ЭКРАНОПЛАНЫ УКРАИНЫ

      В качестве небольшого вступления к статье об экранопланах Украины можно вспомнить некоторые сведения и основные события из иcтории развития экранопланостроения.
      12 ноября 1986 года Министром Обороны СССР был подписан приказ, согласно которому экранопланы были отнесены к ведомству морской авиации, к особому роду вооруженных сил страны. А вызвано это было тем, что на вооружение Советского Союза были приняты десантные экранопланы "Орленок". Такого вида вооружения не имела ни одна страна в мире и не имеет до сих пор.
      Конечно, серийные экранопланы появились не вдруг, их созданию предшествовала большая работа изобретателей, ученых, конструкторов и производственников. И первые экранопланы были не так совершенны, как их серийные "правнуки". Но экспериментальные первенцы энтузиастов, изобретателей этого типа летательных аппаратов тем более заслуживают пристального внимания. Ведь экранный эффект необходимо было сначала заметить, затем изучить и только потом, после многочисленных экспериментов, с героическим упорством строить свои, сначала несовершенные, а уж потом иногда удачные летательные аппараты.
      Экранный эффект заключается в увеличении подъемной силы крыла, а также в снижении его аэродинамического сопротивления при полете над ровной поверхностью (над экраном) на высоте в пределах хорды крыла, в результате чего значительно увеличивается аэродинамическое качество аппарата.
      В середине 20-х г.г. авиаторы впервые столкнулись с экранным эффектом при взлете и особенно при посадке самолетов-низкопланов. Было замечено некоторое увеличение подъемной силы крыла, когда самолет продолжал лететь над полем, как бы не желая садиться. Кроме того, экранный эффект иногда приводил к неприятностям. При движении вблизи экрана центр давления крыла перемещается к его задней кромке, что в случае недостаточной эффективности горизонтального оперения становится причиной аварии во время посадки самолета.
      Во время экспериментальных полетов в 1932 г. на небольшой высоте над Северным морем тяжелого двенадцатимоторного самолета "Дорнье ДО-Х", крыло которого имело значительную хорду, было замечено уменьшение аэродинамического сопротивления и расхода топлива. Известный авиационный инженер, изобретатель и авиаконструктор П.И.Гроховский в 1932 г. разработал проект экраноплана-амфибии с двумя двигателями, аэродинамическая компоновка которого характерна для некоторых экранопланов наших дней.
      В 1935 г. финский инженер Т.Каарио построил первый экспериментальный буксируемый аппарат с целью использования и изучения экранного эффекта. Сани-экраноплан Каарио имели крыло размером 2х2,6 м, установленное на лыжи. Экраноплан буксировали с помощью аэросаней.
      Одной из первых отечественных работ, которая относилась к исследованиям экранного эффекта, является работа Б.Н.Юрьева "Влияние земли на аэродинамические свойства крыла".
      Затем, уже в 30-е г.г., проводились теоретические исследования экранного эффекта В.В.Голубевым, Я.М.Серебрийским, Ш.Я.Биячуевым и др.
      В начале 60-х годов в ЦКБ по СПК в лабораторных условиях проводились исследования экранного эффекта на малых буксируемых моделях и самоходных пилотируемых аппаратах.
      Для работ по экранной тематике требовалась оснащенная научно-экспериментальная база. Поэтому на Горьковском водохранилище была построена специальная испытательная станция (база) ИС-2 с комплексом уникальных сооружений, многие были специально созданы для исследований особенностей экранного эффекта.
      Первые самоходные модели экранопланов в ЦКБ по СПК были выполнены по схеме "тандем", когда два крыла на фюзеляже располагались одно за другим с целью обеспечения продольной устойчивости применением двух разнесенных крыльев.
      22 июля 1961 г. на испытательной станции ИС-2 был выполнен первый полет первого отечественного экраноплана. Это был экранолет СМ-1. В первом испытательном полете экраноплан СМ-1 пилотировал Р.Е.Алексеев, который был главным конструктором аппарата и начальником ЦКБ по СПК. К осени 1961 г. техника пилотирования экраноплана была освоена до такой степени уверенности в надежности аппарата, что Р.Е.Алексеев стал приглашать гостей из Москвы на демонстрационные полеты.
      Полеты СМ-1 демонстрировались секретарю ЦК КПСС Д.Ф.Устинову, Председателю Госкомсудостроения Б.Е.Бутоме и Главкому ВМФ С.Г.Горшкову. Демонстрация оказалась убедительной настолько, что высокие гости выразили желание прокатиться на экраноплане, под личную ответственность Р.Е.Алексеева, и их желание исполнили.
      По предложению Д.Ф.Устинова в начале мая 1962 г. была организована демонстрация экраноплана СМ-2 Н.С.Хрущеву и другим членам правительства, которая проводилась на Химкинском водохранилище под Москвой, недалеко от дачи Н.С.Хрущева (на берегу Икшинского водохранилища). Из Горького СМ-2 доставили на вертолете Ми-10К (летающий кран). Хотя во время показательных проходов СМ-2 не вышел на расчетный режим, экраноплан все-таки произвел хорошее впечатление на Н.С.Хрущева.

      Возможно, благодаря этому вскоре была принята государственная программа, включающая разработку новых экранопланов, создание боевых экранопланов для ВМФ и других родов войск, а также строительство полноразмерного экспериментального экраноплана КМ.
      В структуре ЦКБ по СПК была организована летно-испытательная служба (ЛИС). В 1964...1965 г.г. осуществлялось проектирование и создание уникального, самого большого в мире летательного аппарата - экраноплана КМ, получившего название у зарубежных спецслужб "каспийский монстр", "Каспийское чудовище". Главным конструктором этого экраноплана был Р.Е.Алексеев, ведущим конструктором - В.П.Ефимов.
      Экраноплан имел размах крыла 37,6 м, длину около 100 м, максимальную взлетную массу 544 тонны. До появления самолета Ан-225 "Мрия" это был самый тяжелый летательный аппарат в мире.
      В 1966 г. КМ вышел на испытания, которые проводились на специально созданной испытательно-сдаточной станции на Каспийском море в районе г.Каспийска (Дагестан).
      В первом испытательном полете экраноплан КМ пилотировали В.Ф.Логинов и Р.Е.Алексеев. Дальнейшие испытания проводили ведущие летчики-испытатели Д.Т.Гарбузов и В.Ф.Трошин. Все эти работы проводились в системе Министерства судостроительной промышленности.
      Конечно, кроме отраслевых предприятий (ЦКБ по СПК, ЦНИИ им.Крылова, ЦАГИ, СибНИА и т.д.), которые осуществляли работы по экранопланам по государственным программам, летательные аппараты этого типа строили вузовские КБ, общественные конструкторские коллективы и энтузиасты-авиаконструкторы. Работы осуществлялись без какого-либо финансирования или на средства, сэкономленные по другим конструкторским работам.
      Работы украинских конструкторов в этом смысле не являются исключением.

Экранопланы Одесского института
инженеров морского флота (ОИИМФ)

      В 1963 г. студенты-энтузиасты под руководством Ю.А.Будницкого разработали свой первый одноместный экраноплан ОИИМФ-1, который был испытан весной и летом 1964 г. Экраноплан имел один двигатель Иж-60К мощностью 18 л.с. В процессе ходовых испытаний обнаружилось, что мощность двигателя мала, продольная устойчивость аппарата недостаточна.
      После проведения зимой 1964...1965 г.г. доработок экраноплана и устранения этих недостатков конструкторы создали практически новый экраноплан - ОИИМФ-2 (рис.1). Были удлинены поплавки экраноплана и хорда переднего крыла, снят стабилизатор с верхней части вертикального оперения. На передней кромке основного (заднего) крыла установили два двигателя. За воздушными винтами были установлены заслонки, препятствующие вытеканию воздуха из-под крыла при движении на малой скорости. Створки были установлены шарнирно и удерживались тросами и шнурами-амортизаторами.

      Экраноплан ОИИМФ-2 был построен по схеме "летающее крыло" с двумя крыльями, разнесенными по высоте и по продольной оси аппарата. Они крепились на поплавках-скегах. Одноместная открытая кабина расположена сверху основного крыла. Переднее крыло имело хорду 1 м, а заднее - 3 м. Два двигателя Иж-60К с воздушными винтами диаметром 1,2 м развивали тягу на месте 70...80 кгс.
      При испытаниях величина подъемной силы статической воздушной подушки составляла 70% веса аппарата, при скорости 30....35 км/час за счет увеличения скоростного напора подъемная сила увеличивалась до 80% полетного веса экраноплана. В этом случае заслонки под действием набегающего потока воздуха автоматически складывались и ложились вдоль скегов и центральной стойки между крыльями. ОИИМФ-2 имел аэродинамическое качество около 8.
      Для продольного управления аппаратом на основном крыле имелся закрылок (рис.2). Экраноплан имел хорошую маневренность, но для достижения расчетной скорости полета (100...120 км/час) мощности двигателей оказалось недостаточно.
      Диаметр циркуляции на скорости около 30 км/час был равен 10 м. Испытания, проводившиеся в 1965 г., показали: аппарат перетяжелен, а тяга винтов недостаточна для расчетных режимов работы.
      Выполнив необходимые доработки, зимой 1965...1966 г.г. студенты построили следующую модификацию экраноплана - ОИИМФ-3. Были установлены двигатели К-750 мощностью 26 л.с. с новыми воздушными винтами. Корпус был облегчен и на переднем крыле были установлены заслонки. Двигатели было решено разместить внутри основного крыла. По ряду технических причин испытания ОИИМФ-3, назначенные на лето 1967 г., провести не удалось.

Экранопланы А.Н.Панченкова

      А.Н.Панченков, экспериментатор и исследователь, большой энтузиаст экранопланостроения, над проблемой создания экранопланов начал работать в 1962 г. Работая в Киевском НИИ гидромеханики, А.Н.Панченков теоретически и экспериментально показал, что необходимыми стабилизирующими свойствами при полете над экраном обладает экраноплан, выполненный по схеме "утка".
      Под руководством А.Н.Панченкова была построена серия экранопланов АДП (аппарат на динамической воздушной подушке, выполненный по схеме "утка").

      Летом 1963 г. на реке Десна были проведены буксировочные испытания модели экраноплана АДП-01. Характерной особенностью аппаратов АДП является удлиненный фюзеляж, в передней части которого расположен стабилизатор (рис.3). Это была экспериментальная модель проектируемого экраноплана АДП-01 со взлетной массой 1000 тонн, предназначенного для выполнения пассажирских рейсов и работы на транспортных океанских маршрутах (рис. 4).
      АДП-01 имел двухфюзеляжную аэродинамическую компоновку. Предполагалось пакет из четырех турбореактивных двигателей установить на переднем крыле, которые обеспечивали бы поддув газовой струи под заднее крыло.

      Четыре маршевых двигателя предполагалось разместить попарно на двухкилевом вертикальном оперении.
      В 1966 г. на р.Днепр проводились испытания буксируемой модели экраноплана АДП-03. Это была модель однофюзеляжного пассажирского экранолета АДП-03, который имел крыло эллиптической формы в плане с концевыми шайбами типа "ласт" (рис.5). В носовой части фюзеляжа было расположено переднее крыло с концевыми шайбами. Четыре турбореактивных двигателя располагались на киле над задним крылом по два двигателя справа и слева (рис.6).

      А.Н.Панченковым была эксперименталь-
но и теоретически решена задача автоматической стабилизации экраноплана, выполненного по схеме "утка".
      Было показано, что длина фюзеляжа повышает продольную устойчивость экраноплана. Длинный фюзеляж с большим разносом переднего и заднего крыльев по его длине - характерная особенность экранопланов А.Н.Панченкова. На экспериментальных моделях, кроме того, были найдены оптимальные углы установки переднего и заднего крыльев, их профиль и оптимальная форма в плане.
      В 1965...1967 г.г. под руководством А.Н.Панченкова были спроектированы и построены пилотируемые экранопланы, выполненные по схеме "утка".

      В 1965 г. был спроектирован и построен экраноплан АДП-1 (рис.7) с мотоциклетным двигателем К-750 мощностью 26 л.с. Взлетная масса экраноплана - 300 кг.
      Толкающий воздушный винт был установлен за кабиной пилота. На основном крыле были установлены элероны-закрылки и киль с рулем поворота в воздушном потоке от винта. По концам крыла размещались концевые шайбы. Нижние поверхности их были погружены в воду, а верхние, установленные вертикально над крылом, служили дополнительными килями. Для уменьшения взлетно-посадочной скорости в носовой части фюзеляжа были установлены подводные крылья. Над передним крылом, впереди него на кронштейне была установлена трубка ПВД.

      Длина аппарата - 6,2 м, размах крыла - 4,5 м, высота экраноплана - 2,15 м. Скорость максимальная - 110 км/час. Высота полета - 0,25 м. Стабилизация высоты полета обеспечивалась расположенным в передней части несущим стабилизатором. При увеличении угла атаки подъемная сила на стабилизаторе падала (на закритических углах наступал срыв потока) и аппарат опускал носовую часть до рабочих углов атаки стабилизатора. Испытания проводились под Киевом на Днепре.

      В 1965...1966 г.г. экраноплан был доработан, поставлен на колесное трехстоечное шасси с носовым колесом. Концевые шайбы несущего крыла сняли. Был сделан новый четырехлопастный несущий винт.
      Фюзеляж был выполнен обтекаемым, установили лобовое стекло. Масса аппарата возросла до 380 кг, основные размеры остались те же. Аппарат получил новое название АДП-2 (рис.8). Испытания проводились на аэродроме под Киевом. Расчетная высота полета экраноплана - 0,25 м, скорость максимальная - 150 км/час.

      Работы по экранопланам АДП-1 и АДП-2 проводились в Киеве в Институте гидромеханики АН УССР.
      В 1967 г. был построен экраноплан АДП-3 с двигателем К-650М мощностью до 40 л.с. (рис.9). Четырехлопастный толкающий воздушный винт обеспечивал статическую тягу до 100 кГ. Экраноплан предназначался для исследования взлетного режима, а также для выяснения возможности снижения "горба сопротивления" на взлете с помощью подводных крыльев. Экраноплан АДП-3 имел качество на взлетном режиме больше 3. Все экранопланы серии АДП имели идентичную конструкцию и характерную для них аэродинамическую компоновку. Эти экранопланы, их аэродинамическая схема, а также результаты экспериментов и гидродинамических исследований были использованы А.Н.Панченковым в его дальнейших работах, которые были продолжены в Иркутском политехническом институте.
      По материалам испытаний экранопланов АДП, их экспериментальных и демонстрационных моделей Киевской киностудией научно-популярных фильмов был снят увлекательный научно-популярный фильм о крылатых судах будущего - экранопланах. Этот фильм многократно демонстрировался по центральному телевидению в начале 70-х г.г. Фильм оказался доходчивым для понимания идеи создания аппаратов нового типа и довольно интересным в историческом плане. Надо полагать, что многих телезрителей увлекла эта интересная идея.

Экранопланы Николаевского кораблестроительного института

      Работы по экранопланам в НКИ студенты-старшекурсники начали в 1971 г. Было много предложений по конструкции и аэродинамической компоновке экраноплана. В конце концов проект, разработанный студентами Ю.В.Федько и Г.С.Дурмашкиным, был утвержден в качестве дипломного. Дипломники приняли за прототип самолетную схему экраноплана типа Х-112 А.Липпиша и "ЭСКА-1", относительного которого была изменена форма подводной части корпуса.
      В 1974...1975 г.г. была построена корпус-лодка, после чего работы продолжались в студенческом конструкторско-технологическом бюро "Смарагд".
      На смену дипломникам пришли студенты младших курсов. Поскольку студент А.Г.Гельвановский увлекался полетами на дельтапланах, а руководитель СКТБ Э.А.Станчук был яхтсмен-профессионал, решили сделать экраноплан с гибким крылом.

      Экраноплан получил название "Чайка". Это был одноместный аппарат (рис.10) с Т-образным хвостовым оперением и водоизмещающим корпусом-лодкой. Экраноплан проходил только буксировочные испытания. В процессе испытаний в мае 1976 г. экраноплан "Чайка" потерпел аварию. Площадь гибкого крыла "Чайки" - 11 кв.м, его размах 4,2 м. Длина аппарата - 6 м. Расчетная скорость полета около 80 км/час.
      К осени 1976 г. в СКТБ был спроектирован и построен экраноплан "Альбатрос". Аппарат имел корпус-лодку, на транце которой был установлен подвесной лодочный мотор "Вихрь". Двухместная лодка "Альбатроса" имела длину 4,5 м, площадь крыла экраноплана составляла 4 кв.м (рис.11). Во время испытаний была достигнута скорость 45 км/час. На этой скорости обеспечивалась значительная аэродинамическая разгрузка корпуса до 80% веса экраноплана. Волну "альбатрос" встречал хорошо. Экранный эффект при волнении резко снижался, мореходность "Альбатроса" оказалась ниже ожидаемой, что и привело его к "отставке".
      Работа над экранопланами принесла студентам огромную пользу и практические навыки в работе.
      В конкурсе студенческих работ Украинской ССР по разделу "Водный транспорт и судостроение" дипломник А.Г.Гельковский (уже инженер) и студент 4-го курса Ю.И.Чучко в 1979 г. заняли первое место.

Ю.Макаров (Москва)