Экранопланы Ростислава Алексеева

Экранопланы - скоростные низколетящие суда, использующие при движении благоприятный эффект влияния экрана на их несущие свойства. Почему скоростные суда, а не низколетящие - в пределах экранного эффекта - самолеты? Ответ на этот вопрос исторически обусловлен тем, что экранопланы как летательные аппараты нового типа, предназначенные для движения над опорной поверхностью (вода, снег, лед, земля), были впервые предложены, а затем спроектированы и построены судостроителями.С экранным эффектом, явлением изменения несущих свойств крыла на малых высотах, авиаторы столкнулись впервые на взлетно-посадочных режимах движения самолетов еще в 20-х годах. Поскольку летные данные самолета, в частности его устойчивость, не были рассчитаны на этот эффект, для самолетов это в ряде случаев оборачивалось авариями на взлетно-посадочных режимах движения.

Развитие судостроения связано с решением острейшей проблемы повышения скорости движения судов. Максимальная скорость водоизмещающих судов, ограниченная волновым сопротивлением, составляет 25-30 км/ч для речных и 50-60 км/ч для морских судов. Использование для снижения волнового сопротивления движению судов глиссирования и подводных крыльев позволило повысить скорость до 100-120 км/ч. Однако из-за низкой мореходности глиссеры не нашли широкого практического применения и сохранились в основном лишь в качестве спортивных судов. Суда на подводных крыльях, наоборот, получили достаточно широкое распространение. Решающий вклад в создание судов на подводных крыльях внес российский конструктор и ученый Алексеев Р.Е.(1916-1980). Его усилиями в 40-60-е годы был создан российский речной и морской пассажирский флот на подводных крыльях, который и до настоящего времени сохраняет лидирующее положение в мировом скоростном транспорте.

Еще в 40-е годы, разрабатывая проекты торпедных катеров на подводных крыльях, Р. Е. Алексеев столкнулся с проблемой кавитации подводных крыльев. Кавитация подводного крыла - явление, связанное с кипением воды в зоне его разрежения, нарушает обтекание крыла, резко снижает его гидродинамические характеристики и ограничивает экономически целесообразную скорость движения судна на подводных крыльях около 100 км/ч . Таким образом суда на подводных крыльях оказались бесперспективными в отношении дальнейшего повышения скорости. Это послужило одной из основных причин активизации работ в судостроении по поиску нового принципа движения судов, свободного от отмеченных принципиальных недостатков - волновой и кавитационный барьеры. Устранить одновременно волнообразование и кавитацию оказалось возможным только исключив контакт судна с водой.

Главный конструктор Ростислав Алексеев. 25 марта 1965
Л.ГРОМОВ/ТАСС

Работы над судами такого типа начались в 30-40-е годы, когда появились первые реальные предложения по созданию судов на аэродинамических силах поддержания. Для судов на аэродинамических силах поддержания, способных конкурировать с другими транспортными средствами, потребовались значительно большие усилия и время. Такие суда представлены первыми в мировой практике образцами российских высокоскоростных кораблей-экранопланов ВМФ конструкции Р.Е.Алексеева - десантным экранопланом "Орленок" и ударным экранопланом "Лунь".

Первые российские предложения по использованию аэродинамических сил при движении скоростных судов вблизи экрана, датированные 1947 г., принадлежат Р. Е.Алексееву.

В 1958 г. Р.Е.Алексеев возглавил работы по созданию практических образцов экранопланов для Военно-Морского Флота СССР. На основе образованной Р.Е.Алексеевым научно-экспериментальной базы для развития скоростных судов уже к 1960 г. была разработана первая аэрогидродинамическая компоновка экраноплана ("двухточка", или "тандем") - логическое воплощение в экранную аэродинамику алексеевской схемы судна на двух малопогруженных подводных крыльях.

В 1961 г. по этой компоновке был разработан проект и построена первая самоходная модель экраноплана СМ-1. 22 июля 1961 года на испытательной станции ИС-2 был выполнен первый полет первого отечественного экраноплана СМ-1. В первом испытательном полете экраноплан СМ-1 пилотировал Р.Е. Алексеев, который был главным конструктором аппарата и начальником ЦКБ по СПК. К осени 1961 года техника пилотирования экраноплана была освоена до такой степени уверенности в надёжности аппарата, что Р.Е. Алексеев стал приглашать гостей из Москвы на демонстрационные полёты. Полёты СМ-1 демонстрировались секретарю ЦК КПСС Д.Ф. Устинову, Председателю Госкомсудостроения Б.Е. Бутоме и Главкому ВМФ С.Г. Горшкову. Демонстрация оказалась убедительной настолько, что высокие гости выразили желание прокатиться на экраноплане, под личную ответственность Р.Е. Алексеева, и их желание исполнили. В процессе испытаний этой модели была достигнута скорость около 200 км/ч.

В дальнейшем осуществлялось совершенствование аэрогидродинамической компоновки. В самоходной модели СМ-2, построенной в 1962 г., для улучшения взлетно-посадочных характеристик впервые в мировой практике применен поддув двигателями под несущее крыло. Сама идея поддува была выдвинута Р.Е.Алексеевым еще в конце 1959 г. Однако потребовалось провести комплекс экспериментальных исследований, чтобы разработать практические рекомендации по выбору принципиальной схемы поддува. Аэрогидродинамическая компоновка СМ-2 стала прообразом компоновок первых российских экранопланов.

По предложению Д.Ф. Устинова в начале мая 1962 года была организована демонстрация экраноплана СМ-2 Н.С.Хрущёву и другим членам правительства, которая проводилась на Химкинском водохранилище под Москвой, недалеко от дачи Н.С.Хрущёва (на берегу Икшинского водохранилища). Из Горького СМ-2 доставили на вертолёте Ми-10К (летающий кран). Хотя во время показательных проходов СМ-2 не вышел на расчётный режим, экраноплан все-таки произвёл хорошее впечатление на Н.С. Хрущёва.

Возможно, благодаря этому вскоре была принята государственная программа, включающая разработку новых экранопланов, создание боевых экранопланов для ВМФ и других родов войск, а также строительство полноразмерного экспериментального экраноплана КМ.