Реферат: История развития и выдающиеся конструкторы российского оружия

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 построенного 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 технику 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 траления

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.

Основные характеристики десантных КВП приведены в таблице 1 .

Таблица 1

“Скат” “Кальмар” “Касатка” “Джейран” “Зубр”

L, м 20,4 24,6 31,3 45,5 57,3

B, м 7,3 11,8 14,5 17,3 25,6

G, т 27,0 115,0 148,6 353,0 550,0

H, м 1,2 1,4 1,45 2,5 2,7

N, кВт 3x574 2x7360 2x7360 2x11765 5x7360

V, уз. 50 55 55 50 60

N/G, кВт/т 63,8 128,1 99,3 66,7 67

где L — длина, B — ширина, G — водоизмещение, H — высота подушки

N — мощность, V — скорость

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 .

Таблица 2

Основные характеристики проектируемых СВП

Характеристики Грузовой Пассажирский Патрульный

речной морской морской

(пр. 18810) (пр. 12270) (пр. 20910)

Длина на ВП, м 30,2 18,2 12,0

Ширина на ВП, м 11,5 8,7 5,6

Высота на ВП, м 8,8 5,8 4,5

Грузоподъемность, т 22,0 — -

Пассажиры, чел. — 30-50 6-8

Водоизмещение полное, т 70,9 20,2 8,1

Высота ВП, м 1,0 1,2 0,6

Тип двигателя дизель дизель дизель

Количество и мощность, кВт 3x720 2x286 2x250

Скорость, уз. 30 45 40

Мощность на 1 т, кВт/т 30,5 38,2 61,7

Кроме ЦМКБ “Алмаз”, продукция которого определяла основные направления развития СВП в России, постройка судов гражданского назначения мелкими партиями — в основном для эксплуатации на реках — про-

изводиласьи другими предприятиями .

Говоря о серийном строительстве СВП, нельзя не упомянуть о масшта-бах, 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- исследовательск-

ими институтами были установлены зависимости прочности и износосто-йкости материалов гибких ограждений от характера применяемых филаментарных 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. Особенностью 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, связанные 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 соврем-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 производстве-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 взыскатель-

ные 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 экрано-планах .

И это не случайно, так как экранопланы соединяют в себе положитель-ные качества самолетов и кораблей, когда большая ( самолетная ) скорос-ть движения сочетается с удивительным, романтическим восприятием 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 океанс-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 водоизмещаю-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 несколько 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 сопровож-

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 естественной

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 парал-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 обеспе-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 модификаций.

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 экранопла-

нов 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 теоретических

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 — ис-

следовательского института имени М.М. Громова .

Успехам отечественного экранопланостроения во многом способствовало 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 экранопла-

нов .

На начальном этапе разработки экранопланов было закономерным использование идей, апробированных в работах по СПК на малопогруженных 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 выполнены 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-пло-

щадку 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 конструкцию. 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 расположение двигателя обусловлено необходимостью удаления его от брызг морской воды при старте, посадке и пробеге экраноплана, а также снижения

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 взволнован-ного моря. Для этих же целей поддув применяется и при посадке на режи-ме пробега. Кроме того, поддув при помощи специальных устройств, пре-дусмотренных в нижней части фюзеляжа, обеспечивает амфибийные свой-ства экраноплана .

Основные системы управления, гидравлики, электроснабжения, жизнеобеспечения и другие выполнены на экраноплане в основном по типу авиационных .

Предусматривается соответствующее дублирование и резервирование

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 сложных

метеорологических условиях экспериментального экраноплана КМ ( корабль-макет ) имела место вынужденная аварийная посадка во внештатной 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 надежность 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 спука-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, проше-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 современным 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