ВОЕННОЕ ДЕЛО. ВОЙНЫ
Доклад по гражданской
обороне на тему:
«Этапы создания
и перспективы развития судов на воздушной подушке»
Введение
Российское оружие имеет большую и интересную
историю , а его разработчики прославили нашу страну на весь мир
. В своем реферате я затрону лишь некоторые темы и факты из истории
нашего оружия.
1.
Этапы создания и перспективы развития судов на воздушной подушке
Идея использования поддува воздуха под
корпус транспортного аппарата для создания подъемной силы и уменьшения
сопротивления движению возникла очень давно , еще в 18 веке .
Однако практические успехи в ее реализации , особенно в области
судостроения , были достигнуты только в наше время .
В Советском Союзе с 1927 по 1940 год профессор В.И. Левков спроектировал
, построил и испытал несколько катеров на воздушной подушке серии
"Л" . Эти катера , построенные по камерной схеме , имели
водоизмещение от 5 до 8 тонн ; на одном из них (Л-5) в 1937 г.
была достигнута рекордная по тем временам скорость-70 узлов(130км/ч)
. Первые опыты с камерной схемой впоследствии трансформировались
в скеговые суда на воздушной подушке с автономными подъемным и
движительным комплексами .
Важным этапом развития принципиально нового типа судов стало изобретение
в Англии в 1955 г. профессором К. Коккерелом сопловой схе-мы формирования
воздушной подушки . Успешные испытания по-строенного по этой схеме
судна активизировали исследования и проектные работы в данном
направлени . Изобретение К. Коккерелом гибких ограждений , перспективы
применения которых у нас в стране были сразу оценены , способствовало
началу широкомасштабных работ по амфибийным судам на воздушной
подушке (СВП) . Война 1941-1945 гг. прервала эти исследования
, и только в 1954 г. в нашей стране продолжились проектные разработки
и научные исследования в развитие опытов профессора В.И.Левкова
в области камерной схемы .
Специалисты Военно-Морского Флота первыми оценили огромные преимущества
амфибийных кораблей на воздушной подушке (КВП) для десант-ных
операций . ВМФ СССР финансировал широкомасштабные научно - техни-ческих
программ , в результате которых была создана база для проектирования
и серийного строительства десантных КВП .
Десантные корабли имеют некоторые особенности , вытекающие из
их назначения , однако приобретенный судостроителями и проектантами
опыт , а также многие технические решения могут в полной мере
использоваться и в гражданском судостроении .
Ведущим предприятием России в области создания как амфибийных
,
так и камерных СВП является Центральное морское конструкторское
бюро"Алмаз" , с которым связана вся основная история
судов на воздушной по-душке в России . По 10 проектам ЦМКБ "Алмаз"
СВП строились серийно , и было построено более 90 судов водоизмещением
от 27 до 550 тонн , при общем тоннаже 16740 тонн . Первым серийно
строившимся в 1969-1976 гг. был десантный штурмовой катер "Скат"
( проект 1205 ) . Катер предназначался для перевозки и высадки
40 десантников . Водоизмещение - 27 т , скорость полного хода
- 49 узлов .
В 1970-1972 гг. его базе было построено и испытано три поисково-
спасаельных катера для отряда космонавтов . Они имели каюту для
отдыха космонавтов после полета и операционную для оказания ,
при необходимости , медицинской помощи . "Скаты" использовались
на мелководных и
осыхающих акваториях Аральского и Каспийского морей в течение
12лет .
До настоящего времени катера проекта 1205 находятся в составе
ВМФ .
В 1971- 1985 гг. серийно строился десантно-высадочный корабль
на во-
здушной подушке "Кальмар" ( пр. 1206 ) , который мог
перевозить тех-нику и
другие грузы суммарной массой до 37 тонн . Водоизмещение полное
- 114 тонн , скорость полного хода - 55 узлов.
Низкие гидроакустические и магнитные поля , присущие кораблям
на
воздушной подушке , позволяют эффективно их использовать для трале-ния
морских мин . На базе катера пр. 1206 был разработан телеуправляемый
тральщик , который серийно строился в середине 80-х годов .
В 1979-1980 гг. на замену катера "Скат" и как его дальнейшее
развитие
строился десантно-высадочный катер на воздушной подушке "Омар"
(пр. 1209 ) для перевозки 60 десантников . Водоизмещение полное
- 54 т , скорость полного хода - 60 узлов . Технические решения
этого катера до насто-
ящего времени морально не устарели и могут быть использованы при
проектировании и строительстве СВП водоизмещением до 60 тонн ,
грузоподъемностью до 30 тонн и скоростью хода до 50 узлов .
Необходимость сопровождения десантных подразделений боевой техникой
потребовала создания и серийной постройки в 1985-1992 гг. десантного
катера на воздушной подушке "Мурена" ( пр. 12061 ) ,
способного перевозить технику и людей общей массой до 24 т в номальных
условиях и 40-42
т - при снижении скорости на 10 узлов . Водоизмещение катера -
149 тонн и
скорость полного хода - 55 узлов . В настоящее время они переданы
морс-ким силам Федеральной пограничной службы для усиления охраны
государственной границы на Дальнем Востоке . Катер "Мурена"
прошел круглогодичные ( весна - лето - осень - зима ) испытания
на р. Амур и ее притоках при температуре воздуха от +25 до -30
C с преодолением всех видов рельефа ( вода - сплошной и битый
лед - торосы , песчаные отмели , кустарник и т.д. )
Для увеличения объема перевозимой техники в 1970-1985 гг. строился
малый десантный корабль на воздушной подушке "Джейран"
( пр. 12321 ) ,
общей грузоподъемностью до 80 тонн. прричем его устройства обеспечива-ли
загрузку техники единичной массой до 50 тонн . Водоизмещение корабля
- 355 тонн , скорость хода - 50 узлов . "Джейран" до
настоящего времени находится в составе ВМФ .
Крупным шагом в развитии больших КВП стал серийно строящийся с
1988 г. десантный корабль "Зубр" (пр. 12322 ) , который
до настоящего време-ни является самым большим кораблем этого типа
в мире . При его создании был использован многолетний опыт проектирования
и постройки амфибийных кораблей на воздушной подушке . Грузоподъмность
"Зубра" составляет 150 тонн . Полное водоизмещение -
550 тонн , скорость полного хода - 60 уз. и 40 уз. при волнении
высотой 2 метра . По результатам его созда-ния можно утверждать
, что предсказанные ограничения водоизмещения в 1000 тонн подобных
кораблей не яляются непреодолимым пределом водо-измещений . И
на практике может быть достигнута скорость до 80 узлов .
Реализуя программу конверсии , Центальное
морское конструкторское
бюро "Алмаз" разработало целый ряд проектов амфибийных
СВП различного назначения . В их числе : речное грузовое судно
"Бобер" ( пр. 18810 ) ,
пассажирское СВП ( пр. 12270 ) , многоцелевой КВП "Чилим"
( пр. 20910 ) . Основные характеристики этих проектов приведены
в таблице 2 .
Как видно из таблицы 1 , такой важный параметр , как установленная
мощность на тонну водоизмещения , колеблется в широких пределах
. Для
КВП военного назначения , где экономические показатели эксплуатации
не имеют преобладающего значения , этот показатель находится в
пределах 65-120 кВт/т . Столь высокая энерговооруженность вызвана
не величиной полной скорости хода на тихой воде или при малом
волнении , для до-стижения которой используется всего 60-70% установленной
мощности , а необдимостью достижения заданной гарантированной
скорости при мор-ском волнении . В практике гражданского судостроения
, где этот показатель определяет экономичность эксплуатации ,
несмотря на возможные от-казы от рейсов по погодным условиям ,
он может быть доведен до 30-40 кВт/т при сохранении скорости 40-50
узлов на тихой воде .
Кроме ЦМКБ "Алмаз" , продукция
которого определяла основные направления развития СВП в России
, постройка судов гражданского назначения мелкими партиями - в
основном для эксплуатации на реках - производиласьи другими предприятиями
.
Говоря о серийном строительстве СВП , нельзя не упомянуть о масштабах
, проводившихся в обеспечение их проектирования , научно - техничес-ких
исследований и разработок . В нашей стране к работам по совершенст-вованию
амфибийных СВП были привлечены ведущие научно - исследовательские
институты авиационной , судостроительной , электронной , электротехнической
, резинотехнической , текстильной , металлургической промышленности
. В области ходкости , управляемости и мореходности тео-ретические
и модельные исследования велись Центральным аэрогидродинамическим
институтом им. Н.Е. Жуковского ( авиационная промышле-нность )
и Центральным научно - исследовательским институтом им. ака-
демика А.Н. Крылова ( судостроение ) , которые создали необходимые
мето-дики расчетов , провели модельные эксперименты .
Первые СВП , следуя авиационным традициям , создавались клепанными
, однако опыт их эксплуатации в море показал низкую надежность
этого типа соединения . Начиная с 1974 года корпуса стали изготавливать
сварными . Для них были созданы высокопрочные коррозиестойкие
морск-ие алюминиево - магниевые сплавы и освоено производство
прессованных
панелей с ребрами жесткости различного сечения . Толщина обшивки
панелей 3мм и 4 мм при длине листа 8 м и ширине до 2 м .
Большой объем исследований был проведен в области создания гибких
ограждений . На собственной исследовательской базе ЦМКБ "Алмаз"
испытано более 20 различных схем ограждений . Научно- исследова-тельск-
ими институтами были установлены зависимости прочности и износосто-йкости
материалов гибких ограждений от характера применяемых фила-ментарных
волокон , кручения и вида плетения филаментарных нитей , пропиток
и состава покрывающих резиновых смесей. Применяемые на СВП последних
проектов резинотканиевые материалы обеспечивают хорошую мореходность
судов и возможность длительной эксплуатации без ремонта.
Для судов на воздушной подушке был разработан специальный профи-ль
лопастей воздушных винтов , которые позволили достичь высоких
КПД
на малых , по сравнению с самолетными , скоростях . Для всех КВП
водоиз-мещением свыше 100 т разработана и применена единая втулка
винта , что обеспечило высокую безотказность работы воздушных
винтов при изме-нении их шага . Определяющее значение для мореходности
, амфибийности и износостойкости гибкого ограждения имеет расход
воздуха через воздушную подушку. Для подачи воздуха были разработаны
специальные схемы осевых и цен-тробежных нагнетателей , которые
имеют высокий КПД при малых габа-ритах . Это позволило уменьшить
площади и объемы , занимаемые механизмами .
Для привода винтов , нагнетателей и других потребителей были созд-
аны высокотемпературные газотурбозубчатые агрегаты . По своим
массо -
габаритным и эксплуатационным параметрам эти агрегаты до настояще-го
времени занимают лидирующее место в мире . Особое внимание нужно
обратить на проблему очистки от морских солей воздуха , поступающего
в
главные двигатели . Разработанная и применяемая система воздухоотчи-стки
позволяет обеспечить длительную работу газовых турбин без сниже-ния
их параметров при солености моря до 30 промиле включительно и
движении переменными ходами .
Для СВП коммерческого назначения применены дизельные двигатели
высокой экономичности с воздушным охлаждением .
Безопасность скоростного судна в значительной мере определяется
наличием надежных и проверенных систем управления движением .
Осо-бенностью СВП является отсутствие непосредственного контакта
рулевых
устройств с водой , что затрудняет маневрирование и делает судно
весьма
зависимым от погоды . Были разработаны и испытаны различные схемы
управления судном , включая аэродинамические рули , струйные рули
(ре-
активные сопла) , винты изменяемого шага (ВИШ) . Этот опыт позволяет
за-ранее предсказать , насколько эффективна будет та или иная
система авто-матического управления .
Оценивая перспективы развития амфибийных СВП в России , свя-занные
прежде всего с деятельностью ведущей проектной организации - ЦМКБ
"Алмаз" , следует отметить следующие главные направления
их ра-звития : в области малых и средних судов - создание многоцелевых
СВП для эксплуатации в дельтах рек , на мелководных и засоренных
фарватерах , на замерзающих акваториях Севера и Дальнего Востока
; в области ср-едних и крупных СВП - создание грузовых , грузо-пассажирских
СВП и СВП
специального назначения ( обеспечение работ на шельфе , суда-разгрузчи-ки
, суда-снабженцы и т.д. ) .
Одновременно с амфибийными СВП ЦМКБ "Алмаз" имеет ряд
со-врем-енных разработок СВП скегового типа водоизмещением от
60 до 2500 тонн и
скоростью хода от 40 до 60 узлов . Однако их рассмотрение выходит
за пределы данной статьи .
Как видно из данной краткой характеристики серийной постройки
СВП , Россия обладает современным научно- техническим и производст-ве-нным
потенциалом в этой области . Здесь могут быть созданы суда на
воздушной подушке в широком диапазоне водоизмещений , скоростей
хода и различных назначений , полностью удовлетворяющие самые
взыскательные требования заказчика.
2.
Экранопланы
"Мне приходилось участвовать в испытаниях
или быть пассажиром многих транспортных средств : наземных , воздушных
, водных , но я нико-гда не ощущал такой восторженности как на
экраноплане ".
Эти слова принадлежат известному Генеральному конструктору самолетов
М.П. Симонову и произнесены им сразу же после полета на одном
из действующих экранопланов типа "Орленок" . Они , как
нельзя лучше , отражают общее восприятие этого нового транспортного
средства , о чем
свидетельствуют и многочисленные отзывы участников полетов на
экра-но-планах .
И это не случайно , так как экранопланы соединяют в себе положи-тель-ные
качества самолетов и кораблей , когда большая ( самолетная ) скорос-ть
движения сочетается с удивительным , романтическим воспри-ятием
близости быстроменяющегося морского пейзажа . Неизгладимое впечатле-ние
от экранного полета придает особую привлекательность этому новому
виду транспорта особенно для туристов . В технике же , как правило
, положительное эмоциональное восприятие соответствует ее высокому
техничес-кому уровню и большой экономической целесообразности
.
Экранопланы - это диалектическое развитие кораблей ( судов ) на
динамических принципах поддержания .
Своим рождением они были обязаны двум главным
обстоятельствам . Во-первых , логике развития водных транспортных
средств и в связи с этим настойчивой работе судостроителей ( конструкторов
и ученых ) по повышению скорости движения . И , во-вторых заинтересованности
военных моряков в применении на морских и океан-с-ких просторах
боевых и транспортных средств , обладающих максимально
возможными скоростями движения , высокой мобильностью и скоростью
.
Скорость , пространство и время всегда были главными факторами
,
на войне определявшими успех боевых операций , а в мирных условиях
эффективность решения различных хозяйственных задач , связанных
с широ-ким применением всевозможных транспортных средств . Поэтому
появление новых транспортных средств , отличающихся более высокими
скоростными характеристиками по сравнению со своими предшественниками
, всегда сопровождалось революционным воздействием на соответствующие
сферы деятельности людей .
Так , широкое внедрение судов на подводных крыльях ( СПК ) в 60-х
го-дах коренным образом изменило пассажирские перевозки на водном
тран-спорте , сделав их рентабельными для государства и привлекательными
для пассажиров . В дальнейшем СПК нашли применение и в военном
деле
в частности в качестве малых противолодочных и патрульных катеров
.
Их скорость в 2-3 раза выше по сравнению с обычными водоизме-щаю-щими
судами . Но на этом возможности СПК были практически исчерпаны
из-за физического явления кавитации (холодного кипения от разряжения)
воды на верхней поверхности подводного крыла . Достигнуть скорости
бол-ее 100 - 120 км/ч на СПК оказалось технически трудно выполнимым
и экономически нецелесообразным .
Суда на статической воздушной подушке ( ССВП ) позволили не-сколько
повысить верхний предел скорости по сравнению с СПК , но для них
непреодолимым барьером стало ориентировочно 150 - 180 км/ч из-за
потери
устойчивости движения . При этом всякое повышение скорости сопро-вож-
далось ухудшением пропульсивных качеств таких судов , связанным
с нео-бходимостью повышения относительной мощности энергетических
установок .
Экранопланы , в отличие от ССВП , поддерживаются над поверхностью
при помощи не статической ( искусственно создаваемой специальными
нагнетателями с соответствующими затратами мощности ) , а естествен-ной
динамической воздушной подушки , возникающей от скоростного напора
набегающего потока воздуха . При этом имеет место так называемый
экра-нный эффект , заключающийся в повышении аэродинамического
качества
воздушного крыла при его движении вблизи экранирующей поверхности
,
а также в его самостабилизации по высоте движения относительно
экрана.
Высота эффективного движения экраноплана над поверхностью соизмерима
с геометрическими размерами воздушного крыла , при этом положительное
влияние экранного эффекта усиливается с уменьшением высоты движения
.
Экранный эффект известен давно . Сначала он был замечен в природе
( на рыбах и птицах ) , а затем и в технике ( на судах при больших
скоростях
движения и на самолетах при посадке и полетах на малой высоте
) . Естес-твенно , в результате наблюдений и исследований , после
того как была выявлена физическая сущность явления , специалисты
разных стран стали изыскивать пути его использования.
Работу по практическому применению экранного
эффекта вели па-рал-лельно как судостроители , так и авиастроители
. Первым он был интерес-ен как средство для повышения скорости
движения судов , а вторым - как
средство для повышения экономичности гражданских самолетов и обес-пе-чения
полетов на малых высотах при решении тактических задач военного
назначения .
Гораздо раньше начали изучать экранный эффект судостроители .
Непосредственными прародителями экранопланов были суда с "
воздушной
смазкой " и на статической воздушной подушке ( шведский ученый
Э. Све-
денберг более 250 лет назад впервые предложил идею использования
воздуха для уменьшения сопротивления движению судов ) .
Первый экраноплан был построен в 1935 году финским инженером Т.
Каарио , который разрабатывал идею экранопланов вплоть до 1964
года ,
создав ряд различных аппаратов и их усовершенствованных модифика-ций.
Известно , что к настоящему времени за рубежом на основе экспериме-нтальных
и теоретических исследований построено более пятидесяти экспериментальных
образцов экранопланов , а также построены практическ-ие образцы
, например , патрульный экраноплан А.Липпиша и строятся пассажирские
экранопланы Г.Йорга ( ФРГ ) . Создателями этих экранопланов являются
как отдельные исследователи , так и широко известные нау-чно-исследовательские
центры и фирмы многих стран мира .
Вместе с тем , есть основания заявить , что к настоящему времени
да-льше других в разработке экранопланов продвинулись в нашей
стране .
Одной из первых отечественных работ , посвященных влиянию экрани-рующей
поверхности на аэродинамические свойства крыла , была экспери-ментальная
работа Б.Н. Юрьева ( "Вестник воздушного флота" , N1
, 1923 ) .
В период 1935-39 годов комплекс экспериментальных и теоретиче-ских
работ по исследованию экранного эффекта провели Я.М. Серебрийский
и
Ш.А. Биячуев ( "Труды ЦАГИ" , вып. 267 , 1936 и вып.
437 , 1939 ) .
Первые практические разработки экранопланов в нашей стране были
выполнены известным авиационным инженером и изобретателем П.И.
Гр-
оховским во второй половине 30-х годов .
Большой вклад в популяризацию идеи экранопланов , разработку схе-мных
решений и проведение экспериментальных исследований моделей
в аэродинамических трубах внес известный авиаконструктор Р.Л.
Бартини
который настойчиво и плодотворно работал в этом направлении в
последние годы своей жизни ( 70-е годы ) .
Однако , вне всякого сомнения , главная и определяющая роль в
разработке и реализации экранопланов принадлежит Р.Е. Алексееву
- выдаю-щемуся ученому и конструктору , идеологу и основоположнику
отечественного крылатого судостроения . Вместе с коллективом ЦКБ
по СПК он в значительной мере способствовал ускорению научно -
технического прогресса в области скоростного судостроения , сначала
создав суда на подводных крыльях , а затем и экранопланы . Работа
над экранопланами - самая зна-чительная и яркая страница творческой
биографии Р.Е. Алексеева и ЦКБ
по СПК , которая приоткрывается только теперь .
Немало усилий для развития экранопланов приложили ученые многих
организаций и институтов страны , и в частности ЦНИИ имени академика
А.Н. Крылова , ЦАГИ имени профессора Н.Е. Жуковского и летно -
исследовательского института имени М.М. Громова .
Успехам отечественного экранопланостроения во многом способст-вовало
удачное стечение обстоятельств . Р.Е. Алексеев - талантливый конст-
руктор , изобретатель и архитектор , познавший водную стихию и
законы гидродинамики на занятиях парусным спортом и апробировавший
свои знания гидродинамики в работах по созданию судов на подводных
крыльях , возглавил коллектив ЦКБ по СПК . Одновременно многие
самолето-строительные организации и авиационные институты внесли
в работы по экранопланам достижения авиационных технологий .
В стране имелось необходимое материально-техническое
обеспечение , прежде всего , соответствующие конструкционные материалы
и высоко надежные авиационные двигатели Генерального конструктора
Кузнецова и , наконец , все работы по экранопланам строго планировались
и контролировались государственными органами .
Активная разработка экранопланов в ЦКБ по СПК ведется с начала
60-х годов , то есть с того времени , когда была создана серия
СПК , определены границы их эффективного применения по сокрости
движения и сфор-мированы научно-технические предпосылки для разработки
экранопланов .
На начальном этапе разработки экранопланов было закономерным использование
идей , апробированных в работах по СПК на малопогру-женных подводных
крыльях . Первой была идея самостабилизации крыла
относительно границы раздела двух сред - воздуха и воды . Происходящие
физические процессы при обтекании воздушного крыла в условиях
близости поверхности являются практически зеркальными по отношению
к тем ,
которые имеют место при движении малопогруженного подводного крыла.
Отличие состоит лишь в том , что , во-первых , подводное крыло
движется в значительно более плотной ( примерно в 800 раз ) среде
и за счет этого им-еет значительно меньшую потребную площадь для
создания необходимой
подъемной силы и , во-вторых , при приближении его к границе раздела
сред подъемная сила снижается , а у воздушного крыла наоборот
возрастает . Такая идея полностью себя оправдала и является основной
во всех разработках экранопланов .
Вторая идея - обеспечение продольной устойчивости за счет применения
компоновки из двух крыльев , расположенных по схеме "тандем"
- двух
точечная схема .
На первых порах обе идеи казались безупречными и по ним были проведены
широкие исследования на малых моделях и созданы первые экспериментальные
экранопланы , управляемые человеком , а также вы-полнены пректные
разработки натурного экраноплана взлетной массой до 500 тонн .
Однако более глубокие исследования показали , что схема "тандем"
работоспособна только в узком диапазоне высот , то есть в непосредственной
близости от поверхности и не обеспечивает необходимой устойчивости
и безопасности при удалении от нее ( эксперименты на одном из
таких экранопланов закончились аварией , а проектные разработки
такого натурного экраноплана остановлены ) .
Дальнейший поиск компоновочного решения экраноплана привел к
использованию классической самолетной схемы ( одно несущее крыло
- од-ноточечная схема и хвостовое оперение ) с необходимой модернизацией
ее
для обеспечения устойчивости и управляемости при движении вблизи
экранирующей поверхности .
Существо такой модернизации свелось в основном к двум аспектам
:
- первый - выбор параметров основного несущего крыла и оптимизация
его положения относительно других элементов компоновки ;
- второй - применение развитого ( увеличенного по размерам ) горизонтального
оперения и расположение его по высоте и длине относительно
основного крыла на таком расстоянии , чтобы оно было наименее
чувствительно к изменениям скосов воздушного потока , индуцируемых
крылом в
зависимости от высоты движения и угла тангажа .
Указанные аспекты составили основу концепции , определившей око-нчательный
выбор принципиальной компоновки экранопланов , принятых к реализации
в начале 70-х годов . По такой компоновке было создано
десять экспериментальных экранопланов с постепенным увеличением
их размеров и массы .
Самый большой экраноплан из этого ряда - экраноплан КМ был уникальным
инженерным сооружением , дерзновенным творением Алексеева
Созданный в 60-х годах , он имел длину более 100 метров , размах
крыла около 40 м , а в рекордном полете его масса достигала 540
тонн , что было в то время неофициальным мировым рекордом для
летательных аппаратов.
Он был побит лишь недавно самолетом Ан-225 "Мрия" .
Экраноплан КМ прошел всесторонние испытания на протяжении поч
ти 15 лет и замкнул цикл работ , связанных с апробированием идеи
экранопланов в целом , а также отработкой научных основ их проектирования
, строительства и испытаний .
Результаты этих работ позволили создать теорию и методологию проектирования
и строительства практических образцов экранопланов . Одним из
них стал транспортный экраноплан "Орленок" со взлетной
массой
до 140 тонн , способный перевозить груз 20 тонн со скоростью 400
км/ч на дальность до 1500 км . Такой экраноплан может взлетать
и садиться на воду при волнении моря до 2 м . Он обладает амфибийностью
, то есть способностью самостоятельно выходить на относительно
ровный берег с естественным покрытием , а также на специальную
мелкосидящую понтон-площадку или по гидроспуску на подготовленную
береговую площадку , что необходимо для базирования экраноплана
.
Экраноплан "Орленок" представляет собой свободнонесущий
моноплан , включающий в себя фюзеляж обтекаемой формы с гидродинамическими
и амфибийными элементами в нижней части и развитое ( что отмечно
выше ) хвостовое оперение .
Фюзеляж экраноплана имеет простую балочно-стрингерную конст-рукцию
. В нем размещаются кабина экипажа , помещение для отдыха экипажа
, отсеки радиоэлектронного и радиосвязного оборудования , грузовой
отсек , а также отдельный отсек вспомогательной силовой установкии
бортовых агрегатов , обеспечивающих запуск двигателей главной
силовой установки , работу гидравлической и электрической систем
экраноплана .
Грузовой отсек занимает основную часть фюзеляжа , имеет силовой
пол , оборудованный швартовочными устройствами со специальными
гне-здами , которые позволяют выполнять несколько вариантов раскрепления
грузов и колесной техники , а также блоков сидений для перевозки
людей .
Для погрузки-выгрузки крупногабаритных грузов и колесной техники
в носовой части экраноплана предусмотрен специальный грузовой
разъем
представляющий собой уникальное устройство , не имеющее аналогов
в отечественной и зарубежной практике .
Главная силовая установка состоит из одного маршевого турбовинтового
двигателя типа НК-12 и двух стартовых турбовентиляторных двигателей
типа НК-8 конструкции Генерального конструктора Кузнецова , доработанных
применительно к морским условиям эксплуатации .
Турбовинтовой двигатель типа НК-12 обеспечивает экономичный кре-
йсерский полет и размещается на вертикальном оперении экраноплана
в
районе установки стабилизатора . Такое относительно высокое располо-жение
двигателя обусловлено необходимостью удаления его от брызг морской
воды при старте , посадке и пробеге экраноплана , а также сни-жения
возможного засоления двигателя в полете от аэрозолей морской атмосферы
, насыщенность которой , как известно , зависит от высоты над
поверхностью моря .
Стартовые двигатели работают только при взлете экраноплана и оборудуются
поворотными газовыхлопными насадками , предназначенными
для изменения направления струй двигателей при разбеге - под крыло
для создания воздушной подушки ( режим поддува ) и при переходе
в крейсерский режим - на горизонтальную тягу , обеспечивающую
разгон экраноплана до крейсерской скорости движения . Необходимость
указанных режимов работы стартовых двигателей с изменением направления
газовых струй обусловили размещение их в носовой части фюзеляжа
с определенным углом расположения относительно продольной оси
экраноплана .
Воздухозаборники стартовых двигателей также , как и сами двигатели
,
вписаны в общий контур носовой части экраноплана с целью снижения
аэродинамического сопротивления на крейсерском режиме движения
.
Поддув газовых струй под крыло на разбеге обеспечивает снижение
гидродинамического сопротивления и внешних гидродинамических наг-
рузок , что особенно важно при взлете экраноплана в условиях взволно-ван-ного
моря . Для этих же целей поддув применяется и при посадке на режи-ме
пробега . Кроме того , поддув при помощи специальных уст-ройств
, пре-дусмотренных в нижней части фюзеляжа , обеспечивает ам-фибийные
свой-ства экраноплана .
Основные системы управления , гидравлики , электроснабжения ,
жизнеобеспечения и другие выполнены на экраноплане в основном
по типу авиационных .
Предусматривается соответствующее дублирование и резервирова-ние
систем и оборудования , что обеспечивает необходимую безопасность
эксплуатации .
При создании экранопланов "Орленок" особое внимание
было уделено
работе конструкций и оборудования в морских условиях . Отработана
техно-логия изготовления деталей и тонкостенных сварных конструкций
из коррозионно-стойких алюминиевых сплавов , создано специальное
( или дора-ботано серийное ) оборудование , созданы системы и
устройства , обеспечивающие необходимые характеристики надежности
, соответствующие сроки
службы и ресурса в относительно сложных морских условиях эксплуатации
экранопланов .
Вместе с тем следует отметить , что по живучести и безопасности
движения экранопланы имеют существенные преимущества по сравнению
с самолетами , обусловленные тем , что в аварийных ситуациях ,
в том числе
при отказах материальной части , у экраноплана всегда остается
возможность сесть на водную поверхность , которую можно рассматривать
в этих
случаях как постоянно присутствующий аэродром .
Это подверждено практикой , в частности , при испытаниях в слож-ных
метеорологических условиях экспериментального экраноплана КМ (
ко-рабль-макет ) имела место вынужденная аварийная посадка во
внештат-ной ситуации , в результате которой были получены критические
повреждения конструкции и он вышел из строя . Однако обошлось
все же без человеческих жертв . Вынужденные посадки из-за отказов
материальной части выполнялись также на экранопланах "Орленок"
, при этом в условиях волнения моря , не превышавших спецификационные
, такие посадки происходили без повреждений конструкций .
Более того , на испытаниях одного из экранопланов "Орленок"
была
разрушена и потеряна хвостовая часть вместе с маршевым двигателем
,
однако экраноплан своим ходом на стартовых двигателях вернулся
на базу .
Отмеченные выше преимущества экранопланов "Орленок"
: высокие
технико-экономические характеристики , относительно высокая надеж-ность
и безопасность эксплуатации , специфические качества , обусловливающие
их привлекательность , позволяют говорить о целесообразности
создания на их базе морских экранопланов различного назначения
. Это
могут быть пассажирские и грузопассажирские экранопланы для скорост-
ной перевозки в различных вариантах компоновки пассажирских салонов
150-300 пассажиров и перевозки грузов скорой доставки общей массой
до 20
тонн по внутренним и окраинным морям с удалением от порта приписки
до 2000 км .
Вести геолого-геофизические работы на мелководном шельфе арктических
морей и обеспечивать их транспортом сумеет арктический геолого-
разведочный экраноплан .
Поисково-спасательный экраноплан предназначается для поисково-
спасательного обеспечения сил морского флота , доставки аварийно-спа-сательных
партий в места аварий и стихийных бедствий в районах морс-ких
буровых установок , плавучих платформ и населенных пунктов на
побе-режье , шельфе и островных зонах , а также оказания помощи
и эвакуации пострадавших и населения из этих мест .
Специальный экраноплан для авиационно-морского поисково-спаса-тельного
комплекса с самолетом Ан-224 "Мрия" способен спасать
людей с
затонувших или аварийных судов за счет сочетания высокоскоростного
и с
большой дальностью средства поискаи доставки самолета "Мрия"
и спу-ка-емого для посадки на воду спасательного экраноплана "Орленок"
.
К настоящему времени на базе построенных образцов существуют прое-
кты экранопланов различного назначения и значительно большей по
сра-внению с экранопланом "Орленок" взлетной массы ,
которые могут найти
применение в открытом море и в отдельных океанских зонах для решения
транспортных задач , а также обеспечения рыбопромыслового флота
и т. д.
В отдельных модификациях морских экранопланов предусматривается
возможность маневрирования по высоте движения , вплоть до чисто
са-молетных режимов , что часто бывает необходимо для обеспечения
безопа-сности в случаях неожиданных препятствий на курсе движения
, а также
сокращения пути за счет перелета над естественными или искуственными
преградами , разделяющими отдельные районы морских акваторий .
Экра-нопланы таких модификаций называются экранолетами .
Наряду с этим созданы экранопланы упрощенных модификаций для применения
на реках , водохранилищах и внутренних водоемах , а также
на относительно ровных участках суши , например , на поймах рек
или в тундре , причем эксплуатация таких экранопланов возможна
не только летом ,но и зимой на ледово-заснеженных поверхностях
.
Речные экранопланы упрощенных модификаций в наибольшей мере
удовлетворяют условиям их применения , имеют значительно меньший
по сравнению с морскими экранопланами диапазон скоростей ( 120-200
км/ч
вместо 320-500 км/ч ) и высот движения ( движение в основном осуществля-ется
только в плоскости горизонта с минимальным диапазоном перемещения
по высоте ) и правомерно имеют параллельное название - суда на
динамической воздушной подушке .
В отличие от нормальных экранопланов и экранолетов для управления
судном на динамической воздушной подушке ( СПДВ ) не требуется
летной подготовки . Такие суда смогут эксплуатировать суда СПК
, про-ше-дшие специальную переподготовку . У СПДВ отсутствует
руль высоты , ос-новными органами управления так же , как и у
СПК являются ручки упра-вления двигателями для управления скоростью
движения и штурвал
( или педали ) для управления курсом .
К настоящему времени концепция судна на динамической воздушной
подушке апробирована на первом практическом образце девятиместного
катера "Волга-2" , являющемся прототипом более крупных
СВП .
Таким образом , можно констатировать , что к настоящему времени
по
отечественным разработкам экранопланов имеется научный и техничес-кий
задел , построены и испытаны отдельные образцы экранопланов различных
модификаций и назначений , а также накоплен опыт эксплуатации
, достаточный для принятия решения о серийном строительстве граж-данских
экранопланов .
Исследования , проведенные специализированными институтами ,
показывают , что ожидаемая высокая производительность экранопланов
,
обусловливающая их рентабельность , в полной мере отвечает современ-ным
требованиям потенциальных заказчиков и тенденциям развития транспортных
систем , поэтому коммерческие экранопланы могут быть ре-
альностью уже в ближайшей перспективе .
Литература
1) "Военный парад" , N5 , 1997
2) "На стыке двух стихий" , Москва , "Авико пресс"
, 1993
|