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 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 2 comments