Почему не строят экранопланов гигантов.
1.Введение
2.Что такое экраноплан.
3. Немного истории
4. Так почему же
5. Будут ли они построены
6. Вывод.
7. Источники
1.Введение
Экраноплан - один из перспективных видов транспорта, обладающий уникальными характеристиками. Интерес к нему существует уже несколько десятилетий. Однако, несмотря на ряд выдающихся достижений в области создания больших экранопланов, пока ни один большой экраноплан не дошёл до практического применения. Почему же всё-таки не произошло бума экранопланов, как это произошло с судами на подводных крыльях и судами на воздушной подушке? На этот вопрос я и попытаюсь ответить.
В своей работе я рассматриваю, прежде всего, перспективы создания больших экранопланов. То есть экранопланов массой больше 100 тонн. Объясняется это тем что малые экранопланы уже активно создаются и используются частными фирмами.
3. Что такое экраноплан
Для того что бы ответить на этот вопрос необходимо выяснить, что же такое экраноплан. Экранопланом называют такую разновидность самолёта, которая летает на предельно малых высотах от 1 до 25 метров, используя для этого экранный эффект.
Экранный эффект образуется при полёте самолёта на малой высоте вблизи экранирующей поверхности, коей может быть снег, лед, пустыня, а большинстве случаев вода. Суть экранного эффекта заключается в том, что поток воздуха, отбрасываемый крылом вниз, отражается от экранируемой поверхности и вновь ударяется о крыло, тем самым увеличивая подъёмную силу.
Это позволяет значительно снизить затраты топлива, необходимого для крейсерского полёта. И из этого вытекают главные преимущества экранопланов. Их большая дальность, большая, по меркам кораблей, скорость, низкая высота полёта, скрывающая их от радаров, вездеходность, обусловленная тем, что ударяться воздух может о что угодно. Платой за это становится во первых низкая манёвреенность, обусловленная близостью поверхности, а экраноплану для поворота тоже нужно создавать крен. И большая неустойчивость, которая заставляет либо делать очень широкое треугольное крыло, (так называемая схема Липпиша), либо, устанавливать маленькие крылышки в носу и в хвосте (схема Алексеева), либо делать два больших крыла (Схема Йорга).
Позднее был создан гибрид экраноплана и самолёта, называемый экранолётом. Он, в отличии, от экраноплана может подобно самолёту подниматься на большую высоту и летать вне действия экрана.
Из-за малой высоты полёта и особенностей создания подъёмной силы международная морская организацией и международная организация гражданской авиации разработали специальную классификацию.
Тип А. Непосредственно экраноплан. Это, прежде всего судно, которое сертифицировано для эксплуатации только внутри зоны действия «экранного эффекта». Следовательно, оно подчиняется корабельным требованиям.
Тип В. Судно, которое кратковременно и на ограниченную величину увеличивать высоту полёта за пределы действия «экранного эффекта», но на расстояние от поверхности, не превышающее 150 м (для перелёта через другое судно, препятствие или иных целей). Также подчиняется корабельным требованиям. Максимальная высота такого «перелёта» должна быть меньше, чем минимальная безопасная высота полёта воздушного судна по самолётным требованиям (над морем - 150 м).
Тип С. Этот тип называют экранолётом. Судно, сертифицированное для эксплуатации вне зоны действия «экранного эффекта» при высоте, превосходящей 150 м. Подчиняется корабельным требованиям во всех режимах эксплуатации, кроме «самолётного». В «самолётном» режиме безопасность обеспечивается только самолётными требованиями, с учетом особенностей экранопланов.
4. Немного истории.
Впервые с экранным эффектом столкнулись в двадцатые годы прошлого века. Экранный эффект возникал при посадке самолётов-низкопланов. Самолёт, заходя на посадку, неожиданно переставал снижаться и зависал на одной высоте. Это часто приводило к авариям. Тогда аэродинамика только зарождалась, и авиаторы не могли понять, почему самолёт так себя ведёт. В 30-х годах с появлением аэродинамических труб и стройной теории полёта удалось объяснить появление экранного эффекта. И его попытались использовать. Первым был инженер из далёкой от авиастроения Финляндии Тойво Каарио. Он построил и испытал первый, буксируемый с помощью аэросаней экраноплан. Испытания оказались удачными и он установил на свой аппарат двигатель. Так появился полноценный экраноплан.
В Советском Союзе также велись разработки экранопланов. В частности инженером Гроховским был разработан проект экраноплана амфибии с двумя двигателями, но развития эта идея не получила.
Весьма амбициозные проекты экранопланов существовали в Англии и США, но при их реализации конструкторы столкнулись с массой трудных вопросов. Главными вопросами были: выбор оптимальной аэродинамической компоновки, создание прочных и лёгких антикоррозийных материалов, создание достаточно надёжного и устойчивого к морской воде двигателя. Большинство проектов до реализации не доходило, а те, что доходили, не хотели летать. Военные не нашли идею привлекательной, а фирмы не хотели тратить деньги на рискованные проекты. Так идея экраноплана постепенно заглохла бы, если бы не Александр Липпиш, создатель знаменитой "Кометы" Ме-163. Он смог решить проблему продольной устойчивости, создав используемую до сих пор аэродинамическую схему, получившую название «летающая рыба». В 70-х годах он разработал несколько проектов экранопланов для береговой охраны ФРГ, а его ученик Ханно Фишер даже смог наладить серийный выпуск экранопланов в Австралии.
Впервые по-настоящему гигантские экранопланы начали создавать в СССР в послевоенные годы. Тогда инженер Ростислав Алексеев, получивший Сталинскую премию за создание судов на подводных крыльях, сумел добиться государственного финансирования программы разработки экранопланов. И результат не заставил себя ждать. В 1966 году создаётся знаменитый корабль-макет (КМ), на западе известный как «каспийский монстр».
На тот момент он был самым большим летательным аппаратом в мире с массой 544 тонны.
В 1972 году создаётся "Орлёнок" - первый серийный десантный экраноплан-экранолёт.
Тем временем в ТАНТК им. Бериева, под руководством другого талантливого конструктора Роберта Бартини, создаётся ВВА-14, вертикально взлетающая амфибия.
В 1985 году создаётся экраноплан «Лунь», оснащённый противокорабельными ракетами «Москит».
Но беда приходит, откуда не ждали.
В 1980 году умирает Ростислав Алексеев, на котором держалась
вся программа создания экранопланов.
А в 1984 году умирает министр обороны Устинов, поддерживающий строительство
экранопланов. Новый министр отказывается от экранопланов в пользу подводных
лодок. Затем перестройка и развал СССР, после чего об экранопланах забыли прочно
и надолго. В 2011 году министерство обороны отказалось от дальнейшей
эксплуатации экранопланов. А уже построенный «Лунь» будет в ближайшее время
утилизирован.
Вместе со смертью Ростислава Алексеева умерли и экранопланы гиганты. После его смерти экранопланы гиганты, за исключением «Луня», больше не создавались.
Тем не менее, на этом история экранопланов не закончилась. И от разработок больших перешли к малым. Во второй половине 80-х годов разрабатывается первый гражданский экраноплан «Волга-2», после чего в конце ХХ – начале ХХI века появляется ряд экранопланов и экранолетов таких как «Акваглайд», «Иволга» и другие.
Эти экранопланы разрабатывались, в том числе, и для нужд ФСБ и должны были использоваться для борьбы с браконьерами.
Тем временем, пальма первенства в постройке экранопланов перешла от СССР к КНР. Ещё в 60-е годы, с использованием опыта советских инженеров, было создано несколько проектов экранопланов. А в девяностые годы программа получила большую государственную поддержку и стали появляться целые серии экранопланов, такие как XTW и DY. К сожалению из-за китайской секретности, информации о них крайне мало.
В 2003 году к идее создания экраноплана вернулись в США.
Фирма Boeing разрабатывала экраноплан "Пеликан" для армии США. Он должен был везти груз массой 680 тонн на расстояние в 18500 км и предназначался для скорой переброски войск. Но пока вестей о нём давно не было.
В 2011 году Японскими инженерами был разработан поезд экраноплан.
В отличие от всех других разработок в сфере высокоскоростного наземного транспорта, он использует для движения гладкую поверхность, создать которую гораздо, нежели проложить современную железную дорогу, кроме того, он использует питание от контактной сети, что позволяет значительно повысить его характеристики за счёт снижения массы топлива.
Тем временем в ТАНТК им. Бериева уже много лет ведутся разработки по настоящему гигантских экранопланов-экранолётов, Бе-1000, Бе-2500 и Бе-5000. Но реализации этих проектов ожидать не приходится.
|
7. Так почему же.
На самом деле ответ на этот вопрос лежит на поверхности. Они не так хороши как кажется.
Главным недостатком экранопланов, на мой взгляд является скорость. Скорость в 2-3 раза уступающая современным самолётам. Хотя максимальная скорость экраноплана может достигать 600 км/ч, крейсерская скорость их не превышает 450 км/ч. Современные самолёты способны летать со скоростью более 1000 км/ч, и это остаётся их последнем преимуществом перед поездами, скорость которых уже давно перевалила за 500 км/ч. Если самолёт преодолевает расстояние из Лондона в Нью-Йорк за 6 часов, то экраноплану на это понадобится 14 часов. Именно большое время, необходимое на пересечение океана стало когда-то причиной упадка трансатлантических морских перевозок. Так же транспортные возможности экраноплана сильно ограничивает то что большинство крупных пассажирских аэропортов находится глубоко внутри континента.
В свою очередь для перевозки грузов экраноплан тоже не эффективен. Многие считают что экраноплан выгодно использовать для перевозок высокотарифных грузов, то есть грузов которые нужно возить быстро. Но на самом деле преимущества самолётов более очевидны. Главным препятствием здесь является то что курс экраноплана приходится прокладывать по морю. Возьмём самый вероятный маршрут из Шанхая, морских ворот Азии, в Роттердам, морские ворота Европы. Кратчайшее расстояние между ними 6000 км
Самолёт, летя над сушей, преодолеет это расстояние за 6 часов. Экраноплан в свою очередь вынужден будет идти морем. Кратчайшее расстояние по морю на этом направлении составит 13000 км, но в таком случае экраноплану придётся лететь через северный полюс. И при этом лететь у самой земли, огибая тросы высота которых может достигать десятков метров, и обходя грозовые фронты. а учитывая непогоду, которая и обычные самолёты губит, сможет летать северным путём далеко не каждый день. Таким образом в большинстве случаев лететь придётся южным путём, в обход Азии. А расстояние это будет составлять по самым скромным подсчётам 23000 км. Экраноплан преодолеет это расстояние за 51 час. А учитывая, прохождение Суэцкого канала то все 60 часов. Таким нехитрым образом вся экономичность экраноплана нивелируется тем, что он не может летать, над покрытой горами и лесами сушей.
Причиной же отказа военных от создания экранопланов является то что у военных теоретиков не было и нет до сих пор внятной доктрины наступательного применения экранопланов. Это связано с тем что они, в силу своих особенностей, не могут взаимодействовать ни с самолётами ни с кораблями. Это вынуждает формировать целые соединения из экранопланов, в которых одни экранопланы обеспечивают ПВО, другие артподдержку, третьи противолодочную оборону. Это в свою очередь заставляет строить больше экранопланов, что не каждый военный бюджет потянет.
8. Будут ли они построены
Даже, несмотря на всё я считаю, что есть шанс на то что экраноплан гигант будет построен. Я считаю что есть только одна возможность создать достаточно рентабельный пассажирский экраноплан, это создать экранолёт, который вылетая из обычных аэропортов сможет снижаясь над водой и продолжая движение на экране. Создание такого аппарата потребует прежде всего большой заинтересованности авиаперевозчиков, что в современных кризисных условиях маловероятно.
Так же есть вероятность что военные найдут новое, не известное нам применение экраноплана и создадут большой и мощный экраноплан.
9. Вывод
Преимущества экраноплана в экономичности нивелируются их низкой, по сравнению с самолётами скоростью и невозможностью летать над сушей. Поэтому в ближайшее время не стоит ожидать появления экраноланов гигантов.
В свою очередь малые экранопланы, в связи с освоением
9. Источники
Петров Г. Ф./ Гидросамолеты и экранопланы России: 1910-1999/ 2000 год.
"Моделист конструктор" №9/ 1983
Маскалик, А. И. Экранопланы/ Транспортные суда XXI века 2005 года.
И КМ, и последующие «Орленок» и «Лунь» были выполнены уже по отработанной фирменной алексеевской аэрогидродинамической схеме: перед крылом располагались открытые (у КМ) или закрытые корпусом (у «Орленка») двигатели, обеспечивавшие поддув воздуха под крыло во время взлета
Советские конструкторы назвали свое детище «Корабльмакет» (КМ). В 1967 году американские военные, рассмотрев на снимках спутника-шпиона непонятно огромный летательный аппарат, прозвали его «Каспийским монстром». Иногда это имя употребляется на Западе для обозначения всех советских боевых экранопланов, а тогда, в 60-х, в Советском Союзе даже само заветное слово «экраноплан» было секретным. В англоязычном мире амфибии, основанные на экранном принципе движения, называли (да и теперь называют) WIG от Wing-In-Ground effect (от английских «крыло» и «земля»).
Рожденный ползать стремглав
Что же увидели на снимках американские специалисты? Самолет-гигант имел в длину около 100 м при удивительно малом для такой махины размахе крыльев — около 40 м. Движимый десятью турбореактивными двигателями с тягой по 13 т каждый, он мог скрытно «ползти» на высоте нескольких метров над водой и над сушей, перемещаясь со скоростью до 500 км/ч, в недоступной для систем ПВО противника зоне.
Дальность полета составляла до полутора тысяч километров. И при этом масса судна с полезным грузом достигала 500 т. Оно могло взять на борт, к примеру, батальон десантников с бронетехникой.
Как свидетельствуют очевидцы, летом 1967 года в «Зеленой комнате» Военного разведывательного управления в Вашингтоне эксперты Пентагона и НАСА изучали спутниковые снимки, и большинство пришло к выводу, что это блеф русских. Только трое инженеров НАСА решились утверждать, что в России появился новый вид вооружений.
В информированном английском военном журнале Jane’s Intelligence Revue появились восторженные отзывы: «Полагают, что крылья этого экспериментального аппарата создают подъемную силу, которой хватает на подъем до высоты крейсирования, приблизительно равной 30 футам (9 м). По‑видимому, аппарат сможет работать в арктических условиях». Над Америкой нависла реальная угроза.
И впрямь КМ, использовавший известный к тому времени в течение десятилетий экранный эффект, был созданием уникальным. Его отец, конструктор Ростислав Алексеев выжал из «экрана» многое, и при движении на высоте от двух до десяти метров машина потребляла в пять раз меньше топлива, чем транспортный самолет.
Во время первого полета КМ, построенного на нижегородском (тогда горьковском) заводе «Красное Сормово» и Авиастроительном заводе им. Серго Орджоникидзе, главный конструктор Алексеев был за штурвалом.
Испытания на Каспии продолжались 15 лет. А в 1980-м самый крупный в мире экраноплан погиб в аварии.
Исключение из правила
Принцип полета экраноплана не похож ни на законы работы самолетного крыла на большой высоте, ни на основы движения судна на воздушной подушке.
Прежде всего экраноплан опровергает правило авиации «чем выше, тем экономичнее». Ведь на дальние расстояния летают именно высокопотолочные реактивные самолеты: полет в разреженном воздухе на большой высоте требует значительно меньше топлива. Но если лететь очень низко, ниже 15 м, как и летают экранопланы, — воздушная подушка, возникающая между крылом и поверхностью земли или воды, как бы дополнительно поддерживает машину и топлива расходуется значительно меньше.
У этого феномена есть две составляющие. Самолет взлетает, потому что форма крыла и его профиль при обтекании потоком воздуха создают под крылом большее давление, чем над ним. При этом возникает и негативное воздействие: на конце крыла возникает завихрение — воздух с более высоким давлением из под крыла обтекает его и понижает подъемную силу. Но если самолет летит очень низко над землей, для завихрения остается слишком мало места, и его воздействие ослабляется. Кроме того, у воздуха, находящегося под крылом под более высоким давлением, нет выхода вниз, как было бы на большей высоте. Формируется «подушка», и машину словно поддерживает невидимая рука.
Экранный эффект мешал авиаторам, ведь «подушка» усложняла пилотирование низко над землей и посадку. Так что не удивительно, что заинтересовались им кораблестроители, применившие поначалу для повышения скорости судов подводные крылья (с разработки этих машин начинал конструктор Алексеев). Суда на подводных крыльях были вдвое втрое быстрее обычных, но разработчикам, столкнувшимся с явлением кавитации (холодного кипения от разряжения) воды на верхней поверхности подводного крыла, пришлось на этом остановиться.
Корабли на воздушной подушке, создаваемой при помощи «закачивания» воздуха в жестко ограниченное пространство под днищем, достигли скорости 150−180 км/ч, но дальше теряли устойчивость движения.
Погоня за скоростью
Считается, что первый экраноплан построил в 1935 году финский конструктор Каарио, поставивший крыло на моторные сани. Советские же источники утверждают, что первая экспериментальная работа, посвященная влиянию экранирующей поверхности на аэродинамические свойства воздушного крыла, была выполнена ученым-вертолетчиком Борисом Юрьевым в 1923 году, а уже в 1938-м появился первый советский проект двухмоторного экраноплана, автором которого был специалист по воздушно-десантной технике Павел Гроховский. Немало попыток было сделано после Второй мировой войны в США, Японии, Китае.
Отец дельтавидного крыла и проекта Messerschmitt-334, немецкий конструктор Александр Липпиш, работая после войны в США, создал целую серию WIG-самолетов, один из которых Х-114 (пятиместный патрульно-транспортный экранопланамфибия, созданный в 1976 году) был принят на вооружение военно-морскими силами. Были и другие попытки на Западе разработать боевые экранопланы, но появление советского КМ стало для НАТО большим и очень неприятным сюрпризом. «Монстр» оказался в десятки раз больше американских аналогов.
К тому времени Ростислав Алексеев был известен как конструктор судов на подводных крыльях — торпедных катеров времен Великой Отечественной, «Ракет», «Комет», «Метеоров». Говорят, что он даже совершил на своей «Комете» кругосветное путешествие через Тихий, Индийский и Атлантический океаны. А его КБ называлось «Центральное конструкторское бюро по судам на подводных крыльях».
Не удивительно, что, начав погоню за скоростью, в 1961 году первый свой экраноплан СМ-1 Алексеев выполнил по собственной схеме судна на двух малопогруженных подводных крыльях, называемой «двухточкой» или «тандемом»: два крыла располагались одно за другим с небольшим разрывом, а на «хвосте» не было привычного для следующих моделей горизонтального «оперения».
«Орленок» с судьбой Икара
На испытания СМ-1 приехал тогдашний куратор «оборонки» Дмитрий Устинов и был так поражен машиной, что Алексеев получил карт-бланш и почти неограниченную финансовую поддержку. Его КБ выдавало один проект за другим, и уже через пять лет на воду спустили экраноплан КМ, вслед за ним построили 120-тонный десантный корабль «Орленок», который мог садиться и взлетать в пятибалльный шторм. Откидывавшийся вбок «нос» корабля позволял с ходу высаживать на берег два танка и батальон морских пехотинцев.
Ростислав Алексеев был полон идей. Он обдумывал возможность запуска со «спины» экраноплана космических кораблей многоразового использования и экранопланов для исследования соседних планет… Однако череда аварий, а затем смена политического руководства страны поставили крест на разрабатывавшемся им направлении.
При испытаниях разбился СМ-5, затем случилась авария «Орленка», а в 1980 году, словно не выдержав смерти своего создателя, разбился первый «Каспийский монстр».
Соратникам создателя советских экранопланов удалось разработать и даже изготовить в 1985 году боевой экраноплан «Лунь», оснащенный шестью противокорабельными самонаводящимися ракетами «Москит» (по классификации НАТО — SS-N-22 Sunburn), летящими со скоростью 2800 км/ч и способными поразить цель на расстоянии до 250 км. Однако в серию он так и не пошел, а из запланированных 120 «Орлят» изготовлено было только пять, и производство было прекращено.
Новая жизнь «Монстра»
И все же проект «Лунь» не заглох. Еще в 1992 году Минобороны решило создать на базе ракетоносца конверсионный вариант — экраноплан для поиска и спасения жертв морских аварий. И название ему дали «Спасатель». После консервации проекта в середине 90-х из-за отсутствия средств, работы были продолжены.
Предполагается, что спасательный экраноплан сможет работать при сильном ветре и садиться при пятиметровой волне, а устройство его таково, что он будет прикрывать своим корпусом пострадавших и принимать их с воды через хвостовую часть, за которой образуется затишье. В самом экраноплане, способном взлететь с 500 пассажирами, разместится госпиталь с операционной, реанимацией и ожоговым центром.
Тем временем в секретном конструкторском подразделении компании Boeing — Phantom Works — разрабатывается огромный экранолет, получивший название «Пеликан». Предназначен он для решения главной проблемы американской армии — проблемы мобильности. Для перемещений больших воинских контингентов для заморских операций корабли слишком медленны, а даже самые большие транспортные самолеты слишком малы. Ведь в составе одной дивизии может быть более 300 семидесятитонных танков «Абрамс», но даже огромный транспортник «C-5 Гэлакси» (C-5 Galaxy; их в американском военно-воздушном флоте 126) может взять на борт не более двух таких танков. Предполагается, что «Пеликан» будет весить столько же (взлетная масса — 3000 т), сколько семь полностью загруженных «Боинг-747», и при этом, скользя над водой, будет способен летать на расстояние 16 тыс. км. При этом планируется, что уродливая с виду машина будет летать не только на экране, но и на обычных для самолетов высотах, а садиться сможет и на аэродромы (в проекте она снабжена 76 колесами). Если американские военные одобрят проект, Boeing приступит к его реализации уже в нынешнем или будущем году.
Однако и российская глава истории экранопланов не выглядит завершенной. После прошлогоднего визита на Каспий президента Путина, поставившего перед военными моряками задачу «не просто продемонстрировать военное присутствие в регионе, а показать подавляющий потенциал российского ВМФ на Каспии по сравнению с военно-морскими силами других стран», ожидается возрождение «Луня» как боевого экраноплана.
2. ЛТХ:
Модификация Лунь
Размах крыла, м 44.00
Длина, м 73.80
Высота, м 19.20
Площадь крыла,м2 550.00
Масса, кг
пустого самолета 243000
максимальная взлетная 380000
Тип двигателя 8 ТРД НК-87
Тяга, кгс 8 х 13000
Максимальная скорость, км/ч 500
Практическая дальность, км 2000
Высота полета на экране, м 1-5
Мореходность, баллов 5-6
Экипаж, чел 10
Вооружение: 6 ПУ ПКР ЗМ-80 Москит
Погода была отвратительная, поэтому фотографии блеклые, но уж что есть - то есть.
Фотографий опять будет много, и много однотипных.
Лунь располагается на доке, специально сконструированном для него, грузоподъемностью 500 тонн.
3. В отличии от «Орленка», «Лунь» не имеет шасси, только гидролыжу, поэтому самостоятельно забираться на берег не может. Поэтому ему и нужен сухой плавучий док.
4. Этот док буксирами выводится в залив, потом погружается на несколько метров (возможно погружение до 10 метров) и далее подвсплывший экраноплан идет своим ходом.
5. Общее впечатление от экраноплана: самолет, сделанный на судостроительном заводе по тем технологиям, которые они имели. Тем и уникальнее его способности.
6. Под этим обтекателем находится морская РЛС.
7. Лунь оснащен восемью двигателями кб Кузнецова. Такие же ставили на ИЛ-62, если я не ошибаюсь, правда здесь их морской вариант, плюс поворотные сопла. Тип двигателя 8 ТРД НК-87. Тяга, кгс 8 х 13000.
8. Для меня осталось загадкой: почему только один двигатель закрыт такой решеткой?
9. Вид на сопла.
10.
11. 
12. 
13. Вид со стороны крыла.
14. С земли.
15. Если Лунь будут восстанавливать, то планируется заменить двигателя на те, которые стоят на недостроенном «Спасателе».
16. Корпус экраноплана функционально разделен по длине на четыре части (района): носовую, среднюю, кормовую и район киля и стабилизатора. В носовой части (помещения с оборудованием и конструкциями, обеспечивающими движение ПСЭ), находятся ходовая рубка для экипажа, пилон, иа котором размещены главные двигатели, и помещения в районе пилона со вспомогательными двигателями и системами силовой установки; в средней (помещения от носовой части до середины корпуса) - оборудование, для проведения испытаний и боевое, а также камбуз, туалет, каюта для экипажа, в «кормовой (от середины корпуса в корму) - пока тоже заполнено испытательным оборудованием; в районе киля - электроэнергетичсская установка для обеспечения экраноплана электроэнергией на стоянке, комплекс радиоэлектронной аппаратуры для обеспечения навигации, связи. В перекрестии киля и стабилизатора на высоте 12 м от ватерлинии расположено помещение стрелка. Экипаж экраноплана состоял из 7 офицеров и 4 контрактников (мичманов). Автономность его 5 суток.
17. Это вид снизу на пилон с двигателями.
18. По сути, экранный эффект - это та же воздушная подушка, только образуемая путём нагнетания воздуха не специальными устройствами, а набегающим потоком. То есть «крыло» таких аппаратов создаёт подъёмную силу не только за счёт разреженного давления над верхней плоскостью (как у «нормальных» самолётов), а дополнительно за счёт повышенного давления под нижней плоскостью, создать которое возможно только на очень небольших высотах (от нескольких сантиметров до нескольких метров). Эта высота соизмерима с длиной средней аэродинамической хорды (САХ) крыла. Поэтому крыло у экраноплана стараются выполнить с небольшим удлинением.
Эффект экрана связан с тем, что возмущения (рост давления) от крыла достигают земли (воды), отражаются и успевают дойти до крыла. Таким образом, рост давления под крылом получается большим. Скорость распространения волны давления, конечно, равна скорости звука. Соответственно, проявление экранного эффекта начинается с h, где l - ширина крыла (хорда крыла), V - скорость звука, h - высота полёта, v - скорость полёта. Чем больше САХ крыла, ниже скорость полёта и высота - тем выше экранный эффект.
Например, максимальная дальность полёта экранолёта «Иволга» на высоте 0,8 м составляет 1150 км, а на высоте 0,3 метра с той же нагрузкой - уже 1480 км. Традиционно на скоростях полётов у самой земли принято считать высотой действия экрана половину хорды крыла. Это даёт высоту порядка метра. Но у достаточно больших экранопланов высота полёта «на экране» может достигать 10 и более метров. Центр давления (общая точка приложения силы) экранного эффекта находится ближе к задней кромке, центр давления «обычной» подъёмной силы - ближе к передней кромке, поэтому, чем больше вклад экрана в общую подъёмную силу, тем больше центр давления смещается назад. Это приводит к проблемам балансировки. Изменение высоты меняет балансировку, изменение скорости - тоже. Крен вызывает диагональное смещение центра давления. Поэтому управление экранопланом требует специфических навыков.
Это вид из-под крыла на закрылки (или как их правильно называть?). После их опускания: именно такое положение они занимают,после этого двигателя нагнетают воздух под крыло, экраноплан поднимается из воды и начинает движение.
19. Вид на закрылки (или как их правильно называть?) с хвоста экраноплана.
20. Вид от корпуса в сторону законцовки крыла.
21. Вид на левое крыло.
22. Эти штучки настолько массивны и сделаны по корабельному,что диву даешься.
23. Устройство поворота и блокировки закрылков.
24. Левое крыло и поплавки на его конце.
25. Поверхность поплавка.
26. Он же со стороны корпуса.
27. Достоинства собственно экранопланов и экранолётов (экранолет отличается от экраноплана тем, что может отрываться от экрана и подниматься на большие высоты):
высокая живучесть;
достаточно высокая скорость;
у экранопланов высокая экономичность и более высокая грузоподъёмность по сравнению с самолётами, так как подъемная сила складывается с силой, образующейся от экранного эффекта;
экранопланы по скоростным, боевым и грузоподъёмным характеристикам превосходят суда на воздушной подушке и суда на подводных крыльях;
для военных немаловажна малозаметность экраноплана на радарах вследствие полёта на высоте нескольких метров, быстроходность, невосприимчивость к противокорабельным минам;
для экранопланов не важен тип поверхности, создающей эффект экрана - они могут перемещаться над замёрзшей водной гладью, снежной равниной, над бездорожьем и т. д.; как следствие, они могут перемещаться по «прямым» маршрутам, им не нужна наземная инфраструктура: мосты, дороги и т. д.;
современные экранолёты гораздо безопаснее обычных самолётов: в случае обнаружения неисправности в полёте, амфибия может сесть на воду даже при сильном волнении. Причём это не требует совершения каких-либо предпосадочных манёвров и может быть осуществлено просто сбросом газа (например, в случае неисправности двигателей). Также и сама неисправность двигателя зачастую не столь опасна для крупных экранопланов ввиду того, что они имеют несколько двигателей, разделённых на стартовую и маршевую группу, и неисправность двигателя маршевой группы может быть компенсирована запуском одного из двигателей стартовой группы;
экранолёты относятся к безаэродромной авиации - для взлёта и посадки им нужна не специально подготовленная взлётная полоса, а лишь достаточная по размерам акватория или ровный участок суши;
28. Недостатки:
одним из серьёзных препятствий регулярной эксплуатации экранопланов является то, что место их предполагаемых полётов (вдоль рек) очень точно совпадает с зонами максимальной концентрации птиц;
управление экранопланом отличается от управления самолётом и требует специфических навыков;
экраноплан «привязан» к поверхности и не может лететь над неровной поверхностью. Этого недостатка лишён экранолёт;
хоть полет «на экране» и связан с меньшими энергетически затратами, нежели у самолета, однако процедура старта требует большей тяговооруженности, сравнимой с таковой у транспортного самолета, и соответственно применению дополнительных стартовых двигателей, незадействованных на маршевом режиме (для крупных экранопланов), либо особых стартовых режимов для основных двигателей, что ведет к дополнительному расходу топлива;
29. В последнее время история с экранопланами получила совершенно неожиданный поворот. Проанализировав перспективность этого вида техники и придя к выводу о значительном, мягко говоря, отставании работ (за фактическим отсутствием таковых) в области экранопланостроения, конгресс США создал специальную комиссию, призванную разработать план действия по ликвидации «русского прорыва». Члены комиссии предложили обратиться за помощью… к самим русским и вышли напрямую в ЦКБ по СПК. Руководство последнего поставило в известность Москву и получило разрешение от Госкомоборонпрома и министерства обороны на проведение переговоров с американцами под патронажем Комиссии по экспортному контролю вооружения, военной техники и технологий МО РФ. А дабы не привлекать лишнего внимания к предмету переговоров, любознательные янки предложили воспользоваться услугами американской фирмы под нейтральным названием «Российско-американская наука» (РАН), и при ее посредничестве делегация заокеанских специалистов получила возможность побывать в ЦКБ по СПК, встретиться с конструкторами экранопланов, выяснить, по возможности, интересующие детали. Затем российская сторона любезно согласилась организовать посещение американскими исследователями базы в Каспийске, где они смогли без ограничений детально отснять на фото- и видеопленку подготовленный к вылету специально для этого визита «Орленок».
Кто же входил в состав американского «десанта» Руководитель делегации - полковник ВВС США Фрэнсис, возглавляющий программу создания перспективного тактического истребителя. Под его началом были видные специалисты из научно-исследовательских центров, в том числе из НАСА, а также представители авиастроительных компаний Америки. Среди них наиболее известной личностью был Берт Рутан, спроектировавший самолет нетрадиционной аэродинамической схемы «Вояжер», на котором несколько лет назад его брат совершил беспосадочный кругосветный перелет. Кроме того, в состав делегации, по словам присутствующих на показе представителей российских компетентных органов, входили лица, по долгу службы годами собиравшие всеми возможными способами сведения о советских экранопланах и впервые неожиданно получившие возможность увидеть своими глазами - и даже потрогать - объект своего пристального внимания.
В результате этих визитов, обошедшихся американским налогоплательщикам всего в 200 тысяч долларов, наши новые друзья смогут сэкономить несколько миллиардов и существенно, на 5 - 6 лет, сократить сроки разработки проектов собственных экранопланов. Представители США ставят вопрос об организации совместной деятельности для ликвидации своего отставания в данной области. Конечная цель - создание транспортно-десантного экраноплана взлетным весом до 5000 тонн для американских сил быстрого реагирования. На всю программу может потребоваться 15 млрд.долларов Какая часть этой суммы может быть инвестирована в российскую науку и промышленность - и будет ли инвестирована вообще - пока неясно При такой организации переговоров, когда полученные 200 тысяч долларов не покрывают затрат ЦКБ и опытного завода в размере 300 млн. рублей на доведение до летного состояния «Орленка», рассчитывать на взаимовыгодность сотрудничества не приходится.
На сомнения о пользе такого рода контактов для государственных интересов России наводит и реакция ответственного чиновника Комиссии по экспортному контролю вооружения, военной техники и технологий МО РФ Андрея Логвиненко на неожиданное для него появление в Каспийске (одновременно с американцами) представителей прессы. Официально сославшись на соображения секретности, он пытался запретить журналистам вход на базу, а в последовавшей затем приватной беседе пояснил, что в его задачу входит недопущение утечки информации в печать о российско-американских контактах по поводу экранопланов и добавил, что после отъезда американцев мы можем снимать и писать что угодно, но ни словом не упоминая об американском визите на бывший секретный объект.
Посмотрим на эти красивые обводы, как у быстроходного катера.
30. 
31. 
32. А это специальная защита (электро-химическая) от коррозии корпуса. Исключительно часто используемая в судостроении.
33. Для смягчения посадки используется гидролыжа. Благодаря этому экраноплан может взлетать и садиться при волнении до 5 метров.
34. Вид на гидролыжу с хвоста.
35. Шарнирное крепление гидролыжи.
36. Еще один вид на гидролыжу.
37. В конструкциях экранопланов можно выделить две школы: советскую (Ростислав Алексеев) с прямым крылом и западную (Александра Липпиша) с треугольным крылом (углом назад, то есть с обратной стреловидностью) с выраженным обратным поперечным V.
Схема Р.Е. Алексеева требует большей работы по стабилизации, но позволяет двигаться с большими скоростями и в самолётном режиме.
Схема Липпиша включает средства снижения избыточной устойчивости (крыло с обратной стреловидностью и обратное поперечное V), что позволяет снизить недостатки балансировки экраноплана в условиях небольших размеров и скоростей.
Вид на хвостовое оперение.
38. Горизонтальные стабилизаторы.
39. Одно из двух рабочих мест стрелков.
40. Мы там внутри еще побываем.
41. Вертикальные стабилизаторы.
42. Теплозащита фюзеляжа от раскаленных газов при запуске ракет: сделана из тех же материалов, что и наш шаттл.
43. Перед хвостовым оперением и на нем, находятся всевозможные РЛС.
44. На своем горбу экраноплан несет шесть управляемых противокорабельных ракет «Москит» ПУ ПКР ЗМ-80. Залп четырьмя этими ракетами поражает корабль любой величины (включая авианосец), приводя к его затоплению.
45. Вид с земли.
46. Вид с крыла: видна дверь внутрь экраноплана. При нахождении на плаву крылья имеют плавный сход в воду, что очень полезно при спуске на воду спасательных средств и сбор спасаемых.
47. И вход открыт.
48. Изнутри на «крышу» экраноплана можно попасть несколькими способами. Один из них: люк перед первым рабочим местом стрелка и на уровне пилона двигателей.
49. Это вид на правый пилон.
50. Вид на левый пилон.
51. Вид со стороны кабины на пусковые установки и место стрелка.
52. Вид с правого пилона.
53. Вид на кабину, непонятный ассиметричный гребень.
54. Вид на кокпит с пилона.
55. Чуть ближе видны зеркала заднего вида(?).
56. Вид с правого пилона.
57. 
58. 
59. Вид с левого пилона.
Все знают, что такое самолет, и что такое корабль. Но что получится, если объединить эти два объекта? Летучий корабль, или плавучий самолёт? Оказывается, учёные уже давно изобрели такой "гибрид", и имя ему - экраноплан.
Экраноплан - что это?
Википедия в своём строгом стиле даёт определение экраноплана: это скоростное транспортное средство, летающее на небольшой высоте и способное приземлиться на поверхность воды. От самолёта его отличает необходимость оставаться над гладкой поверхностью, в качестве которой подходит вода, снег, лёд, или, на худой конец, земля. От корабля - способность летать. Тем не менее, примечательно, что относится это чудо техники именно к морским судам.
Физика полёта экраноплана
Для удержания транспорта в воздухе необходима подъемная сила. В случае с экранопланом, её генерирует так называемый экранный эффект. По сути он является воздушной подушкой, которая образуется благодаря набегающему на крыло потоку воздуха, а не механическими устройствами, как например в . Крыло экраноплана создаёт подъёмную силу не только за счёт разрежения воздуха сверху, как у самолёта, но и за счёт его уплотнения снизу. Беда в том, что создать повышенное давление под плоскостью крыла получается только на небольших высотах. В этом и есть ограничение использования экранопланов.
Достоинства и недостатки экранопланов
К достоинствам этого вида транспорта можно отнести:
- безопасность: малая высота полёта и возможность сесть на поверхность, над которой осуществляется полёт, сводит на нет возможные авиакатастрофы из-за поломок,
- высокая скорость - до 600 км/ч. что значительно быстрее любых судов,
- высокие экономичность и грузоподъёмность, значительно выше чем у самолётов,
- для взлёта и посадки экранопланам не нужна взлётная полоса.
При всех имеющихся достоинствах, экранопланы не лишены некоторых недостатков:
- территория их полётов вдоль рек совпадает с зонами обитания птиц,
- низкая маневренность,
- необходимость летать невысоко над относительно гладкой поверхностью,
- процедура старта требует больших затрат энергии.
Использование экранопланов в современном мире
Разные страны мира ведут исследования и опытные разработки по усовершенствованию конструкции экранопланов и избавлению их от недостатков. Так, например, США в 2003 году представило проект военного экранолёта Pelican, способный перевозить до 1400 тонн груза на расстояние в 16 тысяч километров. Китайская компания Hainan Yingge Wing провела на побережье острова Хайнань лётные испытания аппаратов CYG-11, собранных по российским чертежам (проект "Иволга"). Южная Корея в сентябре 2007 года объявила о строительнстве крупного коммерческого экраноплана, который должен быть способер перевозить 100 тонн груза со скоростью до 300 км/ч. К сожалению, новостей об этой разработке более не поступало.
В России КБ "Сухой" в 2000 году продемонстрировал небольшой коммерческий экранолёт С-90, способный переносить 4 тонны груза более чем на 3 километра. Кроме того, существует несколько проектов экранопланов, разрабатываемых российскими организациями для гражданского и военного применения.
Где можно увидеть экраноплан вживую?
В 2012 году в Москве, у берега водохранилища близ парка "Северное Тушино" можно было обнаружить экраноплан "Орлёнок" проекта А-90. Стоит ли он там до сих пор - не известно.
Россия планирует создать новый экраноплан - весом 600 тонн и вместимостью 500 человек. Летательный аппарат сможет развивать скорость почти 550 км/ч.
Статья в "El Confidencial", Испания, Пепе Сервера (PEPE CERVERA).
вновь Россия объявляет о скорейшем выпуске новой модели пассажирского экраноплана, на этот раз задуманного для связи между ее обширными арктическими территориями. Новый аппарат будет весить около 600 тонн, его длина составит 100 метров, а размах крыльев - 70 метров, вместимость - 500 пассажиров, а максимальная скорость - почти 550 км/ч. Чтобы подчеркнуть гражданское предназначение аппарата, его окрестили «Спасатель», хотя у него уже появилось прозвище: «Арктический монстр». Зачем же на самом деле Россия создает новую модель этого самого странного в мире самолета? А главное, каким будет этот новый экраноплан?
По сообщению одной из центральных российских газет - «Известия» - первый прототип нового экраноплана поднимется в воздух в 2022-2023 году, а к 2025 году будет полностью введен в эксплуатацию. Цель - связать огромные пространства российской Арктики; пока что речь идет только о транспортных миссиях, хотя снабдить аппарат ракетами тоже не проблема. Разработчиком прототипа является российское Конструкторское бюро им. Р.Е. Алексеева.
В советские времена было разработано большое количество вариантов и спроектировано несколько прототипов этого транспортного средства - наполовину воздушного, наполовину водного, - но ни один из них так и не послужил отечеству. Идея использования «экранного эффекта», возникающего на низких высотах благодаря аэродинамической подъемной силе, возникающей на самолетном крыле, обещает высокие скорости и большие возможности для перевозок, а потому неоднократно привлекала интерес во многих странах. Но практические проблемы помешали тому, чтобы задумка была реализована, за исключением совсем небольших моделей для специфических ситуаций. На этот раз все может быть иначе.
Идея экраноплана продолжает будоражить умы, хотя никак не может воплотиться в реальность. Концепция проста: использовать «экранный эффект», который увеличивает поддержку крыла, когда оно находится невысоко над ровной поверхностью, в силу чего между ними образуется воздушная подушка. При определенной конструкции крыла, отличной от крыла обычного самолета, можно создавать аппараты, способные развивать огромные скорости и/или перевозить внушительные грузы при меньшем расходе топлива, чем обычные самолеты, при условии, что их полет будет происходить на небольшой высоте (на практике это от 3 до 12 метров) над ровной поверхностью, вроде океана.
Таким образом, можно сконструировать аппараты, подобные грузовым самолетам, но с гораздо большей грузоподъемностью, или быстрые военные машины, снабженные ракетами, которые к тому же плохо ловятся радарами в силу малой высоты полета. Все это очень повышает привлекательность экранопланов для военных (быстрые перевозки больших грузов, подводная и наводная штурмовая техника) и для гражданских ведомств (перевозка грузов, поисковые и спасательные операции). По крайней мере, на бумаге.
Явление, лежащее в основе принципа действия экранопланов, было широко известно, но если бы не российско-советский инженер Ростислав Евгеньевич Алексеев, оно никогда бы ни приняло форму реального транспортного средства. Алексеев разрабатывал судна на подводных крыльях, которые поднимали корпус корабля над водой, уменьшая сопротивление воды и увеличивая скорость аппарата. Именно так ему пришла в голову идея, что «экранный эффект» можно использовать напрямую, безо всяких подводных крыльев.
Он понял также, что большие аппараты имеют преимущество, поскольку больший размах крыльев позволяет увеличить высоту полета без потери аэродинамической подъемной силы. А увеличение высоты решает проблему преодоления возможных препятствий, что, теоретически, позволяет экраноплану летать над любой более или менее ровной поверхностью, как земля, водохранилища или ледовые поля. Хотя, конечно, наилучшей поверхностью является морская гладь. Убедив военных чиновников в перспективности идеи и построив с 1961 года несколько прототипов каждый раз большего размера, Алексеев разработал экраноплан КМ, который совершил свой первый полет в 1966 году и поверг в изумление все западные разведки.
Спутник-шпион серии ‘Corona" сделал снимки странного транспортного средства в Каспийском море. Это было нечто похожее на судно почти 100 метров длиной с короткими крыльями (размах 32-40м), способное двигаться над водой со скоростью почти 500 км/ч. Ничто в западных арсеналах не могло даже приблизиться к таким размерам и скоростям на воде. Американские аналитики окрестили его «Каспийским монстром».
Новые данные говорили о том, что вес аппарата равен 540 тоннам: это было как два Boeing 747 Jumbos вместе. На KM стояли 10 турбореактивных двигателей ВД-7, два на хвосте и 8 на двух крыльях по обе стороны кабины, на носу. Эти последние были снабжены ориентируемыми соплами, которые позволяли осуществлять поддув под крылья для большей устойчивости.
С виду этот устрашающий аппарат был похож на гидросамолет, который разгонялся по воде, а затем взлетал и набирал высоту 3 метра (в начальных версиях), а в последующих модификациях удалось достичь «прыжков» на высоту 20 метров - достаточно, чтобы преодолеть даже пятиметровые волны. Несмотря на то, что советские двигатели были совершенно не экономичны, но потребление топлива экранопланом было в три раза ниже, чем у обычных самолетов, дальность полета достигала порядка двух тысяч километров. В общем, речь шла о транспортном средстве с устрашающим военным потенциалом в том, что касалось скорости, грузоподъемности и дальности.
Прототип KM потерпел аварию в 1980 году, когда неопытный пилот неправильно среагировал, совершая маневр: на выходе из пике он прибавил скорость, как следовало сделать при управлении обычным самолетом. Экраноплан затонул, попыток по его подъему не осуществлялось. Параллельно разрабатывался другой аппарат той же системы, но меньших размеров - A-90 «Орленок», предназначенный для переброски морских десантов.
A-90 имел 58 метров в длину, 31,5 метр размах крыльев и весил около 140 тонн; на нем были установлены турбовинтовые двигатели Кузнецова НК-12 (на хвосте) и два НК-8 на корме с целью поддува воздуха под крылья во время взлета. Грузоподъемность аппарата составляла 40 тонн, то есть, 150 солдат в боевой экипировке или две легкобронированные машины. «Орленок» развивал скорость до 400 км/ч, а его дальность полета составляла 1500 километров, плюс одна деталь: он мог подняться на высоту до 300 метров, теряя при этом преимущества полета с использованием «экранного эффекта», но получая возможность преодолеть препятствие, а затем снова вернуться на 3-х метровую высоту. Это являло собой важное военное преимущество, поскольку позволяло «перепрыгивать», например, бурные участки моря или посты береговой охраны.
СССР планировал закупить до 120 «Орлят», но к 1985 году было сконструировано всего пять штук. Распад Союза и отсутствие средств у ВМФ привели к полному забвению проекта. Три из уже изготовленных экранопланов стояли на боевой службе до 1993 года, а российская промышленность подумывала о том, чтобы сделать из четвертого гражданское судно, но планы дальше бумаги не пошли.
Еще одна модель экраноплана была сконструирована в 1970-1986 годах, на этот раз с боевой целью: МД-160 «Лунь». Этот аппарат, похожий на КМ, но меньших размеров (74 м в длину, размах крыльев 44 м, вес 400 тонн), имел только четыре турбовинтовых двигателя НK-87, установленных на крыльях на носу. «Лунь» стал самым быстроходным экранопланом, который развивал скорость до 550 км/ч и мог перевозить 40 тонн груза на расстояние до двух тысяч километров.
Кроме того, аппарат был оснащен шестью пусковыми ракетными установками для ракет П-270 «Москит» - страшного оружия дальностью 120 км и скоростью до 5 Махов, способного нести боеголовку с 320 килограммами обычных взрывчатых веществ или ядерную мощностью 120 килотонн. На хвосте видны кожухи радиолокационной антенны, расположенные на возвышении, чтобы увеличить до максимума дальность связи. В качестве платформы для противокорабельных ракетных систем он был бы просто разрушительным: его было чрезвычайно сложно засечь радарами из-за низкой высоты полета, плюс огромная скорость и возможность выпуска колоссального количества залпов практически гиперзвуковых ракет. «Лунь» был неуязвим для береговых кордонов, торпед и мин и мог осуществлять точечные атаки с устрашающей эффективностью. К счастью для западных ВМФ из-за коллапса СССР был произведен только один «Лунь», который до сих пор гниет в сухом доке военно-морской базы Каспийска на Каспийском море. Второй неоконченный экземпляр попытались превратить в гражданское транспортное средство для спасателей. Его даже назвали «Спасатель», но так и не доделали.
С тех пор многие страны экспериментировали с экранопланами, почти всегда гражданскими и небольших размеров, часто по российской технологии или с помощью россиян. Китай построил несколько моделей транспортных средств гражданского назначения среднего размера, то же самое сделали несколько гражданских компаний США. Иран даже принял на боевое дежурство небольшую модель Bavar-2, копию советского прототипа 70-х годов с двухместной кабиной и винтовым двигателем; эти аппараты не оснащены вооружением и, как предполагаются, предназначены исключительно для разведывательных миссий. Эти судна базируются в Бендер-Аббасе и входят в состав быстроходного флота, который, используя тактику «роя», призван помешать заходу судов в порт в случае войны. Проект тяжелого транспортного судна Pelican ULTRA компании Boeing не является, строго говоря, экранопланом, поскольку взлетает с обычных аэродромов и приземляется на них же, хотя и использует «экранный эффект», чтобы уменьшить расход топлива во время дальних полетов.
Только в России сохранилась эта технология в чистом виде, и там время от времени появляются новые прототипы, выставляемые на салонах военной техники. В качестве примера можно привести «Орион-14» и «Орион-20», последний - прототип средних размеров, который потерпел громкое крушение в 2015 году, но теперь вновь участвует в испытаниях с прицелом на возможные продажи. Сейчас Конструкторское бюро имени Р.Е. Алексеева, носящее имя изобретателя экраноплана, делает ставку на возрождение этого транспортного средства.
