Авиация и время 1992 02 (АэроХобби) - [2]
В 1935 г. под руководством профессора Московского авиационного института В. М. Левкова создается первое в мире судно на воздушной подушке (СВП) Л-1. Сам факт существования этого и последующих судов, в том числе рекордного Л-5, был глубоко засекречен, и на Западе независимо от Левкова развивалась своя методика расчета СВП. В 1959 г. под руководством Коккерена в Великобритании было построено СВП "Ховеркрафт" – первое, о котором узнала широкая общественность.
Глиссер, СПК, СВП – ступени развития идеи о подъеме корпуса скоростного судна из воды в воздух, логическим завершением которой являются летящие над водой суда-экранопланы.
Прежде, чем продолжить рассказ об экранопланах, необходимо пояснить, каковы физические основы движения этого скоростного судна у поверхности экрана (обычно это вода, по может быть также относительно ровная суша и лед).
Экранный эффект – изменение несущих свойств крыла на малых высотах полета – открыт авиаторами. С ним столкнулись впервые летчики на взлетно-посадочных режимах самолетов еще в 20-х годах. Поскольку летные данные самолета, в частности, его устойчивость, не были рассчитаны на этот эффект, он в ряде случаев приводил к авариям и катастрофам самолетов на взлетно-посадочных режимах движения. По-видимому, одной из первых отечественных работ, посвященных влиянию земли на аэродинамические свойства крыла, была экспериментальная работа Б. Н. Юрьева (1923 г. ). В период 1935-1937 гг. комплекс экспериментальных и теоретических исследований в этом направлении провели Я. М. Серебрийский и Ш. А. Биячуев в ЦАГИ. Примерно в этот же период проведен ряд теоретических исследований видными зарубежными учеными: А. Бетцем, К. Визельсбергом, С. Хаггетом, Д. Баглея, М. Финном. Результаты этих исследований позволили дать качественную оценку влияния экранного эффекта на аэродинамические характеристики низко- летящего крыла. В частности, было показано, что подъемная сила крыла растет, причем тем больше, чем ближе крыло к земле; сопротивление уменьшается, изменяется продольный момент(1*). Это позволило разработать соответствующие рекомендации для управления самолетом, у которого проявляется влияние экрана па аэродинамические характеристики на взлетно-посадочных режимах. Тем не менее, для авиации этот эффект продолжает оставаться "вредным".
1* Увеличение подъемной силы может достигать 50%, рост аэродинамического качества (отношения подъемной силы к силе сопротивления) – в 1, 5~2, 5 и более раз. Влияние экрана на крыло – очень сложное физическое явление, и полной ясности и понимании механизма этого влияния еще нет. Например, могут существовать такие режимы движения крыла над экраном, когда при уменьшении высоты полета подъемная сила не увеличивается, а наоборот, уменьшается. Подробное изложение современного состояния этой проблемы можно найти в |2|, |3|.
Глиссер Д'Аламбера.
Судно на воздушной подушке Л-5.
Генеалогоческое дерево советских экранопланов (FIighi International, vol. 141. N4309. 11-17 March 1992, р 5)
Что не подошло авиаторам, решили испробовать судостроители. По-видимому, первый экраноплан был создан финским инженером Т. Каарио. Зимой 1932 г. над замерзшей поверхностью озера он испытал экраноплан, буксируемый аэросанями. Позднее, в 1935-1936 гг. Каарио построил усовершенствованный аппарат, оборудованный двигателем с воздушным винтом.
В 1939 г. американский инженер Д. Уорнер, работая над быстроходными катерами, предложил проект судна с системой несущих воздушных крыльев.
По заказу военного ведомства Швеции обширные работы выполнялись в 40-х годах И. Троенгом. Были построены два катера-экраноплана, но полученные результаты не удовлетворили заказчика, и работы свернули.
Опыт второй мировой войны показал высокую эффективность скоростных кораблей, особенно при нанесении внезапных ударов по противнику и проведении десантных операций. После войны в различных странах мира по заказам ВМС или в инициативном порядке строились малые (весом до 5 т) экспериментальные экранопланы. Однако большие аппараты (военные и гражданские) так и не вышли из стадии чертежей. Проектирование летательного аппарата, предназначенного для скоростного движения вблизи границы раздела двух сред – воздуха и морской воды, ставит множество задач, не встречающихся в других областях техники. Среди них – обеспечение устой ч и воет и движения аппарата на очень малых (0, 5-2 м) высотах полета; прочность и одновременно малый вес конструкции, рассчитываемой на удар о гребень волны на высоких (200-400 км/ч) скоростях; выбор для корпуса материала, не разрушающегося в морской воде (судостроительные материалы слишком тяжелы, а авиационные быстро корродируют); создание мощных и легких двигателей для работы в морских условиях (не боящихся водяных брызг и соли) и множество других, не менее сложных проблем.
Решение этих задач требует проведения огромного объема теоретических и экспериментальных исследований, проектных и опытно-конструкторских работ, натурных испытаний. Видимо, но этой причине западные фирмы не решались заниматься экранопланами полностью на свой страх и риск и сворачивали работы, как только правительство отказывало в финансировании. Такая судьба постигла ракетоносец фирмы Грумман, противолодочный экраноплан RAMI, десантный RAM2 и многие другие проекты. Удачные экспериментальные аппараты использовались иногда как прототипы малых прогулочных экранопланов (например, серия экранопланов Г. Борга, Швейцария – Германия).
