БЕГУЩИЙ ПО ВОЛНАМ

С 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.

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»:

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.

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.

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