Схемы «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.

9 этапов развития экранопланов

Практическая разработка технологий на основе физического «принципа экрана» привела к созданию гибридов самолета и корабля – уникальных аппаратов («экранопланов» или «экранолетов»), способных двигаться как по воде, так и в воздухе. Нововведение имело закономерный результат – началось применение новых машин для военных и гражданских нужд. Рассмотрим основные вехи истории становления замечательной технологии, сделавшей реальностью летающие крейсеры.

Эффект экрана

В 1920-х годах был открыт физический эффект экрана – явление, которому суждено было изменить представления человечества о движении. Эффект экрана заключается в нарастании подъемной силы летательного аппарата посредством экранирующей способности ровных поверхностей – воды, земли, льда. Набегающий поток воздуха создает подушку за счет повышенного давления под несущей плоскостью, аэродинамическая хорда которой должна быть меньше высоты движения. Проще говоря, экран представляет собой воздушную подушку без гибких ограждений и нагнетателей. Это важное открытие сделало возможным создание аппаратов, скользящих над поверхностью с «самолетными» скоростями при заметной экономии топлива по сравнению с самолетами.

Советский Союз стал родиной первого теоретического обобщения по этой тематике: в 1923 году увидела свет революционная работа Б.Н. Юрьева «Влияние земли на аэродинамические свойства крыла». С практическим же применением экранного эффекта работали уже в 30-е годы – в Финляндии, где пытались создать буксируемые аэросани, и в СССР. Все эти опыты выявили отсутствие нужной технической базы (не существовало достаточно прочных и легких конструкционных материалов), и работы были остановлены.

Положение изменилось лишь в 50-е годы, когда за дело взялся пионер теоретического исследования и практического применения кораблей на подводных крыльях Ростислав Евгеньевич Алексеев. В 1960 году его КБ по СПК (конструкторское бюро по судам на подводных крыльях) начало работы по исследованию эффекта экрана, приведшие к созданию первого в мире экраноплана.

60-е – годы великих свершений

1961 год стал годом первого полета экраноплана. Экспериментальная машина СМ-1 превратилась в самоходную лабораторию по отработке техники пилотажа, сбору эксплуатационной статистики и исследованию конструкционных материалов. Полеты проводились на испытательной станции №1 на Каспии, а для сборочных работ были выделены мощности завода «Красное Сормово» в Горьком (ныне – Нижний Новгород). Испытания серии СМ привели к положительным результатам, и в 1964-65 годах на «Красном Сормове» под руководством генерального конструктора Алексеева и ведущего конструктора Ефимова был построен экраноплан КМ («корабль-макет»). Интересно, что кодовое обозначение этого экраноплана в отчетах НАТО – «Каспийский Монстр» – в точности совпало с официальной советской аббревиатурой.

Корабль и в самом деле был монстром. Его длина достигала почти 100 метров, размах крыла – более 37 метров, взлетная масса – 544 тонны. До выпуска самолета-гиганта Ан-225 «Мрия» КМ оставался самым крупным летательным аппаратом тяжелее воздуха.

Первый полет корабля состоялся в 1966 году. КМ проходил испытания и длительное всестороннее изучение до 1980 года, пока не разбился вследствие ошибки пилота. «Потомков» КМ планировалось использовать в военных целях. Высокая скорость (более 400 кмч), гарантированное прохождение «ниже радара», возможность лететь над водой и сушей, а также грузоподъемность, позволявшая нести несколько ракетных ПУ, делали эти экранопланы грозным оружием – по крайней мере, в перспективе. Однако проект столкнулся с серьезным противодействием на уровне ведомств, а точнее, с конфликтом между генеральным конструктором Ростиславом Алексеевым и министром судостроительной промышленности Борисом Бутомой. Помимо межличностных отношений, в дело вплеталась конкуренция между флотом, для которого проектировались экранопланы, и ВВС, включая авиационную промышленность.

О сути этих разногласий догадаться легко – экраноплан базировался на море и должен был действовать в составе флота. При этом он являлся летающим аппаратом, и его производство требовало авиационных технологий, ресурсов и мощностей, на которые вполне закономерно претендовали профильные авиационные ведомства. Помимо бюрократической волокиты, проект экраноплана столкнулся с серьезными возражениями практического характера. Основная проблема состояла в том, что высокая скорость аппарата была колоссальной только в сравнении с водными боевыми средствами – любой дозвуковой самолет и любая ракета без проблем догоняли экраноплан. Отсутствие бронирования, серьезных средств ПВО и относительно низкая маневренность превращали его в невероятно дорогую мишень. Тем не менее, экономичность хода, хорошая грузоподъемность и скорость оказались весомой «гирей» на весах в пользу проекта. «Потомки» «Каспийского Монстра» получили путевку в жизнь, а несколько позже аналогичные работы начались и на Западе.

Скромные результаты наследников Мессершмитта

Еще в 1961 году в США начались работы над аналогами советского экраноплана. Был разработал ряд проектов, которые так и не вышли на практическую стадию. Разработка этих аппаратов велась и в ФРГ – конструктор и специалист по аэродинамике Александр Липпиш (автор проекта «Мессершмитт-334») разработал ряд экранопланов и, в отличие от американских коллег, сумел создать действующий прототип Х-114 на фирме «Райн Флюгцойгбау».

Аппарат Х-114 был рассчитан на размещение 460 кг полезного груза или пяти пассажиров. Машина отличалась классической самолётной компоновкой – треугольное крыло с вершиной, обращенной к хвостовому оперению. Х-114 стартовал с воды, а значительный угол поперечной несущей поверхности создавал динамическую воздушную подушку во время стартового разбега. Размах крыла экраноплана составлял всего 9 метров – при столь малой грузоподъемности больше не требовалось. Движение аппарата обеспечивал поршневой мотор с винтовым движителем, размещавшийся в кольцевом гнезде. Скорость машины достигала 200 км/ч, автономность при полной загрузке топливом должна была составлять 1000 км, а взлетная масса – 1,35 тонны. Первый полет экраноплана Х-114 состоялся в 1976 году – испытания на Балтике выявили крейсерскую скорость в 150 кмч. Всего было изготовлено три таких аппарата, переданных в ведение пограничной службы ФРГ. Западные коллеги отстали от Ростислава Алексеева не только хронологически (на 10 лет), но и качественно – советские машины были в 10 раз больше, а значит, имели куда большую боевую ценность.

Тяжелая судьба «Орлёнка»

Развивая идею кораблей КМ, КБ Алексеева разработало и построило десантный экраноплан серии «С», получивший название «Орлёнок». Машина была несколько меньше «Каспийского Монстра», а её корпус выполнялся из аллюминий-магниевого сплава. «Орлёнок» должен был перемещать десант на расстояние до 1500 км со скоростью до 500 кмч и мог принять 200 морских пехотинцев со всем снаряжением, а также 2 единицы БМП или БТР либо один танк. Для самообороны машина несла спаренную установку пулемета НСВТ «Утес» (калибра 12,7 мм) или КПВ (калибра 14,5 мм).

Испытания «Орлёнка» проходили не вполне гладко. Типичная «болезнь» любого экраноплана – опасность встречи с волной на скорости – сыграла и в этот раз. Первый прототип на полной скорости налетел на волну, которая оторвала кормовое оперение и киль с маршевым двигателем. Несмотря на тяжелые повреждения, машина выдержала и смогла дотянуть до базы за счет увеличенной тяги носовых взлетно-посадочных моторов. Ситуация, идентичная реальному боевому повреждению, подтвердила живучесть и надежность экранопланов.

Всего было изготовлено 5 аппаратов – все они, за исключением разбитого прототипа, были переданы 11-й отдельной авиагруппе. Всего планировалось построить 120 «Орлят», однако в 1984 году умер Д.Ф. Устинов – министр обороны СССР и покровитель проекта. После смерти Устинова производство заморозили, передав сэкономленные средства на нужды флота.

Секретный ракетный экраноплан “Лунь”: “Каспийский Монстр”

Всего проект 903 «Лунь» был рассчитан на создание восьми ударных ракетных экранопланов, которые были разработаны талантливым конструктором Ростиславом Алексеевым. Проект был настолько секретным, что даже слово «экраноплан» было запрещено упоминать вне стен КБ. По западной классификации подобные аппараты называют WIG – Wing-In-Ground effect.

Впервые американцы столкнулись с прообразом «Луня» в 1967 году, когда на снимках самолета-шпиона из акватории Каспийского моря был обнаружен гигантский самолет, тут же названный «Каспийским Монстром» из-за вызванных опасений. Длина «монстра» составляла сто метров, а размах крыльев только сорок. При этом он мог летать со скоростью около пятисот км/ч на высотах, которые ПВО просто не контролировали.

Это был опытный экраноплан Алексеева – «КМ» (но не «Каспийский Монстр», а всего лишь «Корабль-Макет»). Весь гиганта составляли пятьсот сорок тонн, площадь крыльев была шестьсот шестьдесят два метра. Но в одном американцы не ошибались – предназначением разрабатываемых экран планов была борьба с помощью ракет с надводными целями.

После всесторонних испытаний «КМ» на его базе и был заложен «Лунь». При Горьковском ЦКБ находился завод «Волга», вот там то в 1983 году и началась постройка секретного экраноплана под руководством главного конструктора по проекту 903 Владимира Николаевича Кирилловых. Она была закончена в 1986-ом, а доработки и различные виды испытаний проходили до 1989 года, а в эксплуатацию «Лунь» передали в 91-ом, в 236- дивизион кораблей-экранопланов Каспийской флотилии.

При проектировании и постройке «Луня» применялась самолетная схема моноплан. Для снижения вес и понижения вероятности коррозии, корпус был изготовлен из магниево-алюминиевого сплава, толщиной от четырех до двенадцати миллиметров. Кабина для пилотов расположена в носовой части, кормовая оснащена Т-образным хвостовым оперением.

Корпус имел длину семьдесят три метра, и был поделен на десять отсеков. В корпусе было три уровня-палубы. Крыло имело размах сорок четыре метра и площадь в пятьсот пятьдесят кв.м. Внутри размещались баки для горючего. Для взлета и посадки применялась водная лыжа, крепившаяся снизу корпуса. Восемь двигателей НК-87, общей мощностью 104 кгс составляли силовую установку, располагавшуюся на пилоне в носовой части.

Видео с Youtube-канала Военная Техника

Распад СССР отыгрался и на «Луне». Работы по созданию остальных семи аппаратов были прекращены. И даже проект переделки второго «Луня» в спасательное судно «Спасатель» не был доведен до конца. А боевой «Лунь» уже много лет ржавеет в доке в городе Каспийске.