Карта сайта »

История

Краткая история экранопланостроения и МГС СМБ

Краткая история экранопланостроения и МГС СМБ


Крупные экранопланы I поколения.

Проекты спасателей I поколения.

Уроки экранопланостроения.

Малоизвестное об Р.Е.Алексееве.

НИР “Взлет” и ”Взлет-2-МСП”.

Идея экранопланов II поколения и МГС СМБ.


Идее использовать подпор воздуха под нижней поверхностью крыла, движущегося вблизи подстилающей поверхности, для увеличения его подъемной силы уже почти 100 лет. В 20-30-х годах XX века были выполнены как первые теоретические исследования, так и экспериментальные работы (причем вплоть до попыток создания самоходных образцов соответствующих аппаратов), по влиянию экрана на аэродинамику крыла.
Значимых практических результатов в этой области техники удалось добиться только в конце 50-х годов Р.Е.Алексееву – талантливому отечественному конструктору судов на подводных крыльях.

Крупные экранопланы I поколения.

К крупным экранопланам I поколения относятся созданный в 1966 опытный корабль-макет КМ и построенные к концу 1980-х годов уже серийные экранопланы проекта “Орленок” (транспортно-десантные) и проекта “Лунь” (ракетные). ЦКБ по СПК разработало экранопланы I поколения по “самолетной” компоновочной аэродинамической схеме.

Экраноплан КМ: корабль – макет (масса - 550 тонн, скорость – 400 км/час)



Транспортно – десантный экраноплан “Орленок” (масса – 140 тонн, скорость – 400 км/час)




Ракетный экраноплан “Лунь” (масса – 400 тонн, скорость – 500 км/час)

 


Проекты спасателей I поколения.

ЦКБ по СПК выполнило также ряд проектных разработок и натурных экспериментов по использованию экранопланов I поколения в спасательных целях.
С длительными перерывами из-за недостатка финансирования сейчас идет переоборудование второго (и последнего) ракетного экраноплана “Лунь” в первый в мире аварийно – спасательный экраноплан “Спасатель”. Эксплуатация экраноплана “Спасатель”, если он будет достроен, несомненно, даст необходимый первоначальный опыт в проведении экстренных аварийно – спасательных операций.



Аварийно-спасательный экраноплан “Спасатель” (проект)



Вариант аварийно-спасательного экраноплана “Спасатель” с батискафом (проект)



Спасательный комплекс “Мария - Орленок” (проект)



Натурный эксперимент с экранопланом “Лунь” по спасанию



Проработка базирования экранопланов-спасателей I поколения

Уроки экранопланостроения.


Роль идеологических концепций в создании новой техники трудно переоценить. Корректно выработанная концепция, закладываемая в принимаемые технические решения, знаменуется успехом в создании разрабатываемого объекта, его освоении и эксплуатации. В противном случае, в конечном счете, сводится на нет большая часть усилий, вложенных в разработку нового объекта, а развитие техники тормозится во времени. С другой стороны, насколько важна роль концепции, настолько и трудна задача ее корректного априорного определения. Сказанное подтверждается всей историей отечественного экранопланостроения.
С позиций сегодняшнего дня представляется, что продвижение в развитии экранопланов, как нового вида морских средств, могло бы быть большим, если бы принятый Р.Е.Алексеевым в самом начале его работы над экранопланами курс на создание крупных аппаратов с высокой мореходностью был сохранен и в дальнейшем. Постройка экраноплана-макета КМ водоизмещением ок.550т, к тому же с высокоподнятыми над водой крыльями-консолями, и разработка ряда других проектов экранопланов большого водоизмещения, несомненно, находились на пути стратегического развития этого нового вида морских средств. Был сразу же намечен путь к созданию экранопланов тех больших масс и мореходности, которые исключали возможность конкуренции им со стороны авиационных средств при решении ряда задач в морских условиях.
Однако проектирование экранопланов в дальнейшем было переориентировано на создание аппаратов среднего по водоизмещению класса «Орленок». На основе этого проекта предполагалось наглядно продемонстрировать особые качества экранопланов, а сам цикл их создания не представлялся столь длительным. К сожалению, практика показывает, что затраты времени на ввод в эксплуатацию новых образцов морской техники мало зависят от их массы, а определяются объемом исследований и новых разработок по объекту, циклами испытаний и доводок и т.д. и т.п. В результате был потерян темп в развитии тематики. К тому же переход на схему низкорасположенного крыла не позволял непосредственно рассматривать экранопланы «Орленок» как масштабную модель для оценки характеристик перспективных экранопланов.
Создание экраноплана «Лунь» массой 400т, можно сказать, вернуло положение на исходные позиции, однако не позволило ликвидировать временную задержку на пути решения стратегической задачи экранопланостроения.
Помимо ряда внешних обстоятельств большую, если не определяющую негативную роль в указанном факте задержки развития экранопланной тематики сыграли научные организации как заказчика, так и промышленности. Изначально с их стороны не было выработано четкой обоснованной программы развития экранопланов, кратчайшим путем приводящей к конечной цели. Да и сама эта цель, а следовательно – и концепция технического облика перспективных экранопланов, не была корректно определена и обоснована. Усилия Р.Е.Алексеева и ЦКБ по СПК в разработке экранопланов, по сути, не были подкреплены глубокими и вызывающими доверие научными изысканиями по использованию этого нового вида техники ни в военной, ни тем более в гражданской сфере.
Несмотря на уже относительно длительную историю экранопланостроения, сейчас все еще отсутствует общепринятое определение этого вида техники. Не поставлены определенные и конкретные принципы во главу угла проектирования экранопланов. Отсутствует четкое понимание их места в системе транспортных средств. Большинство научных работ в области технико-экономических обоснований использования экранопланов довольно поверхностны.
Тем не менее, имеются и положительные исключения. Так, в работе В.П.Соколянского и др. исследователей из ЦАГИ достаточно подробно выполнены сопоставительные оценки эффективности экранопланов и самолетов. Показано, что экранопланы предпочтительнее на трассах перевозок с частыми посадками. Это экономическая сторона экранопланостроения, требующая дальнейших точных оценок на конкретных трассах, при определенных пассажирогрузопотоках, метеорологических условиях, с учетом наличия соответствующей инфраструктуры и т.д. и т.п. Без таких конкретных оценок не обойтись при выработке основ технического облика экранопланов и идеологии экранопланостроения.
Но необходимо определиться и в чисто технической сфере. Какие преимущественные технические качества должны отличать этот вид техники от других быстроходных средств и, соответственно, всячески развиваться при проектировании экранопланов и даже быть стержнем в их рекламе? К сожалению, эти основополагающие принципы не обсуждаются в необходимой мере среди экранопланостроителей.
Д.т.н. Э.А.Афрамеев, разработчик концепции двухрежимного тяжелого экраноплана II поколения и автор идеи создания МГС СМБ и, считает, что два постулата должны быть положены в основу технической стороны идеологии экранопланостроения:
- постулат возможностей: экранопланы должны обеспечивать возможность решения в море задач, которые другие быстроходные средства не способны решать в связи с особенностями своего технического облика;
- постулат безопасности: экранопланы должны обеспечивать несравнимо больший уровень безопасности эксплуатации для пассажиров и грузов по отношению к другим типам быстроходных средств (самолетам и др.), эксплуатирующимся над водной поверхностью.
Постулат возможностей определяет наличие в техническом облике экранопланов таких особенностей, которые не могут быть реализованы в облике других средств. Основной из них является двухрежимность – способность экранопланов как совершать длительный полет с авиационными скоростями, так и длительное плавание на поверхности воды подобно судам. Именно эту особенность Э.А.Афрамеев имел ввиду, когда вводил в лексикон экранопланостроения термин “второе (II) поколение” (термин “поколение” применим только к объектам со значительными, принципиальными отличиями от предшественников).
Постулат безопасности включает в себя безопасность полета, экстренного приводнения, длительного нахождения и движения по воде и целый ряд других составляющих этого понятия. Важнейший вопрос безопасности эксплуатации экранопланов требует дополнительного рассмотрения.
В указанных постулатах не случайно отсутствует упоминание о превосходстве экранопланов в аэродинамическом качестве перед другими скоростными транспортными средствами. Как показывает сделанный Э.А.Афрамеевым анализ характеристик реальных и ближайшей перспективы экранопланов, ни по аэродинамическому качеству, ни по весовому совершенству, ни по энергетической и топливной эффективности они не являются серьезными конкурентами для самолетов (в том числе и гидросамолетов).


Малоизвестное об Р.Е.Алексееве.


О деятельности выдающегося конструктора, изобретателя, экспериментатора, основоположника создания отечественных судов на подводных крыльях и экранопланов, основателя Центрального конструкторского бюро по судам на подводных крыльях (ЦКБ по СПК) и его научно-исследовательской базы Ростислава Евгеньевича Алексеева (18.12.1916 – 09.02.1980) сказано и написано уже много. Имя Р.Е.Алексеева знают все судостроители России и, можно без преувеличения сказать, это имя знают и все создатели скоростных судов за рубежом. Жизнь Р.Е.Алексеева является ярким примером служения скоростному судостроению, которому он посвящал все свое рабочее и личное время.
Однако последний период деятельности Р.Е.Алексеева практически не освещен в литературе. Более того, порой и трактуется этот период в ошибочном плане. В частности, в прекрасно написанной в целом книге В.Б.Диомидова «Экранопланы родились на Волге» период работы Р.Е.Алексеева, после всех гонений и разжалований, начальником отдела перспективного проектирования ЦКБ по СПК характеризуется выводом Р.Е.Алексеева из активной жизни ЦКБ, отстраненностью от экранопланов. А сам отдел перспективного проектирования якобы был перспективным только по названию.
Такая характеристика ни в коем случае не соответствует действительности. Р.Е.Алексеев сохранил стремление к техническому поиску до конца своей жизни, а
последний период его деятельности ознаменован всплеском истинно творческой активности. Он освободился от всех текущих забот по конструкторскому бюро и с головой погрузился в техническое творчество. Это был пример того, как ведут себя мужественные люди, преданные своему делу, а не служебному креслу. В это время Р.Е.Алексеев продумал и выдвинул идею разработки экранопланов принципиально отличного технического облика, с аэродинамической схемой “летающее крыло”, над которой и работал все последующие годы. В случае успеха этих разработок экранопланостроение снова, как некогда после создания экраноплана КМ небывало большой для летательных аппаратов взлетной массы, оказалось бы в некотором отношении впереди авиации.
В этот период с начала 1977г и практически до самого конца жизни творческая деятельность Р.Е.Алексеева протекала в рамках научно-исследовательской работы «Взлет-2-МСП», закончившейся в декабре 1979 года.
Вызывают неподдельное восхищение та энергия, упорство в достижении цели, непрерывная цепь поиска новых технических решений, пионерская выдумка, проявленные Р.Е.Алексеевым в работах над новой аэродинамической компоновкой экранопланов. Он не только самоотверженно работал сам, но и зажигал своей энергией как сотрудников отдела, так и всех, кто имел отношение к делу. Трудно даже подсчитать, сколько было создано опытных моделей, какое огромное количество экспериментов было выполнено на катапультах и треках, газодинамических стендах, в аэродинамических трубах и опытовых бассейнах, на открытой акватории, произведено технических расчетов и оценок.
Сказанного очевидно достаточно, чтобы определить этот период жизни и деятельности Р.Е.Алексеева, как период активного творческого подъема, что характерно, собственно, для всей его жизни.

НИР “Взлет” и ”Взлет-2-МСП”.


В начале 1970-х годов несколькими научно-исследовательскими и проектными организациями судостроительной и авиационной промышленности была выполнена научно-исследовательская работа “Взлет”, посвященная оценке возможности создания экраноплана – носителя группы боевых самолетов (ЭНБС). С 1977 года работы были продолжены по теме «Взлет-2-МСП» («Проектные и экспериментальные исследования в обеспечение отработки аэрогидродинамической компоновки перспективных экранопланов»).
Приказом министра судостроительной промышленности Р.Е.Алексеев был назначен главным инженером НИР «Взлет-2-МСП», а начальник сектора проектного отделения ЦНИИ им.акад.А.Н.Крылова, ныне д.т.н., засл.конструктор РФ Э.А.Афрамеев – ее руководителем. Общее руководство работами по теме ряда организаций и предприятий судостроительной промышленности, в т.ч. по выбору конструкционных материалов перспективных экранопланов, определению основных параметров их энергетических установок, разработке вопросов технологичности конструкций и принципиальной технологии постройки указанным выше приказом было возложено на ЦНИИ им.акад.А.Н.Крылова.
Параллельно с организацией работ по отрасли Э.А.Афрамеев поставил проектные и экспериментальные исследования и разработки по тяжелым экранопланам II поколения собственно в ЦНИИ. В проведении исследований участвовали все основные подразделения ЦНИИ и его Нижегородского Филиала, занимавшиеся вопросами аэродинамики, гидродинамики, прочности конструкций, энергетических установок. Т.о., исследования и разработки перспективных экранопланов осуществлялись сразу в двух центрах – ЦКБ по СПК и ЦНИИ им.акад.А.Н.Крылова. При этом ЦНИИ обеспечивал проведение на своих опытных установках и основного объема экспериментальных исследований всех организаций судостроительной промышленности, участвовавших в НИР «Взлет-2-МСП».



Схема организации работ по тяжелым экранопланам в НИР «Взлет-2-МСП».

Руководитель НИР «Взлет-2-МСП» Э.А.Афрамеев построил взаимоотношения с Р.Е.Алексеевым и работу по теме таким образом, что никакого давления на принимаемые последним решения по облику разрабатываемых отделом перспективного проектирования ЦКБ по СПК экранопланов не оказывалось. Имели место только обсуждения на соответствующих технических совещаниях результатов исследований как компоновок ЦКБ по СПК, так и компоновок, разрабатывавшихся ЦНИИ. Поэтому, как особую похвалу в свой адрес, Э.А.Афрамеев расценивает фразу Р.Е.Алексеева, высказанную им после окончания НИР: «Наконец-то удалось поработать, когда никто не мешал».

Идея экранопланов II поколения и МГС СМБ.


Из результатов НИР “Взлет” было ясно, что создание ЭНБС с потребной массой 2500-3000 тонн для базирования группы самолетов представляет собой трудную, практически невыполнимую, техническую задачу, особенно в части энергетической установки, и что работы, ориентированные только на ЭНБС, не имеют реальной перспективы. Поэтому Э.А.Афрамеев решил основной объем проектных и экспериментальных исследований в НИР «Взлет-2-МСП» переориентировать на тот типоразмер экраноплана, который может быть обеспечен энергетическими установками ближайшей перспективы. Такой экраноплан можно было трактовать, как крупный аналог ЭНБС, который необходим для отработки взлета одиночного самолета и поиска технических решений по ЭНБС. Применительно же непосредственно к ЭНБС он решил ограничиться только проработками его облика на бумаге, в основном – для отчетности по теме.

Это предложение руководителя темы было сразу же принято Р.Е.Алексеевым, который сам понимал бесполезность траты времени и усилий на нереальные разработки. Такой подход и был осуществлен как в работах ЦНИИ им.ак.А.Н.Крылова, так и отдела перспективного проектирования ЦКБ по СПК.
Первая и основная задача при проектировании экранопланов – выбор концепции азрогидродинамической компоновки.
Концепции, заложенные в НИР «Взлет-2-МСП» в аэрогидродинамические компоновки экранопланов ЦКБ по СПК и ЦНИИ, были сугубо различными. Концепция Р.Е.Алексеева преследовала целью создание совершенного в аэродинамическом отношении экраноплана, имеющего неоспоримое преимущество перед самолетами в аэродинамическом качестве и, в конечном счете, в полетной эффективности. Отсюда такие нетривиальные решения в компоновке экраноплана, как аэродинамическая схема «летающее крыло», убирающиеся в полете мягкие надувные баллонеты (обеспечивающие режимы плавания, взлета и посадки), энергетическая установка с высокоэффективными турбовинтовыми двигателями (в том числе и для поддува под несущие поверхности в переходных режимах).



Аэродинамическая схема “летающее крыло”.

В процессе работ были рождены и апробированы на моделях, вплоть до самоходных, идеи экранопланов с крылом малого удлинения, усовершенствования «самолетной» схемы с помощью элементов «составного крыла», транспортно-амфибийных платформ с постоянным поддувом. Ряд разработок, выполненных Р.Е.Алексеевым и его сотрудниками в теме, уже востребованы практикой, а другие дают богатую почву для размышлений и дальнейшего творчества.
Однако обеспечение корабельных качеств у компоновок,разрабатывавшихся отделом перспективного проектирования Р.Е Алексеева, было явно недостаточным. По сути, разрабатывавшиеся экранопланы были однорежимными, т.е. имевшими только один основной режим – полетный. А в отношении их компоновок на часто задававшийся в те времена вопрос: “Что же такое экраноплан – летающий корабль или плавающий самолет?” можно было однозначно ответить: ”Плавающий самолет”.
Разработки экранопланов в ЦНИИ им.акад.А.Н.Крылова, напротив, исходили из концепции экранопланов, как двухрежимного вида морской техники, комбинированно сочетающего в себе качества, присущие водоизмещающим судам и самолетам, что предопределяло первенство не столько аэродинамического совершенства, сколько корабельных качеств экранопланов (т.е. концепция “летающий корабль”). Эта концепция органично вытекает из приведенных выше постулатов возможностей и безопасности в проектировании экранопланов. Решение задачи создания тяжелых экранопланов в рамках этой концепции и на основе известной аэродинамической схемы «составное крыло» не представлялось и не является столь трудным по сравнению с концепцией Р.Е.Алексеева.
Большие усилия всего коллектива отдела перспективного проектирования Р.Е.Алексеева и его преимущественное и значительное финансирование (3/4 из выделенных на НИР «Взлет-2-МСП» 2,3 млрд. рублей), к сожалению, не привели к успеху. Причиной прекращения в дальнейшем работ по экранопланам концепции “плавающий самолет” послужил отрицательный результат в обеспечении продольной устойчивости полета экранопланов с аэродинамической схемой “летающее крыло”.
Положительные результаты работ в НИР «Взлет-2-МСП» по компоновке “летающий корабль”, подтвержденные другими НИР, которые в дальнейшем продолжал Э.А.Афрамеев, позволили ему окончательно сформулировать концепцию перспективных тяжелых экранопланов, как двухрежимных тяжелых экранопланов II поколения.
Кроме того, анализ всего объема уже имеющегося опыта, разработок и исследований по экранопланам привел его к выводу о нецелесообразности создавать этот новый вид техники в военных целях. По мнению Э.А.Афрамеева, экранопланы могут найти применение, прежде всего, для решения специальных задач в морских условиях. И первоочередной системой на основе двухрежимных тяжелых экранопланов II поколения им была предложена к созданию Международная Глобальная Система Морской Безопасности (МГС СМБ), рамочную концепцию которой он разработал.

Начало - Home::About committee::Airfoil boat::System::Explanations::Program::History::Contacts
2010 г. SSSORG
ВебСтолица.РУ: создай свой бесплатный сайт!  | Пожаловаться  
Движок: Amiro CMS