Десантные и транспортные экранопланы

Экраноплан А. Лнппнша Х-114. В 1974 г. министерство обороны ФРГ заказало фирме «Рейнфлюгцеугбау», где работает А. Лип — пнш, постройку шестиместиого военно-транспортного экрано — плана Х-114 (рис. 107). Аппарат представляет собой дальнейшее развитие испытанного б 1970 г. экраноплана Х-113. Это видно и из сопоставления рис. 72 и 107.

Аэродинамическая и конструктивная компоновки экрано­плана— традиционные для автора проекта. При полной массе 1350 кг аппарат сможет поднимать 5 пассажиров или 460 кг

Рис. 107. Модель военно-транспортного экраноплана А. Лнппиша Х-114.

груза. Экраиоплаи имеет планер с размахом крыла 9 м. На ап­парате установлен двигатель «Лэйкоминг» мощностью 205 л. с., размещенный на крыше кабины в хорошо обтекаемой гондоле; виит заключен в насадку. Весь двигательно-двнжительный комп­лекс, включая двигатель, разработан фирмой специально для данного аппарата.

Энергетическая установка обеспечивает экраноплану эксплу­атационную скорость 75—200 км/ч. Дальность полета аппарата с пятью пассажирами и 100 кг топлива составляет более 1000 км.

Одной из основных особенностей экраноплана Х-114, отлича­ющих его от всех других проектов А. Липпиша и проектов других авторов, является убирающееся колесное шасси. Это позволяет использовать аппарат не только с водной поверхности, но и с земли, что, по мнению автора проекта, существенно расширяет его возможности, особенно если учесть военное назначение дан­ного экраноплана.

Фирма-строитель аппарата Х-114 надеется после успешных его испытаний получить заказ на создание гражданского вари­анта этого экраноплана. Кроме того, по мнению А. Липпиша, опыт, накопленный фирмой в процессе создания и испытаний аппарата Х-114, откроет перед ией широкие возможности стро­ительства более крупных аппаратов различного назначения.

«Колумбия». В 1961 г. Управление военно-морских операций ВМФ США объявило конкурс на разработку проекта большого воеино-транспортпого экраноплана, победителем в котором вы­шла фирма «Вникл Рисерч Корпорейшн», предложившая проект экраноплана «Колумбия». Этот 100-тонный военно-транспортный экраноплан был разработан фирмой при участии специалистов ВМФ США. Он предназначался для перевозки 120 человек или 40 т груза. Согласно зарубежным публикациям постройка ап­парата была начата в 1964 г., но вскоре была прекращена по неизвестным причинам, несмотря на якобы успешные испытания полунатурной одноместной модели VRC-1, кратко описанной выше.

Аппарат представляет собой катамаран с корпусом в виде толстого крыла малого удлинения, установленного на два по­плавка (рис. 108).

В корпусе экраноплана с высотой междупалубного простран­ства около 2,4 м расположено грузопассажирское отделение, рас­считанное на размещение 120 десантников или четырех стан­дартных грузовых контейнеров размером2,4×2,4X6,1 мнмассой по 10 т каждый. Грузопассажирское отделение находится в рай­оне, обеспечивающем необходимую центровку аппарата при раз­личной его загрузке. Это необходимо, как известно, для обеспе­чения продольной устойчивости аппарата.

При разработке проекта экраноплана большое внимание было уделено вопросам обитаемости пассажиров, в частности звукоизоляции. Для выполнения погрузочно-разгрузочных опе­раций на аппарате предусмотрены бортовые лацпорты н грузо­вой люк в верхней палубе.

Благодаря применению автоматизации управления кораблем н техническими средствами (энергетической установки и др.) его экипаж составляет всего два человека. Они размещаются в ходо­вой рубке, предусмотренной в носовой части корпуса (несущего крыла) аппарата.

Энергетическая установка экраноплана включает две группы газовых турбин Т-64 мощностью по 2270 л. с. (суммарная мощ­ность энергетической установки 13 620 л. с.). Она обеспечивает скорость полета 185—220 км/ч. Два ГТД, составляющие группу маршевых двигателей, установлены на специальных пилонах в кормовой части верхней палубы корабля (они работают на ВРШ).

Другая группа стартовых (поддувных) двигателей, состоя­щая из четырех указанных ГТД Т-64, предназначена для выхода

экраноплана на расчетный режим околоэкраиного полета. В этих целях каждая пара двигателей спарена с помощью трансмиссии с осевым вентилятором, размещенным в ДП ап­парата (в его оконечностях). Оба вентилятора нагнетают воз­дух в общий ресивер корабля, расположенный по периметру под его диищем.

Рис 108 Общее расположение военно-транспортного экраноплана «Колум­бия» (проект). і — маршевый двигатель; 2 — помещение для грузов и десанта; 3 — боевая рубка. 4 — носовой вентилятор; 5 — носовая воздушная завеса.

Каждый вентилятор может работать от одного ГТД, для чего в системе передачи имеется специальная разъемная муфта. Мощность двигателей и производительность вентиляторов вы­браны из условия старта в нормальных условиях при работе лишь одного вентилятора.

По мнению авторов проекта, указанный выше значительный резерв мощности энергетической установки обеспечивает, с од­ной стороны, эксплуатацию корабля в более тяжелых условиях или при увеличенной полезной нагрузке, а с другой стороны, позволяет существенно повысить моторесурс двигателей за счет более легких режимов их работы.

Одной из особенностей аппарата, отличающей его от всех известных в настоящее время экрапопланов, является система поддува. Как уже было отмечено, ее назначение — снижение гидродинамического сопротивления судна при его разбеге до отрыва от воды. Это позволяет существенно повысить аэрогид — родннамическое качество экраноплана, что особенно важно в момент преодоления «горба» сопротивления. На «Колумбии» система поддува предусматривает создание обычной статиче­ской воздушной подушки по сопловой схеме, как у большей части современных СВП (см. рис. 108). Кроме указанных выше вентиляторов н ресивера стартовое устройство включает спе­циальный сопловый аппарат с поворотными направляющими лопатками и гибкое ограждение вдоль поплавков корабля.

Предполагается, что в начале разгона экраноплана с по­мощью системы поддува он будет значительно приподнят из воды за счет статической воздушной подушки под основным корпусом. С целью снижения расхода (утечки) воздуха пред­усмотрена специальная воздушная завеса, образующаяся с по­мощью сопловой системы по всему периметру динща аппарата.

По мере увеличения скорости корабля и роста скоростного на­пора расход воздуха через носовые, а затем и кормовые сопла уменьшается и для образования подъемной силы (динамической воздушной подушки) используется скоростной напор набегаю­щего воздуха. Когда скорость экраноплана будет достаточной для образования подъемной силы, равной его массе, поддувные двигатели выключают. Примененное в проекте гибкое огражде­ние, установленное вдоль поплавков аппарата, обеспечивает ему повышенную мореходность, т. е. расширяет возможности экс­плуатации в условиях развитого волнения.

Выполненные фирмой расчеты показывают, что аэродина­мическое качество корабля резко повышается с уменьшением его высоты движения. Так, если для его движения с крейсер­ской скоростью 187 км/ч иа высоте около 1,2 м (до среза боковых сопл) необходима мощность около 9350 л. с., то прн полете иа высоте 0,3 м (в штиль) потребная мощность равна всего около 3700 л. с. В первом случае, чтобы обеспечить дви­жение аппарата, приходится прибегать и к использованию тяги бортовых сопловых устройств (соответствующим поворотом на­правляющих лопаток).

Для управления экранопланом на крейсерских скоростях установлены два воздушных руля, расположенные в струе вин­тов маршевых двигателей. На малых скоростях применяют по­воротные лопатки бортовых сопловых устройств или реверс тяги / с помощью ВРШ. Путевая стабилизация корабля обеспечива­ется килями (вертикальными стабилизаторами) его оперения.

Основные конструктивные элементы аппарата выполнены по типу авиационных. Их предполагали изготовить в основном из легких алюминиевых сплавов. Верхнюю палубу со сложными

обводами для упрощения технологии планировали выполнить из стекловолокна (фиброгласа). Выполненный расчет прочности корпуса показал, что запас ее достаточен для эксплуатации экраноллана в условиях заданного волнения.

В проектных материалах значительно6 внимание уделено ис­следованию эксплуатации корабля, в частности, упрощению его базирования. Для подобных аппаратов считается наиболее целе­сообразной стоянка на специальных береговых слипах. Поэтому вдоль поплавков «Колумбии» предусмотрены усиленные верти­кальные кили с соответствующим поперечным набором. Система гибких ограждений, закрепленных по внешнему борту поплав­ков, во время стоянки экраноллана на суше остается совершенно ненагруженной. Предусмотрены необходимые подкрепления н основного корпуса (крыла), допускавше транспортировку корабля при неработающих двигателях по земле на специаль­ной колесной платформе.

В процессе разработки проекта алп^Рата экспериментально исследовались (в том числе и на упомянУтой ранее полунатур — ной пилотируемой модели VRC-1) мореходность, устойчивость и управляемость. Было установлено, в частности, что, несмотря }

на вполне удовлетворительные характеристики продольной ]

устойчивости, которые следует ожидать У экраноллана, не ис­ключена возможность оборудования его специальной автомати­ческой системой стабилизации (по типУ автопилота). Оконча­тельное решение по данному вопросу должно быть принято уже в процессе испытания корабля. НельзУ считать окончательно решенным и ряд других сложных технических вопросов, напри­мер, проблему вибрации у длинных ваХопроводов привода вен­тиляторов.

RAM-2. Разработанный американской фирмой «Рисерч Аф — файлейтс Интернарейтс» десантио-трШспортный экраноплан RAM-2 предназначен для переброски небольших диверсионных групп в прибрежных районах и применяется, когда требуются высокие скоростные, амфибийные и маневренные качества ко­рабля. Однако специалисты фирмы считают, что по данной схеме может быть создан и крупный десантно-транспортный эк­раноплан.

RAM-2 при полной массе около 16—18 т, как и RAM-1, выполнен по схеме «летающее крыло» малого удлинения. С бо­ков крыло ограничено развитыми шайбами, в которых разме­щается энергетическая установка корабля и стартовые устрой­ства. Масса конструкции экраноллана составляет около 1,4 т. Предполагается, что для приема десанта и техники передняя часть крыла будет откидываться в вид£ большой аппарели. По­лезная нагрузка катера составляет 2,5 Т-

Экраноплан оборудован ГТД, обеспечивающим катеру ско­рость полета до 460 км/ч, причем без нагрузки он может раз­вивать скорость до 650 км/ч. Минимальная скорость полета вблизи экрана в зависимости от состояния нагрузки составляет примерно 65—93 км/ч. Дальность полета аппарата при запасах топлива около 1 т 900 км. Скорость набора экранопланом вы­соты составляет 610—1220 м/мин. Длина разбега с полным грузом и в средних гидрометеорологических условиях 115 м, пробега — 85 м.

В опубликованных материалах специально подчеркиваются высокие амфибийные качества кораблей этого типа, что, по мнению авторов проекта, имеет важное значение, особенно для

Рис 109 Использование десантно-транспортных экрано- планов типа RAM-2 для высадки десанта в условиях силь­ного противодействия противника.

десантного экраноплана. На рис. 109 приведен момент высадки десанта с различной боевой техникой при помощи больших ко — раблей-экраиопланов, выполненных по схеме катера RAM-2, в условиях сильного противодействия противника.

Проект В. Б. Корягина. Как уже отмечалось, с 1961 г. раз­работкой и постройкой опытных экранопланов в США зани­мается авиационная фирма «Локхид», где под руководством В. Б. Корягина в 1963—1966 гг. были построены два небольших катера-экраиоплана.

В последнее время В. Б. Корягиным разработан проект во­енно-транспортного экраноплана полной массой 18,1 т (рис. ПО). Аппарат выполнен по самолетной схеме; длина корпуса 21,4 м и размах крыла 16,5 м. Крыло оборудовано концевыми шай­бами, отгибающимися в полете на оптимальный угол в завнсн-

мости от гидрометеорологических условий полета. С целью улучшения взлетно-посадочных характеристик на крыле пред­усмотрены предкрылки и закрылки. Большой грузовой люк со специальной аппарелью, расположенный в носовой части кор­пуса экраноплана, позволяет транспортировать на аппарате гро­моздкую военную технику.

Энергетическая установка экраноплана состоит из двух авиа­ционных двигателей суммарной мощностью 2750 л. с., разме­щенных на высоких пилонах для уменьшения забрызгиваемости двнгательно-движительного комплекса. Двигатели обеспечивают аппарату скорость полета около 3J5 км/ч. Согласно расчетам аппарат при полете на высоте 1,5 м над поверхностью воды

будет иметь значение аэроди­намического качества 23—24, т. е. в 1,5 раза больше, чем у современных транспортных са­молетов. Это увеличит при­мерно в 1,5 раза дальность его полета (при равной скорости) или в случае той же дальности, повысит его грузоподъемность.

Многоцелевой КВП — экра — ноплан. Читатель уже познако­мился выше с несколькими ап­паратами, имеющими харак­терные признаки экраноплана и СВП. Достаточно напомнить проекты Г. Эберхарда (ФРГ), «Колумбия» (США) и осо­бенно П. Мантля (США), на котором предусмотрено гибкое ограждение. Однако, пожалуй, наиболее ярким представителем подобного типа гибридов яв­ляется рассматриваемый проект многоцелевого корабля.

Проект разработан в 1972—1974 гг. военно-морским иссле­довательским центром Канады. Корабль предназначен для дей­ствия главным образом в северных арктических районах. Он может быть использован в качестве транспортного средства, в десантных операциях, а также в системе противолодочной и противокорабельной обороны, для траления, в поисково-спа­сательных операциях и др. По мнению авторов проекта, этот многоцелевой корабль способен успешно решать многие задачи.

По своей архитектуре рассматриваемый корабль (рис. 111) существенно отличается от КВП традиционного типа: он вы­полнен в виде катамарана с двумя корпусами, снабженными гибким ограждением. Корпуса соединены развитым мостом арочной формы, на котором установлена боевая рубка. В по­следней размещены посты управления оружием н техническими средствами корабля.

В качестве энергетической установки на корабле использо­ваны две газовые турбины, работающие на воздушные винты, размещенные в кольцевых насадках на пилонах, и нагнетатели, подающие воздух в воздушную подушку. Нагнетатели могут быть установлены на соединительном мосту или в корпусах ка­тамарана. Последнее предпочтительнее, поскольку сокращается длина воздухопроводов.

Для управления кораблем предполагается использовать обычные воздушные рули. В качестве варианта рассмотрено также использование специальных воздушных винтов.

Рис. 111. Схема канадского многоцелевого КВП — экрано — плана (проект). 1 — корпус; 2 — нагнетатель, 3 — артиллерийский автомат, 4— боевая рубка; 5 ~ антенный пост радиолокационной станции. 6 —выпущенная ракета; 7— соединительный мост; 5 —винт в насадке, 9 — гибкое ог­раждение.

Состав вооружения корабля авторы разработки рекомендуют выбирать в зависимости от его назначения; в качестве оружия самообороны предполагается установить комплексы ЗУРО и ар­тиллерийские автоматы (см. рис. 111).

Применение катамаранной архитектуры, по мнению проек­тантов, позволит не только успешно решить сложную проблему остойчивости и устойчивости корабля, но и существенно повы­сить его ходовые и .мореходные качества за счет снижения лобового сопротивления. Последнее обусловлено тем, что в от­личие от обычных КВП с удлинением корпуса порядка двух корпуса катамарана имеют удлинение, равное семи. Кроме этого, повышению эквивалентного аэродинамического качества способствует участие в создании подъемной силы крыловидного соединительного моста катамарана, движущегося на расчетном режиме в зоне влияния экрана. Корпуса корабля играют роль концевых шайб. В процессе обширных модельных испытаний было выявлено, что подъемная сила соединительного моста составляет более 20% полной массы катамарана. Подъемная сила, развиваемая на соединительном мосту при высоких скоро­стях полета аппарата, позволит соответственно снизить давление в воздушной подушке и тем самым уменьшить расходы воздуха, а также сопротивление, связанное с волнообразованием.

На корабле применена арочная форма соединительного моста, что даст возможность повысить его мореходность и ам­фибийные качества. Этому должно также способствовать и при­менение на аппарате более развитых гибких ограждений, вы­сота которых в 1,5 раза превышает ограждения, обычно исполь­зуемые иа КВП.

Выполненные на основе экспериментальных данных расчеты боевой и транспортной эффективности рассматриваемого ко­рабля позволили установить, что. дальность его полета при ско­рости 140—150 км/ч на 20—25% больше, чем обычных КВП; в то же время лобовое сопротивление при скорости движения 100—120 км/ч меньше на 30—35%.

Весьма ценная особенность ходовых характеристик корабля, по мнению проектантов,— отсутствие у него «горба» на кривой сопротивления вследствие большого удлинения корпусов ката­марана. Так, по данным модельных испытаний гидроаэродина­мическое сопротивление при скорости движения 40 км/ч в 3—4 раза меньше, чем у КВП традиционной архитектуры. Это зна­чительно облегчает выход аппарата на расчетный режим дви­жения, особенно в сложных гидрометеорологических условиях.

К недостаткам предложенной архитектуры корабля проек­танты относят лишь значительный периметр гибкого огражде­ния, что приводит к повышенному расходу воздуха из воздуш­ной подушки, а следовательно, и к росту потребной мощности приводов нагнетателей. Одиако, несмотря на это, авторы про­екта считают создание гибридов КВП и экранопланов весьма перспективным. Отмеченный недостаток компенсируется мно­гими преимуществами подобных кораблей.

Носитель патрульных катеров. В 1973 г. двумя учеными аме­риканской фирмы «Вота Рисерч Компани» Д. Мак-Мастерзом и Р. Грииром был выполнен весьма обширный сопоставитель­ный анализ технико-экономической эффективности СВП, само­лета и экраноплана. Основные результаты этого исследования будут приведены ниже. Авторы работы предложили экраноплан типа «летающее крыло», отличающийся рядом оригинальных решений, в частности, боковыми выдвижными крыльями, уве­личивающими размах основного несущего крыла, весьма разви­тыми поплавками, играющими одновременно и роль концевых шайб, и др. К [5]

В качестве военного варианта своего экраноплаиа онн спро­ектировали носитель (базу или матку) патрульных катеров на подводных крыльях. По мнению авторов проекта, дальность действия патрульных, десантных, артиллерийских и других ти­пов катеров недостаточна главным образом вследствие ограни­ченного количества у них топлива и боезапаса. Радикальный путь резкого повышения эффективности катеров — создание быстроходных носителей этих кораблей, с помощью которых можно оперативно перебрасывать тактические группы катеров в заданные районы их действия.

Рис. 112. Схема экраноплаиа—носителя патрульных ка­теров (проект). /—энергетическая установка; 2 — крыло-корпус; 3 — убирающе­еся крыло; 4 — патрульный катер.

Как видно из рис. 112, предлагаемая авторами база катеров представляет собой экраноплан типа «летающее крыло» с тремя сильно развитыми в высоту поплавками. Последние оборудо­ваны реданами н при полете на расчетном режиме играют роль концевых шайб. Основное несущее крыло-корпус с боков имеет небольшие дополнительные убирающиеся крылья, обеспечиваю­щие поперечную устойчивость экраноплаиа.

Два патрульных катера размещаются под корпусом экрано — плана в специальных нишах (колодцах), куда входят надстройки катеров н большая часть их корпусов. В целях снижения аэро­динамического сопротивления экраноплаиа подводные крылья катеров складываются.

Энергетическая установка экраноплаиа состоит из шести гтд, размещенных попарно на обтекаемых пилонах (килях) иа верхней поверхности несущего крыла. На этих же пилонах крепятся и вертикальные аэродинамические рули.

Экраноплан типа WSEV может быть успешно использован и в качестве носителя десаитно-высадочных средств, КВП,

вертолетов и вертикально взлетающих самолетов, также отли­чающихся ограниченной дальностью действия. В случае созда­ния на базе рассматриваемого экраноплана вертолетоносца или авианосца их летательные аппараты могут быть размещены в крыле-корпусе, а взлетно-посадочная площадка — на его верх­ней поверхности. Предложение авторов проекта перекликается с описанным выше патентом Педрика.

Приведенное описание экраноплана Х-114, а также ряда проектов аппаратов, разработанных за рубежом для использо­вания в военных целях, дает основание считать, что не исклю­чена возможность создания в ближайшее время и боевых экра — нопланов различного назначения.