Самолет для взлета и посадки на воду
Обновлено: 08.07.2024
Гидросамолёт — это самолёт, конструкция которого позволяет выполнять взлёты и посадки на воду. Гидросамолёты бывают выполнены в виде летающей лодки или с использованием поплавков. В первом случае нижняя часть фюзеляжа напоминает дно лодки и предназначено для непосредственного контакта с водой. Во втором случае фюзеляж с водой не соприкасается. К нему прикрепляются поплавки, которые и удерживают самолёт наплаву.
В настоящее время гидросамолёты используются в труднодоступных уголках, где отсуствует необходимая инфраструктура для взлёта-посадки обычных сухопутных самолётов. Поскольку гидросамолёты могут садиться на любой тип водной поверхности (с учётом ограничения по волнению), их часто применяют в туристических целях при вылетах на озёра. Также широкое применение гидросамолёты нашли в пожарной авиации.
Гидроссамолёты менее экономичны по сравнению с обычными самолётами, поскольку дополнительные элементы конструкции создают большее лобовое сопротивление и уменьшают подъёмную силу.
Самолёты-амфибии
Существуют самолёты-амфибии, которые могут выполнять взлёты-посадки как с земли, так и с водной поверхности. Как правило, они представляют собой гидросамолёты, в поплавках или фюзеляже которых дополнительно установлены шасси. При необходимости шасси выпускаются, и самолёт садится на землю.
Некоторые самолёты не являются амфибиями в полном смысле этого слова. Однако они могут быть быстро переоборудованы из одного типа в другой.
Взлёты и посадки
Взлёт с водной поверхности имеет свои особенности, главная из которых — отсутствие ориентиров. Гладкая водная поверхность одного и того же цвета не позволяет глазу зацепиться за ориентиры, в результате пилоту труднее выдержать напраление при разбеге. Приходится ориентироваться на наземные объекты либо показания приборов. Также в процессе разбега нельзя допускать кренение самолёта, чтобы не зацепить крылом водную поверхность.
Посадка на воду тоже сложнее, чем на землю. Основная сложность — определение высоты до воды. Гладкая зеркальная поверхность озера, реки или моря не позволяет человеческому глазу узнать, когда заканчивается воздух и начинается вода. Поэтому необходимо ориентироваться на показания приборов и наземные ориентиры (если они есть и хорошо различимы).
Несмотря на определённые сложности, большим преимуществом гидросамолётов является возможность посадки на любое небольшое озеро или спокойную реку, что значительно расширяет возможности авиатуризма.
Обучение и эксплуатация гидросамолёта
В процессе обучения полётам на гидросамолёте особое внимание уделяют взлёту и посадке, подбору водоёмов с воздуха.
Эксплуатация гидросамолёта не представляет сложностей — он может храниться так же, как и катер, — на водоёме.
В некоторых странах, в том числе в России существуют законодательные ограничения на выполнение посадок на водоёмы. Разрешается садиться только на заранее подготовленные водные аэродромы, что сводит все преимущества гидросамолётов на нет.
Безопасность полётов на гидросамолёте
Гидросамолёт ни в чём не уступает обычному самолёту по безопасности полётов. А в местности, богатой озёрами, реками, на берегу моря или океана полёты на гидросамолёте даже безопаснее. В случае отказа двигателя и вынужденой посадки практически отсутствует разница между штатным и нештатным приземлением, риск получить травмы минимальный.
ГИДРОСАМОЛЁТ (от гидро … и самолёт ), самолёт, способный взлетать с водной поверхности, садиться на неё, а также маневрировать на воде; базируется на гидроаэродроме . Г. должен обладать плавучестью, остойчивостью, непотопляемостью, устойчивостью движения по воде и др. мореходными качествами, определяющими возможность его эксплуатации в акваториях при различных гидрометеорологических условиях. При нахождении на плаву вес Г . полностью компенсируется гидростатической подъёмной силой. В процессе разбега гидродинамическая подъёмная сила глиссирующей поверхности днища корпуса и аэродинамическая подъёмная сила крыла при достижении взлётной скорости обеспечивают отрыв Г . от водной поверхности. Профилированные обводы днища корпуса Г . повышают устойчивость хода, обусловливают достижение минимальных перегрузки и брызгообразования (при разбеге и пробеге гидросамолёта). Наличие на днище корпуса Г . поперечного уступа (редана) способствует отрыву Г . от водной поверхности на предвзлётных скоростях. Г . обычно строятся по схеме моноплана с высокорасположенными двигателями во избежание их заливания и забрызгивания.
В закладки
Вряд ли можно найти отрасль, в которой русские инженеры оставили настолько глубокий след, как в авиации.
Имена Поликарпова, Прокофьева-Северского, Левина, Бенсена, Микояна, Лавочкина, Гуревича, Калинина, Туполева, Мясищева, Смолина, Толмачёва, Сухого, Антонова известны по всему миру.
Один из перспективных “летающих кораблей” Алексеева
Ещё в 20-е годы прошлого столетия летчики обратили внимание, что самолеты с расположением крыла снизу фюзеляжа (низкопланы) на малых высотах получают дополнительную подъемную силу, приподнимая и удерживая в воздухе.
Прототипы принципиально новых транспортных средств начали разрабатывать в тридцатых годах, и только к шестидесятым родилась базовая теория, которая привела к созданию летательных аппаратов, использующих экранный эффект — экранопланы.
Экраноплан “Орлёнок” на испытаниях в Каспийском море
Чем больше ширина (хорда) крыла, ниже скорость полета и высота — тем выше экранный эффект.
Как показала в дальнейшем практика, предельно малый отрыв от воды позволяет достигнуть невероятных характеристик.
Снижение высоты с метра до 30-50 сантиметров позволяет увеличить дальность практически вдвое, грузоподъемность — на 15-30%. И все это без повышения расхода топлива.
Подробное описание экранного эффекта подтолкнуло множество исследователей по всему миру к попыткам построения летательных аппаратов, принцип движения которых использовал бы упомянутое свойство.
Знакомьтесь: Ростислав Алексеев, отец российских экранопланов
Ростислав Алексеев
Во всем мире Алексеев известен как человек, создавший коммерчески успешную линейку кораблей на подводных крыльях — судов, оснащенных специальными гидродинамическими элементами для улучшения ходовых качеств.
Хотя ими занималось множество конструкторов по всему миру, и даже выпускались серийные варианты, именно Алексеев привел своими теоретическими и экспериментальными изысканиями к массовому распространению.
Катера и малые суда на подводных крыльях, разработанные в КБ Алексеева, поставлялись в десятки стран бывшего Варшавского договора, Западную Европу, Юго-Восточную Азию.
Одна из поздних модификаций теплохода на подводных крыльях “Ракета”
Полученные разработки в области глиссирования, привели Алексеева к созданию принципиально нового типа движения.
Глиссирование — это движение по воде, при котором предмет удерживается на её поверхности только за счёт скоростного напора воды, то есть он скользит по водной глади. При выходе на глиссирование происходит резкое уменьшение сопротивления движению.
Самого перспективного и удивительного для стороннего наблюдателя.
Можно смело заявлять, что основной вклад в развитие экранопланов внес именно Ростислав Алексеев.
Речной теплоход “Восход”
Его усилиями в 1952 году была образована Научно-исследовательская опытовая гидродинамическая лаборатория, которая впоследствии выросла в Центральное конструкторское бюро по судам на подводных крыльях (ЦКБ Алексеева).
Результатом её работы стала масштабная линейка пассажирских кораблей на подводных крыльях для речной эксплуатации.
Многие из них все ещё бороздят внутренние водоёмы России, а в ближайшее время ожидается возврат поздних модификаций судов в производство. Но в шестидесятые годы прошлого века на них никто не собирался останавливаться.
По всей видимости, талант, научно-производственный опыт и природное чутье не позволили Алексееву остановиться на достигнутом и заставили разрабатывать теорию глиссирования дальше.
Ранний прототип экраноплана СМ-2
Это привело его к первым работам над будущими экранопланами, которая сначала проходила в лабораториях КБ Алексеева и Института гидродинамики в инициативном порядке.
И с 1960 года ЦКБ ведет разработку проектов экранопланов. В общей сложности разработано порядка 40 проектов этих кораблей, построено более 30 единиц различного назначения.
Архивное фото КМ, сделанное во время испытаний
Стройка первого в мире крупногабаритного экраноплана, одобренная высшим руководством страны, заняла всего пару лет (с 1964 по 1965) и послужила базой для создания на базе КБ Алексеева полноценного производственного комплекса.
Размер КМ в сравнении с ростом человека
Построенный экраноплан имел размах крыла 37,6 метров и длину около 100 метров. Построенный для отработки технологий, изучения эффектов на практике, он неоднократно бил рекорды.
В результате были зафиксированы поражающие результаты. Характеристики аппарата остаются непревзойденными даже сегодня — не в последнюю очередь благодаря суммарной мощности 10 двигателей с общей тягой 130 000 кгс.
Доукомплектованный 9 и 10 двигателями КМ
Это больше, чем у самых больших стратегических бомбардировщиков, появившихся на 10-20 лет позже. И даже сегодня 10 двигателей КМ внушают уважение.
Максимальная полезная нагрузка КМ составила 304 тонны — как у небольшого корабля. Но их аппарат смог перевозить со скоростью до 500 км/ч при дальности 1500 километров, что точно превосходит все аналогичные суда и самолеты классических схем.
Высота полета монстра могла составлять от 4 до 14 метров, что обеспечивало надежную защиту в трёхбалльный шторм.
“Орлёнок” в ходе учений
“Орлёнок” на Каспии
Для погрузки-выгрузки грузов аппарат получил откидывающуюся вправо, вместе с кабиной пилотов и стартовыми двигателями носовую часть — как в крупногабаритных транспортных самолетах.
Открытый грузовой отсек
Первоначально предполагалась постройка 24 экранолётов (по другим данным — до 120), однако построены были только пять.
Один был предназначен для статических испытаний, второй — стал лётным прототипом, ещё три опытных впоследствии были переданы в эксплуатацию 11-я отдельной авиагруппой непосредственного подчинения Главному штабу морской авиации.
Пилотская кабина “Орлёнка” повторяет авиационную
Грузовой отсек почти точь-в-точь, как у транспортных самолётов
На испытаниях “Луня”
- десантные экранолёты с возможностью использования в роли спасательных,
- ракетоносные экранопланы, наследующие роль катеров на подводных крыльях.
“Лунь” во время учений
Испытательный пуск сверхзвуковой противокорабельной ракеты
“Лунь” на хранении
Экранопланов должно было быть больше, но…
“Лунь” после “консервации”
Судьба уникальных аппаратов Алексеева и его конструкторского бюро оказалась незавидной.
Экранопланы, несмотря на своё явное превосходство над аппаратами классических аэродинамических схем, завершили свою историю ещё раньше.
“Орлёнок” в музее ВМФ
Современное состояние “Луня”. Последняя стоянка
Финансовые проблемы, целесообразность и новое государство не дали их реализовать, хотя на момент прекращения работы над созданием экранопланов проекта 903 создавался ещё один корабль.
В 2020 году его обнаружили брошенным на побережье Каспийского моря. Лучшее завершение легендарной технической истории.
Как настал бесславный конец экранопланов и легендарного ЦКБ
Алексеев на испытаниях “Орлёнка”
Кроме упомянутых, в 1970-х ЦКБ разрабатывало проекты пассажирских экранопланов вместимостью от 8 до 250 человек и провело всесторонний анализ, показавший необходимость и экономическую обоснованность постройки подобного типа аппаратов.
В дальнейшем Алексеева постепенно понижали с руководителя направления разработки экранопланов до простого руководителя отдела, закрыли испытательную базу и перепрофилировали отраслевой исследовательский институт.
Малосерийный теплоход на подводных крыльях “Линда”. Наши дни
В 1976-1977 годах около 250 моделей экранопланов Алексеева различных схем была уничтожена по решению ревизионной комиссии полигона. Документации, фотографий и других материалов не сохранилось.
Впрочем, разработки экранопланов в России ещё живы. В области лидирует, как и раньше, ЦКБ Алексеева. Но ввиду отсутствия заказов — пока только на бумаге.
Проект экраноплана “Метеор-2” для смены теплоходов на подводных крыльях
Основой работы бюро сегодня стали эскизные проекты высокоскоростных катеров нового поколения и обновленный модельный ряд судов на подводных крыльях (СПК):
Что происходит с экранопланами в России сегодня
Экспериментальный образец экраноплана “Орион-25”
Перспективный экраноплан КБ Алексеева
Но последний раз сильные мира сего вспоминали об экранопланах в 2020 году, когда министр промышленности и торговли Денис Мантуров объявил, что Россия ведёт разработку перспективного экраноплана с ракетным вооружением на борту.
На этом история экранопланов в России ждёт продолжения.
Преимущества и недостатки экранопланов
Проект базы морских экранопланов
Уже на стадии изучения эффекта и эскизных проектов стало ясно, что переход от подводных к воздушным крыльям позволит достичь кораблям авиационных скоростей.
Реактивные экранопланы с поддувом реактивных струй двигателей под крыло показывают расчетную (и практическую, как оказалось позже) мореходность на взлете и посадке до 5 баллов.
В том случае, если тяги достаточно для горизонтального полёта вне зоны экранного эффекта в условиях работы классической аэродинамики мореходность становится практически не ограниченной.
Проект тяжелого авианесущего экраноплана
Это, в свою очередь, обеспечивает предельную транспортную безопасность. Да что там: у экраноплана аэродром всегда снизу — сядет даже при отказе всех двигателей.
Возможность быстрого маневрирования и подъема позволяет безопасно расходиться с судами и другими препятствиями.
Экранный эффект позволяет экранопланам форсировать мелководье, недоступное обычным кораблям. Строго говоря, им подойдёт любая твёрдая плоская поверхность (земля, снег, лёд) — как для взлета, так и для глиссирования над ней на экранном эффекте.
Так что за ними будущее.
Найдется ли место экранопланам в будущем?
Многофункциональный летательный аппарат ЭКИП
Пока работы Ростислава Алексеева ждут своей участи в России, мировое сообщество не дремлет.
Boeing разрабатывает проект Pelican для переброски воинских контингентов и военной техники к местам конфликтов.
Аппарат длиной 152 м с размахом крыльев 106 метров, способный перевозить до 1400 тонн груза (до 17 танков) на расстояние 16 000 км лег в основу ряда экспериментальных образцов классом поменьше, о которых компания предпочитает умалчивать.
Boeing Pelican. Проект
Южная Корея, Сингапур и уже упомянутый Китай ведут активные разработки по созданию крупносерийных аппаратов гражданского назначения, ряд из которых должен дать результаты в ближайшее время.
На данный момент экранопланы, экранолёты и другие аппараты, способные использовать экранный эффект, все ещё актуальны и не имеют аналогов.
Морской экраноплан А-050 разработки ЦКБ Алексеева, проект 2015 года
Спасательные операции — к ним, поскольку вертолёты берут мало груза, а самолёты не способны зависать для решения продолжительных задач. Да и грузоподъемности не хватает, не говоря о работе во время шторма.
Грузо- и пассажироперевозки — ещё один конёк экранопланов, поскольку их экономическая эффективность как на малых, так и на международных маршрутах с учетом всех издержек является минимальной среди всех типов транспорта.
Последнее пристанище. Каспий: 41.941728, 48.379456
Пандемия и глобальный экономический кризис отодвинул массовое появление таких летательных средств. Но рано или поздно расширившаяся за последние годы транспортная сеть потребует модернизации.
В закладки
Читайте также: