Вокруг Света 2009 № 12 (2831) - [22]

Автор этой статьи, к сожалению, не может похвастаться столь же значительным изобретением, как Нильс Болин, но тоже рассчитывает спасти если не миллион, то хотя бы около 200 000 жизней. Ибо примерно таков тираж «Вокруг света». И если каждый читатель начнет с уважением относиться к тонкой черной ленте с блестящей пряжкой, то игроков в русскую рулетку на наших дорогах заметно поубавится. Берегите себя и своих близких! И в этом призыве нет ничего личного. Только физика.

Алексей Воробьев-Обухов

Летящие над волнами

Фото: РИА «НОВОСТИ»

Когда в один из дней во второй половине 1960-х на стол директора Управления национальной разведки США легло очередное донесение с результатами дешифровки фотоснимков спутника-шпиона, он не поверил своим глазам. На одной из фотографий над водной гладью Каспийского моря летел огромный, длиной около 100 метров, аппарат совершенно неизвестной конструкции. Это был уже далеко не первый по счету экраноплан конструкции Ростислава Алексеева. Корабль-макет КМ до появления Ан-225 «Мрия» слыл самым тяжелым летательным аппаратом на Земле. 

Подавляющее большинство американских экспертов усомнились в «русском чуде», приняв его за удачно проведенную мистификацию, целью которой было заставить Вашингтон понервничать и направить исследования в военной области в ненужном направлении. И если даже это не мистификация, то в любом случае, посчитали американские специалисты, такой большой корабль-самолет не может быть эффективным боевым средством, да и сама идея построения подобных аппаратов для военных целей, будь то транспортный экраноплан или же его вооруженный вариант, не имеет якобы никаких перспектив в обозримом будущем. Правда, были за рубежом отдельные инженеры, которые поверили в реальность «Каспийского монстра» и большое будущее экранопланов.

Морское судно или самолет?

В самой идее корабля-самолета не было ничего нового. Явление, получившее название экранного эффекта, было экспериментально выявлено еще в начале ХХ века — с приближением к экрану (поверхность воды или земли) аэродинамическая сила на крыле летательного аппарата увеличивалась. Авиаторы обнаружили: при заходе на посадку, в непосредственной близости от земли, пилотирование аэроплана зачастую серьезно усложнялось, казалось, что он как бы садится на невидимую подушку, не дающую ему коснуться твердой поверхности.

Естественно, что летчикам и авиаконструкторам такой эффект был вовсе не нужен, но нашлись и те, кто сумел рассмотреть за ним нечто большее — базу для нового направления в конструировании транспортной техники. Так и возникла в первом приближении идея создать летательный аппарат нового типа, экраноплан — от французских слов écran (экран, щит) и planer (парить, планировать).

Если же говорить научно-техническим языком, то экранопланы — это летательные аппараты, использующие при своем движении эффект увеличения аэродинамического качества ЛА (отношения коэффициента его аэродинамической подъемной силы к коэффициенту лобового сопротивления) за счет близости экрана (поверхности земли, воды и т. д.), обусловленный тем, что с приближением к экрану увеличивается аэродинамическая подъемная сила на крыле.

При этом Международная морская организация (IMO) относит сегодня экранопланы к морским судам, а их дальнейшим развитием стал экранолет, способный не только следовать на экране, но и оторваться от него и лететь на больших высотах, как обычный самолет.

Эффект экрана для «чайников»

Экранный эффект очень похож на эффект от воздушной подушки, на которой движутся соответствующие суда. Только в случае экрана эта подушка образуется путем нагнетания воздуха не специальными устройствами — расположенными на корабле вентиляторами, а набегающим потоком. То есть крыло экраноплана создает подъемную силу не за счет падения давления над верхней плоскостью, как у «нормальных» самолетов, а за счет повышенного давления под нижней плоскостью, создать которое возможно только на очень небольших высотах — от нескольких сантиметров до нескольких метров, в зависимости от размеров крыла и экраноплана. Причем у больших экранопланов высота полета «на экране» может достигать 10 и более метров. Чем шире и длиннее крыло и ниже скорость, тем сильнее эффект.

Опытный экраноплан — пилотируемая самоходная модель СМ-6, на которой отрабатывались технические идеи, ставшие базой для первого серийного экраноплана «Орленок». СМ-6 имел один маршевый двигатель, установленный на киле, и два стартовых, «поддувных», двигателя, Экраноплан СМ-2 был по строен по новой аэрогидродинамической компоновочной схеме — с низкорасположенным расположенных в носовой части корпуса «елочкой». Конструкция экраноплана — цельнометаллическая, клепаносварная

Первые опыты

В свое время использовать экранный эффект (еще неоткрытый тогда) попытался французский изобретатель Клеман Адер, в 1890 году построивший и испытавший катер «Эол», имевший большое складывающееся крыло и хвостовой горизонтальный стабилизатор, которые позволяли частично разгрузить водоизмещающее судно. Под крылом машины были сделаны особые каналы, по которым за счет скоростного напора и подавался поднимающий катер воздух. В дальнейшем Адер построил катер, у которого воздух под крыло подавался с помощью компрессора.