Парящие суда

Удастся ли в будущем оторвать суда от воды в еще большей степени, чем суда на воздушной подушке, и тем самым реализовать возможность дальнейшего увеличения скорости их движения? Ведь сопротивление воздуха движению много меньше, чем воды, плотность которой примерно в 800 раз больше по сравнению с воздухом. Речь пойдет не о возрождении дирижабля, как одного из вариантов судов будущего, а о транспортном средстве совершенно нового типа, для обозначения которого в немецком языке еще не найдено подходящего термина. По-русски оно называется экранопланом, по-английски — GEM (Ground Effect Machine — аппарат, использующий влияние близости опорной поверхности). Этот парящий над водой аппарат обладает плавучестью, взлетает с поверхности воды и после завершения полета садится на воду. Особенностью его является использование динамического эффекта близости опорной поверхности (экрана), проявляющегося в возрастании подъемной силы крыла. Это сулит значительный выигрыш в мощности по сравнению с высоко летящими самолетами и вертолетами. Такому летающему судну подобно самолету необходимы несущие крылья или же корпус аппарата должен представлять собой «летающее крыло». Эти два варианта, по современным представлениям, являются основными для транспортных средств данного типа.

Основные варианты экранопланов

Летающее крыло и самолетного типа

1 - маршевые двигатели, 2 - стартовые двигатели, 3 - несущее крыло, боковые (концевые) гондолы

Принцип, положенный в основу создания судов нового типа, заключается в следующем. Известно, что на движущееся в воздухе крыло действует подъемная сила, которая зависит от площади крыла в плане и скорости движения. Чем ближе крыло к поверхности земли или воды, тем больше подъемная сила. При движении вблизи поверхности подъемная сила может возрасти примерно в полтора раза. Это означает, что затраты энергии на создание подъемной силы у экраноплана, парящего в непосредственной близости от поверхности воды, будут много меньше по сравнению с летящим в вышине обычным самолетом. Высказываются мнения, что качество экранопланов (отношение подъемной силы к сопротивлению) будет, как минимум, вдвое больше, чем у судов на подводных крыльях или воздушной подушке. Этими аэродинамическими преимуществами и оправдывается включение экранопланов в число перспективных транспортных средств, пусть даже речь идет только об отдаленном будущем. Однако представить себе, как будут выглядеть будущие летающие суда, весьма затруднительно. Дело пока не продвинулось дальше демонстрации принципиальных возможностей создания судов такого типа. Первый экраноплан был построен еще в начале 30-х годов финским инженером Каарио. С тех пор в СССР и США появилось много проектов таких судов и проведены многочисленные эксперименты, направленные на воплощение в жизнь идей их создания. В настоящее время построены и испытаны экспериментальные одно и двухместные экранопланы массой от 0,4 до 4,3 т. Скорость их движения 100—140 км/ч. Уже в середине 60-х годов были разработаны проекты экранопланов массой свыше 1000 т со скоростью движения до 400 уз, но их осуществление станет возможным лишь после завершения длительного процесса теоретических и экспериментальных исследований. Главным препятствием в данном случае является проблема мощности энергетической установки. На построенных до сих пор сравнительно малых опытных образцах требовалась мощность от 50 до 280 кВт на каждую тонну массы. Еще не ясно, на сколько удастся снизить эту цифру в будущем. 

Проект большого экраноплана, летящего низко над поверхностью воды

Следует обратить внимание еще на одну специфичную проблему. Эффект влияния близости опорной поверхности, как и всякое динамическое явление, становится очевидным, естественно, только при высокой скорости движения. Чтобы развить такую скорость, экраноплан при старте должен стремительно ускорять движение, что потребует исключительно больших движущих сил. Решение этой задачи не под силу энергетической установке экраноплана, мощность которой рассчитана на обеспечение нормального полетного режима. В связи с этим на экранопланах должны быть предусмотрены специальные стартовые ускорители, отключающиеся после достижения необходимой скорости полета. В качестве таких ускорителей целесообразно применять реактивные двигатели или даже стартовые ракеты, способные развить большую тягу за кратчайший промежуток времени. Эта особенность экранопланов должна быть принята во внимание при определении возможных сфер их применения. Так как каждый старт связан с большим расходом энергии, наиболее экономически выгодно использовать их на дальних трансокеанских линиях. Но в случае применения двигателей внутреннего сгорания потребуются колоссальные запасы топлива, что приведет к значительному снижению полезной грузоподъемности судна. Мы упомянули только о некоторых из многочисленных проблем, связанных с созданием экранопланов. К ним в первую очередь следует отнести проблемы обеспечения устойчивости движения экраноплана, особенно при развитом волнении, и прочности корпуса судна на старте в условиях действия больших инерционных сил. Пройдет еще не одно десятилетие, прежде чем можно будет произвести основательную технико-экономическую оценку целесообразности применения экранопланов в качестве морского транспортного средства будущего. Но и в ближайшем будущем развитие техники на основе требований экономики сможет привести к не менее интересным решениям. В данном случае речь идет не о достижении высоких скоростей движения, а о включении в сферу хозяйственной деятельности человека новых объектов, расположенных на морском дне или в полярных районах земного шара.


Жители и гости Москвы могут увидеть настоящий экраноплан «Орленок» посетив музей ВМФ на берегу Химкинского водохранилища в парке «сев. Тушино». Добраться туда можно доехав до метро Сходненская, далее пешком (7 минут) по Химкинскому бульвару, перейти через улицу Свободы и войти в парк. Там же можно увидеть и другие интересные морские экспонаты - подводную лодку и судно на воздушной подушке.

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика