A+ R A-

Летящие над волной часть2

 

И вновь о проблемах.

Чтобы при пилотировании экраноплана обезопасить его от соприкосновения с волнами, необходимо обеспечить достаточно большую высоту полета, но в то же время сохранить влияние экрана. Однако эффективная высота полета зависит от размера крыла его хорды и размаха. Следовательно, целесообразно строить экранопланы возможно больших размеров. Это желательно еще и потому, что с увеличением полетной массы полезная нагрузка экраноплана возрастает. В то же время возможность увеличения размеров экраноплана далеко не беспредельна. При увеличении хорды крыла сверх 90—100 м наблюдается уже не рост, а снижение массовой отдачи вследствие прогрессивного возрастания массы корпуса, крыльев и других конструкций.За рубежом существует мнение, что оптимальным являются аппараты с хордой несущего крыла 30—40 м. За чем же дело стало?На экраноплане очень сложно разместить   энергетическую   установку, так как речь идет о мощностях порядка сотен мегаватт.Потребность в столь гигантских мощностях вызвана тем, что, как и КПК, экраноплан прежде чем начать околоэкранный полет, должен развить достаточную стартовую скорость и преодолеть «горб» сопротивления. Только тогда, когда подъемная сила несущего крыла будет равна массе аппарата и его корпус оторвется от воды, сопротивление существенно уменьшится. Скорость отрыва весьма велика, она может достигать 80 уз и более. По этой причине на стартовом режиме затрачивается в два — четыре раза большая мощность, чем на околоэкранный полет. В качестве примера можно привести экраноплан США "Columbia"(«Колумбия»), проектом которого предусматрипалась затрата на стартовом режиме 2/3. всей мощности энергетической установки.Задачу размещения мощной энергетической установки можно решать несколькими способами.

Один из них - комбинированная установка, состоящая из стартовой и полетной частей. Однако и в таком варианте разместить на экраноплане энергетическую установку очень сложно. Сотни мегаватт в принципе можно получить от нескольких газотурбинных двигателей, но многоагрегатные установки чрезвычайно усложняют управление аппаратом. Из истории авиации известно, что попытки в 30-х гг. оснастить немецкие тяжелые гидросамолеты типа "Dornier" восемью и даже 12 двигателями оказались неудачными, и строительство этих самолетов было прекращено.С учетом проблем, возникающих при размещении на экраноплане мощной энергетической установки, важнейшим его элементом является стартовое устройство, позволяющее снизить мощность установки, необходимую для развития достаточной стартовой скорости и преодоления «горба» сопротивления.Одна из зарубежных конструкций стартовых устройств представляет собой специально установленные крылья и предкрылки, которые в момент старта ставятся в положение, обеспечивающее отбрасывание винтами воздушной струи под основное несущее крыло. В результате скоростной напор струи в полузамкнутом объеме под несущим крылом преобразуется в статическое давление воздушной подушки. Таким образом, даже при отсутствии поступательного движения на крыле развивается довольно значительная подъемная сила, разгружающая экраноплан.В 1935 г. финский инженер Т. Каарио построил экраиоплан-аэросани, который начинал разгон на лыжах, а затем, когда подъемная сила несущего крыла становилась достаточно большой, отрывался от поверхности и скользил над снежным покровом, используя эффект экрана. Впоследствии Каарио построил еще несколько подобных аппаратов. Последний, наиболее совершенный образец был создан конструктором в 1964 г.

 

Схема экраноплана - аэросаней Т.Каарио

Еще в предвоенные годы к идее экраноплана было привлечено внимание военных ведомств ряда стран. Накануне войны шведский конструктор J. Troeng(И.Троенг) построил и испытал ряд самоходных моделей экранопланов, на базе которых был спроектирован торпедный катер.Работы в этой области были расширены после второй мировой войны. Более 20 лет занимался проектированием экранопланов упоминавшийся американский конструктор СВП  D. Warner(Д. Уорнер). Однако задуманные им аппараты так и не вышли из "проектной стадии. Если в 30-х гг. экранопланами занимались лишь отдельные изобретатели-энтузиасты, то в 50—60-х гг. к их созданию подключились научно-исследовательские и проектные организации ряда зарубежных стран, причем отнюдь не в мирных целях. Размаху работ способствовало совершенствование взлетно-посадочных характеристик самолетов, и процессе которого было изучено влияние близости экрана на аэродинамику крыла.

 В США по заказу ВМС фирма "Research Affiliates"(«Рисерч Аффайлейтс» )разработала проекты экранопланов: противоло-дочного «RАМ-1» массой 27 т и скоростью около 100 уз и десантно транспортного «RАМ-2» массой 5 т и скоростью около 250 уз. Проявляют интерес к экранопланам и во флотах Англии, Франции и ФРГ. Существенных успехов в этой области достиг работающий в США известный немецкий авиаконструктор Alexander Martin Lippisch (1894 –  1976)(А. Липпиш). В конце 60-х и начале 70-х гг. он построил два небольших экраноплана, которые на испытаниях показали хорошие ходовые и мореходные качества. В 1976 г. Lippisch разработал проект военного патрульно-транспортного шестиместного экраноплана «X.-114», в настоящее время построенного и входящего в состав ВМС ФРГ.

 

Патрульный экраноплан X-114  Lippisch

При массе 1350 кг и мощности двигателя 118 кВт экраноплан развивает скорость 108 уз, а дальность его действия составляет около 1300 миль.Несмотря на некоторые достижения в зарубежном экранопланостроении, оно все еще не вышло из экспериментальной стадии и находится примерно на том же уровне, как и авиация в начальный период своего развития. Среди ряда сложных проблем, сдерживающих развитие экранопланов, к особенно актуальным за рубежом относят их устойчивость при изменении скорости и высоты полета. Пока в мире построено около 20 небольших опытных экранопланов различного типа, но лишь вышеупомянутый «Х-114» используется на практике, да и то в миниатюрном масштабе.

 

Один из проектов Lippisch - "Ramwing"

Экранопланы во многом напоминают авиационные конструкции. До сих пор не существует единого мнения, правомерно ли их причислять к категории судов и кораблей. Гидродинамика и аэродинамика лишь на первый взгляд кажутся разными отраслями науки. На самом деле это два направления одной науки — динамики потока. Не случайно на заре развития воздухоплавания самолетостроители использовали не только терминологию, но и технические решения кораблестроения, достигшего к тому времени значительных успехов. Сегодня наблюдается обратный процесс: в стремлении достичь высоких скоростей кораблестроители все чаще заимствуют технические решения, применяемые в авиации, и небезуспешно.Иностранные специалисты не исключали возможности появления в составе флотов еще в XX в. крупных боевых аппаратов ... И они были правы...

 

Яндекс.Метрика