CBRR2164 (651426), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Эти слова принадлежат известному Генеральному конструктору самолетов М.П. Симонову и произнесены им сразу же после полета на одном из действующих экранопланов типа “Орленок” . Они , как нельзя лучше ,
отражают общее восприятие этого нового транспортного средства , о чем
свидетельствуют и многочисленные отзывы участников полетов на экрано-планах .
И это не случайно , так как экранопланы соединяют в себе положитель-ные качества самолетов и кораблей , когда большая ( самолетная ) скорос-ть движения сочетается с удивительным , романтическим восприятием близости быстроменяющегося морского пейзажа . Неизгладимое впечатле-ние от экранного полета придает особую привлекательность этому новому
виду транспорта особенно для туристов . В технике же , как правило , положительное эмоциональное восприятие соответствует ее высокому техничес-кому уровню и большой экономической целесообразности .
Экранопланы - это диалектическое развитие кораблей ( судов ) на динамических принципах поддержания . Своим рождением они были обязаны двум главным обстоятельствам . Во-первых , логике развития водных
транспортных средств и в связи с этим настойчивой работе судостроителей
( конструкторов и ученых ) по повышению скорости движения . И , во-вторых
заинтересованности военных моряков в применении на морских и океанс-ких просторах боевых и транспортных средств , обладающих максимально
возможными скоростями движения , высокой мобильностью и скоростью .
Скорость , пространство и время всегда были главными факторами ,
на войне определявшими успех боевых операций , а в мирных условиях эффективность решения различных хозяйственных задач , связанных с широ-ким применением всевозможных транспортных средств . Поэтому появление новых транспортных средств , отличающихся более высокими скоростными характеристиками по сравнению со своими предшественниками , всегда сопровождалось революционным воздействием на соответствующие
сферы деятельности людей .
Так , широкое внедрение судов на подводных крыльях ( СПК ) в 60-х го-дах коренным образом изменило пассажирские перевозки на водном тран-спорте , сделав их рентабельными для государства и привлекательными
для пассажиров . В дальнейшем СПК нашли применение и в военном деле
в частности в качестве малых противолодочных и патрульных катеров .
Их скорость в 2-3 раза выше по сравнению с обычными водоизмещаю-щими судами . Но на этом возможности СПК были практически исчерпаны
из-за физического явления кавитации (холодного кипения от разряжения)
воды на верхней поверхности подводного крыла . Достигнуть скорости бол-ее 100 - 120 км/ч на СПК оказалось технически трудно выполнимым и экономически нецелесообразным .
Суда на статической воздушной подушке ( ССВП ) позволили несколько повысить верхний предел скорости по сравнению с СПК , но для них непреодолимым барьером стало ориентировочно 150 - 180 км/ч из-за потери
устойчивости движения . При этом всякое повышение скорости сопровож-
далось ухудшением пропульсивных качеств таких судов , связанным с нео-бходимостью повышения относительной мощности энергетических установок .
Экранопланы , в отличие от ССВП , поддерживаются над поверхностью
при помощи не статической ( искусственно создаваемой специальными нагнетателями с соответствующими затратами мощности ) , а естественной
динамической воздушной подушки , возникающей от скоростного напора набегающего потока воздуха . При этом имеет место так называемый экра-нный эффект , заключающийся в повышении аэродинамического качества
воздушного крыла при его движении вблизи экранирующей поверхности ,
а также в его самостабилизации по высоте движения относительно экрана.
Высота эффективного движения экраноплана над поверхностью соизмерима с геометрическими размерами воздушного крыла , при этом положительное влияние экранного эффекта усиливается с уменьшением высоты движения .
Экранный эффект известен давно . Сначала он был замечен в природе
( на рыбах и птицах ) , а затем и в технике ( на судах при больших скоростях
движения и на самолетах при посадке и полетах на малой высоте ) . Естес-твенно , в результате наблюдений и исследований , после того как была выявлена физическая сущность явления , специалисты разных стран стали изыскивать пути его использования .
Работу по практическому применению экранного эффекта вели парал-лельно как судостроители , так и авиастроители . Первым он был интерес-ен как средство для повышения скорости движения судов , а вторым - как
средство для повышения экономичности гражданских самолетов и обеспе-чения полетов на малых высотах при решении тактических задач военного назначения .
Гораздо раньше начали изучать экранный эффект судостроители . Непосредственными прародителями экранопланов были суда с ” воздушной
смазкой “ и на статической воздушной подушке ( шведский ученый Э. Све-
денберг более 250 лет назад впервые предложил идею использования воздуха для уменьшения сопротивления движению судов ) .
Первый экраноплан был построен в 1935 году финским инженером Т.
Каарио , который разрабатывал идею экранопланов вплоть до 1964 года ,
создав ряд различных аппаратов и их усовершенствованных модификаций.
Известно , что к настоящему времени за рубежом на основе экспериме-нтальных и теоретических исследований построено более пятидесяти экспериментальных образцов экранопланов , а также построены практическ-ие образцы , например , патрульный экраноплан А.Липпиша и строятся пассажирские экранопланы Г.Йорга ( ФРГ ) . Создателями этих экранопла-
нов являются как отдельные исследователи , так и широко известные нау-чно-исследовательские центры и фирмы многих стран мира .
Вместе с тем , есть основания заявить , что к настоящему времени да-льше других в разработке экранопланов продвинулись в нашей стране .
Одной из первых отечественных работ , посвященных влиянию экрани-рующей поверхности на аэродинамические свойства крыла , была экспери-ментальная работа Б.Н. Юрьева ( “Вестник воздушного флота” , N1 , 1923 ) .
В период 1935-39 годов комплекс экспериментальных и теоретических
работ по исследованию экранного эффекта провели Я.М. Серебрийский и
Ш.А. Биячуев ( “Труды ЦАГИ” , вып. 267 , 1936 и вып. 437 , 1939 ) .
Первые практические разработки экранопланов в нашей стране были
выполнены известным авиационным инженером и изобретателем П.И. Гр-
оховским во второй половине 30-х годов .
Большой вклад в популяризацию идеи экранопланов , разработку схе-мных решений и проведение экспериментальных исследований моделей
в аэродинамических трубах внес известный авиаконструктор Р.Л. Бартини
который настойчиво и плодотворно работал в этом направлении в последние годы своей жизни ( 70-е годы ) .
Однако , вне всякого сомнения , главная и определяющая роль в разработке и реализации экранопланов принадлежит Р.Е. Алексееву - выдаю-щемуся ученому и конструктору , идеологу и основоположнику отечественного крылатого судостроения . Вместе с коллективом ЦКБ по СПК он в значительной мере способствовал ускорению научно - технического прогресса
в области скоростного судостроения , сначала создав суда на подводных крыльях , а затем и экранопланы . Работа над экранопланами - самая зна-чительная и яркая страница творческой биографии Р.Е. Алексеева и ЦКБ
по СПК , которая приоткрывается только теперь .
Немало усилий для развития экранопланов приложили ученые многих организаций и институтов страны , и в частности ЦНИИ имени академика А.Н. Крылова , ЦАГИ имени профессора Н.Е. Жуковского и летно - ис-
следовательского института имени М.М. Громова .
Успехам отечественного экранопланостроения во многом способствовало удачное стечение обстоятельств . Р.Е. Алексеев - талантливый конст-
руктор , изобретатель и архитектор , познавший водную стихию и законы гидродинамики на занятиях парусным спортом и апробировавший свои знания гидродинамики в работах по созданию судов на подводных крыльях , возглавил коллектив ЦКБ по СПК . Одновременно многие самолето-строительные организации и авиационные институты внесли в работы по
экранопланам достижения авиационных технологий . В стране имелось
необходимое материально-техническое обеспечение , прежде всего , соответствующие конструкционные материалы и высоко надежные авиационные двигатели Генерального конструктора Кузнецова и , наконец , все работы по экранопланам строго планировались и контролировались государственными органами .
Активная разработка экранопланов в ЦКБ по СПК ведется с начала
60-х годов , то есть с того времени , когда была создана серия СПК , определены границы их эффективного применения по сокрости движения и сфор-мированы научно-технические предпосылки для разработки экранопла-
нов .
На начальном этапе разработки экранопланов было закономерным использование идей , апробированных в работах по СПК на малопогруженных подводных крыльях . Первой была идея самостабилизации крыла
относительно границы раздела двух сред - воздуха и воды . Происходящие
физические процессы при обтекании воздушного крыла в условиях близости поверхности являются практически зеркальными по отношению к тем ,
которые имеют место при движении малопогруженного подводного крыла.
Отличие состоит лишь в том , что , во-первых , подводное крыло движется в значительно более плотной ( примерно в 800 раз ) среде и за счет этого им-еет значительно меньшую потребную площадь для создания необходимой
подъемной силы и , во-вторых , при приближении его к границе раздела
сред подъемная сила снижается , а у воздушного крыла наоборот возрастает . Такая идея полностью себя оправдала и является основной во всех разработках экранопланов .
Вторая идея - обеспечение продольной устойчивости за счет применения компоновки из двух крыльев , расположенных по схеме “тандем” - двух
точечная схема .
На первых порах обе идеи казались безупречными и по ним были проведены широкие исследования на малых моделях и созданы первые экспериментальные экранопланы , управляемые человеком , а также выполнены пректные разработки натурного экраноплана взлетной массой до 500
тонн . Однако более глубокие исследования показали , что схема “тандем”
работоспособна только в узком диапазоне высот , то есть в непосредственной близости от поверхности и не обеспечивает необходимой устойчивости
и безопасности при удалении от нее ( эксперименты на одном из таких экранопланов закончились аварией , а проектные разработки такого натурного экраноплана остановлены ) .
Дальнейший поиск компоновочного решения экраноплана привел к
использованию классической самолетной схемы ( одно несущее крыло - од-ноточечная схема и хвостовое оперение ) с необходимой модернизацией ее
для обеспечения устойчивости и управляемости при движении вблизи экранирующей поверхности .
Существо такой модернизации свелось в основном к двум аспектам :
- первый - выбор параметров основного несущего крыла и оптимизация его положения относительно других элементов компоновки ;
- второй - применение развитого ( увеличенного по размерам ) горизонтального оперения и расположение его по высоте и длине относительно
основного крыла на таком расстоянии , чтобы оно было наименее чувствительно к изменениям скосов воздушного потока , индуцируемых крылом в
зависимости от высоты движения и угла тангажа .
Указанные аспекты составили основу концепции , определившей око-нчательный выбор принципиальной компоновки экранопланов , принятых к реализации в начале 70-х годов . По такой компоновке было создано
десять экспериментальных экранопланов с постепенным увеличением их размеров и массы .
Самый большой экраноплан из этого ряда - экраноплан КМ был уникальным инженерным сооружением , дерзновенным творением Алексеева
Созданный в 60-х годах , он имел длину более 100 метров , размах крыла около 40 м , а в рекордном полете его масса достигала 540 тонн , что было в то время неофициальным мировым рекордом для летательных аппаратов.
Он был побит лишь недавно самолетом Ан-225 “Мрия” .
Экраноплан КМ прошел всесторонние испытания на протяжении поч ти 15 лет и замкнул цикл работ , связанных с апробированием идеи экранопланов в целом , а также отработкой научных основ их проектирования ,
строительства и испытаний .
Результаты этих работ позволили создать теорию и методологию проектирования и строительства практических образцов экранопланов . Одним из них стал транспортный экраноплан “Орленок” со взлетной массой
до 140 тонн , способный перевозить груз 20 тонн со скоростью 400 км/ч на дальность до 1500 км . Такой экраноплан может взлетать и садиться на воду при волнении моря до 2 м . Он обладает амфибийностью , то есть способностью самостоятельно выходить на относительно ровный берег с естественным покрытием , а также на специальную мелкосидящую понтон-пло-
щадку или по гидроспуску на подготовленную береговую площадку , что необходимо для базирования экраноплана .
Экраноплан “Орленок” представляет собой свободнонесущий моноплан , включающий в себя фюзеляж обтекаемой формы с гидродинамическими и амфибийными элементами в нижней части и развитое ( что отмечно выше ) хвостовое оперение .
Фюзеляж экраноплана имеет простую балочно-стрингерную конструкцию . В нем размещаются кабина экипажа , помещение для отдыха экипажа , отсеки радиоэлектронного и радиосвязного оборудования , грузовой
отсек , а также отдельный отсек вспомогательной силовой установкии бортовых агрегатов , обеспечивающих запуск двигателей главной силовой установки , работу гидравлической и электрической систем экраноплана .
Грузовой отсек занимает основную часть фюзеляжа , имеет силовой пол , оборудованный швартовочными устройствами со специальными гне-здами , которые позволяют выполнять несколько вариантов раскрепления грузов и колесной техники , а также блоков сидений для перевозки людей .
Для погрузки-выгрузки крупногабаритных грузов и колесной техники
в носовой части экраноплана предусмотрен специальный грузовой разъем
представляющий собой уникальное устройство , не имеющее аналогов в отечественной и зарубежной практике .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
