Авиация

БЕГУЩИЙ ПО ВОЛНАМ

07.07.2013

БЕГУЩИЙ ПО ВОЛНАМС самого начала истории водного транспорта конструкторы и инженеры стремились придать судам способность двигаться с наибольшей скоростью. Для этого необходимо было снизить гидродинамическое сопротивление корпуса судна. Гонка за «призраком скорости» привела к самому радикальному решению -полностью исключить соприкосновение корпуса судна с водной поверхностью! Это стало возможным благодаря созданию экранопланов - судов, «опирающихся» на крылья.

Экраноплан - это транспортное средство, движущееся вдоль раздела двух сред (экрана) с использованием аэродинамической подъёмной силы. Подробно об этих аппаратах и физических основах движения вблизи поверхности раздела двух сред рассказано в «М-К» № 11 - 2010.

 
Наибольшую и заслуженную известность получили работы в этой области горьковского Центрального конструкторского бюро по судам на подводных крыльях (ЦКБ по СПК) и его главного конструктора Р.Е. Алексеева. Однако подобные исследования проводились не только в Горьком (Нижнем Новгороде).
 
С начала 1960-х годов экранопланами занимались конструкторы таганрогского ОКБ Г.М. Бериева. Из выполненных в Таганроге научно-исследовательских работ, следует отметить семейство сверхбольших экранопланов, спроектированных под руководством А.Г. Богатырёва, и проект экраноплана-авианосца.
 
Бе-1 на перекатном шасси
Бе-1 на перекатном шасси.
 
По последней теме, начиная с 1963 года, в ЦАГИ проводился цикл экспериментальных работ по изучению компоновок экранопланов катамаранного типа с подводными крыльями. Для двухлодочной схемы было выбрано несколько вариантов подводных крыльев по так называемой четырёхточечной схеме.
 
В первом варианте, получившем обозначение «А», носовые подводные крылья располагались впереди центра масс, кормовые - за ним. В отличие от судов на подводных крыльях, режим движения гидроэкраноплана отличается тем, что на больших скоростях масса аппарата уравновешивается как носовым подводным крылом, так и аэродинамической подъёмной силой, создаваемой несущей поверхностью малого удлинения. Свой вклад вносит и динамическая воздушная подушка.
 
Полностью моделировать такой режим движения в гидроканале ЦАГИ было невозможно, поэтому испытания разбили на три этапа.
 
На первом из них проводились буксировочные испытания в опытовом бассейне ЦАГИ при скоростях движения до 12 м/с. Их целью был выбор схемы подводных крыльев. Затем испытали крупномасштабную буксируемую модель в открытом водоёме при скоростях до 20 м/с.
 
Завершающим этапом испытаний должно было стать изготовление самоходной масштабной модели экраноплана-авианосца и исследование на ней принятой схемы подводных крыльев, а также управляемости, устойчивости и мореходности.
 
Бе-1 «Гидролёт»
Бе-1 «Гидролёт»:
1 — фонарь кабины пилота; 2 — антенна связной радиостанции; 3 — турбореактивный двигатель М701 С-250; 4 — вертикальное оперение; 5 — водяной руль; 6 — кормовое подводное крыло; 7 — шайба крыла; 8 — колесо основной опоры перекатного шасси; 9 — поплавок; 10 — переднее подводное крыло; 11 — колесо носовой опоры перекатного шасси; 12 — водило; 13 — элерон; 14 — щиток-закрылок.
 
Исследования в ЦАГИ проводились на двух моделях - первая в масштабе 1:7 (модель 6313) и вторая - в масштабе 1:4 (модель 6320). Компоновка последней и послужила базой для изготовления пилотируемой модели, постройку которой поручили ОКБ Г.М. Бериева. Эту действующую модель в обиходе ОКБ назвали «Гидролётом», а в официальных документах - Бе-1.
 
Бе-1 на плаву
Бе-1 на плаву.
 
Гидролёт разрабатывался инициативной группой молодых конструкторов. Изготавливался он почти целиком из дерева и имел силовую установку, состоящую из чехословацкого турбореактивного двигателя М701 С-250.
 
На испытаниях, проходивших в акватории Таганрогского залива с июня по октябрь 1965 года лётчик-испытатель Ю.М. Куприянов развил на гидролёте скорость 160 км/ч.
 
Всего было совершено 16 выходов в море. Восемь пробежек провели в водоизмещающем режиме, сорок - на подводных крыльях, сорок три - на подводных крыльях и воздушном крыле с отклонёнными на 20 - 25° закрылками. Передние подводные крылья под углом 4 градуса, кормовые - под нулевым. Перед вторым выходом в море задние крылья установили с углом 2°, но это себя не оправдало, и их вернули в исходное положение. Испытания проводились как в штиль, так и при волне высотой около 0,4 м.
 
Бе-1 на подводных крыльях
Бе-1 на подводных крыльях.
 
Испытатели отмечали, что сильные струи воды, идущие от поплавков в межкорпусное пространство, создают впечатление, что гидролёт выходит из воды благодаря им, а отнюдь не подводным крыльям.
 
Для уменьшения зазора между задней кромкой крыла и водной поверхностью была почти в два раза увеличена хорда закрылка центроплана, что заметно увеличило подъёмную силу, создаваемую крылом.
 
Суммарную подъёмную силу, создаваемую таким аппаратом, можно разделить на три составляющих: гидродинамическую силу от подводных крыльев, аэродинамическую подъёмную силу несущей поверхности и динамическую воздушную подушку, образующуюся за счет торможения набегающего потока в объёме, ограниченном центропланом с отклонённым закрылком и боковыми поплавками. При этом на долю подводных крыльев и аэродинамической несущей поверхности приходилось 60%, хотя по расчётам тяги двигателя должно было хватить для вывода Бе-1 на режим экранного полёта, в котором подводные крылья не были бы задействованы.
 
На основании работ по Бе-1 в ОКБ Г.М. Бериева прорабатывался проект 100-местного пассажирского гидроэкраноплана Бе-11. Были изучены варианты установки на него двух турбовинтовых двигателей АИ-20 или четырёх поршневых М337, или такого же числа ТРД НК-7. Дальше предварительных расчётов работы по данному проекту не пошли.
 
Как и у любого гидросамолёта бесхвостой схемы для управления в каналах тангажа и крена использовались элевоны, а для управления по курсу - рули направления. При этом для маневрирования на плаву имелся и водяной руль, кинематически связанный с аэродинамическим рулём поворота.
 
А. ЗАБЛОТСКИЙ, А. САЛЬНИКОВ




Рекомендуем почитать
  • БОМБАРДИРОВЩИК-УНИВЕРСАЛ

    БОМБАРДИРОВЩИК-УНИВЕРСАЛГерманский средний бомбардировщик AEG G.IV. Накануне Первой мировой войны в Германии уделялось огромное внимание развитию дирижаблестроения. Благодаря деятельности графа Фердинанда Цеппелина немцы получили в свое распоряжение целый флот огромных воздушных кораблей, специально спроектированных для проведения бомбардировочных операций с дальностью полета до 8000 км и бомбовой нагрузкой в 9 — 10 тонн. Наличие такой силы определяло всю концепцию развития немецкой авиации, основу которой должны были составить истребители, предназначенные для защиты дирижаблей и их баз.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.