29.10.2015

Российские конструкторы возрождают уникальные советские экранопланы

...Неожиданное явление обнаружили еще первопроходцы авиации братья Уилбур и Орвилл Райт. При первых же неловких полетах они заметили, что у самой земли летательный аппарат словно еще раз подхватывает воздух, серьезно усложняя посадку. В первой половине ХХ в., когда самолеты начали получать широкое распространение, с этим эффектом столкнулись многие, и он не раз приводил к авариям. Крыло с внезапно увеличившейся подъемной силой начинало тянуть самолет вверх, и при посадке он мог не успеть снизиться, а при взлете, наоборот, взмывал вверх, не набрав достаточной скорости, – и заваливался.

Причина этих сложностей была найдена быстро, причем не последнюю роль в этом открытии сыграли эксперименты, поставленные советским ученым Борисом Юрьевым – их результаты были опубликованы в 1923 г. под соответствующим названием: «Влияние земли на аэродинамические свойства крыла». С тех пор мы знаем это явление под названием экранного эффекта, и объяснить его суть достаточно просто.

В принципе, это та же воздушная подушка, только образуется она не активным нагнетанием воздуха под аппарат, а его набегающим потоком, вернувшимся от близкой земли (или воды) – «экрана». На сверхмалых высотах он замедляется и, отразившись, успевает еще раз вернуться к нижней части крыла. Это еще более повышает давление потока воздуха, и оно буквально тянет аппарат вверх.

Казалось бы, эту дополнительную подъемную силу можно использовать, однако несложные аэродинамические расчеты показали, что эффект проявляется лишь на действительно малых высотах – меньше половины аэродинамической хорды крыла. Для использования экранного эффекта при полете на высоте хотя бы 10 м крыло потребуется несуразно широкое – порядка 20 м. Поэтому до сих пор в авиации экранный эффект рассматривается как исключительно вредный.

Иное дело – над водой, где при умеренном волнении экранный эффект можно использовать на пользу. Существенно увеличивая подъемную силу крыла, он обещает создание транспортов, далеко обходящих по скорости любые морские суда, а по дешевизне и грузоподъемности – авиацию. По крайней мере, в теории.

Школы советская и немецкая

Первые полноценные экранопланы появились после Второй мировой. Создание их было сопряжено с решением целого ряда технических проблем: это и повышенная скорость, необходимая для выхода «на экран», и продольная нестабильность такого аппарата, и, конечно, опасность столкновения с водой на большой скорости. Решение этих проблем связано с именами двух великих конструкторов, Александера Липпиша и Ростислава Алексеева.

Липпиш, после войны оказавшийся в США, нашел схему с треугольным крылом и прямой передней кромкой. Такая компоновка используется до сих пор: в Иране три «эскадрильи» небольших двухместных экранопланов Bavar 2 осуществляют патрулирование побережья. Главную альтернативу схеме Липпиша предложил Алексеев, и его компоновка оказалась оптимальна для аппаратов больших размеров и грузоподъемности. Однако все проекты Липпиша и Алексеева имели, в первую очередь, военную направленность. Сесть в экраноплан и за пару часов преодолеть несколько сотен километров пока не по карману даже миллионеру. Но это ненадолго.

Нижегородское возрождение

«Два года назад я размышлял над возможными новыми направлениями бизнеса и хотел заняться пассажирскими перевозками, – рассказывает генеральный директор нижегородского холдинга RDC Company Павел Царапкин. – Изучая этот вопрос, я наткнулся на информацию об экранопланах с их уникальными характеристиками».

«К сожалению, купить такой аппарат оказалось просто негде, во всем мире не нашлось ни одного предприятия, готового сделать предложение по поставке экранопланов для гражданских перевозок – продолжает Павел Царапкин. – Однако в процессе поисков мне посчастливилось познакомиться с большим специалистом в этой области, Эдуардом Васильевым, автором большого исследования в области коммерческого использования экранопланов. И он мне доказал, что такую машину сегодня нельзя купить, но можно сделать. Его энтузиазм, его компетенция и целеустремленность меня убедили».

RDC стала выделять средства на разработку собственных проектов пассажирских экранопланов. Работы возглавил Эдуард Васильев, занимавшийся этой темой еще в коллективе Ростислава Алексеева. «Мы организовали небольшое предприятие, которое преобразилось в собственное конструкторское бюро, а впоследствии объединилось в консорциум с Нижегородским самолетостроительным заводом», – рассказывает Павел Царапкин.

В настоящий момент на RDC Aqualines идет проработка двух проектов – легкого двухместного аппарата-демонстратора, который можно будет использовать в качестве скоростного прогулочного судна и для обучения пилотов, а также среднеразмерного 16-метрового экраноплана для перевозки пассажиров.

Отталкиваясь от идей Алексеева, авторы проекта всерьез переработали его решения, учтя современные экономические и практические реалии. «Любой аппарат должен разрабатываться под соответствующее целевое задание, которое формулируется еще до того, как конструкторы приступают к работе, – продолжает Павел Царапкин. – В СССР такой задачей была демонстрация военного потенциала экранопланов. Понятно, что советские конструкторы, работавшие на «оборонку», могли не жалеть средств и не оглядываться на эффективность, – говорит Павел Царапкин. – Мы не можем практиковать подобный подход, ведь заказчики ожидают от нас экономически эффективную технику для коммерческой эксплуатации».

По словам бизнесмена, задача RDC Aqualines формулируется просто: максимально экономически эффективная перевозка пассажиров. Это заставило разработчиков пойти по пути использования простых, уже отработанных и доступных компонентов. Даже двигатель для нижегородских экранопланов используется всего один: для 16-метрового судна будет достаточно обычного автомобильного Chevrolet 454, модифицированного для использования на воде.

Дело техники

Не так давно компания RDC Aqualines получила первый заказ – зарубежный: продукцией нижегородского предприятия заинтересовались перевозчики компании Sea Wolf Express, организующие паромную переправу между Таллинном и Хельсинки. По мнению прибалтийских бизнесменов, небольшое удорожание билета может стать приемлемой платой за существенное сокращение времени на дорогу между столицами соседних стран.

На прошедшем недавно в Подмосковье авиакосмическом салоне МАКС–2015 компании заключили контракт на производство и поставку первого экраноплана для перевозки 12 пассажиров. И если он покажет себя достойно в ходе опытной эксплуатации, Sea Wolf Express приобретет еще небольшую флотилию: опцион подписан на 15 машин.

«К сожалению, в России перспективы проектов с окупаемостью более 3-х лет сегодня весьма неопределённы. Ситуация традиционно осложняется огромным количеством требований, избыточной зарегулированностью и бюрократизацей. Это серьезно затрудняет развитие всей сферы перевозок, тем более если речь идет о совершенно новом типе транспортных средств, – объясняет Павел Царапкин. – Поэтому пока интерес к нашей продукции проявляют лишь зарубежные компании. У нас идут переговоры с целым рядом островных и прибрежных стран – Израилем, Кабо–Верде, Финляндией, Вьетнамом».

По словам предпринимателя, представители Вьетнама готовы на особенно тесное сотрудничество. В азиатской стране выразили заинтересованность в развертывании собственного производства российских экранопланов и дистрибуции их по всему региону. И возможно, через несколько лет где-нибудь между островами Океании будут курсировать долгожданные сверхскоростные суда с надписью «Спроектировано в России. Сделано во Вьетнаме».

Фишман Роман

Источники:

1. km.ru