Экраноплан - это корабль или самолет? Принципы конструкции и движения экранопланов Самый большой экраноплан

Распад Советского Союза поставил крест на реализации многих интересных научно-технических проектов, большая часть которых касалась военной сферы. Одной из самых необычных советских разработок были экранопланы – летательные аппараты, использующие для полета так называемый экранный эффект. Согласно международной классификации (ИМО), эти аппараты относятся к морским судам.

Подобные аппараты можно использовать для различных целей: для перевозки грузов и пассажиров, выполнения спасательных миссий, морского патрулирования, но советские экранопланы разрабатывались в первую очередь для военных нужд.

История создания экранопланов в СССР связана с именем талантливого конструктора Ростислава Алексеева.

Результатом многолетней работы Алексеева и его подчиненных стало создание ударного ракетного экраноплана «Лунь» (проект 903). В рамках этого проекта был построен один аппарат, хотя изначально планировалось изготовить восемь экранопланов. Основной его задачей было уничтожение авианосцев и других крупных кораблей противника. На Западе «Лунь» получил прозвище «Каспийский монстр». Большинство характеристик этого летательного аппарата никто не смог превзойти до сих пор.

В СССР этот проект был абсолютно секретным, конструкторам запрещалось даже произносить слово «экраноплан», в западной литературе подобные летательные аппараты обозначают аббревиатурой WIG (от Wing-In-Ground effect).

За счет чего экраноплан летает

Принцип полета экранопланов мало похож на те, что используются обычными самолетами или кораблями на воздушной подушке. Экраноплан поддерживается в воздухе также за счет воздушной подушки, но она не нагнетается специальными двигателями, а возникает за счет набегающего потока.

Обычный самолет взлетает и летит, потому что форма и профиль его крыла создает над его плоскостью давление ниже, чем под ней. У экраноплана все не так. За счет воздушных возмущений под его крылом создает область повышенного давления, которая достигает поверхности и отражает обратно. Это так называемый экранный эффект. Создать его можно только на очень небольших высотах. Он зависит от формы крыла и его удлинения, поэтому крыло самолета и экраноплана сильно отличаются.

Экранный эффект мешает пилотам самолетов проводить маневры на низких высотах, но именно он формирует воздушную подушку, которая удерживает экранопланы в воздухе. Подобный эффект сильно заинтересовал кораблестроителей: сначала появились суда на подводных крыльях, а затем корабли на воздушной подушке. Однако и те и другие имели ограничения максимальной скорости.

Ростислав Алексеев долгие годы занимался созданием кораблей на подводных крыльях, его «Ракеты» и «Метеоры» не имели мировых аналогов. Однако для конструктора этого было мало, и в 1961 году он создал свой первый экраноплан.

История создания

В 1967 году американские военные, изучая снимки, сделанные спутником-шпионом, обнаружили в акватории Каспийского моря огромный летательный аппарат, который они сразу же получил прозвище «Каспийский монстр». В будущем это название закрепилось за всеми советскими аппаратами подобного типа. Что же так удивило американских специалистов на снимках?

Они увидели настоящего гиганта, самолет длиною в сто метров с непропорционально маленькими крыльями – всего лишь сорок метров. При этом «Каспийский монстр» мог развивать скорость до 500 км/ч и передвигался на высоте неконтролируемой ПВО противника. Естественно, что все это сильно озадачило экспертов Пентагона .

На снимках американцы увидели первое масштабное творение Алексеева – экраноплан с названием «Корабль-Макет» или «КМ». Его полетный вес составлял 544 тонны, а площадь крыла равнялась 662,5 м2. На этой машине советские конструкторы отрабатывали технические решения, которые планировали использовать при постройке серийных экранопланов.

В 1972 году на воду был спущен первый серийный экраноплан «Орленок», вес которого достигал 120 тонн. «Орлята» относились к новому типу летательных аппаратов – экранолётов, во время полета они могли использовать экран или лететь как обычный самолет. «Орленок» был способен перебрасывать десантников на расстояние до 1500 км. Изначально планировали построить 24 экраноплана такого типа, но сделано было всего лишь пять машин.

В ходе реализации проекта конструкторы столкнулись с целым рядом сложных технических задач, связанных с тем, что экранопланы имели особенности как морских судов, так и самолетов. Нужны были легкие материалы, способные противостоять коррозии и выдержать удар о воду на скорости около 500 км/ч. Кроме того, техника пилотирования экранопланов очень сильно отличалась от самолетной.

В 1983 году на опытном заводе «Волга» был заложен первый ракетный экраноплан проекта 903 «Лунь». В 1986 году аппарат его спустили на воду, в том же году начались испытания.

«Лунь» был вооружен шестью противокорабельными крылатыми ракетами «Москит», попадания хотя бы одной из них и сегодня является фатальным практически для любого корабля. Скорость экранопланов проекта 903 составляла 500 км/ч.

В 1990 году «Лунь» приняли в опытную эксплуатацию, а уже через год он был снят с нее и законсервирован. Первоначально планировали построить восемь ракетных экранопланов проекта 903 «Лунь», но реализованы они не были. Причиной этого стала тяжелая экономическая ситуация в стране и признание военной нецелесообразности использования подобных аппаратов.

Единственный экраноплан проекта 903 «Лунь» сегодня находится на консервации в сухом доке на территории завода «Дагдизель» (г. Каспийск). С него демонтирована вся электроника.

После распада СССР и прекращения финансирования второе судно проекта «Лунь» хотели превратить в поисково-спасательное, ему дали название «Спасатель». Он должен был не только проводить спасательные операции на море, но и иметь на своем борту госпиталь на 150 человек. Несмотря на 75% готовность «Спасателя», он так и не был достроен.

Дальнейшая судьба уже построенных экранопланов «Лунь» и всего проекта в целом остается довольно туманной. В 2011 году представители российского Министерства обороны заявили о решении полностью отказаться от разработки и строительства экранопланов. Примерно в то же время в СМИ появилась информация о том, что «Спасатель» и «Лунь» планируют сделать частью музейных экспозиций, но финансирования для транспортировки машин нет.

В 2019 году сразу несколько высокопоставленных чиновников заявили о том, что Россия возобновит строительство ударных экранопланов. Согласно озвученной информации работы должны начаться в Нижнем Новгороде после 2020 года. В том же году было объявлено о завершении эскизного проекта нового морского боевого экраноплана А-050 со взлетной массой 54 тонны.

В августе 2019 года российское военное ведомство поставило перед конструкторами задачу создать к 2020 году машину с грузоподъемностью 240–300 тонн. Однако, учитывая нынешнее не слишком блестящее положение российской экономики и секвестр оборонного бюджета, будущее экранопланов нельзя назвать безоблачным.

Описание конструкции

Экраноплан «Лунь» изготовлен по самолетной схеме моноплана и имеет крыло трапециевидной формы, расположенное в центре корпуса. В передней части находится кабина пилотов, также здесь установлен пилон, на котором расположены восемь двигателей НК-87. Корпус экраноплана полностью выполнен из магниево-алюминиевого сплава, что значительно уменьшает вес «Луня» и снижает вероятность коррозии. Толщина обшивки составляет от четырех до двенадцати миллиметров.

На верхней части корпуса установлены шесть контейнеров для противокорабельных крылатых ракет «Москит».

В кормовой части экраноплана находится хвостовое оперение, которое имеет Т-образную форму.

Длина корпуса «Луня» составляет семьдесят три метра, он разделен перегородками на десять водонепроницаемых отсеков, также корпус экраноплана делится на три палубы. Снизу на корпусе установлено гидролыжное устройство, применяемое при посадке и взлете аппарата.

Размах крыла – 44 метра, на его концах установлена концевидная шайба. Крыло водонепроницаемо, в нем размещены четыре емкости с топливом.

Экипаж экраноплана состоял из семи офицеров и четырех мичманов. Автономность «Луня» - пять суток.

Силовая установка экраноплана состояла из восьми двигателей НК-87, ее мощность составляла 104 кгс (8 х 13000).

Достоинства и недостатки проекта

Не слишком корректно говорить о достоинствах или недостатках экранопланов проекта «Лунь», потому что ему присущи все особенности аппаратов подобного типа. Военных всегда смущала низкая защищенность экранопланов, которая делала его весьма уязвимым для огня противника. Скорость его хода сопоставима со скоростью тихоходного самолета, а отсутствие зенитного вооружения делало экранопланы легкой добычей авиации противника.

1. К несомненным достоинствам экранопланов следует отнести превосходное сочетание скорости и грузоподъемности. Они могут перемещаться со скоростью самолета (до 600 км/ч), при этом их грузоподъемность сравнима с небольшим кораблем.
2. Экранопланы очень живучи, в случае аварии они могут просто совершить посадку на воду даже при сравнительно большом волнении.
3. Подобные аппараты способны летать не только над водной гладью, им подходит любая ровная поверхность: пустыня, тундра, лед.
4. Экранопланы очень экономичны: во время полета на экране они тратят на 30% меньше топлива, чем традиционные самолеты.
5. Этим аппаратам не нужен аэродром, достаточно небольшой акватории или ровного участка суши.
6. Еще одним преимуществом экраноплана является его малозаметность для радаров в результате полета на высоте нескольких метров.

Однако у этого типа летательных аппаратов есть и серьезные недостатки, которые значительно осложняют их эксплуатацию.

1. Главным из них является то, что экранопланы не могут летать над неровной поверхностью, в этом случае невозможно создание экрана. Но, правда, подобного недостатка лишены экранолёты (типа «Орленок»), которые могут летать по-самолетному.
2. Экранопланы имеют очень низкую маневренность, у них большой радиус разворота.
3. Несмотря на большую по сравнению с самолетами экономичность, для взлета экраноплан должен обладать весьма высокой тяговооруженностью, что требует установки на него взлетных двигателей, которые не работают во время полета.
4. Управление экранопланом требует особых навыков и сильно отличается от пилотирования самолета.

Что дальше?

Несмотря на целый ряд недостатков, схема полета с использованием экранного эффекта выглядит очень заманчиво. Впечатляющая грузоподъемность экранопланов делает из этих аппаратов идеальный транспортный корабль, способный перевозить людей и грузы над океанскими просторами.

Советским экранопланам просто не повезло: целый ряд обидных и необязательных аварий, смена руководства, распад государства поставили крест на этом потенциально очень интересном проекте. Алексеев планировал не только создавать огромные ударные и десантные машины, но и использовать экранопланы в качестве плавучего авианосца и даже космодрома . Этому не суждено было сбыться.

В начале нынешнего столетия компания Boeing занималась проектом создания экраноплана Pelican, который должен перевозить 1400 тонн груза на расстояние до 16 тыс. км. Последнее упоминание об этих работах относится к 2003 году.

Ведутся работы по созданию подобных аппаратов в Германии, Франции, Китае и Южной Корее. Однако речь идет о небольших машинах, с максимальной грузоподъемностью в несколько десятков тонн.

Экранопланы небольшого размера разрабатываются сегодня и в России.

Технические характеристики

Если у вас возникли вопросы - оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Россия планирует создать новый экраноплан - весом 600 тонн и вместимостью 500 человек. Летательный аппарат сможет развивать скорость почти 550 км/ч.
Статья в "El Confidencial", Испания, Пепе Сервера (PEPE CERVERA).

вновь Россия объявляет о скорейшем выпуске новой модели пассажирского экраноплана, на этот раз задуманного для связи между ее обширными арктическими территориями. Новый аппарат будет весить около 600 тонн, его длина составит 100 метров, а размах крыльев - 70 метров, вместимость - 500 пассажиров, а максимальная скорость - почти 550 км/ч. Чтобы подчеркнуть гражданское предназначение аппарата, его окрестили «Спасатель», хотя у него уже появилось прозвище: «Арктический монстр». Зачем же на самом деле Россия создает новую модель этого самого странного в мире самолета? А главное, каким будет этот новый экраноплан?

По сообщению одной из центральных российских газет - «Известия» - первый прототип нового экраноплана поднимется в воздух в 2022-2023 году, а к 2025 году будет полностью введен в эксплуатацию. Цель - связать огромные пространства российской Арктики; пока что речь идет только о транспортных миссиях, хотя снабдить аппарат ракетами тоже не проблема. Разработчиком прототипа является российское Конструкторское бюро им. Р.Е. Алексеева.

В советские времена было разработано большое количество вариантов и спроектировано несколько прототипов этого транспортного средства - наполовину воздушного, наполовину водного, - но ни один из них так и не послужил отечеству. Идея использования «экранного эффекта», возникающего на низких высотах благодаря аэродинамической подъемной силе, возникающей на самолетном крыле, обещает высокие скорости и большие возможности для перевозок, а потому неоднократно привлекала интерес во многих странах. Но практические проблемы помешали тому, чтобы задумка была реализована, за исключением совсем небольших моделей для специфических ситуаций. На этот раз все может быть иначе.

Идея экраноплана продолжает будоражить умы, хотя никак не может воплотиться в реальность. Концепция проста: использовать «экранный эффект», который увеличивает поддержку крыла, когда оно находится невысоко над ровной поверхностью, в силу чего между ними образуется воздушная подушка. При определенной конструкции крыла, отличной от крыла обычного самолета, можно создавать аппараты, способные развивать огромные скорости и/или перевозить внушительные грузы при меньшем расходе топлива, чем обычные самолеты, при условии, что их полет будет происходить на небольшой высоте (на практике это от 3 до 12 метров) над ровной поверхностью, вроде океана.

Таким образом, можно сконструировать аппараты, подобные грузовым самолетам, но с гораздо большей грузоподъемностью, или быстрые военные машины, снабженные ракетами, которые к тому же плохо ловятся радарами в силу малой высоты полета. Все это очень повышает привлекательность экранопланов для военных (быстрые перевозки больших грузов, подводная и наводная штурмовая техника) и для гражданских ведомств (перевозка грузов, поисковые и спасательные операции). По крайней мере, на бумаге.

Явление, лежащее в основе принципа действия экранопланов, было широко известно, но если бы не российско-советский инженер Ростислав Евгеньевич Алексеев, оно никогда бы ни приняло форму реального транспортного средства. Алексеев разрабатывал судна на подводных крыльях, которые поднимали корпус корабля над водой, уменьшая сопротивление воды и увеличивая скорость аппарата. Именно так ему пришла в голову идея, что «экранный эффект» можно использовать напрямую, безо всяких подводных крыльев.

Он понял также, что большие аппараты имеют преимущество, поскольку больший размах крыльев позволяет увеличить высоту полета без потери аэродинамической подъемной силы. А увеличение высоты решает проблему преодоления возможных препятствий, что, теоретически, позволяет экраноплану летать над любой более или менее ровной поверхностью, как земля, водохранилища или ледовые поля. Хотя, конечно, наилучшей поверхностью является морская гладь. Убедив военных чиновников в перспективности идеи и построив с 1961 года несколько прототипов каждый раз большего размера, Алексеев разработал экраноплан КМ, который совершил свой первый полет в 1966 году и поверг в изумление все западные разведки.

Спутник-шпион серии ‘Corona" сделал снимки странного транспортного средства в Каспийском море. Это было нечто похожее на судно почти 100 метров длиной с короткими крыльями (размах 32-40м), способное двигаться над водой со скоростью почти 500 км/ч. Ничто в западных арсеналах не могло даже приблизиться к таким размерам и скоростям на воде. Американские аналитики окрестили его «Каспийским монстром».

Новые данные говорили о том, что вес аппарата равен 540 тоннам: это было как два Boeing 747 Jumbos вместе. На KM стояли 10 турбореактивных двигателей ВД-7, два на хвосте и 8 на двух крыльях по обе стороны кабины, на носу. Эти последние были снабжены ориентируемыми соплами, которые позволяли осуществлять поддув под крылья для большей устойчивости.

С виду этот устрашающий аппарат был похож на гидросамолет, который разгонялся по воде, а затем взлетал и набирал высоту 3 метра (в начальных версиях), а в последующих модификациях удалось достичь «прыжков» на высоту 20 метров - достаточно, чтобы преодолеть даже пятиметровые волны. Несмотря на то, что советские двигатели были совершенно не экономичны, но потребление топлива экранопланом было в три раза ниже, чем у обычных самолетов, дальность полета достигала порядка двух тысяч километров. В общем, речь шла о транспортном средстве с устрашающим военным потенциалом в том, что касалось скорости, грузоподъемности и дальности.

Прототип KM потерпел аварию в 1980 году, когда неопытный пилот неправильно среагировал, совершая маневр: на выходе из пике он прибавил скорость, как следовало сделать при управлении обычным самолетом. Экраноплан затонул, попыток по его подъему не осуществлялось. Параллельно разрабатывался другой аппарат той же системы, но меньших размеров - A-90 «Орленок», предназначенный для переброски морских десантов.

A-90 имел 58 метров в длину, 31,5 метр размах крыльев и весил около 140 тонн; на нем были установлены турбовинтовые двигатели Кузнецова НК-12 (на хвосте) и два НК-8 на корме с целью поддува воздуха под крылья во время взлета. Грузоподъемность аппарата составляла 40 тонн, то есть, 150 солдат в боевой экипировке или две легкобронированные машины. «Орленок» развивал скорость до 400 км/ч, а его дальность полета составляла 1500 километров, плюс одна деталь: он мог подняться на высоту до 300 метров, теряя при этом преимущества полета с использованием «экранного эффекта», но получая возможность преодолеть препятствие, а затем снова вернуться на 3-х метровую высоту. Это являло собой важное военное преимущество, поскольку позволяло «перепрыгивать», например, бурные участки моря или посты береговой охраны.

СССР планировал закупить до 120 «Орлят», но к 1985 году было сконструировано всего пять штук. Распад Союза и отсутствие средств у ВМФ привели к полному забвению проекта. Три из уже изготовленных экранопланов стояли на боевой службе до 1993 года, а российская промышленность подумывала о том, чтобы сделать из четвертого гражданское судно, но планы дальше бумаги не пошли.

Еще одна модель экраноплана была сконструирована в 1970-1986 годах, на этот раз с боевой целью: МД-160 «Лунь». Этот аппарат, похожий на КМ, но меньших размеров (74 м в длину, размах крыльев 44 м, вес 400 тонн), имел только четыре турбовинтовых двигателя НK-87, установленных на крыльях на носу. «Лунь» стал самым быстроходным экранопланом, который развивал скорость до 550 км/ч и мог перевозить 40 тонн груза на расстояние до двух тысяч километров.

Кроме того, аппарат был оснащен шестью пусковыми ракетными установками для ракет П-270 «Москит» - страшного оружия дальностью 120 км и скоростью до 5 Махов, способного нести боеголовку с 320 килограммами обычных взрывчатых веществ или ядерную мощностью 120 килотонн. На хвосте видны кожухи радиолокационной антенны, расположенные на возвышении, чтобы увеличить до максимума дальность связи. В качестве платформы для противокорабельных ракетных систем он был бы просто разрушительным: его было чрезвычайно сложно засечь радарами из-за низкой высоты полета, плюс огромная скорость и возможность выпуска колоссального количества залпов практически гиперзвуковых ракет. «Лунь» был неуязвим для береговых кордонов, торпед и мин и мог осуществлять точечные атаки с устрашающей эффективностью. К счастью для западных ВМФ из-за коллапса СССР был произведен только один «Лунь», который до сих пор гниет в сухом доке военно-морской базы Каспийска на Каспийском море. Второй неоконченный экземпляр попытались превратить в гражданское транспортное средство для спасателей. Его даже назвали «Спасатель», но так и не доделали.

С тех пор многие страны экспериментировали с экранопланами, почти всегда гражданскими и небольших размеров, часто по российской технологии или с помощью россиян. Китай построил несколько моделей транспортных средств гражданского назначения среднего размера, то же самое сделали несколько гражданских компаний США. Иран даже принял на боевое дежурство небольшую модель Bavar-2, копию советского прототипа 70-х годов с двухместной кабиной и винтовым двигателем; эти аппараты не оснащены вооружением и, как предполагаются, предназначены исключительно для разведывательных миссий. Эти судна базируются в Бендер-Аббасе и входят в состав быстроходного флота, который, используя тактику «роя», призван помешать заходу судов в порт в случае войны. Проект тяжелого транспортного судна Pelican ULTRA компании Boeing не является, строго говоря, экранопланом, поскольку взлетает с обычных аэродромов и приземляется на них же, хотя и использует «экранный эффект», чтобы уменьшить расход топлива во время дальних полетов.

Только в России сохранилась эта технология в чистом виде, и там время от времени появляются новые прототипы, выставляемые на салонах военной техники. В качестве примера можно привести «Орион-14» и «Орион-20», последний - прототип средних размеров, который потерпел громкое крушение в 2015 году, но теперь вновь участвует в испытаниях с прицелом на возможные продажи. Сейчас Конструкторское бюро имени Р.Е. Алексеева, носящее имя изобретателя экраноплана, делает ставку на возрождение этого транспортного средства.

И КМ, и последующие «Орленок» и «Лунь» были выполнены уже по отработанной фирменной алексеевской аэрогидродинамической схеме: перед крылом располагались открытые (у КМ) или закрытые корпусом (у «Орленка») двигатели, обеспечивавшие поддув воздуха под крыло во время взлета

Советские конструкторы назвали свое детище «Корабльмакет» (КМ). В 1967 году американские военные, рассмотрев на снимках спутника-шпиона непонятно огромный летательный аппарат, прозвали его «Каспийским монстром». Иногда это имя употребляется на Западе для обозначения всех советских боевых экранопланов, а тогда, в 60-х, в Советском Союзе даже само заветное слово «экраноплан» было секретным. В англоязычном мире амфибии, основанные на экранном принципе движения, называли (да и теперь называют) WIG от Wing-In-Ground effect (от английских «крыло» и «земля»).

Рожденный ползать стремглав

Что же увидели на снимках американские специалисты? Самолет-гигант имел в длину около 100 м при удивительно малом для такой махины размахе крыльев — около 40 м. Движимый десятью турбореактивными двигателями с тягой по 13 т каждый, он мог скрытно «ползти» на высоте нескольких метров над водой и над сушей, перемещаясь со скоростью до 500 км/ч, в недоступной для систем ПВО противника зоне.

Дальность полета составляла до полутора тысяч километров. И при этом масса судна с полезным грузом достигала 500 т. Оно могло взять на борт, к примеру, батальон десантников с бронетехникой.

Как свидетельствуют очевидцы, летом 1967 года в «Зеленой комнате» Военного разведывательного управления в Вашингтоне эксперты Пентагона и НАСА изучали спутниковые снимки, и большинство пришло к выводу, что это блеф русских. Только трое инженеров НАСА решились утверждать, что в России появился новый вид вооружений.

В информированном английском военном журнале Jane’s Intelligence Revue появились восторженные отзывы: «Полагают, что крылья этого экспериментального аппарата создают подъемную силу, которой хватает на подъем до высоты крейсирования, приблизительно равной 30 футам (9 м). По‑видимому, аппарат сможет работать в арктических условиях». Над Америкой нависла реальная угроза.

И впрямь КМ, использовавший известный к тому времени в течение десятилетий экранный эффект, был созданием уникальным. Его отец, конструктор Ростислав Алексеев выжал из «экрана» многое, и при движении на высоте от двух до десяти метров машина потребляла в пять раз меньше топлива, чем транспортный самолет.

Во время первого полета КМ, построенного на нижегородском (тогда горьковском) заводе «Красное Сормово» и Авиастроительном заводе им. Серго Орджоникидзе, главный конструктор Алексеев был за штурвалом.

Испытания на Каспии продолжались 15 лет. А в 1980-м самый крупный в мире экраноплан погиб в аварии.

Исключение из правила

Принцип полета экраноплана не похож ни на законы работы самолетного крыла на большой высоте, ни на основы движения судна на воздушной подушке.

Прежде всего экраноплан опровергает правило авиации «чем выше, тем экономичнее». Ведь на дальние расстояния летают именно высокопотолочные реактивные самолеты: полет в разреженном воздухе на большой высоте требует значительно меньше топлива. Но если лететь очень низко, ниже 15 м, как и летают экранопланы, — воздушная подушка, возникающая между крылом и поверхностью земли или воды, как бы дополнительно поддерживает машину и топлива расходуется значительно меньше.

У этого феномена есть две составляющие. Самолет взлетает, потому что форма крыла и его профиль при обтекании потоком воздуха создают под крылом большее давление, чем над ним. При этом возникает и негативное воздействие: на конце крыла возникает завихрение — воздух с более высоким давлением из под крыла обтекает его и понижает подъемную силу. Но если самолет летит очень низко над землей, для завихрения остается слишком мало места, и его воздействие ослабляется. Кроме того, у воздуха, находящегося под крылом под более высоким давлением, нет выхода вниз, как было бы на большей высоте. Формируется «подушка», и машину словно поддерживает невидимая рука.

Экранный эффект мешал авиаторам, ведь «подушка» усложняла пилотирование низко над землей и посадку. Так что не удивительно, что заинтересовались им кораблестроители, применившие поначалу для повышения скорости судов подводные крылья (с разработки этих машин начинал конструктор Алексеев). Суда на подводных крыльях были вдвое втрое быстрее обычных, но разработчикам, столкнувшимся с явлением кавитации (холодного кипения от разряжения) воды на верхней поверхности подводного крыла, пришлось на этом остановиться.

Корабли на воздушной подушке, создаваемой при помощи «закачивания» воздуха в жестко ограниченное пространство под днищем, достигли скорости 150−180 км/ч, но дальше теряли устойчивость движения.

Погоня за скоростью

Считается, что первый экраноплан построил в 1935 году финский конструктор Каарио, поставивший крыло на моторные сани. Советские же источники утверждают, что первая экспериментальная работа, посвященная влиянию экранирующей поверхности на аэродинамические свойства воздушного крыла, была выполнена ученым-вертолетчиком Борисом Юрьевым в 1923 году, а уже в 1938-м появился первый советский проект двухмоторного экраноплана, автором которого был специалист по воздушно-десантной технике Павел Гроховский. Немало попыток было сделано после Второй мировой войны в США, Японии, Китае.

Отец дельтавидного крыла и проекта Messerschmitt-334, немецкий конструктор Александр Липпиш, работая после войны в США, создал целую серию WIG-самолетов, один из которых Х-114 (пятиместный патрульно-транспортный экранопланамфибия, созданный в 1976 году) был принят на вооружение военно-морскими силами. Были и другие попытки на Западе разработать боевые экранопланы, но появление советского КМ стало для НАТО большим и очень неприятным сюрпризом. «Монстр» оказался в десятки раз больше американских аналогов.

К тому времени Ростислав Алексеев был известен как конструктор судов на подводных крыльях — торпедных катеров времен Великой Отечественной, «Ракет», «Комет», «Метеоров». Говорят, что он даже совершил на своей «Комете» кругосветное путешествие через Тихий, Индийский и Атлантический океаны. А его КБ называлось «Центральное конструкторское бюро по судам на подводных крыльях».

Не удивительно, что, начав погоню за скоростью, в 1961 году первый свой экраноплан СМ-1 Алексеев выполнил по собственной схеме судна на двух малопогруженных подводных крыльях, называемой «двухточкой» или «тандемом»: два крыла располагались одно за другим с небольшим разрывом, а на «хвосте» не было привычного для следующих моделей горизонтального «оперения».

«Орленок» с судьбой Икара

На испытания СМ-1 приехал тогдашний куратор «оборонки» Дмитрий Устинов и был так поражен машиной, что Алексеев получил карт-бланш и почти неограниченную финансовую поддержку. Его КБ выдавало один проект за другим, и уже через пять лет на воду спустили экраноплан КМ, вслед за ним построили 120-тонный десантный корабль «Орленок», который мог садиться и взлетать в пятибалльный шторм. Откидывавшийся вбок «нос» корабля позволял с ходу высаживать на берег два танка и батальон морских пехотинцев.

Ростислав Алексеев был полон идей. Он обдумывал возможность запуска со «спины» экраноплана космических кораблей многоразового использования и экранопланов для исследования соседних планет… Однако череда аварий, а затем смена политического руководства страны поставили крест на разрабатывавшемся им направлении.

При испытаниях разбился СМ-5, затем случилась авария «Орленка», а в 1980 году, словно не выдержав смерти своего создателя, разбился первый «Каспийский монстр».

Соратникам создателя советских экранопланов удалось разработать и даже изготовить в 1985 году боевой экраноплан «Лунь», оснащенный шестью противокорабельными самонаводящимися ракетами «Москит» (по классификации НАТО — SS-N-22 Sunburn), летящими со скоростью 2800 км/ч и способными поразить цель на расстоянии до 250 км. Однако в серию он так и не пошел, а из запланированных 120 «Орлят» изготовлено было только пять, и производство было прекращено.

Новая жизнь «Монстра»

И все же проект «Лунь» не заглох. Еще в 1992 году Минобороны решило создать на базе ракетоносца конверсионный вариант — экраноплан для поиска и спасения жертв морских аварий. И название ему дали «Спасатель». После консервации проекта в середине 90-х из-за отсутствия средств, работы были продолжены.

Предполагается, что спасательный экраноплан сможет работать при сильном ветре и садиться при пятиметровой волне, а устройство его таково, что он будет прикрывать своим корпусом пострадавших и принимать их с воды через хвостовую часть, за которой образуется затишье. В самом экраноплане, способном взлететь с 500 пассажирами, разместится госпиталь с операционной, реанимацией и ожоговым центром.

Тем временем в секретном конструкторском подразделении компании Boeing — Phantom Works — разрабатывается огромный экранолет, получивший название «Пеликан». Предназначен он для решения главной проблемы американской армии — проблемы мобильности. Для перемещений больших воинских контингентов для заморских операций корабли слишком медленны, а даже самые большие транспортные самолеты слишком малы. Ведь в составе одной дивизии может быть более 300 семидесятитонных танков «Абрамс», но даже огромный транспортник «C-5 Гэлакси» (C-5 Galaxy; их в американском военно-воздушном флоте 126) может взять на борт не более двух таких танков. Предполагается, что «Пеликан» будет весить столько же (взлетная масса — 3000 т), сколько семь полностью загруженных «Боинг-747», и при этом, скользя над водой, будет способен летать на расстояние 16 тыс. км. При этом планируется, что уродливая с виду машина будет летать не только на экране, но и на обычных для самолетов высотах, а садиться сможет и на аэродромы (в проекте она снабжена 76 колесами). Если американские военные одобрят проект, Boeing приступит к его реализации уже в нынешнем или будущем году.

Однако и российская глава истории экранопланов не выглядит завершенной. После прошлогоднего визита на Каспий президента Путина, поставившего перед военными моряками задачу «не просто продемонстрировать военное присутствие в регионе, а показать подавляющий потенциал российского ВМФ на Каспии по сравнению с военно-морскими силами других стран», ожидается возрождение «Луня» как боевого экраноплана.

Самый безопасный полет

“В воде нашли только одну ногу, с ботинком в камуфляже. Так и похоронили”, - вспоминают очевидцы крушения экраноплана “Орлёнок” на Каспии в 1992 году. В процессе выполнения 2-го разворота, при движении на “экране” на высоте 4 метра и скорости 370 км/ч, произошел “клевок”, начались продольные колебания с изменениями по высоте. В процессе удара о воду экраноплан разрушился. Выживших членов экипажа эвакуировал гражданский сухогруз.

Аналогичным образом завершил свою карьеру “Каспийский монстр”, разбившись вдребезги в 1980 году.

“Каспийский монстр” повторил судьбу своего предшественника - экраноплана СМ-5 (копия 100-метрового КМ в масштабе 1:4), погибшего в 1964 году. “Его резко качнуло и приподняло. Пилоты включили форсаж для набора высоты, аппарат оторвался от экрана и потерял устойчивость, экипаж погиб”.

Еще один “Орленок” был потерян в 1972 г. От удара о воду у него отвалилась вся корма вместе с килем, горизонтальным оперением и маршевым двигателем НК-12МК. Однако пилоты не растерялись, и, увеличив обороты носовых взлетно-посадочных двигателей, не дали экранолету погрузиться в воду и довели машину до берега.

Описанный случай выдается за образец высокой живучести и безопасности экранопланов. Но вопрос можно сформулировать иначе: покажите корабль или самолет, который способен одним неловким движением штурвала оторвать себе корму.

Очередное крушение экраноплана в августе 2015 года

Смертельная опасность заложена в самой идее полета на экране. Нарушается базовый принцип ЛА: чем дальше от поверхности - тем безопаснее. В результате у пилотов при возникновении нештатной ситуации не хватает времени на то, чтобы выровнять машину и принять какие-либо меры.

В эпизоде с ногой в ботинке экипажу “Орленка” еще "фортануло": их скорость не превышала 370 км/ч. Если бы подобное произошло на скорости 500-600 км/ч (именно такие цифры указывают в ТТХ экранопланов), в живых бы не остался никто.

ЭКП становится полностью неуправляем на высоких скоростях. У него нет контакта с водой, и он не может, подобно самолету, накренить крыло: в нескольких метрах под ним вода. Обычно мягкая и податливая, на скорости 500-600 км/ч она становится подобна камню. Плотность сред различается в 800 раз. Какова должна быть прочность конструкции экраноплана (и его вес!), чтобы выдержать такое “касание”? И что делать, если прямо курсу неожиданно возник корабль или др. препятствие?

Я уже не говорю о полетах надо льдами или тундрой. Попробуйте “зацепить" крылом грунт на скорости 370 км/ч.

Самый экономичный

Экраноплан “Орленок” имел в три раза больший расход топлива, чем аналогичный по грузоподъемности Ан-12, созданный за четверть века до “алексеевского чуда”.

Конструкция “Орленка” была тяжелее на 85 тонн (сухая масса 120 против 35 тонн у транспортного самолета). Трехкратный перерасход материалов. Указанная разница (85 т) слишком велика, чтобы списывать её на несовершенство материалов и технологий. Детище Ростислава Алексеева нарушило законы природы. Летательный аппарат должен иметь максимально легкую конструкцию. Корабль должен быть прочным (а следовательно, тяжелым) для безопасного хождения по волнам. Совместить эти два требования в одной машине оказалось невозможным.

Самолеты стремительно летят сквозь разреженные слои атмосферы. ЭКП тащится у самой воды, там, где атмосферная плотность достигает максимальных значений. Монструозный облик ЭКП, увешанного гирляндами двигателей, также не способствует снижению встречного сопротивления воздуха. Часть двигателей отключается в полете и выполняют роль бесполезного балласта.

Отсюда и результаты. По дальности полета экранопланы в три и более раз уступают самолетам при той же полезной нагрузке. При том, что самолеты способны летать в любую точку мира, вне зависимости от подстилающего рельефа.

ЭКП не нужен аэродром, но каждому требуется 100-метровый сухой док для стоянки, осмотра и ремонта. А также обслуживание гирлянды из нескольких реактивных двигателей, страдающих от постоянного попадания на компрессор водяных брызг и неизбежных отложений морской соли.

Экранолет

Да черта с два! “Орленок” не имел даже барометрического высотомера. Весь комплекс его навигационно-пилотажных приборов был рассчитан на полет в нескольких метрах от поверхности.

Никакие высотные испытания никогда не проводились. Желающих-самоубийц сесть за штурвал не нашлось - слишком мала площадь крыла для такой тяжелой машины. Оторваться от экрана - означало потерять контроль над машиной, что и было “успешно” продемонстрировано во время крушений обоих “Орлят”.

Грузоподъемность

Грузоподъемность самых тяжелых экранопланов КБ Алексеева составляла 0,1% от дедвейта океанского линейного контейнеровоза. И по своему значению уступает даже самолетам транспортной авиации.

Грузоподъемность транспортно-десантного ЭКП “Орленок” была в три раза меньше, чем у военно-транспортного самолета Ан-22 “Антей”, совершившего первый полет в 1966 году.

Пусть вас не смущает рекорд “Каспийского монстра”: 544 тонны - это его взлетная масса, из которых на полезную нагрузку приходилось всего около ста тонн. Остальное - вес фюзеляжа и “гирлянды” из десяти реактивных двигателей, снятых с эскадрильи бомбардировщиков Ту-22.

“Лунь” таскал неплохой балласт из восьми двигателей от аэробусов Ил-86.

“Орленок” оказался тоже непрост. Его хвостовой НК-12 имел сравнимую мощность с четырьмя двигателями самолета Ан-12. Но это еще не все. Помимо НК-12 от стратегического бомбардировщика Ту-95, в носовой части машины скрывались два двигателя от реактивного Ту-154.

Стоит ли говорить, что по показателю "полезная нагрузка" экраноплан соответствовал древнему Ан-12? Те, кто создавал такой аппарат, одержали победу техники над здравым смыслам.

Вопрос - ради чего?

ЭКП все равно был в два раза медленнее обычных транспортных самолетов. Уже не говоря о сверхзвуковых бомбардировщиках-ракетоносцах.

Малозаметность

Если радары различают плавающие на поверхности мины, буйки, перископы и выдвижные устройства подлодок, то каким образом должен стать невидимым 380-тонный “Лунь”, с размахом крыла 44 метра и высотой киля с пятиэтажный дом?!

Аналогичное касается теплового и гидроакустического фона этого монстра.

При обнаружении из космоса главным демаскирующим фактором является не сам морской объект, а его кильватерный след. Каков он у экраноплана “Лунь”, если размах его крыла превышает по ширине полетную палубу вертолетоносца “Мистраль”?!

А мощь воздействия реактивных струй на поверхность воды и вызванные ими возмущения хорошо заметны на следующем видео:

Ракетоносец

Стартовый двигатель ПКР “Москит” сжигает тонну пороха за 3 секунды. От этого у носителя могут возникнуть проблемы.

Эсминец слишком велик, чтобы обращать внимания на такие мелочи. При возвращении в базу салаги счистят слой сажи и покрасят борта свежей краской. Но что будет с летящим над водой экранопланом? Попадание пороховых газов на двигательную “гирлянду” ведет к очевидным последствиям:

А) Риску возникновения помпажа и последующего крушения летательного аппарата.

Б) Повреждению двигателей.

Плюс непременные повреждения конструкции фюзеляжа огненным факелом стартового ускорителя.

У боевой авиации этой проблемы нет. Управляемые ракеты сперва отделяются от узлов подвески. Их двигатели запускаются через секунду свободного падения, на расстоянии в пару десятков метров от носителя.

Самым тяжелым из боеприпасов, запускаемых непосредственно с подвески, была отечественная неуправляемая ракета С-24 массой 235 кг (т.н. “карандаш”). Летавшие в Афгане пилоты вспоминали, что получить помпаж и остановку двигателей после пуска С-24 было проще простого. Не считая очевидных сложностей с балансировкой и стабилизацией полета ЛА после отделения мощной тяжелой ракеты. Оттого, допуск на применение “карандашей” имели только самые опытные экипажи.

На полигоне «Песчаная Балка» в поселке Черноморск был установлен макет экраноплана проекта “Лунь”. 5 октября и 21 декабря 1984 г. было проведено два пуска макетов «Москита», оснащенных только стартовыми двигателями. Первый пуск произвели из правого контейнера носовой пары пусковых установок, а второй пуск - из левого контейнера хвостовой пары пусковых установок.

После первого пуска оказались поврежденными 9 плиток, после второго - 2. На Каспии провели два пуска ракет ЗМ-80. Мишенью служил БКЩ проекта 436 бис. Первый пуск был неудачный из-за ошибок экипажа. В ходе второго пуска произвели двухракетный залп (с интервалом 5 сек). Пуск был засчитан как успешный.

Эпилог

По совокупности показателей НАГРУЗКА х СКОРОСТЬ х СТОИМОСТЬ ДОСТАВКИ х БЕЗОПАСНОСТЬ х СКРЫТНОСТЬ экранопланы не имеют никаких преимуществ перед существующими транспортными средствами. Наоборот, они проигрывают абсолютно по всем параметрам обычным самолетам. Превосходя по скорости корабли, экранопланы им уступают в 1000 раз про грузоподъемности и как минимум в 10-15 раз по дальности плавания. Ввиду чего не способны даже частично взять на себя задачи морского транспорта. Боевого радиуса “Луня” недостаточно даже для действий в Черном море, не говоря о преследовании авианосцев в Атлантике.

Применение ЭКП бесперспективно даже при решении узкого круга задач, традиционно упоминаемых фанатами этого вида техники. Если бы всерьез захотели создать средство для оказания экстренной помощи экипажам терпящих бедствие кораблей, выбор пал на вертикально взлетающие самолеты-амфибии (такие, как советский проект противолодочного самолета ВВА-14). Вдвое большая скорость, вдвое меньшее время реакции, чем у экраноплана. При этом за счет вертикального взлета и посадки такая амфибия могла применяться в открытом океане, при волнении 4-5 баллов. Вот вам и весь “Спасатель”.

Как показала практика, даже такое средство посчитали избыточным. В реальности проще отправить к месту крушения проходящие вблизи суда и произвести разведку квадрата с помощью самолетов и вертолетов береговой охраны. Несмотря на относительно низкую скорость (~200 км/ч), вертолеты могут с высоты внимательно рассмотреть поверхность, обнаружив и сняв людей с дрейфующего спасательного плота.

Те, кто ратует за строительство этих убоищ, просто стараются не замечать в упор реальные факты об эксплуатации экранопланов. После сравнения параметров “Луней” и “Орлят” с обычными самолетами не остается никаких сомнений в бесполезности этого вида техники. Многократное отставание по всем летно-техническим характеристикам, экономичности и полезной нагрузки, усугубленное сложностью эксплуатации и отсутствием всякой необходимости в 500-тонных машинах, летающих над самой водой при помощи “гирлянд” из десяти авиационных двигателей.

В России возобновлены работы по созданию крупных и тяжелых экранопланов. По сообщениям отечественных средств массовой информации, в настоящее время ведется создание подобного аппарата с взлетным весом на уровне 500 тонн. Подробности проекта пока не раскрывались, но уже известно, что перспективная машина сможет стать основой для техники различного назначения, предназначенной для выполнения разнообразных задач в интересах военных и гражданских структур.

Разработкой проекта перспективного экраноплана занимается Центральное конструкторское бюро по судам на подводных крыльях им. Р.Е. Алексеева (ЦКБ по СПК). Примечателен тот факт, что о существовании нового проекта стало известно не от его разработчиков, а от руководства смежной организации. О разработке нового экраноплана на днях рассказал генеральный директор и генеральный конструктор концерна «Моринформсистема-Агат» Георгий Анцев. В будущем концерн должен принять участие в создании новых модификаций перспективной техники.

По словам Г. Анцева, необходимо создавать экранопланы, способные работать в океанской зоне. Взлетный вес такой техники должен быть на уровне 500 тонн. В настоящее время нижегородское ЦКБ по СПК ведет работы в этом направлении. Сейчас специалисты Центрального конструкторского бюро осуществляют «перезагрузку советского периода». Изучается имеющийся опыт, ведутся определенные исследования, а также продолжается поиск потенциальных заказчиков.

Подробности перспективного проекта пока остаются неизвестными. Из слов Г. Анцева следует, что разработка такой машины находится на самых ранних стадиях. Специалисты ЦКБ по СПК еще даже не сформировали требования к такой технике и поэтому пока не приступили к разработке технической документации. Таким образом, пока рано говорить о каких-либо особенностях перспективных экранопланов.

Тем не менее, гендиректор концерна «Моринформсистема-Агат» раскрыл некоторые подробности сотрудничества двух организаций. По его словам, ЦКБ по СПК им. Алексеева должно разработать и представить универсальную платформу, на базе которой может строиться техника того или иного назначения. Таким образом, основной целью нижегородских конструкторов сейчас может быть изучение перспектив и создание базовой версии экраноплана, на основе которой может строиться специальная техника, предназначенная для выполнения определенных работ.

Г. Анцев упомянул возможность создания модификаций экраноплана, предназначенных для министерства обороны, погранслужбы, Росрыболовства и т.д. Таким образом, на универсальную платформу будет устанавливаться набор специального оборудования и, при необходимости, вооружения, соответствующий предполагаемым задачам.

Известно, что концерн «Моринформсистема-Агат» активно сотрудничает с ЦКБ по СПК им. Алексеева. Концерн разрабатывает, изготавливает и поставляет различное радиоэлектронное оборудование: радиолокационные системы, аппаратуру управления, гидроакустические комплексы и т.д. Таким образом, перспективные тяжелые экранопланы океанской зоны смогут получить большое количество узлов, созданных и выпущенных концерном «Моринформсистема-Агат» и предприятиями, входящими в него.

После перерыва длиной в несколько десятилетий в нашей стране вновь появляется интерес к экранопланам. Подобная техника имеет несколько характерных особенностей, которые делают ее уникальным средством решения определенных задач. В связи с этим различные организации регулярно представляют новые проекты экранопланов различного назначения. Кроме того, предлагаются даже программы развития этой области техники.

В конце октября прошлого года состоялось заседание экспертного совета при комитете Государственной Думы по промышленности. В этом мероприятии приняли участие депутаты Госдумы, а также представители оборонной промышленности и различных общественных организаций. Одной из тем заседания стал предложенный план развития и использования экранопланов, рассчитанный до 2050 года. Подробности этого плана не раскрывались, но участники заседания отмечали важность предложенного документа и техники, развитие которой он предусматривает.

Кроме того, в августе прошлого года появилось предложение использовать экранопланы для решения одной из самых актуальных проблем. Так, первый зампред комитета Госдумы по промышленности Владимир Гутенев предложил разработать крупные транспортные экранопланы, которые смогут использоваться в гражданских структурах. Среди прочего такая техника могла бы решить проблему сообщения с Крымом. Флотилия экранопланов в будущем может взять на себя часть грузовых и пассажирских перевозок через Керченский пролив, что в значительной мере упростит логистику и сообщение с новым субъектом федерации.

Новый проект тяжелого экраноплана океанской зоны, разрабатываемый ЦКБ по СПК им. Алексеева, пока находится на самых ранних стадиях. На данный момент, вероятно, не определены даже общие черты облика такой машины. По этой причине сейчас представители промышленности говорят только о примерном взлетном весе, но не называют прочие характеристики такого экраноплана.

О существовании неких работ по тематике тяжелого экраноплана представляют большой интерес. При этом дефицит сведений вряд ли сможет удержать специалистов и интересующуюся общественность от попыток угадать облик такой машины. Действительно, имеющиеся сведения об отечественных проектах экранопланов, а также данные о примерной массе перспективной техники позволяют сделать некоторые предположения.

В середине шестидесятых годов под руководством Р.Е. Алексеева был разработан экраноплан КМ («Корабль-макет»). Строительство этой машины завершилось в 1966 году, после чего стартовали ее испытания. Максимальная взлетная масса экраноплана КМ достигала 544 т, что немного больше веса перспективной машины, названного Г. Анцевым. КМ имел длину 92 м и крыло размахом 37,6 м. Масса пустой машины равнялась 240 т. При помощи 10 турбореактивных двигателей ВД-7 машина развивала скорость до 500 км/ч. При полете на высоте не более 10-14 м со скоростью 430 км/ч практическая дальность составляла 1500 км.

Размеры и вес экраноплана КМ позволяют примерно представить, какой может быть перспективная машина океанской зоны. Естественно, следует сделать поправку на развитие технологий, в частности на разницу в характеристиках современных и устаревших турбореактивных двигателей. Так или иначе, перспективный проект экраноплана с взлетной массой на уровне 500 т выглядит крайне смелым и амбициозным.

В настоящее время ведутся предварительные работы по изучению возможностей и определению примерного облика перспективного тяжелого экраноплана океанской зоны. Сроки окончания предварительных работ, равно как и время появления полноценного проекта, пока остаются неизвестными. Кроме того, есть повод сомневаться и в самой возможности реализации подобного смелого проекта. Ранее в нашей стране предпринимались попытки строительства экранопланов различных классов, однако эта техника в большинстве своем так и не вышла из стадии испытаний опытных образцов.

В силу разных причин как технического или технологического, так и экономического характера все отечественные проекты тяжелых экранопланов не вышли из стадии испытаний. Некоторые типы такой техники строились небольшими сериями, но не смогли оказать серьезного влияния на грузоперевозки и другие сферы, где их предполагалось применять.

Сейчас ЦКБ по СПК им. Р.Е. Алексеева предпринимает новую попытку создать тяжелый экраноплан, способный работать в океанской зоне. Сроки создания такой машины неизвестны, технические особенности проекта тоже пока не определены или не оглашены. Несмотря на дефицит информации, подобные новости выглядят интересно и многообещающе. Нельзя исключать, что предложенная в прошлом году программа развития строительства экранопланов в сочетании с некоторыми другими проектами все же откроют дорогу перспективной технике.

По материалам сайтов:
http://ria.ru/
http://vz.ru/
http://tass.ru/
http://airwar.ru/