Не корабль, не самолет      ОКОЛО 300 лет назад шведский ученый Э. Сведенберг предлагает использовать воздух для уменьшения сопротивления движению судов. Яркую идею вспоминают в 20-х годах ХХ века. Конструкторы обращают внимание на странное поведение самолета при посадке непосредственно у земли: машина не слушается летчика и продолжает лететь, не желая садиться. Вопреки известным законам аэродинамики возникала большая дополнительная подъемная сила. Явление назвали экранным эффектом. С его отрицательным свойством бороться научились быстро. Самолеты снабдили посадочными щитками. Пилот с их помощью в нужный момент резко ухудшал аэродинамику крыла, заставляя машину снижаться для посадки.
     Вскоре ученые выяснили, что между крылом и поверхностью земли воздух сжимается, становится плотнее и поддерживает аппарат. Появились заманчивые перспективы использовать явление. 1932 год. Первую попытку предпринимают немецкие специалисты, запуская известнейшую летающую лодку DoX летать на высоте нескольких метров над Северным морем. В ходе тех экспериментальных полетов машина тратила топлива значительно меньше, чем на больших высотах. Было над чем задуматься. В те далекие тридцатые годы прошлого столетия строятся и первые экранопланы.
     Экраноплан (франц. ecran - экран, щит и planer - плоскость) - летательный аппарат, летающий вблизи поверхности воды и ровных участков земли с использованием экранного эффекта ( в США их называют аббревиатурой WIG за их «крыло с эффектом экрана»). При прочих равных условиях он позволяет уменьшать потребную мощность двигателей. Забегая вперед, отметим, что различают три типа экранопланов в зависимости от степени привязки к экрану, т.е. возможности изменять высоту полета. Тип А - экраноплан, который эксплуатируется только в пределах действия экранного эффекта. Тип В - экраноплан, который способен кратковременно и на ограниченную высоту совершать подлет и выходить за пределы влияния экранного эффекта. И тип С - экраноплан, который способен на длительное время отрываться от экрана (экранолет).
     КТО был первым создателем экраноплана, прототипом которого, по сути, явились летучие рыбы? Историки называют имя финского инженера Т.Каарио, построившего экспериментальный аппарат в 1935 году, который испытывался над замерзшей поверхностью озера. Он представлял собой небольшое, поставленное на лыжи крыло, оборудованное местом для водителя и двигателем с воздушным винтом. В конце 30-х годов два экраноплана по схеме «летающее крыло» построил шведский специалист И. Троенг.
     После второй мировой экранопланы создаются в США, СССР, Японии, Китае. В 1948-м шестиместную машину по схеме «летающее крыло», оборудованную авиационным двигателем с воздушным винтом в насадке, создает американский инженер Х. Зундштедт. Американец У. Бертельсон в 1958-1963 годы поднимает над водной гладью аж три экраноплана, но бросает работы в этой сфере. Больше везет его соотечественнику Н.Дискинсону. В 1963-м он строит летательный аппарат, который легко выходил на расчетный режим и летал над водой на высоте 20-30 см. Машина, построенная по схеме «летающее крыло» с авиационным двигателем мощностью 190 л.с. (139,6 кВт) с воздушным винтом, успешно эксплуатировалась на реках и озерах США. Летательный аппарат конструкции Н. Дискинсона был первым действующим в мире экранопланом.
     Швейцарский конструктор Х. Вейланд в 1964-м создает в США экраноплан водоизмещением 4,3 тонны, но аппарат разбивается в ходе испытаний в Калифорнии. В том же году в США строится модель конструкции С. Ретхорста, предназначавшаяся для проверки технических возможностей создания военно-транспортного экраноплана «Колумбия» водоизмещением в 100 тонн для американских военно-морских сил. Однако проект сворачивается.
     Наивысшего успеха добивается немецкий конструктор А. Липпиш, работавший в Соединенных Штатах. Он создает ставшие позже широко известными летательные аппараты Х-112 (1964 год), Х-113 (1970 год) и Х-114 (1976 год). О последнем следует сказать подробнее.
     Х-114 построен по заказу министерства обороны ФРГ. После длительных всесторонних испытаний пятиместный патрульно-транспортный экраноплан-амфибия принимается на вооружение и становится первым экранопланом, вставшим в строй военно-морских сил стран Запада. Со взлетной массой в 1.350 кг и силовой установкой мощностью 212 л.с. (156 кВт) он мог перевозить грузы весом в 460 кг. Скорость его полета - 75-200 км/час, высота полета - более 1.000 м, дальность полета - 1.000 км. В 1981-м Липпиш создает модификацию Х-114Н, имевшую несколько иные обводы поплавков, увеличенные до 1.750 кг - водоизмещение и до 2.150 километров - дальность полета.
     В ХХ веке отдельными конструкторами, научно-исследовательскими центрами различных стран построено свыше сорока экспериментальных экранопланов. Строились, как понял читатель, и боевые. Военные специалисты сочли, что движение экранопланов на высокой скорости в отрыве от водной поверхности практически исключает его поражение существующими образцами минно-торпедного оружия, затрудняет своевременное обнаружение корабельными РЛС и снижает эффективность средств ПВО. И, конечно же, созданы десятки интереснейших проектов.
     В 1962-м английский специалист А. Педрик разрабатывает проект экраноплана-авианосца, предназначенного для обеспечения базирования 20-30 легких боевых истребителей и истребителей-бомбардировщиков. Он выполнен по схеме «летающее крыло» с обширной платформой-крылом, опирающимся на концевые шайбы поплавки. Конструкторы компании «Виикл Рисерч» в 1964-м по заданию ВМС создают проект десантно-транспортного корабля-экраноплана «Колумбия» водоизмещением 100 тонн, о котором уже упоминалось в очерке. Фирма «Грумман» в 1966-м разрабатывает 300-тонный экраноплан-ракетоносец.
     Российские приоритеты
     И ВСЕ же первую скрипку в создании экранопланов в ХХ веке играл СССР, чей основной научный и инженерный потенциал перешел в конце столетия к России. В 1923 году выполняется первая советская работа, посвященная влиянию экранирующей поверхности на аэродинамические свойства воздушного крыла. То была экспериментальная работа известного ученого в области аэродинамики и вертолетостроения Бориса Николаевича Юрьева (1889-1957 гг.). Первый советский проект экраноплана-амфибии с двумя двигателями выполнен в 1938 году известным авиационным инженером и изобретателем парашютной и воздушно-десантной техники Павлом Игнатьевичем Гроховским (1899-1946 гг.). Машина предназначалась для полета над водной поверхностью, льдами, снегами и пустынями.
     Расцвет строительства советских экранопланов пришелся на I960-1970 годы. Их разработкой занимаются как инженеры-любители, так и мощные конструкторские бюро в разных городах страны. Первыми успеха добиваются молодые инженеры существовавшей тогда Центральной лаборатории новых видов спасательной техники (ЦЛСТ) ОСВОДа. В инициативном порядке они строят одноместный экранолет ЭСКА-1 (экранолетный спасательный катер-амфибия). В 1973-м он успешно проходит испытания и в течение десяти лет эксплуатируется на Волге. То был первый в СССР аппарат, летающий с использованием экранного эффекта, находящийся на службе в народном хозяйстве. Вот его характеристики. ЭСКА-1 имел двигатель мощностью 30 л.с. (22 кВт), взлетную массу - 450 кг. Он мог двигаться в четырех режимах: плавания со скоростью до 30-40 км/час, глиссирования со скоростью до 50-60 км/час, околоэкранного полета на высоте от 0,3 до 3 метров со скоростью 100-140 км/час и свободного полета вдали от экрана на высоте 100-300 метров со скоростью 120-130 км/час. Только организационные причины помешали молодым энтузиастам довести образец до запуска в серию.
     Со временем в разработку, строительство и испытания экранопланов включаются также ОКБ морского самолетостроения в Таганроге, возглавляемое Г.М. Бериевым и судостроительное ЦКБ в Горьком, которым руководил Р.Е. Алексеев.
     Оригинальный летательный аппарат создает известный авиаконструктор Роберт Бартини (1897-1974 гг.) - итальянский политэмигрант-коммунист, создававший бомбардировщики еще в годы войны. В последние годы своей жизни он переключается на экранопланную тематику и вносит значительный вклад в обоснование и популяризацию необычных летательных аппаратов. Идеи Бартини применяют в таганрогском ОКБ при разработке экранолетов - разновидности экранопланов, способных подниматься, как самолеты, на большую высоту.
     Под руководством конструктора А. Богатырева здесь проектируют 750- и 1.200-тонные «летающие крылья» - десантные, авианесущие экранопланы, способные уходить и на значительную высоту. Сам Роберт Бартини в середине 60-х - начале 70-х годов строит вертикально взлетающую амфибию ВВА-14. За необычный вид она получает неофициальное название «Змей Горыныч». После смерти авиаконструктора ей, по образному выражению специалистов, подрезают крылья, летательный аппарат превращают в плавлабораторию, а затем отправляют на вечную стоянку - в Музей Военно-воздушных сил в Монино.
     Главная же и определяющая роль в разработке идеи и реализации проектов экранопланов принадлежит конструктору и изобретателю Ростиславу Евгеньевичу Алексееву (1916-1980 гг., доктор технических наук, лауреат Ленинской и Государственной премий) и созданному им в 1955 году в Горьком Центральному конструкторскому бюро по судам на подводных крыльях (ныне ЦКБ по СПК имени Р.Е. Алексеева, г. Нижний Новгород). Экранопланы - второе после судов на подводных крыльях («Ракета», «Метеор», «Комета» и другие) выдающееся достижение в творческой биографии известного конструктора. В 60-х годах в конструкторском бюро под его руководством проводятся широкие исследования экранного эффекта в лабораторных условиях, а также на пилотируемых самоходных моделях. К тому времени горьковчане располагали развитой научно-экспериментальной базой, и все же многого не доставало. А потому строится специальная испытательная станция (база) на Горьковском водохранилище ИС-2 с комплексом уникальных сооружений, многие из которых специально создаются для исследования особенностей экранного эффекта.
     22 июля 1961 года на испытательной станции ИС-2 ЦКБ по СПК выполняется первый полет первого отечественного экпериментального экраноплана - пилотируемой самоходной модели СМ-1. Его ведет главный конструктор и начальник ЦКБ по СПК Ростислав Алексеев. СМ-1, имевший тандемное расположение крыльев, взлетную массу в 2.800 кг, в первом же полете показал удовлетворительные характеристики устойчивости и управляемости в экранном режиме движения на скоростях до 200 км/час. К осени 1961-го техника пилотирования СМ-1 была отработана настолько, что Алексеев приглашает высоких гостей из Москвы для демонстрации полетов. А в один из дней перед самым замерзанием реки, на которой проводились испытания, экраноплан демонстрируется секретарю ЦК КПСС Д.Ф. Устинову, другим руководителям «оборонки». Показ был настолько удачным, что гости также прокатились на экраноплане.
     С марта 1962-го дальнейшие испытания проводились на второй пилотируемой модели - СМ-2, которая по компоновке в основном повторяла первую. Экраноплан дважды модернизируется. В мае того же 1962-го он по инициативе Д.Ф. Устинова демонстрируется на Химкинском водохранилище, куда доставляется на вертолете Ми-10, Н.С. Хрущеву и членам правительства. СМ-2 не вышел на расчетный режим движения, но тем не менее оставил хорошее впечатление у главы государства. И в Советском Союзе вскоре принимается государственная программа по экранопланам, предусматривавшая создание ряда новых пилотируемых самоходных моделей, а также разработку проектов боевых летательных аппаратов для Военно-морского флота и других видов Вооруженных Сил с созданием полноразмерного экспериментального экраноплана КМ.
     К испытаниям экспериментальных машин СМ-1, СМ-2, а затем СМ-3 и СМ-4 привлекаются профессиональные летчики, для чего в структуре конструкторского бюро формируется Летно-испытательная служба (ЛИС). До середины 60-х годов велось интенсивное и углубленное изучение физических закономерностей экранного движения, что позволило сформировать методические основы для проектирования новых машин. Тогда же выполняются проектные разработки специальных экранопланов для Военно-морского флота, и начинается строительство полноразмерного экраноплана КМ, что означало корабль-макет.
     КМ на крючке у шпионов
     В ИНОСТРАННОЙ печати он получает название «Каспийский монстр». Его испытания, проходившие на Каспии, фиксируются американскими спутниками-шпионами. В 1965-м янки получают прекрасные снимки летательного аппарата необыкновенно больших размеров, парящего над морем. Вслед за этим в популярном и информированном журнале «Джейнз интеллидженс ревю» появляется публикация, сообщавшая о «морском чудовище Каспия». Некоторые утверждают, что американские разведчики расшифровали аббревиатуру КМ как «Каспийский монстр». Думается, лингвистика здесь ни при чем. За эмоциональным прозвищем проглядывало скрытое восхищение зарубежных специалистов российской машиной. Однако мы забежали вперед.
     В постройке экраноплана КМ задействуются многие предприятия Советского Союза, в частности Горьковского региона - завод «Красное Сормово», авиастроительный завод имени Серго Орджоникидзе. Главным конструктором назначается Р.Е. Алексеев, ведущим - В.П. Ефремов. В 1966-м на Каспийском море начинаются испытания самого большого в мире экспериментального экраноплана - уникального инженерного сооружения. КМ имел 10 турбореактивных двигателей с тягой до 13 тонн каждый, длину около 100 м, размах крыла 37,6 м, а в рекордном полете его масса достигала 544 т, что было в то время неофициальным мировым рекордом для летательных аппаратов того времени. Он был побит только с созданием самолета Ан-225 «Мрия». Первый полет осуществили В.Ф. Логинов и Р.Е. Алексеев.
     А затем испытания на Каспии в течение 15 лет, для чего создается специальная испытательно-сдаточная база ЦКБ по СПК, размещавшаяся в Дагестане, районе г. Каспийска. Их в основном проводят ведущие летчики-испытатели Д.Т. Гарбузов и В.Ф. Трошин. Для обеспечения действующего экраноплана КМ проектируются, строятся и испытываются две специальные модели СМ-5 и СМ-8. «Каспийский монстр» явился ярчайшей страницей мирового экранопланостроения, «морским чудовищем», долгое время интриговавшим американские секретные службы. Вернемся к статье в упоминавшемся журнале «Джейнз интеллидженс ревю». В ней восторженно отмечалось: «На Каспийском море продолжаются испытания гигантского экраноплана, развивающего скорость 200 узлов (около 370 км/час). Считают, что этот аппарат построен на заводе «Красное Сормово». Он имеет длину порядка 400 футов (около 120 метров). Полагают, что крылья этого экспериментального аппарата создают подъемную силу, которой хватает на подъем аппарата до высоты крейсирования, приблизительно равной 30 футам (9 метрам). По-видимому, аппарат сможет работать в арктических условиях...»
     Как сложилась судьба самого крупного в мире экспериментального экраноплана? В декабре 1980-го «морское чудище» погибло в полете в результате аварии, ненадолго пережив своего создателя Ростислава Алексеева. Однако за полтора десятка лет КМ позволил провести целый цикл работ, связанных с самой идеей экранопланов, научными основами их проектирования и строительства. В связи с недавним крупным учением на Каспии многие газеты писали, что «Каспиский монстр» возродят и он вновь обретет крылья. Отмечу, писали ошибочно. Поднять над морем российские специалисты пытались экраноплан другого класса.
     До начала семидесятых годов советские конструкторы получили добротный опыт в проектировании, постройке и испытании экранопланов. Тогда же был подготовлен проектный задел по ряду боевых машин. Для практической реализации принимается десантный экраноплан (он получил название «Орленок») как относительно небольшой по размерам и не требовавший создания специальных и дорогостоящих образцов вооружения. Но об этом в другой публикации.