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
  • ПЕРВЫЙ Як ПРИНИМАЕТ БОЙ
    ПЕРВЫЙ Як ПРИНИМАЕТ БОЙПЕРВЫЙ Як ПРИНИМАЕТ БОЙВ начале 1939 года правительство СССР поставило перед советскими авиаконструкторами задачу ускорить создание новых образцов военной техники. Особое внимание уделялось самолетам-истребителям. Вот почему за разработку их взялись ведущие авиаконструкторы.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.