Статья опубликована в журнале DISCOVERY
Эти корабли, помимо необыкновенной красоты и ореола романтичности, окружала атмосфера тайны и особой секретности. И дело не только в том, что при их создании использовались «запредельные технологии». Главным фактором закрытости были миссии, ради которых их строили. Они создавались для ударных десантов, высадки диверсантов, «охоты за авианосцами», разведки и т.п.
Мирной публике доставались в пользование «устаревшие материалы», т.е. корабли и технологии с уже выработанным функционалом, примитивно переделанные под нужды морских пассажирских перевозок.
Только сейчас, возможности и перспективы развития скоростного флота раскрылись совершенно новыми гранями. Именно смена миссии, дала путь новым технологиям, и теперь мы можем увидеть крылатый флот в совершенно новом формате.
Немного о «скоростной технологии»
«Погоня за скоростью» на море в начале ХХ века не была «гонкой за престижем». Её главной причиной была «полновесная монета», которой расплачивались за неё судовладельцы Европы и Нового света. Они боролись за «Голубую ленту Атлантики» - переходящий приз, присуждаемый океанским лайнерам за рекорды скорости на линии Европа – Северная Америка, потому, что обладание заветным гюйсом приносило им огромные прибыли. И значительную часть этих баснословных барышей они инвестировали в скорость.
Голубой флаг мирового лидера атлантических гонок в 1891 г. достался «Тевтонику», в 1900 г. лайнеру «Дойчланд», а в 1909 «Мавритании». Это были прекраснейшие и очень комфортабельные суда, однако их скорость колебалась в пределах «каких-то» 19 до 26 узлов.
Досье DISCOVERY
Узел — единица измерения скорости морских судов. Она составляет одну морскую милю в час, то есть 1852 м/ч)
И этого было явно недостаточно. Поэтому, судостроители, подогреваемые хорошим финансированием, искали прорывные решения. Так корабли были обречены «выпрыгнуть из воды». Именно вода, своим мощным сопротивлением и мешала скоростным рекордам. Опытные образцы «частично погруженных судов» - глиссеров - появились в конце XIX в. и активно использовались впоследствии. Так, например, морской катер «Экспресс». При массе в 42 т. он вмещал 130 пассажиров и развивал скорость более 43 узлов. В 1940 году он работал на линии Сочи – Сухуми. Но суда этого типа, конечно, не имели перспектив в атлантической гонке гигантов.
Флот «на крыле»
Новая идея пришла из молодой, но амбициозной авиации. Конструкторы предположили, что судно, укрепленное на крыльях, при высокой скорости разгона, за счет подъемной силы крыла сможет уравновесить массу морской среды (в 800 раз превышающей плотность воздуха) и достаточно большого корабля. Тогда судно «воспарит» над поверхностью моря, сопротивление воды резко снизится, а скорость, соответственно, резко возрастет.
Поставить флот «на крыло» первым решился француз Шарль Д'Аламбер. В 1891 г. он получил патент, а в 1894 построил небольшой катер на подводных крыльях. У Д'Аламбера появились последователи с различными схемами крыльевых систем. Уже в 1906 г. итальянец Энрико Форланини построил судно с крыльями в виде нескольких укрепленных по бортам пластин, напоминающих этажерку. Эта конструкция свободно разгонялась до скорости в 40 уз. Другой корабль такого типа, построенный в 1919 г. - канадский катер НД-4 водоизмещением 5 т смог продолжительное время удерживать мировой рекорд скорости на воде — 61,5 уз. Почти в 2 раза быстрее последнего обладателя «Голубой ленты» лайнера «Юнайтед Стейтс» в 1952 года показавшего скорость «всего лишь» в 35 узлов.
Но «крылатые корабли» оставались маленькими экспериментальными машинами, непригодными для эксплуатации на трансатлантических линиях, так что «битва за пассажиров» была проиграна флотом и позиции лидера в этой сфере перешли к авиации.
«Голубую ленту Атлантики» упразднили, но погоня за скоростью не прекратилась. Ведь опытами в области «динамического флота» заинтересовались военные.
На «подушке из воздуха»
Уменьшить сопротивление воды могла и «воздушная смазка». Эта мысль так же зародилась в умах конструкторов в конце XIX века. Они предположили, что мощный вентилятор может нагнетать воздух под днище судна и тем самым, подняв его над водой, «свести на нет» сопротивляемость водной среды. Чтобы удержать воздух «под днищем» корабль оснащали специальным ограждением - юбкой-скегой. Теоретические расчеты были реализованы в 1916 году Дагобертом Мюллером фон Томамюлем. Австрийский аристократ построил военный катер разогнавшийся до 40 узлов.
В теории «кораблей на подушке» важнейший след оставил сам Константин Циолковский, который в 1927 году написал статью «Трение и сопротивление воздуха», где обосновал и разработал принцип движения на воздушной подушке. В «серию» же такие корабли впервые пошли в СССР, в 1935 году конструктор Владимир Левков построил и испытал трехместный катер Л-1 и в период до 1941 года руководил постройкой и испытаниями еще 15 катеров с водоизмещением от 2 до 15 т.
Эффект экрана
Эффект экрана – резкое увеличение подъемной силы несущих крыльев вблизи поверхности воды, так же не ушло от внимания ученых работавших над повышением скорости морских судов. Дерзкая идея воплотилась в первой трети ХХ века, когда финн Томас Каарио в 1932 г. осуществивший буксировку экраноплана своей конструкции - аэросанями над покрытой льдом поверхностью озера. В 1936 г. экраноплан летал уже сам - инженер оснастил его двигателем с пропеллером. Военное ведомство Швеции так же заказало две такие машины, их построил в 40-х годах Ингвар Троенг. Экранные суда строили так же американец Дональд Уорнер, немец Александр Липпиш. Проект экраноплана в СССР разработал создатель парашютных систем Павел Гроховский.
Но первым в мире действующим экранопланом стал аппарат Нейла Дискинсона, построенный в 1963-м году. Его машина - «летающее крыло», свободно выходила на расчетный режим полета и двигалась над водой на высоте 20-30 см.
Миссия будущего
На пути в будущее мир пережил две Мировые войны и лишь недавно выполз из трясины «холодного» противостояния. Эти бедствия тянулись на протяжении почти всего ХХ века и не могли не сказаться на развитии скоростного флота, ставшего «особо секретным».
В Германии, Ганс фон Шертель с 30-х гг. строил корабли с «подводным крылом». В ходе войны, под его руководством, были спущены на воду 5 торпедных катеров, патрульные и десантные корабли на подводных крыльях. При водоизмещении в 45 - 50 т. они разгонялись до 50 уз. Так же был построен десантный танконосец водоизмещением в 80 т. Великобритания очень опасалась этих работ, ведь они резко повышали шансы нацистов на высадку десанта в южной Англии, но операция «Морской Лев» не состоялась, а опыты со скоростными кораблями «заглохли».
Годы послевоенного мира довели водоизмещение судов на подводных крыльях (СПК) до 400 тонн, однако и это были, т.н. «убийцы авианосцев». Их конструкция и прохождение службы хранились за «семью печатями» в секретных отделах флотских штабов. Для нужд военных были построены и приняты на вооружение в США 6 ракетных кораблей (РК) на подводных крыльях типа «Пегас», в Италии — 7 РК типа «Спарвьеро», в Израиле — 3 РК типа М161, в Японии — 3 РК типа PG01. Не отставал и военно-морской флот Советского Союза, имевший в своем составе 3 противолодочных корабля на подводных крыльях, малый ракетный корабль 16 сторожевых катеров, 18 ракетных катеров.
США и сейчас не оставляет планов постройки СПК большого водоизмещения для авианесущих группировок. Так компания «Боинг» обнародовала планы по постройке кораблей на подводных крыльях водоизмещением 1680 и 4470 т со скоростью 45—50 уз.
Первые же СПК для мирного использования создавались в СССР, Ростиславом Алексеевым. Он и его коллектив сделал в этой области так много, что «крылатые корабли» стали называть - «русскими». С 1957 г. началась серийная постройка советских СПК. Сейчас уже трудно представить организацию прибрежных морских и речных перевозок пассажиров в нашей стране без «Ракет», «Метеоров», «Комет», «Колхид», «Буревестников», «Спутников», «Восходов» и «Циклонов» - все они созданы под руководством Алексеева. Сейчас полное официальное наименование КБ – Научно-производственное объединение «Центральное конструкторское бюро по судам на подводных крыльях» имени Алексеева. Кризис распада СССР в отрасли скоростного судостроения в России постепенно преодолевается, и мы можем рассчитывать, что вскоре семейство «русских кораблей» продолжит успешное развитие.
Суда на воздушной подушке (СВП) получили свое развитие после изобретения в 1955 г. англичанином Кристофером Коккерелом сопловой схемы формирования воздушной подушки. Им же была предложена гибкая система ограждений – юбка. Построенное на основе этих изобретении судно «Ховеркрафт» в 1959 г. впервые пересекло Ла Манш в качестве амфибийного пассажирского парома.
Однако, открывшиеся возможности были тут же оценены и засекречены спецами из ВМФ, которые своеобразно оценили преимущества амфибийных СВП для десантных операций военного флота. В СССР такими работами занялись в Центральном морском конструкторском бюро «Алмаз». Проекты этого ЦМКБ позволил строить СВП серийно, в строй вошли более 90 десантных и ударных кораблей водоизмещением от 27 до 550 тонн. Их общий тоннаж превысил 16 тыс. тонн. Апофеозом этой серии, стал «Зубр». Корабли этой серии до сих пор остаются крупнейшими СВП в мире.
Полученный военными корабелами опыт и наступившее в мировой политике «потепление» позволило в начавшемся XXI веке построить множество экспериментальных гражданских СВП водоизмещением более 150 тонн, для использования в грузовых и пассажирских перевозках. У СВП появились новые перспективы, в которых специалисты отдают этим судам приоритеты. Это освоение дельт рек, на мелководных и засоренных фарватерах, замерзающие акватории Севера и Дальнего Востока. Так же проектируемые крупные СВП должны обеспечить грузопассажирские линии специального назначения по работам на шельфе.
Возможности экранопланов в ХХ веке так же первыми разглядели военные специалисты. Они оценили то, что движение на высокой скорости в отрыве от водной поверхности исключает поражение существующими образцами минно-торпедного оружия, затрудняет своевременное обнаружение корабельными РЛС и снижает эффективность средств ПВО. По техническим заданиям военпредов научно-исследовательские центры различных стран построили около сорока экспериментальных «изделий».
За рубежом строительство экранопланов связывают с именами уже упоминавшегося нами нацистского деятеля Александра Липпиша, эмигрировавшего в США и построившего в 1964 году экраноплан Х-112. «Самолетная» схема экраноплана появилась в недрах оборонного отдела фирмы «Боинг». Подобные работы велись и в ФРГ Хайнцем Фишером (схема с шатрообразным крылом и Т-образным оперением) и Гюнтерои Йоргом (схема «тандем» - крылья друг за другом).
СССР стремился не отстать от Запада в военной сфере и, в уже упомянутом нами ЦКБ Алексеева, так же были развернуты работы по созданию боевых экранопланов, в том числе: ударных «охотников за авианосцами», противолодочных и транспортно-десантных аппаратов.
Досье DISCOVERY
Для ВМФ СССР ЦКБ Алексеева на своем заводе «Волга» в 1963 г. построил огромный экраноплан КМ (Корабль-макет). Его длинна, достигла 100 м, а масса 544 т. На Западе этот гигант получил наименование «Каспийский монстр». Такого летательного аппарата мир еще не знал.
Сейчас экранопланы нашли себя в мирной жизни. США, Германия, Китай, Австралия, Южная. Корея - приняли национальные программы разработки и строительства коммерческих экранопланов. Россия, так же строит свой гражданский экранофлот. «Военный» экраноплан «Орленок» стал пассажирским судном модификации А.90.150. Его задача – обслуживание регулярных линий средней протяженности, для 150 пассажиров Использование экраноплана признано эффективным для перевозки грузов и сменных команд шельфовых буровых установок, рыболовных судов и полярных станций. Важнейшей задачей стала разработка МАГЭ (морской арктический геологоразведывательный экраноплан). В кооперации с украинским АНТК «Антонов» разработан проект уникальной авиационно-морской спасательной системы.
«Самолет-корабль»
Итак, человечество стоит перед новым вызовом – людям необходимы ресурсы океанского шельфа, в том числе арктического. Поэтому именно сейчас скоростной флот дождался своего ренессанса. Еще Роберт Бартини разработал «Теорию межконтинентального транспорта земли». Он дал оценку производительности различных транспортных средств — судов, самолетов и вертолетов — и определил, что наиболее эффективным для межконтинентальных маршрутов является амфибийный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой или использующий воздушную подушку. Только в этом случае можно было бы удачно совместить большую грузоподъемность судов, высокую скорость и маневренные возможности самолетов.
Скрупулезные экономисты провели свои расчеты и доказали, что использование неводоизмещающего флота уже сейчас рентабельно в магистральных перевозках пассажиров и срочных грузов, транспортном сообщении между материком и островами, где нет портовой и аэродромной инфраструктуры. Это, практически на 100% соответствует условиям Арктики, которую, из-за богатства природных ресурсов, вдруг стали осваивать и обживать «всем миром – наперегонки».
Поэтому в России восстановление традиции постройки экранопланов поддержала «Арктическая торгово-транспортная компания». Под эгидой полярных транспортников сплотились многие инженеры и конструкторы из команды Ростислава Алексеева, а возглавил их коллектив – ученик конструктора – Дмитрий Синицын.
Эта организация работает в направлении, которое полностью вписывается в транспортную концепцию использования экранопланов в транспортных системах, господствующую сейчас в мире. Эта концепция предполагает две классические формы организации транспортных потоков: «аэропорт – акватория - аэропорт» и «гидропорт – акватория - гидропорт».
Первая схема подразумевает взлет экранопланов как классических самолетов, которые летят над акваторией в экранном режиме, а затем осуществляют посадку в аэропорте прибытия. Эта схема ориентирована на традиционную авиационную инфраструктуру и пригодна для мест, где она достаточно развита. В рамках этой схемы работает американский «Боинг», который строит первую коммерческую транспортную систему, используя разработки военного сверхтяжелого самолета-экраноплана «Пеликан».
Вторая формула предполагает базирование экраноплана на береговой площадке, его старт «с воды» и полет в экранном режиме с промежуточными посадками. Именно в этом направлении работает упомянутое нами КБ Синицына, которое уже закончило проект уникального пассажирского экраноплана К02 «Акваглайд-30». Его проектная скорость составляет 200 км/ч, дальность плавания-полета - 700 км, мореходность до 3 баллов. В 2012 году персонал предприятии, работающий в зоне арктического шельфа России, сможет воспользоваться его услугами. В ближней перспективе – экраноплан 4-го поколения пассажировместимостью до 200 человек и грузоподъемностью в 60 тонн.
Мы можем быть уверенны, что развитие скоростного флота позволят нам достичь решающего преимущества в освоении новых территорий, в т.ч. в Арктике..