой бы из нас возмутился, если ему предложили купить авиабилет по двойному тарифу и лететь в два раза медленнее. А именно это предлагал уважаемый Ростислав Евгеньевич.
«Как смеешь ты укорять столь заслуженного человека!» - спросит меня возмущенный читатель. Увы, я озвучил всего лишь существующее положение дел, решение за всех нас уже давно приняли умные люди из министерств и ведомств Советского Союза. Экранопланы оказались никому не нужны, тупиковая ветвь техники.
Попытка списать неудачу на недальновидность и косность советского руководства выглядит явно необоснованной. М.Л. Миль и Н.И. Камов почему-то смогли убедить руководство страны в полезности своих разработок и строили тысячами свои замечательные вертолеты. Вертолет, несмотря на низкую скорость и топливную неэкономичность, обладает рядом уникальных качеств, среди которых:
Вертикальный взлет и посадка,
- непревзойденная маневренность, возможность зависания на одном месте,
- транспортировка громоздких грузов на внешней подвеске.
К сожалению, сторонники экранопланов не смогли сформулировать ни одного внятного довода, оправдывающего строительство этих транспортных средств.
Мифическая экономичность экранопланов на практике не подтвердилась - крылатый корабль расходует еще больше топлива, чем аналогичный по размерам самолет. Я уже не говорю о стоимости самого чудо-корабля и его обслуживании - только комплект из 10 реактивных двигателей для «Каспийского монстра» влетит в копеечку.
Преимуществом экраноплана часто называют его невидимость для вражеских радаров. Хм…во-первых, самолет дальнего радиолокационного обнаружения прекрасно видит такие крупные надводные цели на дистанции 400 км (граница радиогоризонта). Во-вторых, любой самолет, если это необходимо, может выполнять полет на малой высоте. Так что, извините товарищи, мимо.
Третий аргумент - экраноплану не требуется аэродром с длинной влетно-посадочной полосой. Да, это первый серьезный довод. Однако, ввиду всех вышеперечисленных недостатков, это единственное преимущество еще не дает достаточных оснований для строительства экранопланов. К тому же, экраноплан не столь бескорыстен, как его представляют - для его обслуживания необходим сухой док со всей инфраструктурой.
Другие положительные стороны чудо-корабля? Вот, например, летящий экраноплан не боится морских мин. Ну и что, самолетам до них вообще нет дела.
Иногда звучат предложения использовать экранопланы в качестве морских спасателей. Якобы чудо-корабль способен за считанные часы добраться до места крушения в открытом море и принять на борт сотню человек. Предложение бесполезно по одной причине - летящий на огромной скорости, на высоте всего 5 метров, экраноплан просто не сможет обнаружить пострадавших.
Лучшая морская спасательная система известна давно - два тяжелых вертолета (поисково-спасательный и заправщик). Летящие на высоте нескольких сотен метров, вертолеты обследуют за час десятки квадратных километров морской поверхности, при этом они мало уступают экраноплану в скорости и быстроте реакции.
Интересна попытка применения экранопланов для высадки морских десантов - любители экранопланов настаивают на быстроте доставки морпехов к вражеским берегам. Предложение плохое - десант нельзя высаживать на неподготовленный берег, иначе все прератится в кровавую кашу. Первыми над вражеской территорией должны появиться бомбардировщики и перекопать там все вдоль и поперек. А вообще в наше время крупные операции готовятся за долгие месяцы до вторжения - времени достаточно, чтобы перевезти на кораблях через пол мира тысячи танков. А главное - слишком мала у экранопланов дальность, всего 1500 км - недостаточно, чтобы пересечь Балтику.
Как вы считаете, велико ли лобовое сопротивление у этого монстра?
Сравнение экраноплана с морским судном не имеет смысла - построенный по авиационным технологиям, он ничуть не похож на корабль. Морской транспорт не знает себе равных по грузоподъемности и стоимости перевозок - экраноплан потерял все этикачества. Его грузоподъемность соответствует обычному транспортному самолету, а стоимость доставки груза превышает (!) показатели транспортной авиации.
Вывод звучит просто: для экраноплана не нашлось применения. Все ниши заняты другими транспортными средствами:
Необходимо доставить через океан 10 тыс. тонн груза? Всегда к услугам морской транспорт. Несмотря на свою кажущуюся «тихоходность», самый обычный сухогруз или ролкер за 50 дней пересекают половину Земного шара. Секрет прост - кораблю, как и поезду плевать на погоду - в любое время года, днем и ночью, в грозу и шторм, без заправок и остановок, он упрямо ползет к своей цели со скоростью 20 узлов (около 40 км/ч). Тише едешь - дальше будешь. Это про моряков.
Необходимо срочно доставить 20…30…100 тонн груза на другой континент? Всегда к услугам транспортная авиация. Самолет примет груз на борт и через 10 часов прибудет на точку. Там землетрясение, разрушен аэродром? Не беда - Ил-76 МЧС сядет на любую более-менее ровную площадку.
Требуется доставить буровую вышку в район Крайнего Севера? Поможет вертолет - аккуратно подцепит тросом груз и так же бережно опустит в нужное место.
Возможно, причина популярности экранопланов в том, что нигде в мире, кроме СССР подобные вещи не строились. Странно … в Советском Союзе создавалось множество уникальных вещей - Луноходы, орбитальные станции, глубоководные титановые подлодки, воздушные тяжеловесы Ан-124 «Руслан» и Ан-225 «Мечта», но по каким-то неясным законам психологии, в памяти людской ярче всего сохранились воспоминания о неуклюжих стальных птицах, парящих над водной гладью. Возможно, экраноплан невольно ассоциируется с несбыточной мечтой о прекрасном коммунистическом будущем.
Советский Союз создал целую серию удивительных транспортных средств — экранопланов, — способных на уничтожение авианосцев неприятеля. К сожалению, в 90-е годы почти все наработки были уничтожены. Способны ли ещё подняться в воздух эти монстры — разбирался журналист Лайфа Михаил Котов.
Говорят, что в этот день в ЦРУ все общались исключительно самыми грязными ругательствами. Во время проявки кадров, снятых самолётом-разведчиком U-2, в акватории Каспийского моря было замечено нечто невероятное. Судя по фотографиям, над поверхностью моря летел гигантский самолёт со скоростью около 500 километров в час. Тогда это чудо техники и получило прозвище "Каспийский монстр", а американские разведчики начали разработку по советским экранопланам, едва ли не самым удивительным военным машинам того времени.
Как летит экраноплан
Обычный самолёт для полёта использует подъёмную силу, возникающую за счёт разницы давления над и под плоскостью крыла. По верхней кромке крыльев (в зависимости от угла атаки) воздушный поток проходит быстрее, а под нижней — медленней. Из-за этого сверху от крыльев давление меньше, чем под ними, что и выталкивает летательный аппарат вверх. При этом при снижении самолёта, почти у самой земли, может возникнуть интересный эффект. Его называют экранным, так как поверхность (взлётная полоса или водная гладь) также могут замедлять поток движения воздуха под крылом — из зоны высокого давления он смещается в зону низкого, но тормозится теперь не только плоскостью крыла, но и приближающейся землёй.
В итоге самолёт словно садится на "воздушную подушку", что приводит к ещё большему нарастанию давления и смещению его от передней части крыльев, как бывает при обычном полёте, к задней. В полётах ранней эпохи воздухоплавания это приводило к тому, что самолёт "клевал носом" при посадке, а то и вовсе совершал сальто. Проблему решили, разместив крылья над кабиной и поставив самолёт на шасси. Но впоследствии инженеры подумали: "А почему бы не применить экранный эффект для движения самого летательного аппарата?"
И создали экранопланы. Мы не случайно упомянули воздушную подушку. Экранопланы ближе всего именно к морским судам, использующим этот принцип. Только воздушная подушка экраноплана создаётся не путём нагнетания воздуха специальными устройствами, а набегающим потоком. Давление под нижней плоскостью крыла повышается, что удерживает технику в полёте над поверхностью воды.
Создаются такие условия только на очень небольших высотах (от нескольких сантиметров до нескольких метров), именно поэтому экранопланы используются преимущественно над водой. Они могут летать и над обычной поверхностью, только она должна быть ровной, без деревьев и сильных искривлений рельефа. Например, над поверхностью высохшего солёного озера экраноплан будет летать без проблем.
Из-за специфики полёта управлять экранопланом сложно. Обычному пилоту, пересевшему в кабину такой машины, будет крайне непривычно. Здесь всё иначе: изменение высоты меняет балансировку летательного аппарата, изменение скорости — тоже. Крен вызывает диагональное смещение центра давления. Однако у экраноплана есть множество плюсов по сравнению с современными самолётами и судами, так как они сочетают в себе качества как тех, так и других:
экранолёты гораздо безопаснее обычных самолётов, так как в случае обнаружения неисправности в полёте амфибия может сесть на воду даже при сильном волнении;
экранопланы быстрее судов на воздушной подушке, так как достигают скорости в 500 километров в час;
экранопланы экономичнее, чем самолёты, из-за специфики полёта;
экранопланам не нужен аэродром.
Наша школа
Экранолет "Ракета-2". Конструктор - лауреат Ленинской и Государственной премий, доктор технических наук Ростислав Алексеевич Алексеев.
В конструкциях экранопланов выделяют две основные школы — советскую, созданную Ростиславом Алексеевым, и западную, первенство в которой принадлежит немецкому, а затем и американскому (после Второй мировой он был перевезён в США, где и трудился до самой смерти) конструктору Александру Липпишу (Alexander Lippisch).
Немецкие экранопланы всегда делались как треугольные летающие крылья, чаще всего без хвостового оперения, устойчивые, но неспособные развить высокую скорость. Советские, а потом и российские разработки, напротив, опирались на прямое крыло. Такая схема требует дополнительных усилий по стабилизации конструкции, но позволяет двигаться с большими скоростями и в самолётном режиме. Есть ещё и тандемная схема, но она пока почти не вышла за рамки теоретической авиации.
Ростислав Алексеев, главный конструктор экранопланов в мире, был кораблестроителем, мечтавшим о настоящем полёте и воплотившим свои мечты в реальность. В 1935 году он поступил в Горьковский индустриальный институт имени Жданова, а в октябре 1941 года (в связи с началом войны экзамены отложили) защитил дипломную работу по теме "Глиссер на подводных крыльях".
Во время войны он работал в должности контрольного мастера выпуска танков на заводе "Красное Сормово". В 1942 году было принято решение о выделении Алексееву помещения и людей для работы по созданию боевых катеров на подводных крыльях. Вчерашний выпускник, он смог заразить своей идеей всех, убедить в возможности заставить катер "летать". В проект Алексеева поверило и управление кораблестроения ВМФ, ему были выделены средства.
"Меня так вдохновила забота о моём проекте, это был такой могучий заряд уверенности в необходимости задуманного, что его хватило на десятилетия. Ведь подумать только, ещё в разгаре война, всё подчинено лозунгу "Всё для фронта!", каждая пара рук на счету, а люди думают о завтрашнем мирном дне"
Разработка затянулась на долгие годы, уже после войны в 1957 году Алексеев представил судно на подводных крыльях "Ракета" на суд мировой общественности, приведя корабль в Москву в дни Международного фестиваля молодёжи и студентов. С этого момента в мире началось скоростное судостроение. Все советские суда на подводных крыльях — "Метеоры", "Буревестники", "Кометы" — построены Ростиславом Алексеевым.
Рождение монстра
Авиационно-морской поисково-спасательный комплекс самолет "Мрия" - экраноплан "Орленок". Разработан в ЦКБ по судам на подводных крыльях имени Р.Я. Алексеева. Репродукция.
Алексеев начал создавать экранопланы в 1962 году. При этом он видел своей задачей совмещение в экраноплане возможностей обычного самолёта и, собственно, экранолёта. По его задумке, использовать эту технику предполагалось как над поверхностью воды, так и на высоте до 7500 метров. Для проверки возможностей экранопланов им была создана экспериментальная модель КМ "Корабль-макет". Однако зарубежные специалисты расшифровали эти буквы по-своему "Каспийский монстр" (Kaspian Monster).
Экраноплан имел размах крыла почти 38 метров, длину 92 метра, максимальную взлётную массу 544 тонны. До появления самолёта Ан-225 "Мрия" это был самый тяжёлый летательный аппарат в мире. 22 июня 1966 года, перед рассветом, с волжского причала спустили на воду самый крупный на то время летательный аппарат на планете.
Сразу после выпуска с завода встала проблема перемещения экраноплана к месту испытаний. Почти месяц полупритопленный, с отстыкованным крылом, накрытый маскировочной сеткой экраноплан буксировали по Волге из Горького на полигон в Каспийск. По соображениям секретности шли только ночью, днём "монстр" отдыхал в тени маскировочной сетки.
В 1966 году "Каспийский монстр" наконец вышел на испытания, которые проводились на специально созданной испытательно-сдаточной станции на Каспийском море в районе города Каспийска (Дагестан). Долгих 15 лет шли тесты этого чуда техники, пока не случилась авария в 1980 году из-за ошибки пилотирования. Обошлось без жертв, более того, экраноплан ещё неделю оставался на плаву, однако попыток спасти его предпринято не было. Он так и затонул в Каспийском море.
Первый полет "Орлёнка"
В начале 70-х годов конструкторское бюро Алексеева получает заказ на создание военного экраноплана, и 3 ноября 1979 года первый в мире десантный корабль-экранолёт "Орлёнок" был принят как боевая единица в состав военно-морского флота. Он получил штатный номер МДЭ-160 (малый десантный экраноплан).
"Орлёнок" имел вовсе не маленькое полное водоизмещение в 122 тонны, развивал скорость в 216 узлов и мог перевозить 200 десантников в полной боевой выкладке или 28 тонн груза. Малый десантный экраноплан предназначался для переброски морских десантов на дальность до 1500 километров, с возможностью взлёта при высоте волн до двух метров. Погрузка и выгрузка людей и техники осуществлялись через откидывающуюся вправо носовую часть.
Всего было создано пять таких уникальных для своего времени машин. К сожалению, в 1984 году умер министр обороны Дмитрий Устинов, который поддерживал идею строительства флота десантных экранопланов. Новый министр обороны Сергей Соколов закрыл программу, пустив высвободившиеся деньги на строительство атомных подводных лодок. Но даже это не остановило процесс создания одного из самых уникальных военных транспортных средств в мире — экраноплана "Лунь".
"Лунь" — птица гордая
Ростислав Алексеев уже не увидел полёта этого экраноплана, ставшего выражением всех его идей и мыслей. 14 января 1980 года, находясь на испытаниях модели нового пассажирского экранолёта, во время спуска на воду он получил травмы. Две операции не помогли, и самый главный творец экранопланов в мире скончался 8 февраля 1980 года. В это время конструкторские работы по проекту "Лунь" уже были завершены, оставалось дождаться начала строительства.
В 1983 году был заложен первый и, как потом окажется, последний тяжёлый ударный экраноплан-ракетоносец проекта 903. В 1986 году эта поражавшая воображение махина была готова. Ставший продолжением идей "Каспийского монстра" экраноплан был предназначен для борьбы с надводными кораблями путём нанесения ракетного удара в условиях слабого противодействия со стороны средств воздушного нападения врага.
По сути, "Лунь" — это охотник на авианосцы, способный с огромной скоростью подойти к ордеру противника и отстреляться ракетами, оставаясь в зоне недосягаемости. Вооружённый шестью пусковыми установками с противокорабельными ракетами "Москит", "Лунь" мог нанести свой удар с расстояния в 120 километров, при этом пролетев над водой до 2000 километров, оставаясь практически невидимым для радаров противника.
Размах крыла этой птицы 44 метра, а площадь — 550 квадратных метров. Внутри крыла находятся четыре отсека с топливом для восьми двигателей НК-87. Длина этого экраноплана 73 метра, а высота сравнима с пятиэтажным домом — 19 метров.
Изначально планировалось создать восемь ракетных экранопланов типа "Лунь", однако из-за финансовых проблем и военной нецелесообразности эти планы реализовать не удалось. В настоящее время "Лунь" списан и законсервирован в сухом доке на территории завода "Дагдизель" в Каспийске. Вся секретная электроника пылится на секретных складах, откуда, наверное, больше никогда не будет возвращена. Можно посмотреть на это чудо советской инженерной мысли из космоса, пройдя по ссылке в Google-карты и вбив следующие координаты (42°52′54″ с.ш. 47°39′24″ в.д.).
За рубежом
Самым громким зарубежным проектом стал Boeing Pelican — военный экраноплан с возможностью переброски 1200 тонн за раз. Дальше разработок он не пошёл, концепция оказалась слишком огромной и малореализуемой даже по меркам не особо считающих деньги американских военных.
Аппарат должен был совершать полёт на высоте около десяти метров над морем, имея возможность подниматься на высоту в 6000 метров для полётов над сушей или обхода штормов. За один раз Pelican смог бы поднять до 17 танков M1 Abrams или почти 200 морских 20-футовых контейнеров. Однако с 2013 года об этом проекте ничего не слышно.
Была информация о постройке крупного экраноплана Южной Кореей, однако и этот проект в настоящее время заморожен.
Современное состояние
В настоящее время серьёзного производства экранопланов в России нет. Есть разрозненные компании, занимающиеся созданием небольших экранолётов. Время от времени возникают идеи о возрождении советской школы, однако они так и остаются не более чем прожектами. Более того, в России полностью отсутствует нормативно-правовая база, регламентирующая эксплуатацию экранопланов. Производители этого вида техники столкнулись с трудностями: им не удаётся собрать полный комплект разрешений на использование такого вида транспорта. Причём ни по одному из трёх назначений экранопланов: военному, спасательному и гражданскому. Огромное количество различных бюрократических организаций и отсутствие чёткой правовой базы превращают рядовую ситуацию по сертификации воздушного судна в неразрешимую проблему.
В России до сих пор даже не смогли решить проблему перевозки "Луня" и организации музея. Так до сих пор он и ржавеет потихоньку, начиная разваливаться на куски. У огромной страны не нашлось возможностей ни на сохранение советских технологий, ни на их перевод на гражданские коммерческие рельсы.
Однако вполне возможно, что сейчас экранопланы могут получить новое развитие. Дело в том, что для освоения Арктики они станут одним из наиболее удобных вариантов — способные преодолевать большие расстояния, не обращая внимания на то, лёд или вода находятся у них под крылом. Посмотрим, может быть, уже скоро мы вновь увидим низкий полёт этих удивительных аппаратов.
Все знают, что такое самолет, и что такое корабль. Но что получится, если объединить эти два объекта? Летучий корабль, или плавучий самолёт? Оказывается, учёные уже давно изобрели такой "гибрид", и имя ему - экраноплан.
Экраноплан - что это?
Википедия в своём строгом стиле даёт определение экраноплана: это скоростное транспортное средство, летающее на небольшой высоте и способное приземлиться на поверхность воды. От самолёта его отличает необходимость оставаться над гладкой поверхностью, в качестве которой подходит вода, снег, лёд, или, на худой конец, земля. От корабля - способность летать. Тем не менее, примечательно, что относится это чудо техники именно к морским судам.
Физика полёта экраноплана
Для удержания транспорта в воздухе необходима подъемная сила. В случае с экранопланом, её генерирует так называемый экранный эффект. По сути он является воздушной подушкой, которая образуется благодаря набегающему на крыло потоку воздуха, а не механическими устройствами, как например в . Крыло экраноплана создаёт подъёмную силу не только за счёт разрежения воздуха сверху, как у самолёта, но и за счёт его уплотнения снизу. Беда в том, что создать повышенное давление под плоскостью крыла получается только на небольших высотах. В этом и есть ограничение использования экранопланов.
Достоинства и недостатки экранопланов
К достоинствам этого вида транспорта можно отнести:
- безопасность: малая высота полёта и возможность сесть на поверхность, над которой осуществляется полёт, сводит на нет возможные авиакатастрофы из-за поломок,
- высокая скорость - до 600 км/ч. что значительно быстрее любых судов,
- высокие экономичность и грузоподъёмность, значительно выше чем у самолётов,
- для взлёта и посадки экранопланам не нужна взлётная полоса.
При всех имеющихся достоинствах, экранопланы не лишены некоторых недостатков:
- территория их полётов вдоль рек совпадает с зонами обитания птиц,
- низкая маневренность,
- необходимость летать невысоко над относительно гладкой поверхностью,
- процедура старта требует больших затрат энергии.
Использование экранопланов в современном мире
Разные страны мира ведут исследования и опытные разработки по усовершенствованию конструкции экранопланов и избавлению их от недостатков. Так, например, США в 2003 году представило проект военного экранолёта Pelican, способный перевозить до 1400 тонн груза на расстояние в 16 тысяч километров. Китайская компания Hainan Yingge Wing провела на побережье острова Хайнань лётные испытания аппаратов CYG-11, собранных по российским чертежам (проект "Иволга"). Южная Корея в сентябре 2007 года объявила о строительнстве крупного коммерческого экраноплана, который должен быть способер перевозить 100 тонн груза со скоростью до 300 км/ч. К сожалению, новостей об этой разработке более не поступало.
В России КБ "Сухой" в 2000 году продемонстрировал небольшой коммерческий экранолёт С-90, способный переносить 4 тонны груза более чем на 3 километра. Кроме того, существует несколько проектов экранопланов, разрабатываемых российскими организациями для гражданского и военного применения.
Где можно увидеть экраноплан вживую?
В 2012 году в Москве, у берега водохранилища близ парка "Северное Тушино" можно было обнаружить экраноплан "Орлёнок" проекта А-90. Стоит ли он там до сих пор - не известно.
Экранопланы, или экранолеты, - летательные аппараты, высота полета которых лежит в пределах ширины (хорды) крыла.
Можно предложить такое упрощенное объяснение принципа полета экраноплана. При полете на малой высоте возмущение воздушного потока, распространяющееся от поверхности крыла, достигает поверхности воды или земли. Далее происходит отражение и обратное движение. Если отраженная волна возмущения достигнет крыла, то давление в этой области возрастет, что приведет к увеличению подъемной силы. Под крылом создается как бы «динамическая» воздушная подушка. Так как скорость передачи возмущения в воздухе равна скорости звука, то «эффект экрана» будет проявляться на высотах H = ba /2V , где Н - высота полета, b - хорда крыла, a - скорость звука, V - скорость движения аппарата.
Можно утверждать, что идея создания экраноплана была заимствована у природы. Наблюдения позволили установить, что летучие рыбы при своем полете используют экранный эффект.
Испытатели столкнулись с эффектом влияния подстилающей поверхности «экрана» в начале XX века. Малые скорости движения первых самолетов требовали значительной площади крыла. При расположении крыла в нижней части фюзеляжа пролет над полем при посадке получался очень долгим. Первый экраноплан был построен Т. Кларио (Финляндия) в 1935 году. С 1940-го по 1960 год А. Липишем (Австрия), Х. Вейландом (Швейцария), В. Б. Корягиным (США) были предложены разнообразные конструкции экранопланов. Несмотря на многочисленные проекты, до сих пор широкого распространения экранопланы не получили, главным образом из-за трудностей обеспечения безопасного полета в условиях существования на пути следования препятствий. Важной проблемой остается обеспечение устойчивости полета. Многочисленные аварии опытных экранопланов происходили при полете в условиях встречного или бокового ветра.
Исследование влияния подстилающей поверхности на характеристики крыла позволили подобрать алгоритм обеспечения безопасного полета. Наиболее удачные летательные аппараты на экранном эффекте были построены Р. Е. Алексеевым (СССР) в 60-е годы прошлого века. Наиболее известные - экранопланы Алексеева «Орленок», «Лунь» и КМ - «Корабль-макет» («Каспийский монстр»). Последний имел максимальный взлетный вес 544 тонны при полезной нагрузке 300 тонн и максимальной скорости движения 500 км/ч.
Алексеев Ростислав Евгеньевич - кораблестроитель, создатель судов на подводных крыльях и экранопланов. Дважды совершил революцию в мировом судо- и авиастроении.
Почему не строят экранопланов гигантов.
1.Введение
2.Что такое экраноплан.
3. Немного истории
4. Так почему же
5. Будут ли они построены
6. Вывод.
7. Источники
1.Введение
Экраноплан - один из перспективных видов транспорта, обладающий уникальными характеристиками. Интерес к нему существует уже несколько десятилетий. Однако, несмотря на ряд выдающихся достижений в области создания больших экранопланов, пока ни один большой экраноплан не дошёл до практического применения. Почему же всё-таки не произошло бума экранопланов, как это произошло с судами на подводных крыльях и судами на воздушной подушке? На этот вопрос я и попытаюсь ответить.
В своей работе я рассматриваю, прежде всего, перспективы создания больших экранопланов. То есть экранопланов массой больше 100 тонн. Объясняется это тем что малые экранопланы уже активно создаются и используются частными фирмами.
3. Что такое экраноплан
Для того что бы ответить на этот вопрос необходимо выяснить, что же такое экраноплан. Экранопланом называют такую разновидность самолёта, которая летает на предельно малых высотах от 1 до 25 метров, используя для этого экранный эффект.
Экранный эффект образуется при полёте самолёта на малой высоте вблизи экранирующей поверхности, коей может быть снег, лед, пустыня, а большинстве случаев вода. Суть экранного эффекта заключается в том, что поток воздуха, отбрасываемый крылом вниз, отражается от экранируемой поверхности и вновь ударяется о крыло, тем самым увеличивая подъёмную силу.
Это позволяет значительно снизить затраты топлива, необходимого для крейсерского полёта. И из этого вытекают главные преимущества экранопланов. Их большая дальность, большая, по меркам кораблей, скорость, низкая высота полёта, скрывающая их от радаров, вездеходность, обусловленная тем, что ударяться воздух может о что угодно. Платой за это становится во первых низкая манёвреенность, обусловленная близостью поверхности, а экраноплану для поворота тоже нужно создавать крен. И большая неустойчивость, которая заставляет либо делать очень широкое треугольное крыло, (так называемая схема Липпиша), либо, устанавливать маленькие крылышки в носу и в хвосте (схема Алексеева), либо делать два больших крыла (Схема Йорга).
Позднее был создан гибрид экраноплана и самолёта, называемый экранолётом. Он, в отличии, от экраноплана может подобно самолёту подниматься на большую высоту и летать вне действия экрана.
Из-за малой высоты полёта и особенностей создания подъёмной силы международная морская организацией и международная организация гражданской авиации разработали специальную классификацию.
Тип А. Непосредственно экраноплан. Это, прежде всего судно, которое сертифицировано для эксплуатации только внутри зоны действия «экранного эффекта». Следовательно, оно подчиняется корабельным требованиям.
Тип В. Судно, которое кратковременно и на ограниченную величину увеличивать высоту полёта за пределы действия «экранного эффекта», но на расстояние от поверхности, не превышающее 150 м (для перелёта через другое судно, препятствие или иных целей). Также подчиняется корабельным требованиям. Максимальная высота такого «перелёта» должна быть меньше, чем минимальная безопасная высота полёта воздушного судна по самолётным требованиям (над морем - 150 м).
Тип С. Этот тип называют экранолётом. Судно, сертифицированное для эксплуатации вне зоны действия «экранного эффекта» при высоте, превосходящей 150 м. Подчиняется корабельным требованиям во всех режимах эксплуатации, кроме «самолётного». В «самолётном» режиме безопасность обеспечивается только самолётными требованиями, с учетом особенностей экранопланов.
4. Немного истории.
Впервые с экранным эффектом столкнулись в двадцатые годы прошлого века. Экранный эффект возникал при посадке самолётов-низкопланов. Самолёт, заходя на посадку, неожиданно переставал снижаться и зависал на одной высоте. Это часто приводило к авариям. Тогда аэродинамика только зарождалась, и авиаторы не могли понять, почему самолёт так себя ведёт. В 30-х годах с появлением аэродинамических труб и стройной теории полёта удалось объяснить появление экранного эффекта. И его попытались использовать. Первым был инженер из далёкой от авиастроения Финляндии Тойво Каарио. Он построил и испытал первый, буксируемый с помощью аэросаней экраноплан. Испытания оказались удачными и он установил на свой аппарат двигатель. Так появился полноценный экраноплан.
В Советском Союзе также велись разработки экранопланов. В частности инженером Гроховским был разработан проект экраноплана амфибии с двумя двигателями, но развития эта идея не получила.
Весьма амбициозные проекты экранопланов существовали в Англии и США, но при их реализации конструкторы столкнулись с массой трудных вопросов. Главными вопросами были: выбор оптимальной аэродинамической компоновки, создание прочных и лёгких антикоррозийных материалов, создание достаточно надёжного и устойчивого к морской воде двигателя. Большинство проектов до реализации не доходило, а те, что доходили, не хотели летать. Военные не нашли идею привлекательной, а фирмы не хотели тратить деньги на рискованные проекты. Так идея экраноплана постепенно заглохла бы, если бы не Александр Липпиш, создатель знаменитой "Кометы" Ме-163. Он смог решить проблему продольной устойчивости, создав используемую до сих пор аэродинамическую схему, получившую название «летающая рыба». В 70-х годах он разработал несколько проектов экранопланов для береговой охраны ФРГ, а его ученик Ханно Фишер даже смог наладить серийный выпуск экранопланов в Австралии.
Впервые по-настоящему гигантские экранопланы начали создавать в СССР в послевоенные годы. Тогда инженер Ростислав Алексеев, получивший Сталинскую премию за создание судов на подводных крыльях, сумел добиться государственного финансирования программы разработки экранопланов. И результат не заставил себя ждать. В 1966 году создаётся знаменитый корабль-макет (КМ), на западе известный как «каспийский монстр».
На тот момент он был самым большим летательным аппаратом в мире с массой 544 тонны.
В 1972 году создаётся "Орлёнок" - первый серийный десантный экраноплан-экранолёт.
Тем временем в ТАНТК им. Бериева, под руководством другого талантливого конструктора Роберта Бартини, создаётся ВВА-14, вертикально взлетающая амфибия.
В 1985 году создаётся экраноплан «Лунь», оснащённый противокорабельными ракетами «Москит».
Но беда приходит, откуда не ждали.
В 1980 году умирает Ростислав Алексеев, на котором держалась
вся программа создания экранопланов.
А в 1984 году умирает министр обороны Устинов, поддерживающий строительство
экранопланов. Новый министр отказывается от экранопланов в пользу подводных
лодок. Затем перестройка и развал СССР, после чего об экранопланах забыли прочно
и надолго. В 2011 году министерство обороны отказалось от дальнейшей
эксплуатации экранопланов. А уже построенный «Лунь» будет в ближайшее время
утилизирован.
Вместе со смертью Ростислава Алексеева умерли и экранопланы гиганты. После его смерти экранопланы гиганты, за исключением «Луня», больше не создавались.
Тем не менее, на этом история экранопланов не закончилась. И от разработок больших перешли к малым. Во второй половине 80-х годов разрабатывается первый гражданский экраноплан «Волга-2», после чего в конце ХХ – начале ХХI века появляется ряд экранопланов и экранолетов таких как «Акваглайд», «Иволга» и другие.
Эти экранопланы разрабатывались, в том числе, и для нужд ФСБ и должны были использоваться для борьбы с браконьерами.
Тем временем, пальма первенства в постройке экранопланов перешла от СССР к КНР. Ещё в 60-е годы, с использованием опыта советских инженеров, было создано несколько проектов экранопланов. А в девяностые годы программа получила большую государственную поддержку и стали появляться целые серии экранопланов, такие как XTW и DY. К сожалению из-за китайской секретности, информации о них крайне мало.
В 2003 году к идее создания экраноплана вернулись в США.
Фирма Boeing разрабатывала экраноплан "Пеликан" для армии США. Он должен был везти груз массой 680 тонн на расстояние в 18500 км и предназначался для скорой переброски войск. Но пока вестей о нём давно не было.
В 2011 году Японскими инженерами был разработан поезд экраноплан.
В отличие от всех других разработок в сфере высокоскоростного наземного транспорта, он использует для движения гладкую поверхность, создать которую гораздо, нежели проложить современную железную дорогу, кроме того, он использует питание от контактной сети, что позволяет значительно повысить его характеристики за счёт снижения массы топлива.
Тем временем в ТАНТК им. Бериева уже много лет ведутся разработки по настоящему гигантских экранопланов-экранолётов, Бе-1000, Бе-2500 и Бе-5000. Но реализации этих проектов ожидать не приходится.
|
7. Так почему же.
На самом деле ответ на этот вопрос лежит на поверхности. Они не так хороши как кажется.
Главным недостатком экранопланов, на мой взгляд является скорость. Скорость в 2-3 раза уступающая современным самолётам. Хотя максимальная скорость экраноплана может достигать 600 км/ч, крейсерская скорость их не превышает 450 км/ч. Современные самолёты способны летать со скоростью более 1000 км/ч, и это остаётся их последнем преимуществом перед поездами, скорость которых уже давно перевалила за 500 км/ч. Если самолёт преодолевает расстояние из Лондона в Нью-Йорк за 6 часов, то экраноплану на это понадобится 14 часов. Именно большое время, необходимое на пересечение океана стало когда-то причиной упадка трансатлантических морских перевозок. Так же транспортные возможности экраноплана сильно ограничивает то что большинство крупных пассажирских аэропортов находится глубоко внутри континента.
В свою очередь для перевозки грузов экраноплан тоже не эффективен. Многие считают что экраноплан выгодно использовать для перевозок высокотарифных грузов, то есть грузов которые нужно возить быстро. Но на самом деле преимущества самолётов более очевидны. Главным препятствием здесь является то что курс экраноплана приходится прокладывать по морю. Возьмём самый вероятный маршрут из Шанхая, морских ворот Азии, в Роттердам, морские ворота Европы. Кратчайшее расстояние между ними 6000 км
Самолёт, летя над сушей, преодолеет это расстояние за 6 часов. Экраноплан в свою очередь вынужден будет идти морем. Кратчайшее расстояние по морю на этом направлении составит 13000 км, но в таком случае экраноплану придётся лететь через северный полюс. И при этом лететь у самой земли, огибая тросы высота которых может достигать десятков метров, и обходя грозовые фронты. а учитывая непогоду, которая и обычные самолёты губит, сможет летать северным путём далеко не каждый день. Таким образом в большинстве случаев лететь придётся южным путём, в обход Азии. А расстояние это будет составлять по самым скромным подсчётам 23000 км. Экраноплан преодолеет это расстояние за 51 час. А учитывая, прохождение Суэцкого канала то все 60 часов. Таким нехитрым образом вся экономичность экраноплана нивелируется тем, что он не может летать, над покрытой горами и лесами сушей.
Причиной же отказа военных от создания экранопланов является то что у военных теоретиков не было и нет до сих пор внятной доктрины наступательного применения экранопланов. Это связано с тем что они, в силу своих особенностей, не могут взаимодействовать ни с самолётами ни с кораблями. Это вынуждает формировать целые соединения из экранопланов, в которых одни экранопланы обеспечивают ПВО, другие артподдержку, третьи противолодочную оборону. Это в свою очередь заставляет строить больше экранопланов, что не каждый военный бюджет потянет.
8. Будут ли они построены
Даже, несмотря на всё я считаю, что есть шанс на то что экраноплан гигант будет построен. Я считаю что есть только одна возможность создать достаточно рентабельный пассажирский экраноплан, это создать экранолёт, который вылетая из обычных аэропортов сможет снижаясь над водой и продолжая движение на экране. Создание такого аппарата потребует прежде всего большой заинтересованности авиаперевозчиков, что в современных кризисных условиях маловероятно.
Так же есть вероятность что военные найдут новое, не известное нам применение экраноплана и создадут большой и мощный экраноплан.
9. Вывод
Преимущества экраноплана в экономичности нивелируются их низкой, по сравнению с самолётами скоростью и невозможностью летать над сушей. Поэтому в ближайшее время не стоит ожидать появления экраноланов гигантов.
В свою очередь малые экранопланы, в связи с освоением
9. Источники
Петров Г. Ф./ Гидросамолеты и экранопланы России: 1910-1999/ 2000 год.
"Моделист конструктор" №9/ 1983
Маскалик, А. И. Экранопланы/ Транспортные суда XXI века 2005 года.
