скачать рефераты

скачать рефераты

 
 
скачать рефераты скачать рефераты

Меню

Над водой парящий корабль - экранолет скачать рефераты

p align="left">Чем же привлекает экранолет изобретателей, ученых, эксплуатационников? Ведь, если на то пошло, давным-давно успешно применяются пассажирские и грузовые суда на воздушной подушке (правда, создаваемой особыми вентиляторами, вследствие чего оно зависает над водой или сущей), скоростные теплоходы на подводных крыльях, в воздухе царят самолеты и вертолеты. Все это верно, но. суда на воздушной подушке значительную долю мощности силовой установки тратят на удержание себя в воздухе. Это же в полной мере относится к винтокрылым летательным аппаратам.

Проанализировав плюсы и минусы скоростных транспортных средств подобного рода, специалисты в свое время установили, что остается неиспользованным диапазон скоростей от 150 до 500 км/ч. Первый рубеж пока не удается преодолеть судам на воздушной подушке и на подводных крыльях, а наиболее распространенные ныне реактивные самолеты совершают рейсы на скоростях более 500 км/ч.

Так вот, упомянутый диапазон словно нарочно оставлен для экранопланов. Видимо, именно эта причина побудила Иорга взяться за экранопланы. Его точку зрения разделяют и инженеры Рейнской самолетостроительной компании, которые предполагают заняться "речным автобусом" - 76-метровой летающей лодкой, предназначенной для перевозки пассажиров и грузов по рекам Южной Америки и Африки. Уже завершена разработка проекта "летающего парома" - экраноплана, рассчитанного на транспортировку 400 человек или 40 т грузов. Длина этого аппарата должна составить 60 м, ширина - 25 м.

"Летающий паром" можно построить примерно за три года, - заявил Иорг корреспонденту западногерманского журнала "Хобби". - За восемь часов, включая время на погрузочно-разгрузочные операции в портах, он проделает рейс на расстояние до 1000 км. При этом он окажется быстроходнее современных судов на воздушной подушке, а горючего станет потреблять втрое меньше.

Судя по результатам испытаний последних моделей экранопланов, у Иорга были все основания так высказываться. Действительно, стартовав как обычное судно, экраноплан выходит на режим глиссирования, а затем, оторвавшись от воды, продолжает рейс на высоте 1-1,6 м. Перекаты и отмели ему не страшны, в крайнем случае капитан сможет "срезать" маршрут, пройдя над сушей, снежной целиной. При этом аппарат не испытывает качки, весьма устойчив на курсе, а управляется лишь с помощью вертикального руля, связанного со штурвалом и педалью газа.

Даже в том случае, если экраноплану доведется совершить вынужденную посадку на воду, он не затонет - его легкий пластмассовый или алюминиевый корпус разделен на несколько отсеков водонепроницаемыми переборками. Недаром же еще два десятилетия назад зарубежные специалисты настойчиво работали над проектами океанских экранопланов, расчетная масса которых должна была превысить 1000 т, а крейсерская скорость 200 км/ч. Эти скоростные, вместительные суда, не нуждающиеся в особых системах, создающих воздушную подушку, могли бы успешно конкурировать с традиционными для наших дней видами скоростного транспорта. Намерения Гюнтера Иорга куда скромнее. Он полагает, что созданные им аппараты могли бы найти применение на реках, обслуживать постоянные линии между портами Балтийского и Северного морей. Но, как заявил изобретатель, "мой проект пока не нашел признания".

КАСПИЙСКИЙ МОНСТР

"Каспийский монстр" десятилетие не переставал удивлять своими качествами и тех, кто летал на нем, и тех, кто наблюдал его со стороны.

Такое интригующее название дали западные специалисты одному из советских экранопланов. По их оценкам, взлетный вес гиганта превышал 300 т. Удивительно, но за рубежом создатели подобных аппаратов до сих не перешагнули и 10-тонного рубежа. А ведь "Каспийский монстр" был всего лишь кораблем-макетом, призванным дать будущее новому поколению транспортной техники.

Наш баркас был уже недалеко от берега, когда со стороны моря стал нарастать рев моторов. Мы увидели, что к нам быстро приближается непонятное железное чудовище-то ли самолет, то ли корабль. Его размеры все более увеличивались, и мы поняли, что это все-таки огромный самолет, мчавшийся прямо на нас в нескольких метрах над водой. Мы растерялись и оцепенели. Когда нас разделяло метров сто, он, заломив вираж, стал поворачивать в сторону острова. Казалось, концом крыла он вот-вот врежется в волны. Но нет - вода под крылом будто прогнулась, чудовище выровнялось и продолжило свой ход к суше. Мы видели, как оно чуть приподнялось над холмиком, потом снизилось за ним и, следуя рельефу острова, скрылось за горизонтом."-Так рассказывали рыбаки о своей нежданной встрече с "Каспийским монстром"

Лодки мчатся, опираясь на воздух

Первая публикация об экранопланах появилась в "ТМ" № 8 за 1972 год. Это было интервью с американцем Александром Липпишем - создателем лодок, скользящих по воздуху над водой. Как о диковинке узнал советский читатель об одноместном экраноплане Х-113 массой 345 кг. В конце беседы конструктор поделился своей мечтой построить 500-тонный лайнер, способный пересекать океаны со скоростью 200 км/ч и нести 240 т полезной нагрузки. В ту пору всем нам было невдомек, что подобные машины созданы уже почти 10 лет назад и не в секретных ангарах Локхида или Боинга, а на берегу Волги, под Горьким - ныне вновь Нижним Новгородом. И уникальные аппараты, и имя их главного конструктора до последнего года держались в тайне. На Западе же о корабле-макете знали не только спецслужбы, но и любой интересующийся подобной техникой. В одном из выпусков "Джейна" - популярного английского издания, посвященного военной технике всех стран (секрет его вездесущности мы раскрыли в №4 за 1991 год), - "Каспийский монстр" был охарактеризован так: "Гигантская советская экспериментальная крылатая машина, использующая влияние близости земли, с размахом крыльев 40 м, длиной более 90 м, проходит испытания на Каспийском море. Они начались в 1965 году. Аппарат, для которого оптимальная высота движения от 4 до 14 м над поверхностью, имеет потенциальную скорость 560 км/ч."

Пожалуй, прежде чем продолжить рассказ об экранопланах, стоит сказать несколько слов о том, что это такое. (Интересующимся подробнее рекомендуем литературу: "ТМ" №8 за 1972 год, №12 за 1974 год, №3 за 1985 год; Белавин H.И. Экранопланы. Л., "Судостроение", 1977 год; Рой Маклини. Суда на подводных крыльях и воздушной подушке. Л., "Судостроение", 1981 год; журнал "Судостроение" N 1 за 1991 год.)

Пытаясь добиться увеличения скорости судов, конструкторы заставляли их все более приподниматься из воды, чтобы они испытывали как можно меньшее сопротивление своему движению. Так появились глиссеры, суда на подводных крыльях и воздушной подушке. Следующим логическим шагом стал экраноплан.

По сути, это уже самолет. Но его подъемная сила в отличие от обычного складывается из двух составляющих вместо одной. Первая, которую используют все самолеты, хорошо известна. Профиль крыла таков, что воздух обтекает его верхнюю часть быстрее, чем нижнюю, - давление под крылом оказывается больше, чем над ним. Вторая составляющая - чисто экранопланная. Крыло, движущееся в непосредственной близости от земли или поды (специалисты говорят - экрана), уплотняет пoд собой воздух, превращая его в своеобразный клин, "битый между машиной и поверхностью. Опора на него делает экраноплан гораздо экономичнее самолета. Теоретически, при прочих равных условиях, грузоподъемность машины, скользящей над водой, может быть на 40% больше! Подобные аппараты и строились у нас секретно в течение 30 лет в ЦКБ по судам на подводных крыльях в городе Чкаловске под Горьким.

Это конструкторское бюро было детищем Ростислава Евгеньевича Алексеева, известного до сих пор лишь в одной своей ипостаси - создателя судов на подводных крыльях. Они, кстати, тоже были пионерными разработками, не имевшими в мире аналогов. - лишь через десятилетие на Западе смогли приблизиться к уровню "Ракет" и "Метеоров".

Алексеев задумал создавать экранопланы в конце 50-х годов, когда его суда на подводных крыльях при скоростях 100-150 км/ч натолкнулись на кавитационный барьер-явление, при котором вода утрачивает свойства сплошной текучей жидкости. Крылья машины разрушались от множества обрушивающихся на них гидравлических ударов. И вот он решил; хватит бороться с этим эффектом, улучшая профили крыльев, надо создать качественно новые суда, если хотите подняться над проблемой кавитации.

Первый 3-тонный экраноплан, появившийся в 1961 году, имел пару несущих крыльев. Но, исследовав такую схему на нескольких моделях, конструктор отказался от нее и выбрал другую - аппарат с одним крылом малого удлинения.

Знания, интуиция и уверенность Алексеева (сотрудники с уважением и симпатией звали его Доктором, как бы подчеркивая высшую, непревзойденную квалификацию) были настолько велики, что от 5-тонного экраноплана он почти сразу шагнул к постройке 430-тонной машины, того самого "Каспийского монстра", неточные параметры которого опубликовал в 70-х годах "Джейн".

Чудовище вылетает из гнезда

КМ, или корабль-макет, как его назвали в ЦКБ, имел длину 92 м, высоту 22 м, размах крыла 37 м. Днище корпуса было устроено по-корабельному, хотя внешне КМ походил на самолет. На переднем пилоне размещалось 8 турбореактивных двигателей тягой по 10 т каждый - их мощность использовалась в основном при старте. На киле стояли еще два таких же двигателя, достаточных для поддержания крейсерского режима.

Со скоростью 350 км/ч "Орленок" несется в двух метрах над водой

Испытания корабля-макета ("Джейн" немного ошибся - они начались в 1966 году) решили провести на Каспийском море. Почти месяц, полупритопленного, с отстыкованным крылом, накрытого маскировочной сеткой, "монстра" буксировали по Волге. По требованиям секретности, шли ночами, днем отстаивались. И все это время доделывали KM - руководство, желая отрапортовать "наверх" и получить награды, назначило Алексееву, попросту говоря, сумасбродные сроки.

Наконец КМ достиг Каспийска - городка, расположенного рядом с Махачкалой. Туда же прибыли высокопоставленные чиновники и потребовали от конструктора немедленного отчета. Экраноплан еще находился в плавучем доке, а Доктор наравне со всеми тянул канаты, пристыковывая крыло. И вдруг он удивил своих сотрудников, казалось бы, уже привыкших к его неординарности, - взяв полетный лист, Алексеев невозмутимо начертал на нем: "Полет в доке".

Запустили все 10 двигателей, грохот нарастал, тросы, удерживающие КМ, натянулись, как струны, на берегу начал ломаться деревянный забор, попавший под выхлопы моторов. При тяге в 40% от номинальной док с пришвартованным в нем экранопланом тронулся с места, стало срывать якоря. Удовлетворенный произведенным на чиновников впечатлением, Алексеев приказал глушить двигатели. С тех пор слова "полет в доке" для конструктора и его сподвижников обозначали очковтирательства, на которые случалось идти, дабы не конфликтовать с требующим быстрых результатов начальством.

А оно все торопило, и для соблюдения назначенной даты первого полета пришлось серьезно рискнуть. Дело в том, что на корабле-макете не успели смонтировать радиооборудование, не работали и высотомеры. В четыре утра, когда начальство нежилось в постели, буксир вывел док в море. Он еще не полностью погрузился в воду, а из него уже на малом газе вырулил экраноплан - за штурвалом сидел Доктор. Он показал жестом: "Вперед!" - и поднял КМ из воды. Летал сразу около 50 мин на высоте примерно 4 м.

На берегу Алексеев доложил ошеломленным председателю и членам комиссии: "Машина вела себя прекрасно", а заодно, пообещав никому не говорить, что они все проспали, попросил подписать полетный лист. Деваться сконфуженным чиновникам было некуда - полет наблюдало немало свидетелей. Удачный исход первого испытания принес Алексееву "добро" финансировать его проект как минимум 5 лет. На самом же деле полет прошел не столь уж гладко - в какой-то момент корпус экраноплана, построенный по авиационным принципам, начал извиваться, как змея. Недостаток решили устранить самым простым путем - корпус укрепили 10-и 20-миллиметровыми металлическими листами. Перебирать его ажурную силовую конструкцию, перекладывать кабельные трассы и прочую начинку было некогда.

Из истории зарубежных экранопланов

В 1940 году американский инженер Д. Уорнер спроектировал аппарат, который назвал "компрессионным самолетом". В носовой части корпуса располагались два мощных вентилятора для подачи воздуха под днище экраноплана во время его выхода из воды. Поддержание крейсерского режима отводилось двум винтовым двигателям, размещенным на уткообразном крыле. В этом проекте впервые предлагалось разделить стартовые (поддувные) и маршевые силовые установки.

С 1960 года разработкой и постройкой опытных экранопланов в США стала заниматься авиационная фирма Локхид. На ней под руководством конструктора В.Б. Корякина в 1965 году построили двухместный катер-экраноплан "Клиппер" с крылом малого удлинения (его размах 4м при длине корпуса 5,7м). Особенностью аппарата были носовые бортовые стенки для усиленного подвода встречного воздуха под днище - он играл роль "воздушной смазки". Масса "Клиппера" - 440 чг, скорость - 110 км/ч.

В 60-е же годы начинает конструировать экранопланы швейцарский инженер X. Вешано, занимавшийся до этого катерами на воздушной подушке. Его проекты до сих пор отличаются особой оригинальностью. В 1964 году швейцарец построил самоходную пилотируемую модель "Малый Вейландкрафт".

Ее масса - 4,3 т, длина - 15,8 м, размах крыльев - 9,5м, скорость - около 150 км/ ч. Во время первых же испытаний на озере Солтон в Калифорнии модель разбилась. Сначала она довольно долго летела на высоте 1 м, затем неожиданно взмыла вверх и упала на воду. Причина аварии окончательно не установлена.

В. Корякин, строивший на фирме Локхид небольшие экранопланы, хотел в конечном итоге создать крупную, в несколько сот тонн, машину (исключение не составляли и другие конструкторы, в том числе уже упоминавшиеся Вейланд и Липпиш). Но дальше проекта дело не пошло. Аппарат задумывался в виде летающего катамарана. Использовать его планировалось в военных целях: для десантирования техники в передней части крыла и лодок предусматривались большие люки и выдвижные аппарели.

Но все равно огромная, тяжелая машина показала феноменальные качества. Она устойчиво шла над экраном на высоте 3 - 4 м на крейсерской скорости 400-450 км/ч. Вообще Алексеев обладал какой-то удивительной конструкторской интуицией. Например, когда за рубежом опубликовали схемы его судов на подводных крыльях, один немецкий профессор-гидроаэродинамик, изучив их, категорически заявил: "Эти аппараты не могут двигаться так быстро - крылья разрушатся от кавитации". Узнав же, что русские от опытных образцов уже переходят к серийному выпуску, уязвленный ученый не удержался и приехал к Алексееву. Зарубежного гостя прокатили на "Ракете", причем часть плавания он провел довольно оригинально. По его просьбе открыли нижний люк, профессор свесился вниз головой поближе к воде (двое из команды держали его за ноги) и наблюдал водные потоки, омывающие крыло. Через некоторое время профессор принял нормальное положение и, пожав Алексееву руку, сказал: "Удивительно, гениально!"

Да, Доктор был необычным человеком. Его, как и КМ, вполне можно назвать "монстром", способным на то, что другим не под силу. До сих пор достигнутое им в создании экранопланов остается отечественным секретом. Зарубежные аналоги этих машин представляют собой, по сути, низколетящие самолеты - пилоты насильно удерживают их у поверхности. КМ же был настолько устойчив, что Алексеев иногда на показ переставал им управлять и даже выключал в полете двигатели. Наблюдавших такое летчиков особенно впечатляло, что аппарат безо всякого вмешательства рулей отслеживал каждый изгиб рельефа. Обладал КМ и хорошей маневренностью - он был способен на крутые развороты с большим креном и касанием шайбы (окончания крыла) о воду. Однажды "монстра" загрузили до взлетного веса в 544 т-это до сих пор рекорд для экранопланов и самолетов, даже знаменитая "Мрия" не летает с такой массой! Наблюдатели видели, как после затяжного разбега по морю с 3-балльным волнением он оторвался от воды и ушел за горизонт.

Катастрофа

Испытания корабля-макета дали Алексееву массу новых идей. К концу жизни конструктора в ангарах на базе в Чкаловске скопилось более тысячи моделей, многие из которых могли превратиться в реальные машины. Но и летающих образцов было немало. Первую пробу аппаратов, как правило, делал сам Алексеев. На государственных же испытаниях его место за штурвалом занимали пилоты авиаторы. Доктор доверял им машину неохотно. "У летчиков, - говорил он, - есть общая черта: чем выше, тем безопасней. У нас наоборот". Так, на КМ в случае отрыва от экрана надо было просто плавно уменьшить тягу: аппарат снижался сам, без управления рулями, скорость падала до 250 км/ч. Далее следовало выключить маршевые кормовые двигатели, перевести носовые в режим поддува (для создания воздушной подушки) и выпустить закрылки. В результате на скорости около 140 км/ч машина мягко приводнялась. Экранопланы оказались очень надежным и безопасным транспортом - у самого Алексеева аварий не было никогда. Но, осваивая принципиально новую технику, никто не застрахован от несчастий.

Страницы: 1, 2, 3