18 октября 1966 года над Каспийским морем впервые поднялся экраноплан КМ — корабль-макет, созданный под руководством Ростислава Алексеева. КМ пилотировали лётчик-испытатель Владимир Логинов и сам генеральный конструктор. У аппарата длиной почти сто метров было десять реактивных двигателей: восемь в носовой части и два в кормовой.
Поначалу такое решение кажется странным. Экранный эффект обещал тяжёлой машине уменьшить сопротивление крыла в полёте, а конструкторы установили на неё целую батарею двигателей. Прежде чем лететь над водой, экраноплан должен был из неё выбраться.Экраноплан КМ во время испытаний на КаспииКМ строили как экспериментальную машину. Флоту была интересна сама возможность быстро перевозить значительные массы над морем без аэродромной полосы. В обзоре отечественных экранопланов уже рассказывалось об основных представителях этого семейства. На «Орлёнке» и «Луне» конструкторам предстояло заново решить, какие двигатели нужны для взлёта, а какие — для движения на маршруте.Самое трудное — оторваться от водыКрыло самолёта создаёт подъёмную силу при движении в воздухе. Вблизи поверхности меняется его обтекание и ослабляется влияние концевых вихрей. Благодаря этому снижается индуктивное сопротивление — та часть сопротивления воздуха, которая возникает при создании подъёмной силы. В подходящем режиме для удержания той же массы достаточно меньшей тяги. Это означает рост аэродинамического качества: так называют отношение подъёмной силы к сопротивлению.Для тяжёлой машины выгода привлекательна: при сравнительно небольшой высоте полёта можно нести значительную массу с высокой скоростью. Однако у экраноплана есть неприятная особенность. Пока он стоит на воде, крыло ещё почти не помогает, а корпус при разгоне испытывает сильное гидродинамическое сопротивление.Выход нашёлся в стартовом поддуве. Струи двигателей направляют под крыло, создавая область повышенного давления. Она частично разгружает машину, облегчает переход к глиссированию и помогает оторваться от поверхности. Эта воздушная подушка не замкнута: поток непрерывно уходит наружу, а двигатели восполняют утечку. Однако при таком направлении струй меньше тяги остаётся для разгона вперёд.На КМ установили восемь носовых двигателей семейства ВД-7 для стартового поддува и два кормовых — главным образом для маршевой тяги. Их разделение соответствовало двум разным этапам: тяжёлому разгону по воде и скоростному полёту у её поверхности.КМ в трёх проекциях: восемь двигателей в носовой части и два на килеОт КМ требовали прежде всего доказать работоспособность большого экраноплана и собрать сведения, которых нельзя получить только на малых моделях. Поэтому ради надёжного выхода на нужные режимы конструкторы могли принять высокую установленную мощность как часть экспериментальной задачи.КМ на испытанияхПо данным А. Матвеева в статье «Экранопланы конструктора Алексеева» («Катера и яхты», № 1, 2009), в 1973 году КМ испытывали при взлётной массе 544 тонны и скорости около 500 км/ч. Это масса аппарата целиком, включая корпус, оборудование, двигатели и топливо. С берега это выглядело бы как проход почти стометрового корабля, только между его днищем и водой оставался просвет.КМ на воде. Люди на крыле и корпусе позволяют оценить размеры машины. Источник: Old Machine PressДля истории техники результат всё равно выдающийся. Огромная машина могла выходить на экранный режим и лететь со скоростью, недоступной обычным надводным кораблям. Но полёт у поверхности требовал не одной только тяги.У экраноплана подъёмная сила и аэродинамические моменты зависят ещё и от высоты над водой. Стоит аппарату опуститься или подняться, как изменяется взаимодействие крыла с поверхностью. Нужна продольная устойчивость: начавшиеся колебания по тангажу — движения носа вверх-вниз — не должны усиливаться.На ранних экспериментальных машинах, в том числе СМ-2П, проверяли варианты поддува и компоновки. В итоге остановились на схеме с низко расположенным основным крылом и вынесенным вверх хвостовым оперением. На уменьшенном аппарате СМ-8 отдельно исследовали автоматическую стабилизацию по тангажу. Эти опыты описывает Николай Якубович в работе «Корабли, умеющие летать. Экранопланы советского ВМФ» («Морская коллекция», № 8, 2010).И даже при удачно выбранной аэродинамической схеме оставалась прочность. В том же исследовании отмечено, что первый полёт КМ выявил недостаточную жёсткость корпуса-лодки. Его пришлось усиливать. Один и тот же корпус должен был выдерживать и аэродинамические нагрузки, и удары воды.В ходе дальнейших испытаний обнаружилась и другая особенность: вода попадала в воздухозаборники кормовых двигателей. С этой проблемой Якубович связывает переделку 1978 года.КМ потеряли в аварии 1980 года. К этому времени поддув, испытанный на корабле-макете, уже использовали на десантном «Орлёнке».«Орлёнок»: поддув только там, где он нуженДесантный экраноплан проекта 904 «Орлёнок» должен был выполнять гораздо более предметную работу: быстро доставлять морскую пехоту и технику, подходить к берегу и обеспечивать выгрузку. Для этой задачи выбрали иную силовую установку.В носовой части поставили два турбореактивных НК-8-4К для стартового поддува, а маршевую тягу обеспечивал турбовинтовой НК-12МК. После выхода на экранный режим аппарат мог двигаться на одном НК-12МК с воздушными винтами, а стартовые двигатели отключали.«Орлёнок» в полёте. Видны носовые воздухозаборники и хвостовая винтомоторная установка. Источник: Old Machine PressКорпус оснастили гидролыжами и колёсными опорами, а для погрузки техники носовую часть сделали откидной. У стартовых двигателей появилась и береговая работа: как указывает Якубович, НК-8-4К использовали при выходе на сушу на воздушной подушке.В ноябре 1974 года испытания опытного «Орлёнка» обернулись тяжёлым повреждением: после удара о волну разрушилась кормовая часть с оперением и маршевым двигателем. Матвеев описывает, как Алексеев использовал оставшиеся носовые двигатели, вывел повреждённую машину на глиссирование и вернул к берегу. После происшествия конструкцию переработали, в частности применили более пластичный сплав АМг61 вместо К48-2Т1. Впоследствии три серийных «Орлёнка» поступили во флот.«Лунь»: восемь двигателей вернулисьРакетный экраноплан проекта 903 «Лунь» получил восемь турбореактивных НК-87 в носовой части. Эти двигатели обеспечивали стартовый поддув и маршевую тягу. Отдельной кормовой пары маршевых двигателей, как у КМ, здесь уже не было.По взлётной массе «Лунь» достигал примерно 380 тонн против 140 тонн у «Орлёнка», да и назначение у него было другим. Его задача состояла в быстром выходе в район применения противокорабельного оружия. На корпусе разместили шесть пусковых контейнеров ракет «Москит», оборудование для их использования и соответствующие системы управления.Ракетный экраноплан «Лунь»: двигатели размещены в носу, пусковые контейнеры — над корпусомК испытаниям машины добавились ракетные пуски. Нужно было убедиться, что корпус выдержит пуск, а струя ракетного двигателя не нарушит работу самого экраноплана. По описанию Якубовича, в 1989 году после неудачного одиночного пуска выполнили успешный залп двумя «Москитами».В ударном варианте достроили только один «Лунь», хотя был заложен и второй корпус. Боевые возможности ракетного экраноплана стали предметом спора на «Военном обозрении».Счёт за быстрый полётСтартовые двигатели КМ требовались прежде всего при выходе из воды, но их массу приходилось нести весь рейс. На «Орлёнке» разделение задач позволяло использовать экономичный маршевый двигатель, зато требовало обслуживать два разных типа моторов — реактивный и турбовинтовой.Нужно было учитывать и волнение. В полёте корпус идёт над волнами, а при разгоне и посадке встречается с ними. По одной лишь высоте полёта нельзя судить о допустимом волнении на взлёте и посадке.Прежде чем говорить об экономичности, надо посчитать, сколько топлива машина тратит на взлёт и полёт, какой груз везёт, как далеко и сколько стоит её обслуживание. Без сопоставимых ведомостей расхода топлива и обслуживания точный экономический итог остаётся открытым. В публикации о положении экраноплана между самолётом и кораблём эта проблема рассматривается с критической стороны.На КМ проверили, как реактивный поддув помогает оторвать от воды многосоттонный аппарат. Этот принцип сохранили и на «Орлёнке», и на «Луне», но распределили стартовую и маршевую работу между двигателями по-разному. Для флота оставался следующий вопрос — какая регулярная работа оправдает массу и сложность такой машины.Оторваться от воды оказалось легче, чем закрепиться на службе.
Расчёт стоимости отправки груза
