Файлы «Корабль-Макет» – экраноплан

«Корабль-Макет» – экраноплан

В СССР под руководством создателя судов на подводных крыльях – главного конструктора Ростислава Евгеньевича Алексеева, впервые в мире был создан новый вид скоростного транспорта – амфибии, известные теперь практически во всём мире под названием «экранопланы». Это аппараты на динамической воздушной подушке, подъёмная сила которых создаётся с помощью низкорасположенного крыла, движущегося непосредственно над поверхностью воды или земли – над экраном (обычно на высотах, равных 0,1-0,2 ширины крыла). Эти парящие над морем чудо-корабли, совершили настоящую революцию в скоростном флоте.

«Наш баркас был уже недалеко от берега, когда со стороны моря стал нарастать рёв моторов. Мы увидели, что к нам быстро приближается непонятная железная махина – то ли самолёт, то ли корабль. Его размеры всё более увеличивались, и мы поняли, что это всё-таки огромный самолёт, мчавшийся прямо на нас в нескольких метрах над водой. Мы растерялись и оцепенели. Когда нас разделяло метров сто, он, заломив вираж, стал поворачивать в сторону острова. Казалось, концом крыла он вот-вот врежется в волны. Но нет – вода под крылом будто прогнулась, изящный аппарат выровнялся и продолжил свой ход к суше. Мы видели, как он чуть приподнялся над холмиком, потом снизился за ним и, следуя рельефу острова, скрылся за горизонтом. » – Так рассказывали рыбаки о своей нежданной встрече с экранопланом «Корабль-Макет».

«Корабль-Макет» или «КМ» – это действительно чудо, до сих пор никем не превзойдённое. Да и в обозримом будущем вряд ли кто-то сумеет создать, хоть что-то равноценное уникальным экранопланам Алексеева.

Знаменитый «КМ» был самым крупным и тяжёлым летательным аппаратом в мире. Он стал первой натурной лабораторией для испытаний всех последующих модификаций экранопланов. Его размеры поражали воображение: длина корпуса в 92 метра и размах крыла в 37 метров, перекрывали футбольное поле, а высота со стабилизатором в 22 метра – 7-этажный дом. Масса составляла 244 тонны, а полётный вес мог доходить до 544 тонн. Днище корпуса было устроено по-корабельному, хотя внешне «КМ» был похож на самолёт.

Он имел 10 турбореактивных двигателей, тягой по 13 тонн – каждый. На переднем пилоне размещалось 8 двигателей, их мощность использовалась в основном при старте. Для этого, в целях снижения гидродинамического сопротивления, применялся поддув газовоздушных струй этих двигателей под крыло экраноплана. После чего «КМ» поднимался из воды и мог быстро набирать скорость. На киле было расположено 2 двигателя, которых было достаточно для поддержания крейсерского режима.

Машина устойчиво шла над экраном на высоте 3 – 4 м, на крейсерской скорости 400 – 450 км/ч. Максимальная скорость равнялась 500 км/ч – в 5 раз выше скорости самых быстроходных военных кораблей. Мореходность составляла 5 баллов. Машина была настолько устойчива, что Алексеев иногда на показ переставал ей управлять и даже выключал в полёте двигатели. Наблюдавших такое лётчиков особенно впечатляло, что она безо всякого вмешательства рулей отслеживала каждый изгиб рельефа. Обладал «КМ» и хорошей манёвренностью – он был способен на крутые развороты с большим креном и касанием шайб (поплавков) о воду. Они были расположенны с нижней стороны на концах крыльев, – для уменьшения перетекания воздуха из-под крыла (из зоны повышенного давления) наверх через концы крыльев. А высоко расположенное горизонтальное оперение, вынесенное за пределы влияния экрана и потока воздуха, отбрасываемого крылом, обеспечивало продольную устойчивость экраноплана.

Первую пробу аппаратов, как правило, делал сам Алексеев (сотрудники с уважением и симпатией звали его Доктором, как бы подчёркивая высшую, непревзойдённую квалификацию). На государственных же испытаниях его место за штурвалом занимали пилоты-авиаторы. Доктор доверял им машину неохотно. «У лётчиков, – говорил он,- есть общая черта: чем выше, тем безопасней. У нас наоборот». Так, на «КМ» в случае отрыва от экрана надо было просто плавно уменьшить тягу: аппарат снижался сам, без управления рулями, скорость падала до 250 км/ч. Далее следовало выключить маршевые кормовые двигатели, перевести носовые в режим поддува (для создания воздушной подушки) и выпустить закрылки. В результате на скорости около 140 км/ч машина мягко приводнялась. Экранопланы оказались очень надёжным и безопасным транспортом – у самого Алексеева аварий не было никогда. Но, осваивая принципиально новую технику, никто не застрахован от несчастий.

По сути дела, эканоплан это тот-же самолёт, но его подъёмная сила в отличии от обычного, складывается из двух составляющих, вместо одной. Первая, которую используют все самолёты, хорошо известна. Профиль крыла таков, что воздух обтекает его верхнюю часть быстрее, чем нижнюю, – давление под крылом оказывается больше, чем над ним. Вторая составляющая – чисто экранопланная. Крыло, движущееся в непосредственной близости от земли или воды (специалисты говорят – экрана), уплотняет под собой набегающий поток воздуха (скоростного напора), превращая его в динамическую воздушную подушку. Опора на «подушку» из сжатого воздуха, делает экраноплан гораздо экономичнее самолёта. Теоретически, при прочих равных условиях, грузоподъёмность машины, скользящей над водой, может быть на 40% больше!

Первоначально, экранопланы ведут своё происхождение не от кораблей, а от самолётов. Эффект воздушного экрана, был обнаружен ещё на заре развития авиации. С его проявлением впервые столкнулись авиаторы, при заходе на посадку. В непосредственной близости от земли, пилотирование самолёта усложнялось. Причём, чем выше было аэродинамическое качество аэроплана, тем сильнее сказывалось действие экранной подушки. С точки зрения лётчиков и авиаконструкторов, этот эффект безусловно вреден, но возможностью полезного использования данного явления, заинтересовались создатели скоростных судов.

Пытаясь добиться увеличения скорости судов, конструкторы заставляли их всё более приподниматься из воды, чтобы они испытывали как можно меньшее сопротивление своему движению. Так появились глиссеры, суда на подводных крыльях (СПК) и воздушной подушке (СВП). Следующим логическим шагом стали суда на надводных-воздушных крыльях – экранопланы, с перспективными возможностями в увеличении скорости и улучшении мореходности; то есть независимости от волнения моря, по большему счёту. Различают три типа экранопланов в зависимости от степени привязки к экрану, то есть возможности изменять высоту полёта. Тип А – экраноплан, который эксплуатируется только в пределах действия экранного эффекта. Тип Б – экраноплан, который способен кратковременно и на ограниченную высоту совершать подлёт и выходить за пределы влияния экранного эффекта. И тип В – экраноплан, который способен на длительное время отрываться от экрана (экранолёт).

После Второй Мировой войны, строить экранопланы брались конструкторы многих стран, но никто из них даже не приблизился к тому, что создал русский гений Ростислав Алексеев. Недаром сегодня во всём мире, слово «экраноплан» считается русским. Подобные аппараты строились у нас секретно в течение 30 лет на заводе «Волга» при ЦКБ по СПК (по судам на подводных крыльях), в городе Чкаловске под Горьким (ныне Нижним Новгородом).

Благодаря большой скорости и грузоподъёмности, коэффициент полезного действия экранопланов, оказывается выше чем у самолётов и судов; а независимость от аэродромной инфраструктуры делает их незаменимыми в гражданской, и что очень важно – в военной сфере. Экраноплан может нести ракеты, различное вооружение, десант. Эта машина экономична, из-за низкой высоты движения практически безопасна и малозаметна для радара. Экраноплану не грозят притаившиеся под поверхностью вод и на отмелях мины. Он недосягаем для торпед с подводных лодок. Зато он сам, обладая высокой скоростью, нагонит и уничтожит глубинными бомбами даже самую быстроходную подлодку. Экраноплан может нести противокорабельные ракеты и мины, нанося удары по вражеским эскадрам. На самолёт он похож только внешне, от авиации в нём главное – скорость.

Главный конструктор, лауреат Сталинской и Ленинской премии, заслуженный изобретатель России, доктор технических наук – Ростислав Евгеньевич Алексеев, успел сделать за свою стремительно промчавшуюся жизнь столько, сколько не смогло сделать человечество за 5000 лет – всю историю судоходства и мореплавания. Подняв корабли на крылья (суда на подводных крыльях), а потом научив их летать (экранопланы), он дважды совершил революцию в истории мирового судостроения. Таких кораблей до него не создавал никто. По трагическому стечению обстоятельств, рассвет экранопланов был приостановлен распадом Советского Союза. Однако благодаря таланту Алексеева, мы обладаем уникальными наработками, и в области «экранопланостроения» до сих пор опережаем мир на 20-30 лет. Коллективы обладающие опытом и желанием создавать экранопланы для: нужд Министерства обороны, транс-океанских грузовых и пассажирских перевозок, и глобальной системы спасения людей на море, сохранились. И если мы хотим что-бы слово «экраноплан» продолжали считать русским, нужно помнить слова Алексеева: «Будем ли мы догонять или пойдём впереди, зависит от вас здесь собравшихся. Разрешите выразить уверенность, надежду, что наша любимая Родина будет впереди, в столь большом и важном деле – развитии новой качественной ступени водного транспорта».

Прогнозируя ситуацию в мире, Морская коллегия при правительстве России, приняла решение в сентябре 2006 года, выработать конкретные меры по возрождению экранопланов в нашей стране; это должна быть федеральная целевая программа.

Материалы данного раздела получены из открытых источников и опубликованы в информационных целях. В случае неосознаного нарушения авторских прав, информация будет убрана, после получения соответсвующей просьбы, от авторов или издателей, в письменном виде.

КМ / Корабль-Макет

Автор: DIMMI
Создана: 20.11.2011 01:24:16
Изменена: 15.05.2012 00:35:16
Комментариев: 0
Категории: ВОДА / Экранопланы / КМ /

Экспериментальный экраноплан. Разработан ЦКБ по судам на подводных крыльях (СПК) главного конструктора Р.Е.Алексеева (ныне – ЦКБ по СПК им Р.Е.Алексеева), ведущий конструктор – В.П.Ефимов. Экраноплан создавался в качестве экспериментального прототипа для проверки возможностей экранопланов таких размеров. Проектирование велось в 1964-1965 г.г. Строительство экраноплана в единственном экземпляре завершено в марте 1966 г. на заводе “Волга” (г.Чкаловск, Нижегородской области). Первый полет экраноплан КМ совершил 18 октября 1966 г. в Каспийске. Пилотировали экраноплан Р.Е.Алексеев и В.Ф.Логинов. Дальнейшие испытания КМ проводили ведущие лётчики-испытатели Д.Т.Гарбузов и В.Ф.Трошин. В 1980 г. во время испытательного полета из-за ошибки пилота КМ потерпел аварию без человеческих жертв, после которой не восстанавливался.

Организационно экранопланы в СССР и России относились и относятся к ВМФ. За рубежом экраноплан больше известен как “Каспийский монстр”. До появления самолета Ан-225 “Мрия” экраноплан КМ являлся самым тяжелым аэродинамическим летательным аппаратом в мире.

Экраноплан КМ борт №04 на испытаниях (http://www.airwar.ru).

Экраноплан КМ в Каспийске на испытаниях (Komissarov S. Russia’s Ekranoplans. England, Midland, 2002 г.).

Двигатели – 10 х ТРД ВД-7 тягой по 13000 кг (8 ТРД – подъемно-маршевые, расположены в носовой части аппарата, 2 ТРД – маршевые, установлены на хвостовом оперении).

Экраноплан КМ борт №01 в Каспийске на испытаниях (http://www.airwar.ru).

ТТХ экраноплана:
Длина – 92 м
Размах крыла – 37.6 м
Размах оперения – 37 м
Высота – 21.8 м
Площадь крыла – 662.5 кв.м

Масса взлетная максимальная – 544000 кг
Масса пустого – 240000 кг

Скорость максимальная – 500 км/ч
Скорость крейсерская – 430 км/ч
Дальность полета – 1500 км
Выота полета на экране – 4-14 м
Мореходность – 3 балла

Экраноплан КМ борт №07 на испытаниях (http://www.airwar.ru).

Проекции экраноплана КМ (http://www.airwar.ru).

Статус: СССР
– 1966 г. – построен в единственном экземпляре, начаты испытания.
– 1980 г. – во время испытательного полета из-за ошибки пилота КМ потерпел аварию без человеческих жертв, после которой не восстанавливался.

Экспериментальный экраноплан «КМ» (Корабль-макет) (СССР)

Экспериментальный экраноплан «КМ» (Корабль-макет), за рубежом также известен как «Каспийский Монстр», разработан в конструкторском бюро Р.Е.Алексеева в 1964-1965 годах. Пока проводились исследования на самоходных моделях, на кульманах проектировщиков всё отчетливее просматривались контуры гигантского 12-двигательного экраноплана противолодочной обороны проекта 1133, разработка которого началась осенью 1962 года. Гигант поражал не только своими размерами, но и формами. На нём стояло восемь ТРД и четыре турбовинтовых двигателя (ТВД) НК-12М с соосными воздушными винтами диаметром 5,6 м. Для обеспечения отработки этого аппарата в 1963 году построили первую двухместную самоходную модель СМ-5, компоновка которой соответствовала первоначальному облику корабля, за исключением горизонтального оперения.

На противолодочном экраноплане оно имело поперечное V. Ответа на вопрос «Зачем?» до сих пор нет. Поскольку горизонтальное оперение по площади и несущим свойствам было под стать крылу, то можно предположить, что это сделали для достижения требуемого запаса поперечной устойчивости аппарата при его полёте на предельной высоте. С другой стороны, V-образность горизонтальному оперению могли придать для защиты воздушных винтов и воздухозаборников ТВД от водяных струй и брызг, вылетавших из-под корпуса и крыла аппарата. На СМ-5 установили два газотурбинных двигателя, один из них использовался для создания воздушной подушки за счёт поддува газовых струй под крыло. Для облегчения взлёта под корпусом лодки предусмотрели два редана. Но оперение сделали без поперечного V. В ходе испытаний СМ-5 не всё получалось, какхотелось. В1964 году аппарат показал свой трудноукротимый норов. Попав в сильный порыв встречного ветра, машина задрала нос и, уйдя от экрана, потеряла устойчивость и рухнула в воду.

Тем не менее опыт, полученный в ходе исследований самоходных моделей, позволил уточнить компоновку экраноплана, способного устойчиво летать вблизи водной поверхности. Чтобы свести к минимуму риски в ходе испытаний, на предприятии организовали лётно-испытательный отдел. Создание отечественных экранопланов, несмотря на закон о 30-летнем сроке хранения секретных материалов, до сих пор окутан таинственностью, хотя с момента начала разработки гигантской машины прошло полвека и надеяться на живых свидетелей не приходится, а архивы до сих пор закрыты. По логике, с учётом активной позиции Алексеева этот проект после отказа заказчика от противолодочного экраноплана послужил основой для корабля-макета «КМ», добиться финансирования которого было гораздо проще, чем аппарата целевого назначения.

В апреле того же 1963 года, не дожидаясь результатов лётных исследований самоходной модели, «КМ» был заложен в стапели и летом того же года для знакомства с ним предприятие посетил С.П.Королёв. Какую цель преследовал визит в Горький создателя ракетно-космической техники, история пока умалчивает. Возможно, экранопланы рассматривались для поисково-спасательных работ в океане, а возможно, и в качестве носителей баллистических ракет. В 1964 году в жизни страны произошли серьёзные изменения. Вместо Н.С.Хрущёва первым секретарём ЦК КПСС избрали Л.И.Брежнева, и в том же году, похоже, изменилась доктрина ВМФ. Высокоскоростной аппарат для борьбы с ракетными подводными лодками противника оказался не нужен. Эту задачу возложили на противолодочные самолёты Ил-38 и Ту-142. В итоге, боевую машину переквалифицировали в корабль-макет, а ЦКБ по СПК выдали задание на разработку транспортно-десантного экраноплана, но об этом разговор впереди.

«КМ» создавали под непосредственным руководством Алексеева (ведущий конструктор В.П.Ефремов). Расчётная взлётная масса экраноплана, исходя из поставленных перед ним задач, достигла 430 тонн. В те годы в авиации не было ничего подобного. Военно-транспортный самолёт Ан-22 «Антей», которому в 1965 году удивлялся весь мир, был в два раза легче «Каспийского монстра» (так окрестили «КМ» американцы, обнаружившие его позже из космоса с разведывательного спутника во время испытаний на Каспийском море). «КМ» строился по схеме, предварительно исследованной на самоходных моделях, отличавшихся друг от друга не только массогабаритными характеристиками, но и аэродинамическими компоновками. Поэтому создание гигантского аппарата «КМ» было большим риском. Но уверенность главного конструктора передалась всем создателям необычной машины. В итоге, проект экраноплана был согласован в отраслевых институтах, Министерстве судостроительной промышленности и с заказчиком. Подключили к этой работе и предприятия Министерства авиационной промышленности.

Активизации работ по «КМ» способствовал и визит на предприятие Л.И.Брежнева в декабре 1965 года. В постройке «КМ» были задействованы многие предприятия страны, в частности судостроительный завод «Красное Сормово», авиационный завод «Сокол», машиностроительный завод «Гидромаш». Постройка гигантского летающего судна завершилась весной 1966 года и в апреле объединённый научно-технический совет министерств судостроительной и авиационной промышленности дал «добро» на начало ходовых испытаний. Предварительные расчёты показали, что для полёта тяжёлого экраноплана будет достаточно восьми самых мощных отечественных газотурбинных двигателей ВД-7 (видимо, ВД-7Б – модификация ТРД, использовавшегося на межконтинентальных бомбардировщиках 3М конструкции В.М.Мясищева) тягой по 10 750 кгс и двух ВД-7КМ («оморяченных» ТРДФ, заимствованных со сверхзвукового бомбардировщика Ту-22). Первые в двух блоках (по четыре в каждом) расположили по бокам носовой части аппарата, а двигатели с форсажными камерами – на киле. Как следует из опубликованных материалов, тяги двух маршевых ВД-7КМ было достаточно для крейсерского полёта корабля. Исходя из этого можно сделать вывод, что при расчётной полётной массе 430 тонн аэродинамическое качество «КМ» не будет превышать 13, а при массе 500 тонн – не более 15,6. Скорее всего, истина находится где-то посередине.

В июне 1966 года, отстыковав консоли крыла и оперение, корпус «КМ», построенный на судостроительном заводе «Волга», поместили в плавучий док и отбуксировали в Каспийское море, где в районе острова Чечень была создана испытательная станция. Туда же доставили и другие агрегаты машины. Для проведения испытаний «КМ» и других перспективных аппаратов в Каспийске на удалении около 120 км от острова Чечень организовали филиал ЦКБ по СПК. Испытания «КМ» на воде начались 18 октября 1966 года. В первом же полёте аппарата (продолжительностью 40 минут), пилотируемого начальником лётно-испытательного отдела (в прошлом военным лётчиком) В.Ф.Логиновым (командир) и Р.Е.Алексеевым, выявилась недостаточная жёсткость лодки, которую пришлось усиливать. Дальнейшие испытания проводили пилоты Д.Гарбузов и В.Трошин.

При взлётной массе 430 тонн тяговооружённость аппарата (соотношение тяги двигателей и полётного веса) составляла 0,274, была такой же, как у считавшегося весьма перспективным экраноплана «Лунь». Корпус лодки «КМ» отличался очень большим удлинением, что способствовало снижению его гидродинамического сопротивления. Много позже по такому же пути пошли конструкторы АНТК имени Г.М.Бериева при создании самолёта-амфибии А-40. Вслед за СМ-5 для дальнейшей отработки «КМ» построили ещё одну самоходную модель СМ-8 (ведущий конструктор В.А.Пикунов). Как и предшественницу, её изготовили в масштабе 1:4. Силовая установка СМ-8 включала один газотурбинный двигатель РД-9 с отводом части газовых струй в восьмисопловый аппарат, расположенный на пилоне носовой части корпуса для создания более равномерного поддува под крыло и горизонтальной тяги. Помимо этого для создания горизонтальной тяги использовались ТРД КР-7-300, два сопла которого располагались на верхней палубе корпуса в начале зализов между ним и вертикальным оперением, а воздухозаборник защищался от попадания воды экраном.

Испытания СМ-8 (пилоты В.Логинов и В.Печенов) начались в 1968 году. Летом следующего года СМ-8, вышедший на берег с травяным покровом, впервые продемонстрировал свою амфибийность. Экраноплан, двигаясь со скоростью около 60 км/ч, свободно преодолевал неровности грунта вьюотой до 0,2 м. На СМ-8 также впервые опробовали систему автоматической стабилизации в канале тангажа. В испытаниях СМ-8 и «КМ» участвовали также пилоты Н.А.Семёнов и B.C.Кудинов. Испытания «КМ» завершились в 1969 году. При этом государственная комиссия во главе с контр-адмиралом Б.Н. Ламой дала высокую оценку экраиоплану. Особенно отмечались его мореходные и эксплуатационные качества. В ходе испытаний «КМ» обнаружилось, что в воздухозаборники задних двигателей попадает вода, и в 1978 году их перенесли в носовую часть корпуса, расположив на высоком пилоне.

Около пятнадцати лет первенец отечественного экранопланостроения использовался для различных исследований. Однако после смерти Алексеева, в очередном полёте (он состоялся уже 15 декабря 1980 года) из-за ошибки лётчика-испытателя М.А.Семёнова, ранее пилотировавшего лишь «Орлёнок», корабль-макет «КМ» потерпел катастрофу. Лётчик, не разогнав «КМ» до нужной скорости, начал уходить от воды, увеличивая угол атаки. Аппарат, поднявшись на 30 метров, потерял скорость и свалился на правое полукрыло, которое оторвалось от удара о воду. При этом «КМ» нырнул под воду, погрузившись до фонаря кабины экипажа. Когда «монстр» всплыл, вспыхнул керосин, выливавшийся из разрушенных трубопроводов. Все 15 человек, находившиеся на борту, успели покинуть аварийное судно. Тех, кто получил травмы, посадили в спасательную шлюпку, а остальные, держась за её борта, находились в холодной воде до подхода тральщика из состава кораблей обеспечения. До появления в СССР самолёта Ан-225 «Мрия» экраноплан «КМ» считался самым тяжёлым летательным аппаратом в мире.

Лётно-технические характеристики экраноплана «КМ» (Корабль-макет)
Размах крыла: 37,60 м
Размах хвостового оперения: 37,00 м
Длина: 92,00 м
Высота: 21,80 м
Площадь крыла: 662,50 м
Масса пустого экраноплана: 240,000 кг
Масса максимальная взлетная: 544,000 кг
Тип двигателя: 10 ТРД ВД-7
Тяга: 10 x 13000 кгс
Максимальная скорость: 500 км/ч
Крейсерская скорость: 430 км/ч
Практическая дальность: 1500 км
Высота полета на экране: 4-14 м
Мореходность: 3 балла