Россия пересаживается на экранолёты

Снимаются с полок старые разработки, на основе которых делаются аэродинамические модели для продувки в трубах, проводится компьютерная симуляция и модернизация колоссального задела, оставшегося от советских времён. Коснулся ренессанс и такой специфической области, как строительство экранопланов и экранолётов.

Справка

Международная морская организация (ИМО) относит экранопланы к категории морских судов. Во «Временном руководстве по безопасности экранопланов» это транспортное средство с крыльями определяется, как многорежимный аппарат, летающий с использованием «экранного эффекта» над любой ровной поверхностью, не касаясь её за счёт аэродинамической подъёмной силы, создаваемой на крыле, корпусе и других элементах конструкции, предназначенных для генерирования так называемого экранного эффекта. 

Как всё начиналось

Ещё в 1967 г. детище советского гениального инженера Ростислава Алексеева, советский экраноплан доставил массу беспокойства США из-за высокой скорости, большой грузоподъёмности и незаметности для радаров ввиду возможности идти на бреющем полёте (не выше 14 метров над уровнем воды, что делает объект практически невидимым).

Первый экраноплан в нашей стране был замыслен и реализован итальянским конструктором, коммунистом, эмигрировавшим по политическим убеждениям в СССР Робертом Бартини. Его аппарат - ВВА-14 - опередил своё время.

Для строительства этих удивительных машин советским инженерам пришлось найти новые сплавы, не корродирующие в морской воде. Таким стал, например, алюминиево-магниевый сплав АМГ61. Также потребовались новые силовые установки, способные выдержать маринизацию, то есть длительное воздействие солёной влаги. Особое внимание было уделено аэродинамической схеме при усилении прочностных характеристик, так как на низкой высоте аппарат подвергается повышенному риску удара о поверхность воды или земли.
 
Удачные прототипы «Лунь» и «Орлёнок», так и не пошедшие, к сожалению, в серию по причине развала СССР, достаточно хорошо описаны в отечественной публицистике - в частности, статьях военного обозревателя Алексея Леонкова.

Справка

Экраноплан-ракетоносец «Лунь» (проект 903) построен в 1987 г. Размах его крыла - 44 метра при площади 550 кв. м. Длина корпуса равна 73 метрам при высоте 19. Он вооружён 6 ракетами «Москит» и известен, как «убийца авианосцев». В настоящее время единственный музейный экземпляр передан на вечную стоянку в парк «Патриот» города Дербент. 

Несмотря на ряд достоинств, присущих этим необычным машинам, гибриду самолёта и корабля, у них, тем не менее, есть и существенные недостатки, некоторые из которых уже были учтены и доработаны.

Основной проблемой машин такого рода является необходимость иметь под крылом более или менее гладкую поверхность, создающую тот самый эффект воздушного подпора. При наборе высоты до 400-450 метров аппарат начинает вести себя нестабильно и нуждается в постоянном контроле со стороны пилота. В то же время при военном использовании подъём на такие высоты требует доработки проблемы с вооружением, так как аппарат становится заметен на радарах вероятного противника, утрачивая один из главных своих козырей - скрытность.
 
Вопрос о переходе из экранопланного режима в самолётный решён уже в прошлом, ХХ веке. Такой аппарат называется экранолёт. Наиболее известный российский прототип - «Орлёнок».

Справка

Экранолёт выгодно отличается от экраноплана возможностью перехода в самолётный режим при наборе высоты. «Орлёнок» прошёл испытания ещё в 1972 г. Через семь лет он был принят на вооружение ВМФ СССР. Его длина составляет 58 метров, вес - 120 тонн. Он был произведён в количестве 5 боевых единиц, вошедших в состав XI отдельной авиагруппы непосредственного подчинения Главному штабу морской авиации. На борту можно было разместить до 200 морских пехотинцев с полным боекомплектом или два БТР. Экранолёт развивал скорость до 400 км/ч при боевом радиусе до 1.500 км. 

И всё же ещё одна проблема, связанная с эксплуатацией над морем, пока ещё не решена. Речь идёт о хрупкости конструкции при её возможной посадке на воду. Частично проблема устранена, но всё же требует дальнейших изысканий в области материаловедения. Тот же «Лунь» способен выдержать волнение до 3, максимум 4-х баллов без фатальных последствий.

Проверка на прочность

В ходе одного из испытаний «Орлёнка» у него из-за трещин в корпусе при ударе о воду оторвалась корма с горизонтальным оперением и маршевым двигателем НК-12МК. Тем не менее машина оказалась уникально живучей и дотянула до суши (!) за счёт увеличения оборотов носовых взлётно-посадочных установок.

Почему это произошло? Причина проста: для достижения максимальной скорости в экранопланном режиме пилот обязан идти на минимальной высоте, что требует крайне высокого лётного мастерства. Понятно, что столкновение с поверхностью на скорости, превышающей 200-400 км/ч, вряд ли оставляет много шансов на выживание экипажу и пассажирам (случай с «Орлёнком» можно считать своеобразным чудом).

В настоящее время в России необходимой квалификацией для управления военными экранопланами и экранолётами обладают четыре военных лётчика, из которых два были подготовлены ещё в советский период. Новые пилоты с этой специализацией пока не выпускаются. 

В связи с последним фактором можно смело утверждать, что экранолёт призван, скорее, быть транспортной или военно-транспортной, а не боевой машиной. Кстати, эта специфическая ниша уже давно осваивается США, которые создали свой собственный проект экранолёта, получившего название «Pelican». 

Заглохший, хотя и перспективный зарубежный проект 

Американский прототип экранолёта создан на основе несколько иной эволюции конструкторской мысли. США воспользовались в этой области не советским, а немецким опытом. Немецкий инженер Александр Липпиш предложил другую схему компоновки конструкции, при которой крыло машины обретало обратную стреловидность, а сам аппарат становился более манёвренным, чем платформа, разработанная Ростиславом Алексеевым.

В 1963 г. А. Липпиш поднял в воздух свой первый прототип - Collins X-112. Изюминкой машины стало треугольное крыло обратной стреловидности, загнутое вниз. В дальнейшем, именно по этой схеме строились небольшие экранолёты в Германии - в частности, RFB X-114.  

В этой связи понятно, что современный американский проект «Boeing Pelican ULTRA» (работы над этим проектом заморожены в 2002-2003 гг.) создан на основе альтернативных идей относительно советского самолётостроения. Так, уже в 1960-е компания «Lockheed Georgia» отрабатывала проект десантного варианта крупномасштабной машины.  

Современные российские экранолёты

В настоящее время только Россия продолжает работы над перспективным видом летательных аппаратов, способных перемещать людей и грузы над её континентальными просторами. Наш пейзаж весьма подходит для использования именно таких машин, так как значительную часть территории нашей страны и сопредельных государств составляют равнины и пустыни, а также великие реки, протекающие по Евразии. Русла водных артерий являются естественными столбовыми дорогами для техники такого рода.
 
Именно поэтому, по распоряжению ряда правительств Российской Федерации, работы над экранолётом-транспортником были возобновлены.
 
Заместитель председателя правительства Российской Федерации по вопросам оборонно-промышленного комплекса Юрий Борисов сообщил, что экранолёты будут патрулировать вдоль Северного морского пути, который нуждается в постоянном пограничном контроле, мониторинге метеорологической обстановки. Они могут быть полезны для наблюдения за человеческой деятельностью в пустынных регионах, а также для возможного оказания срочной помощи нуждающимся в ней людям.

До 2027 г. в составе Вооружённых сил России может появиться экранолёт «Орлан» в рамках программы вооружений. Рассчитанной?.. 

Из гражданских проектов можно отметить работу Центрального аэрогидродинамического института им. профессора Н.Е. Жуковского, разработавшего гражданский экранолёт для обслуживания отдалённых и труднодоступных регионов России при использовании водных магистралей.

Такой же подход, как и коллектив ЦАГИ - то есть освоение дальних регионов при помощи нового вида летательного аппарата - исповедует и вице-президент Союза машиностроителей России, депутат Государственной думы Федерального собрания Российской Федерации VI и VII созывов Владимир Гутенёв, который в своё время предлагал использовать экранопланы в качестве воздушного моста для снабжения полуострова Крым.
 
Уже сейчас можно предвидеть, что перспективная машина КБ из города-наукограда Жуковский будет использоваться в транспортно-пассажирском варианте для нужд МЧС. Пассажировместимость аппарата, развивающего скорость около 200 км/ч, составит до 20 человек при длине порядка 20 метров и размахе крыла 11 м. Согласно открытым данным, вес прототипа приблизительно 10 т.

Ещё один проект экранолёта - А-050 «Чайка-2». Аппарат строят в Нижегородской области, в родном ЦКБ по судам на подводных крыльях (СПК), который носит имя отца-основателя - Ростислава Алексеева.

По словам первого заместителя губернатора этой области Евгения Люлина, морской аппарат будет обладать характеристиками амфибии, то есть сумеет не только садиться на воду, но и, подобно знаменитому самолёту Бе-200, «выбираться» на сушу по необорудованному мелководью. Его пассажировместимость составит порядка 100 человек, а динамический потолок - 3.000 метров. Наконец, проект малого экранолёта «Ракета-3» (А-020) рассчитан на 40 человек пассажиров.

На него уже есть предварительные заявки Ямало-Ненецкого и Ханты-Мансийского автономных округов. Хорошо известно, насколько остро в этих регионах России стоит транспортная проблема, которая может быть решена при помощи крылатой техники нового вида.

Шесть бортов поршневого экранолёта-амфибии «Буревестник-24» построены в рамках целевой программы по организации высокоскоростных пассажирских линий в Якутии. Относительно классического расхода топлива в самолёте аналогичного класса в расчёте на одно пассажироместо при полёте на экраноплане выгода составит от 40 до 50% ГСМ. 

Грузоподъёмность принципиально новой машины с необычным для этого класса расположением двигателей - 3.000 кг или 24 пассажира. В воде машина развивает ход до 20 км/ч. В воздухе - до 200 км/ч. Может передвигаться и по снегу в режиме авиасаней со скоростью 110 км/ч.

А на какой силовой установке будем летать? 

Но есть у новых проектов экранолётов, разрабатываемых головником ЦКБ по судам на подводных крыльях им. Р.Е. Алексеева и ещё одно очень интересное начинание.

Если раньше моторизация экранопланов и экранолётов осуществлялась за счёт турбинных и поршневых двигателей, то теперь инженеры этого КБ намерены предложить электрическую тягу для нового поколения гражданских машин этого класса. Такой подход признан более экологичным и соответствующим духу времени. Сейчас создаётся гибридная силовая установка, сочетающая ТРД и электродвигатель.

Между прочим, сама по себе подобная заявка уже свидетельствует о развитии целого кластера новых знаний. Ведь для воплощения в жизнь этого начинания потребуются конденсаторы повышенной ёмкости и принципиально новые аккумуляторы!

То есть пока на Западе бьются над созданием автомобилей на электротяге, в России уже создают новые летательные аппараты на сверхъёмких аккумуляторах.

В сухом остатке

Мир экранолётов велик и даже сегодня разнообразен. Ввиду явной востребованности число модификаций в дальнейшем будет только расти. Но есть в этой отрасли одна приятная для наших конструкторов аномалия. Как правило, российские изобретатели - ещё со времён Миля и Сикорского, Лавочкина и Поликарпова, Жуковского и Циолковского - намечают путь и разрабатывают идеи, доводкой которых нередко занимаются западные компании.

При разработке и испытаниях экранопланов и экранолётов такого сценария удалось избежать. Здесь Россия, несомненно, лидирует не только в области фундаментальных исследований, но и при реализации идей в металле. 

И весьма отрадно наблюдать, что наконец-то правительственные чиновники осознали, насколько важно заниматься этой перспективной и необычной крылатой техникой.