Антон (an_2) wrote,
Антон
an_2

  • Location:
  • Mood:

Чудо инженерной мысли

Сегодня я хочу вам рассказать об одном из интереснейших типов транспортных средств - об экраноплане. Недавняя поездка к берегам Химкинского водохранилища за этим чудом инженерной мысли вдохновила меня на написание более основательной статьи, нежели просто обычного поста с фотографиями. Причина - уж очень интересная эта штука, экраноплан. Ну и самому захотелось покопаться и побольше узнать о том, что же это такое на самом деле...

Слово экраноплан произошло от французского ECRAN - щит, экран и PLAN - плоская поверхность. Официальная советская классификация - "Судно на динамической воздушной подушке". Согласно определению, сформулированному во «Временном руководстве по безопасности экранопланов», принятом Международной Морской Организацией (ИМО): экраноплан — это многорежимное судно, которое в своём основном эксплуатационном режиме летит с использованием "экранного эффекта" над водной или иной поверхностью, без постоянного контакта с ней, и поддерживается в воздухе, главным образом, аэродинамической подъёмной силой, генерируемой на воздушном крыле (крыльях), корпусе, или их частях, которые предназначены для использования действия "экранного эффекта".

Но оставим в стороне все эти "сухие" формулировки. По международной классификации (ИМО) экранопланы относятся к морским судам. То есть летательным аппаратом мы можем назвать экраноплан лишь с натяжкой... Однако, мало кому известно, что экраноплан "Орлёнок", стоящий на приколе в Химкинском водохранилище, теоретически может не только летать низко над водой в пределах экранного эффекта, но и уходить с "экрана" и самостоятельно улетать на высоту до 3 км! Конечно, долго так полетать не получится из-за ограниченных запасов топлива на борту и повышенном режиме расхода топлива при таком режиме полёта. Для этих целей разрабатывались другие летательные аппараты, называемые экранолётами. Они-то могут уже полноценно "по-самолётному" летать. Но эта тема уже отдельная.

Вернёмся к нашему "Орлёнку". Как видим, аппарат довольно приличных размеров. Сознание пытается оценить, какая же нужна подъёмная сила для поднятия в воздух 140 тонн, и откуда её можно взять. Ну, понятное дело, нужно развить приличную начальную скорость для отрыва, стало быть, нужны мощные двигатели. Сразу бросается в глаза один двигатель на вершине киля - турбовинтовой маршевый двигатель НК12-МК с тягой 15500 кг. Хватит ли одного движка от Ту-95 для поднятия 140 тонн в воздух? Вряд ли... А теперь присмотритесь внимательнее.. в носовой части фюзеляжа два чёрных поворотных сопла с красными заглушками - это стартовые турбореактивные двухконтурные двигатели НК-8-4К с тягой по 10500 кг. Те же самые двигатели устанавливались на легендарных Ту-154 различных модификаций и первых серийных Ил-62. На борту также имеется вспомогательная силовая установка. Топливные баки расположены в корневых частях крыла. На самом деле, НК-8 задействованы только на этапе взлета, а непосредственно сам полет проходит без их участия. Можно, конечно, использовать их при полётах на высоты. Штатные режимы эксплуатации экраноплана это позволяют. Стартовые двигатели вместе с воздухозаборниками находятся прямо в корпусе, в носовой части экраноплана. Двигатели установлены по бортам, а воздухозаборники специально размещены перед фонарём кабины пилотов, для предотвращения попадания брызг и пыли внутрь двигателей. Маршевый двигатель поднят максимально высоко от воды и размещён на верху киля. Но пока оставим внешний вид и окунёмся ненадолго в историю, чтобы понять, откуда появилась эта машина.

Еще в 1920-х годах авиаторы впервые столкнулись с экранным эффектом при посадке самолётов, когда самолет летел на предельно малой высоте. Первые попытки создания экранопланов предпринимались финскими и американскими инженерами, но не имели успеха. Что касается СССР, то до начала 60-ых государство не проявляло активного интереса к тематике экранопланов, все работы ограничивались, как правило, научными исследованиями. Но уже в начале 1960ых была принята государственная программа по экранопланам. В конструкторских бюро в лабораторных условиях проводились исследования экранного эффекта на малых буксируемых моделях и самоходных пилотируемых аппаратах. Одним из наиболее видных деятелей по проектированию и конструированию экранопланов в СССР был Ростислав Евгеньевич Алексеев. Им был разработан целый ряд первых советских экранопланов, аналогов которым по тем временам (а многим и в настоящее время) нет в мире: СМ-1 (1961), СМ-2 (1962), КМ (1964-1965) и другие. СМ-2 был создан с учётом испытаний СМ-1. Самым главным новшеством, применённым на СМ-2, был поддув под крыло. Для этого в носовой части расположили специальный разгонный двигатель. Поддув обеспечивал отрыв аппарата от воды на минимальных скоростях. Так решалась самая сложная для экранопланов проблема - режим выхода из воды. Как потом оказалось, это было ключевым решением в деле повышения эффективности экранопланов. А такая компоновка, с разными по назначению двигателями стала классической для всех будущих экранопланов. Прототипом же героя нашего рассказа послужил экраноплан СМ-6, созданный в 1972 году в КБ Алексеева. На нём проверяли схему транспортно-десантного экраноплана С-23, впоследствии получившего ласковое прозвище "Орленок". Осенью этого же года "Орленок" вышел на первые лётные испытания. 3 ноября 1979 года на первом боевом корабле экраноплане был поднят флаг ВМФ СССР. Экраноплан двигался на высоте до 2 метров над поверхностью воды. Обладая взлетной массой 140 тонн, экраноплан с батальоном десанта и двумя БТР на борту развивал скорость до 215 узлов и всего за один час пересекал Каспийское море...

Взгляните на тактико-технические характеристики "Орлёнка" (А-90). Обратите внимание на практический потолок!

Экипаж состоит из командира, второго пилота, механика, штурмана, радиста и стрелка. Корпус предназначен для размещения в нем полезной нагрузки, экипажа, вооружения, стартовых двигателей и корабельных систем. Полезная нагрузка размещается в грузовой кабине длиной 28 м, шириной 3,4 м и высотой 4,5 м. Загрузка и выгрузка происходят через люк, образующийся при повороте влево вокруг шарниров носовой части корпуса. В носовой части корпуса к днищу крепится гидролыжа (носовая). Основная (главная) гидролыжа крепится в районе центра масс. Обе они могут качаться в вертикальной плоскости. Вход и выход экипажа осуществляется через двери, расположенные по бортам корпуса над крылом. Аварийное покидание - через люк на крыше пилотской кабины.

Крыло имеет аэродинамическую компоновку, оптимизированную для движения вблизи экрана. На концах крыла установлены поплавки, играющие роль аэродинамических и глиссирующих шайб. Вдоль задней кромки расположены пятисекционные закрылки-элероны. Вдоль передней кромки на нижней поверхности крыла (ближе к концам) находятся специальные стартовые щитки. Ось вращения щитков проходит по их передним кромкам. Углы отклонения: закрылков-элеронов - от -10' до +42', стартовых щитков - 70'. Механизация крыла используется при старте для создания газовой подушки, поднимающей экраноплан из воды. На плаву задняя кромка крыла находится в воде. Для взлета включаются носовые стартовые двигатели, реактивные струи от которых направляются под крыло. Пилот опускает закрылки и щитки, не давая газам прорываться под задней и передней кромками. Повышенное давление газов под крылом и поднимает экраноплан из воды. Конструктивно крыло состоит из центроплана и двух консолей, имеющих кессонную конструкцию.

На "Орленке" применено Т-образное хвостовое оперение с целью уменьшения влияния экрана на характеристики устойчивости и управляемости экраноплана. Большие относительные размеры стабилизатора объясняются необходимостью обеспечения устойчивого полета на различных высотах от экрана. Рули высоты четырехсекционные, руль направления - двухсекционный. Вертикальное оперение представляет собой одно целое с корпусом.

Шасси включает двухколесную носовую и десятиколесную основную опоры. Колеса - нетормозные, носовые - поворотные, подвеска независимая. Уборка носовых колес осуществляется втягиванием в корпус, а основные колеса с помощью гидроцилиндров заваливаются за главную гидролыжу. Створки убранного положения отсутствуют, гидролыжи в убранном положении частично прикрывают ниши шасси. Шасси совместно с лыжно-амортизирующим устройством (носовая и основная гидролыжи) и поддувом обеспечивают проходимость практически по любому грунту, снегу и льду.

Системы экраноплана представляют собой комбинацию традиционного корабельного и самолетного оборудования. На борту имеется корабельный навигационный комплекс "Экран" с обзорной РЛС. Система управления - гидравлическая. Аналогом автопилота является система автоматического управления движением. С ее помощью пилотирование возможно как в ручном, так и в автоматическом режимах. В носовой оконечности корпуса установлена антенна навигационной радиолокационной станции предупреждения столкновений -"Экран-4" с высокой разрешающей способностью. Антенна обзорной РЛС размещена на верхней части корпуса за пулеметной установкой. Гидросистема обеспечивает функционирование рулевых поверхностей, механизации крыла, уборку-выпуск шасси и гидролыж, поворот носовой части корпуса на шарнирах. Электросистема обеспечивает током пилотажно-навигационное, радиосвязное, электротехническое оборудование, а также систему управления. Экраноплан оборудован полным комплектом корабельных навигационных огней. В отворачиваемой части корпуса в форпике расположено якорно-буксирное устройство. На борту экраноплана имеются надувные спасательные плоты и моторные надувные лодки. Вооружение состоит из оборонительной пулеметной установки "Утес" и стрелкового оружия экипажа.

На испытаниях, в одном из испытательных полетов, экраноплан показал удивительную живучесть, получив повреждения фатальные для корабля, а тем более для экраноплана. От удара о воду у "Орленка" оторвалась корма с килем, горизонтальным оперением и маршевым двигателем. Однако пилоты не растерялись, и, увеличив обороты носовых взлетно-посадочных двигателей, не дали экраноплану погрузиться в воду и довели машину до берега. Причиной аварии, по-видимому, стали трещины в хвостовой части корпуса, полученные во время предыдущих полетов и своевременно не замеченные. После одного из полётов "Орлёнок" сел "на мель" - при выходе с моря на сушу он застрял на камнях. Лётчики задействовали стартовые двигатели для вывода "Орлёнка" с "мели", но в результате такой "посадки" на камни в корпусе были малозаметные разрушения, которые и стали причиной катастрофы.

По некоторым данным, государственная программа предусматривала строительство 100 (!) "Орлят". Наконец эта цифра была скорректирована до 24, серийную сборку должны были осуществлять судостроительные заводы в Нижнем Новгороде и Феодосии. Однако этим планам не суждено было воплотиться. В 1985 году умер Дмитрий Устинов - министр обороны СССР и бывший народным комиссаром (министром) еще при Сталине. Во времена Устинова активно развивалось производство новейших видов оружия вообще и экранопланов в частности. Новый министр обороны Сергей Соколов, в прошлом лихой танкист и деятель с широтой зрения, ограниченной танковым триплексом, закрыл программу строительства экранопланов, а выделенные на нее средства предпочел отдать на расширение флота атомных подводных лодок, после этого ВМФ потерял интерес к своему уникальному подразделению, и некогда совершенно секретная база в городе Каспийске, расположенном на берегу одноименного моря в нескольких километрах от столицы Дагестана - Махачкалы, постепенно приходит в запустение - средства выделяются только на денежное содержание личного состава. Летный персонал, до прибытия в группу летавший, в основном, на противолодочных самолетах-амфибиях Бе-12, имеет минимальный годовой налет - 30 часов - "на других типах летательных аппаратов": экранопланы не находятся в летном состоянии частично из-за выработки ресурса, частично по причине отсутствия все того же финансирования, а значит и запчастей, материалов, топлива.

В настоящее время в России сформирована Государственная программа, направленная на достижение главного приоритета страны – перевода национальной экономики в режим интенсивного развития. Эта программа в первую очередь определяет цели и задачи инновационного развития экономики, направления, механизмы и средства их реализации. Потери 90-х годов прошлого века в этой сфере таковы, что вице-премьер правительства РФ С.Б. Иванов на заседании Морской коллегии при Правительстве Российской Федерации 12 сентября 2006 г. охарактеризовал состояние отечественного скоростного водного транспорта, который когда-то был лучшим в мире, как критическое. Создание современного экраноплана специалисты рассматривают, как сложнейший комплексный инновационный проект, в котором сосредоточены проблемы материаловедения, транспортной энергетики (в т.ч. энергосберегающей и на новых принципах), гидро- и аэродинамики и др. Эти проблемы могут быть решены только на базе самых передовых высоких технологий, в том числе и нанотехнологий. Экраноплан – образец продукта двойного назначения. Он найдет достойное применение, как в военной области, так и в народном хозяйстве. В народном хозяйстве его рассматривают в качестве универсального транспортного средства. А это может означать новую эру в истории развития экранопланов. Что ж, будем верить в то, что так и будет!
Tags: А-90, Споттинг, Экраноплан
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

  • 2 comments