Первые проекты экраиоплаиов

Экраноплаиы Т. Каарио. Первый аппарат, использующий бла­гоприятное влияние близости экрана иа несущую способность крыла, был построен финским специалистом Т. Каарио. В на­чале 30-х годов Т. Каарио провел первые эксперименты с раз­личными моделями экраиоплаиов и затем более 30 лет работал над усовершенствованием подобных аппаратов. Первую до­вольно крупную, по буксируемую модель аэросаией-экраноплаиа он испытал зимой 1935 г. над замерзшей поверхностью озера. Этот аппарат представлял собой поставленное на лыжи крыло малого удлинения (размером 2X2,6 м) с массой примерноЭОкг. Для снижения лобового сопротивления аппарата водитель раз­мещался в кабине крыла лежа. В качестве буксировщика ис­пользовались специально оборудованные аэросани. При полете вблизи поверхности снега и льда лобовое сопротивление аппа­рата составляло 5,9 кге при затрачиваемой мощности 1,5 л. с. Значение аэродинамического качества аппарата на расчетном режиме достигало 15.

Несмотря иа то что модель, буксируемая аэросанями, выхо­дила на расчетный режим околоэкраииого полета, обнаружен­ную во время испытаний продольную неустойчивость изобрета­телю устранить так и не удалось. Кстати сказать, проблема устойчивости экраиоплаиов, по мнению зарубежных специали­стов (Ш. Эндо и др.), и в настоящее время не может счи­таться окончательно решенной.

В 1935—1936 гг. Т. Каарио оборудовал свой аппарат двига­телем мощностью 16 л. с. (с воздушным винтом), установив

его за кабиной водителя. Во время первого же испытания над поверхностью замерзшего озера аппарат развил скорость 22 км/ч. Однако проблема устойчивости, как и в первом случае, не была решена. Основные технические характеристики данного экраиоплана и других построенных за рубежом аппаратов при­ведены в табл. 1.

В январе 1935 г. Т. Каарио запатентовал свое изобретение, назвав такой тип аппарата «крыло-таран».

Проект Д. Уорнера. С 1928 г. экспериментами по снижению сопротивления быстроходных катеров занимался американский инженер Д. Уориер. Он пришел к выводу, что одним из наи­более эффективных путей решения проблемы повышения ско­рости на воде является использование принципа «воздушной смазки» или воздушной подушки.

Как уже отмечалось, в 1929 т. Д. Уорнер на оз. Компауис в США испытал свой первый катер со скегами. Второй катер, весьма схожий по своей конструкции с первым, ои представил для испытаний ВМС США. Во время испытаний оба катера теряли ход на волнении вследствие вытеснения волной воздуха из-под корпуса. С целью устранения этого недостатка автор переработал свой проект. В 1930 г. Д. Уорнер на р. Коннекти­кут во время гонок испытал свой новый катер. На этом катере, как и на двух предыдущих, для образования под днищем воз­душной подушки (или «воздушной смазки») использовался только скоростной иапор встречного потока воздуха. Чтобы воздух не вытекал из-под днища, катер имел скеги и подпру­жиненные щитки (в носу и корме). Кормовой щиток регулиро­вался в зависимости от состояния волнения. Для отрыва катера от воды во время старта (до развития необходимой скорости) использовались выхлопные газы двигателей. Движителем слу­жил гребиой винт.

Во время гонок задний щиток катера, который был выпол­нен из полотна и оттягивался стальными шарами, вышел из строя. На половине дистанции катер внезапно взмыл на высоту до 4,5 м. Д. Уорнер был выброшен из кабины. Однако это ие охладило энтузиазма изобретателя, и он в том же году раз­работал новый катер со скегами.

Опыты над катерами привели Д. Уорнера к созданию про­екта аппарата, названного им «компрессорным самолетом» (1939—1940).

Как видно из рис. 59, аппарат выполнен по нечетко вы­раженной самолетной схеме типа «утка» с весьма сложной системой крыльев. Он оборудован системой поддува с двумя мощными вентиляторами, подающими воздух под широкое ку­полообразное днище аппарата и тем самым облегчающими вы­ход экраиоплана на расчетный режим.

В качестве маршевых двигателей на экраноплаие предпо­лагалось установить два авиационных двигателя (с воздушными

винтами), размещенными на основном несущем крыле. Таким образом, в этом проекте впервые было предложено разделение энергетической установки на группы стартовых (поддувных) и маршевых двигателей, обеспечивающих крейсерские режимы движения аппарата.

Органами. устойчивости и управления экраноплана должны были служить развитые предкрылки и рули поворота, уста­новленные на основном несущем крыле.

Впоследствии Д. Уорнер продолжал свои работы по даль­нейшему совершенствованию систем старта и устойчивости эк — ранопланов — сложнейших проблем создания рассмат­риваемых аппаратов. В се­редине 40-х годов он по­строил ряд самоходных

(непилотируемых) моделей экранопланов, которые в ос­новном подтвердили его

расчетные данные.

Экранопланы И. Троен — га. В конце 30-х годов, по­сле длительных исследова­ний моделей, шведским ин­женером И. Троенгом были построены два самоходных пилотируемых экраноплана.

Оба аппарата были скон­струированы по схеме «ле­тающее крыло» с двумя по­плавками-шайбами по бор­там.

Вначале был построен катер массой 3 т. До созда­ния аппарата X. Вейланда (1964 г.) он был наиболее крупным аппаратом данного типа. Экраиоплан представлял собой крыло малого удлинения с от­носительной толщиной около 20%, установленное на два по­плавка (рис. 60). В остекленной кабине корпуса размещались водитель и пассажиры. В качестве энергетической установки на аппарате были применены два авиационных двигателя с воз­душными винтами (мощностью по 100 л. с.). Двигатели должны были обеспечивать катеру скорость движения до ПО км/ч. Для управления аппаратом по курсу служили два воздушных руля, установленные в хвостовой части поплавков. Предполагалось, что продольная стабилизация аппарата будет обеспечиваться с помощью развитых поплавков. Для этого центр аэродинами­ческого давления был расположен позади ЦТ катера, а центр гидродинамического давления впереди ЦТ. С увеличением угла
атаки крыла ЦД перемещался в корму и появлялся пикирую­щий момент, который парировался поплавками.

Катер отличался также и тем, что носовая часть поплавков была оснащена стабилизирующими килями, которые накреняли

катер внутрь циркуляции и препятствовали его скольжению.

Подробных сведений об испытании аппарата в печати не появлялось. Вероятно, оии не были очень успешными, что в ка­

кой-то мере подтверждается постройкой Н. Троенгом второго катера под названием «Аэробот» (рис. 61), весьма напоминаю­щего первый, но массой всего 0,6 т. «Аэробот» отличался от первой модификации лишь открытой одноместной кабиной, раз­мещенной непосредственно на верхней части крыла, гребным винтом с приводом от четырехцилиндрового двигателя и не­большим подводным крылом, установленным в районе задней кромки несущего крыла. Это подводное крыло предназначалось, по-видимому, для обеспечения продольной устойчивости движе­ния аппарата на расчетном режиме.

Для управления по курсу на экраноплане были предусмот­рены два разнесенных на поплавки хвостовых оперения, анало­гично управляющим поверхностям у аппарата первой моди­фикации.

Позднее И. Троенгом был разработан проект военного ка­тера по той же схеме «летающее крыло». По-видимому, не совсем удачные испытания первых катеров в какой-то степени объясняют отказ военного командования от его строительства.