Экраноплан будущего

Другие статьи

Как на войне справлялись с морозом?

Холода сильно проредили ряды как советских, так и немецких войск. Очень многие серьезно болели, отмораживали себе конечности и умирали.

Современная артиллерия

Почему артиллерия развитых, стран, обладающих высокими технологиями, например, США больше одного залпа по противнику не делает, чего достаточно для его полного уничтожения, а вот остальные, менее развитые этого сделать не могут.

Новые гаджеты предупредят американских военных о коронавирусе за 2 дня до появления симптомов

Технология известна как Rapid Analysis of Threat Exposure или RATE и состоит из неинвазивных гаджетов, которые можно носить на руке. Они обеспечивают раннее предупреждение об инфицировании за 48 часов до того, как у человека появляются начальные симптомы заболевания, позволяя гарантировать готовность армии и защититься от угрозы дальнейшего распространения коронавируса.

В Турции появился первый беспилотный корабль

Инженеры заявили, что ULAQ не только контролируется удаленно, но еще и является автономной системой, использующей искусственный интеллект.

Т-14 сравнили с Абрамсами и Леопардами

Главной защитой Т-14 стала бронекапсула для экипажа, которая надежно защищает живых людей от случайной детонации снарядов

Морпехи США попрощались с AH-1W Sea Cobra

Армия создала ударный вертолет AH-1 Cobra в 60-х для поддержки с воздуха, чтобы использовать его во Вьетнаме. Маленький, тонкий и с одним двигателем вариант вертолета UH-1 Huey, Cobra оставался на посту во время Холодной войны, прежде чем был заменен AH-64 Apache.

Су 30СМ Самое лучшее видео

Один из лучших самолетов в мире! Российский Су-30СМ Не прослезитесь...

16 лет истребителю Eurofighter Typhoon

В «подарок» люфтваффе решило отказаться от закупок американских F-35 и направить средства на поддержку «отечественного производителя»

В мае 1992 года Popular Mechanics сообщал о ярком будущем экраноплана России. Однако это будущее никогда не наступило. Являвшийся плодом секретного проекта Советского Союза, Орленок отражал возможное будущее. По своему амбициозному замыслу, флот из парящих самолетов смог бы путешествовать через океаны, доставляя пассажиров и вооружение.

Это будущее, которое никогда не наступило, и сегодня экранопланы по большей части можно встретить в музеях. Они стали плодом десятилетий трудов лучших умов страны, многие из которых не похожи ни на что виденное миром. Одним из таких творений стал Орленок. Наполовину самолет, наполовину плавсредство, этот прототип незаметно возник на судостроительном заводе у берегов реки Волга много лет назад. Это осуществление идеи, которую инженеры Запада только начали работать.

Обладая способностью легко и плавно скользить над поверхностью воды на скорости 400 км в час и перевозить 300 тонн поставок, военных или ракет, Орленок был призван сражаться в войне, которая никогда не наступила. Позже, в отчаянии пытаясь заставить окупиться свои огромные инвестиции, конструкторы Орленка начали охотиться за новыми рынками и стали раскрывать свои секреты.

Линии коммуникации между востоком и западом все еще шатки. Но интервью с российскими источниками и западными инженерами-аэродинамиками начинают демонстрировать детальный обзор технологии, которая, при условии удачного управления, могла бы привнести крупные изменения в сферу скоростного транспорта с тех пор, как Boeing подарил людям возможность летать на ракетном летательном аппарате.

Орленок – это крупный и сложный механизм. С учетом его длины в 58 метров и максимальной взлетной массой в 124737 кг, он находится в масштабе авиалайнера с широким фюзеляжем среднего размера наподобие Boeing 767. Однако, что выделяет Орленка, это то, что наряду с похожими российскими летательными аппаратами, это первый практичный, крупный летающий механизм, построенный для того, чтобы справиться с мощным аэродинамическим феноменом, известным как экранный эффект.

Известный с момента начала авиации, экранный эффект – это эффект увеличения подъемной силы крыла и других аэродинамических показателей самолета при движении возле экранирующей поверхности.

Вихри воздуха, идущие от крыла, достигают поверхности земли, отражаются и успевают достать до крыла. Таким образом, растет давление под крылом за счет отраженной воздушной массы.

Инженеры-аэродинамики придумали ряд способов, чтобы поработать с этим, включая концевую аэродинамическую поверхность крыла, которую теперь можно встретить практически на всех крыльях реактивных самолетов. Но ни один из них не соответствует эффективности настолько медленного полета, чтобы земля блокировала вихрь.

Тогда как любой летательный аппарат может воспользоваться преимуществами экранного эффекта, просто находясь в пределах половины размаха крыльев от поверхности, нужен другой тип самолета, чтобы в полной мере воспользоваться этими преимуществами. Однако награда того стоит. Специально построенный самолет, применяющий эффект влияния земли или экраноплан, может лететь на одной пятой мощи аналогичного по габаритам летательного аппарата, который не использует экранный эффект. Это означает в 5 раз большую топливную экономичность.

С течением времени были построены многие меньшие прототипы, которые тестируют все конфигурации экраноплана. Одним из наиболее передовых стал двухместный Flarecraft, о котором журнал писал еще в июле 1989 года. Но все они аэродинамические игрушки в сравнении с проектом, который придумали россияне.

«Они с легкостью на 30 лет обогнали Запад»,- сказал Стефан Хукер, эксперт, которому довелось посетить пару конструкторских бюро в Российской Федерации.

Это превосходство базируется не только на сильном теоретическом анализе и тщательном тестировании, но и на десятилетиях практического опыта. Тогда как другие только чертили чертежи, россияне уже строили. Образцом их усилий стал Орленок. Хотя россияне подчеркивают, что это не самый передовой их дизайн, это определенно наиболее передовой экраноплан, к которому был доступ у Запада.

Ключевой характеристикой, придуманной российскими инженерами, и внедренными в их большие экранопланы, стала возможность использовать то, что называется концепцией нагнетания воздушной подушки системой подъема. В случае Орленка, этот эффект достигается с помощью пары турбовентиляторных авиационных двигателей НК-8, встроенных в переднюю часть летательного аппарата. В результате появляется воздушная подушка, которая поднимает самолет с поверхности и позволяет ему с легкостью двигаться на небольшой скорости, почти как специальное судно на воздушной подушке.

Экраноплан Орленок
Экраноплан Орленок

Концепция нагнетания воздушной подушки системой подъема решает проблему, которая неотступно следовала за конструкторами гидропланов. В частности то, что вода в 800 раз плотнее воздуха. Это означает, что необходимо огромное количество энергии, чтобы заставить самолет двигаться по воде достаточно быстро, чтобы взлететь. Исторически, решение заключалось в том, чтобы пожертвовать характеристиками полета, сделав самолет мощнее и подарить ему большую площадь крыла, чтобы он мог оторваться от земли на низкой скорости. Упомянутая выше концепция снижает необходимость в подобных компромиссах.

Орленок был придуман покойным Ростиславом Евгеньевичем Алексеевым, уважаемым человеком в аэродинамике СССР. Его первые проекты, известные как «Каспийский монстр» — это основа формы Орленка. Сооруженный в 60-х, уникальный летательный аппарат работал на десяти турбинных двигателях и достигал 90 метров в длину, поэтому это был один из наиболее гигантских когда-либо сооруженных самолетов.

По задумке Алексеева, подъем обеспечивается благодаря короткому и толстому крылу малого удлинения, вмонтированному в средней части летательного аппарата и большой горизонтальной поверхности хвостового оперения вверху вертикального хвостового оперения. Подобная конфигурация обходит проблему неустойчивости продольного движения, которая всегда преследовала другие экранопланы. Проблема возникает из-за того, что центр давления, поддерживающий самолет, заставляет его двигаться продольно, меняя высоту. Алексеев разместил поверхность хвостового оперения достаточно высоко от экранного эффекта и придал ему такую форму, чтобы сложный процесс движения самолета не был проблемой.

В случае с Орленком, высокое вертикальное хвостовое оперение также обеспечивает основу длятурбовинтового авиационного двигателя НК-12. Оснащенный двумя соосными воздушными винтами противоположного вращения он дает Орленку довольно высокую скорость при крейсерском полете, во время которого передние двигатели концепции нагнетания воздушной подушки обычно выключаются. Турбореактивный самолет не только эффективнее реактивного истребителя, но его изменяемый шаг обеспечивает уникальную маневренность на низкой скорости в режиме нагнетания воздушной подушки системой подъема.

Каково это летать на подобном экраноплане? Валентин Васильевич Назаров, главный конструктор бюро «Эколен» и один из пилотов, тестировавших Орленок, дал интервью и ответил на этот вопрос.

«Процедура похожа на полет на любом летательном аппарате»,- говорит он. «Нужно завести двигатели, разместить весь экипаж по местам, проверить все оборудование, разогреть двигатели. Затем двигатели начинают направлять воздух под крыло и начинается горизонтальное движение. Самолет начинает поднимать себя с поверхности воды. Он достигает скорости 150 км в час. Таким образом пилот может использовать все аэродинамические поверхности для полета». Нормальная крейсерская высота составляет от 8 до 12 метров в зависимости от высоты волн.

Необходимость так четко поддерживать высоту облегчается компьютерной системой управления полетом, которая использует данные сканирующих поверхность обычного радиолокатора и радиолокатора Допплера. Чтобы избежать препятствий, можно подняться на высоту до полутора километров, но это отразится на аэродинамических показателях.

Хотя он во многих отношениях уникален, Орленок скорее представитель прошлого, нежели будущего экранопланов. «Орленок уже история»,- говорит Назаров. Полный идей «Эколен» уже создал целый ряд новых гражданских экранопланов, чтобы заменить его. Как рассказал президент бюро Илья Львович Герлозин, они представляют собой совершенно иной подход. «Я бы использовал всего одно слово, чтобы описать его: комфорт. В Орленке не было такой вещи, как комфорт, потому что это был военный летательный аппарат». Ни Назаров, ни Герлозин не обсуждают детали нового самолета, элементы которого на данный момент проходят стадию получения патента.

Разработки «Эколен» представляют собой лишь малую часть деятельности, проводимой в сфере экранопланов, над которой приоткрывается завеса тайны бывшего СССР. Еще один известный консорциум продолжает работу Алексеева. Также, другой, но похожий по сложности подход изучают последователи итальяно-советского конструктора Роберта Людвиговича Бартини. Эти усилия могут привести к созданию летательного аппарата, подходящего для путешествий над тундрой Сибири, равно как над водой.

Один американец, весьма заинтересованный в подобных проектах, это Стефан Хукер. Его конструкторская фирма Aerocon получает средства от Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США на исследования возможных полетов экранопланов. Он надеется, что это может оказаться технологией огромной военной и экономической ценности для США.

Хукер полагает, что если экранопланы станут применяться на практике в виде транспортных самолетов большой дальности действия, им нужно быть большими – очень большими. На ранних стадиях разработок он изучает вариант модели 150 метров в длину и весом 4536 тонн.

Изначально идея построить летательный аппарат примерно в 10 раз больше самого большого самолета на Земле кажется странной, но аргументы Хукера достаточно логичны. Он начинает с экономики. «Если вы инженер коммерческого самолета Boeing, деньги за пассажиро-километр имеют значение»,- говорит он. Эти размышления давят на компании, чтобы те строили большие самолеты.

Однако с течением прогресса, требования аэродинамики и структурной целостности начали конфликтовать. Аэродинамика требует, чтобы крылья стали длиннее и тоньше, если нужно поддерживать скорость и показатели полета. Но в конечном итоге, становится невозможным сделать их достаточно сильными, чтобы сопротивляться изгибам.

Решение Хукера состоит в том, чтобы интегрировать крылья в фюзеляж. «Нужно сделать его похожим на бумажный носовой платок»,- говорит он. «Вы строите такие самолеты, которые намного тяжелее 4536 тонн». Это решает структурную проблему, но ведет к форме, которой не хватает аэродинамических показателей. Если только вы не летаете в зоне воздушной подушки.

Возникает вопрос пригодности летательного аппарата для плавания. Как говорит Хукер: «Самолет стандартного размера не может соревноваться со стандартной океанской волной». Так что в типичных условиях открытого океана, нужно лететь достаточно высоко, чтобы воспользоваться экранным эффектом. Единственный выход – это построить большее по размеру судно. Тогда самолет не только сможет справиться с волнами, но у него будет больший размах крыльев, и тогда он сможет пользоваться экранным эффектом на большей высоте. Другими словами, поясняет Хукер, «чтобы построить большой самолет, мне нужно построить огромный самолет».

Бесспорно, если будет построен подобный экраноплан, это будет великое достижение. Но оно не будет беспрецедентным. Харви Чаплин, директор подразделения Carderock Военно-морского центра надводных боевых действий, сравнивает его с эффектом, который привел к созданию стратегического военно-транспортного самолета повышенной грузоподъемности C-5 Galaxy. «Вы должны быть по-настоящему мотивированы, чтобы сделать это»,- говорит он. «Но если кто-то сделает этот шаг, это будет коммерчески выгодно».

Хукер подсчитал, что подобные летательные аппараты смогли бы снизить стоимость путешествий между, например, США и Европой на $75-100 на человека и сделать его намного более комфортным.

Что еще более интересно, время полета не сильно пострадает. Разрабатываемая концепция Хукера будет способна преодолевать 926 километров в час, ненамного меньше, чем реактивный самолет. И так же как современный флот из реактивных самолетов, экранопланы также смогут при необходимости играть роль военного транспорта. Но их огромная грузоподъемность и дальность действия в 16 тыс. км сделают их наиболее подходящими этой роли.

Наконец, идея Хукера принадлежит тому миру, который становится все ближе. «Наши корни, как инженеров, лежат в строительстве дорог»,- поясняет он. И с учетом того, что политические барьеры между странами теперь размываются, инженеры, наконец, могут справиться с оставшимися географическими барьерами.

Дзен

Последние статьи

Кладбище танков

Военные из североатлантического альянса на утилизации старых Leopard 1 смогли заработать около трех млн долларов.

Потопление крейсера «Индиаполис» CA-35

На самом деле перед затоплением крейсер посылал сигналы о помощи, и они даже были приняты на трех станциях.

Военный историк приводит доводы того, что армяне проиграли битву за НКР

Численность вооруженных сил Нагорного Карабаха перед войной была увеличена с 18 тысяч человек до 21 тысячи. Из которых 13 тысяч приходилось на призывников Армении.

Китайский бомбардировщик H-6N получил Гиперзвук

Если присматриваться к снаряду, то можно увидеть, что его длина примерно 10 метров и диаметр около метра. Такие параметры заявлены в российском ракетном комплексе «Кинжал».

Фотографирование истребителей. Военные фотокорреспонденты делятся секретами

В Минобороны РФ существует целое «подразделение» военных фотокорреспондентов, которые делятся по своей специализации на группы

Су-35С — сверхманевренность не поможет в противостоянии с самолетами со стелс-технологиями

Радиопоглощающий материал, который применяется в изготовлении Су-35, не делает истребитель малозаметным

Спецназ США проводит подготовку возможному конфликту с вооруженными силами РФ

На данный момент в Европе 130 танков не являются достаточной силой, чтобы сдержать стальную громаду в 760 бронированных машин российского производства

«Уничтожать БПЛА противника украинцам нечем», — заявил эксперт.

Получается, что в случае применения противником беспилотных летательных аппаратов даже российского производства, украинские военные окажутся в роли армянской армии

Похожие статьи