Rozbity Spitfire ciągnął się ciężko nad kanałem La Manche na zachód i wydawało się, że uszkodzony pojazd i jego pilot nie mają szans na dotarcie do wybrzeża Wielkiej Brytanii. Kiedy całkowicie stracił wysokość i już leciał, niemal czepiając się grzbietów fal przy skrzydłach samolotów, pilot nagle poczuł, że lot się ustabilizował. Jakby miękka niewidzialna ręka uniosła samolot…
Tak w fikcji opisywane są przypadkowe spotkania ludzi z efektem ekranowym. Oznacza to, że wraz ze wzrostem siły nośnej skrzydeł i zmianą właściwości aerodynamicznych samolotu podczas lotu w pobliżu powierzchni osłaniającej (woda, ziemia itp.) napływający strumień powietrza tworzy „poduszkę powietrzną”, która powoduje, że siła nośna nie jest tylko ze względu na spadek ciśnienia nad górną płaszczyzną skrzydła (jak w konwencjonalnych samolotach), ale ze względu na zwiększone ciśnienie pod dolną płaszczyzną, które może powstać tylko na ekstremalnie niskich wysokościach (mniej niż aerodynamiczna cięciwa skrzydła). Skok ciśnienia powinien dotrzeć do powierzchni, odbić się i mieć czas na dotarcie do skrzydła. Stąd ważny wniosek: im większy samolot skrzydłowy, tym mniejsza prędkość lotu i im niższa wysokość, tym silniejszy efekt naziemny. Zostawmy teraz na chwilę aerodynamikę i przejdźmy do historii.
W latach 60. XX wieku sprzęt wojskowy osiągnął taki poziom, że dwa rozwinięte kraje mogły zniszczyć się nawzajem w ciągu kilku godzin. W takich warunkach na pierwszy plan wysuwały się nie tyle parametry techniczne „szybciej, wyżej, mocniej”, ile koszt broni. W rozwoju systemów morskich Związek Radziecki jak zwykle poszedł własną drogą, w wyniku czego pojawił się cały odrębny rodzaj technologii zwanej „ekranoplanes”, a tutaj ZSRR osiągnął, szczerze mówiąc, imponujące sukcesy.
Najbardziej podnoszącym i najtańszym rodzajem transportu jest woda (morze, rzeka). Transport lotniczy nie może być porównywany z transportem wodnym pod względem zużycia energii. Zgodnie z tymi kryteriami najlepszy samolot transportowy wygląda jak latające wstyd na tle starej drewnianej łodzi. Na starcie waga przewożonego ładunku może być nawet 5 razy większa od jego wagi, a bardzo dobry samolot (w tym paliwo) waży od dwóch do trzech razy więcej niż przewożony ładunek. Jedynie transport rakietowy i kosmiczny wypada gorzej od transportu lotniczego, gdzie za doskonały wynik można uznać masę ładunku wynoszącą 1% masy startowej.
Tak więc ekranoplan, jak się wtedy wydawało, harmonijnie łączył nośność, ekonomię statków morskich i ogromne prędkości samolotów. Nie lubię pracować z hipotetycznymi rzeczami, tak jak nie lubię rysować faktów za uszy. Dlatego zwróćmy się do rzeczywistych projektów i spróbujmy poznać mocne i słabe strony ekranoplanów.
„Kaspijski potwór”
Gigantyczny ekranoplan KM-1, pomysł biura projektowego Rostislava Aleksiejewa. Masa własna - 240 ton, maksymalna masa startowa - 544 tony (!). Jedynym samolotem, który pobił ten rekord, jest An-225 Dream. Prędkość przelotowa – do 500 km/h. Niesamowite!
Ale czy to takie proste? Jak osiągnięto te doskonałe cechy? Spójrzmy na zdjęcie: pierwsze, co rzuca się w oczy, to 10 (dziesięć!) silników odrzutowych VD-7 o ciągu 130 kN każdy. Dużo czy mało?
Na przykład w tym samym wieku co pasażer „Kaspijski potwór” Tu-154B. Tupolew jest wyposażony w trzy silniki turbowentylatorowe NK-8 o ciągu 100 kN w trybie startu. Maksymalna masa startowa Tu-154B wynosi 100 ton. W rezultacie prosta proporcja:
KM - maksymalna masa startowa 544 ton, ciąg 10 silników - 1300 kN.
Tu-154B - maksymalna masa startowa 100 ton, całkowity ciąg 3 silników - 300 kN.
A gdzie sprawność, jak na statku morskim, o którym tak dużo dzisiaj rozmawialiśmy? Ale nie jest! A odpowiedź jest bardzo prosta: nie ma skąd pochodzić. Tu-154 leci na wysokości w rozrzedzonych warstwach atmosfery, a CM jest zmuszony przebić się przez gęste powietrze w pobliżu wody. Tupolew ma czyste linie, smukły i opływowy kadłub, wąskie, skośne skrzydła - porównaj to z monstrualnym wyglądem KM, który kosztował tylko 8 silników zamontowanych na skrzydłach! Potworny opór powietrza neguje wszystkie zalety efektu ekranu.
Innym niewidzialnym powodem, z powodu którego cierpi na wydajność ekranoplanów, jest niska prędkość. Jak już dowiedzieliśmy się, silniki ekranoplanu i samolotu zużywają w przybliżeniu taką samą ilość paliwa na jednostkę czasu w trybie rejsowym. Ale samolot, ze względu na większą prędkość, pokonuje w tym czasie znacznie większy dystans!
Tak, silniki o mocy 10 KM są podobno potrzebne tylko w trybie startu, przy wejściu w tryb tempomatu niektóre silniki są wyłączone. Ale wtedy pytanie brzmi: jak długo trwa ten „reżim startowy”? Odpowiedzią będą wydarzenia z 1980 roku – próba zmniejszenia ciągu zaowocowała katastrofą i śmiercią „Potwora Kaspijskiego”.
„Łun”
Skrzydlaty przewoźnik rakietowy „Lun”, duma radzieckiego kompleksu wojskowo-przemysłowego, synonim. Masa własna - 243 tony. Maksymalny start - 388 ton. Prędkość - 500 km/h. Imponujący.
„Lun” został zbudowany w dwóch egzemplarzach i jest o nim znacznie więcej informacji niż o jego poprzedniku. Dlatego przyjrzyjmy się temu bardziej szczegółowo.
Znowu oglądamy piękne fotografie. Tym razem ekranoplan wyposażono w 8 silników odrzutowych NK-87 o ciągu 130 kN. Może to jakieś wyjątkowo wydajne silniki o minimalnym zużyciu paliwa?
Nie. NK-87 to modyfikacja silnika turboodrzutowego z obejściem NK-86 do samolotu szerokokadłubowego IL-86. Jednostkowe zużycie paliwa dla NK-86 wynosi 0,74 kg / kgf • godz. w trybie startu. Podobny wskaźnik dla NK-87 wynosi 0,53 kg / kgf • godz.
Tutaj jest, oszczędności, z przyjemnością powiesz. Niestety nie. Ił-86 wykorzystuje 4 silniki, podczas gdy Lun ma 8. Co więcej, maksymalna masa startowa Ił-86 wynosi 215 ton, czyli tylko półtora raza mniej niż w przypadku ekranoplanu.
Il to samolot pasażerski z 350 miejscami, a „Lun” lub „Caspian Monster” to nadal pojazdy towarowe. Cóż, porównajmy "Lun" ze słynnym samolotem transportowym, nie boję się powiedzieć, najlepszym samolotem swojej klasy na świecie - An-124 "Rusłan". Przy maksymalnej masie startowej 400 ton, do 150 ton może stanowić UŻYTECZNY ŁADUNEK. Niestety ekranoplan nie może pochwalić się takim wskaźnikiem - ładunek "Lunya" wynosi nie więcej niż 100 ton.
Zasięg lotu Rusłana z ładunkiem 150 ton wynosi 3000 km, a z 40 tonami An-124 przeleci 11000 km! Co oferuje nam „Lun”? 2000 km, a obciążenie nie jest wskazane w żadnym źródle. Możliwe, że jest też pusty.
Wymieńmy teraz oczywiste niedociągnięcia ekranoplanów:
Najpierw, prędkość … Prędkość przelotowa ekranoplanów wynosi 400 … 500 km / h, czyli ponad dwa razy mniej niż w przypadku konwencjonalnych samolotów odrzutowych.
Z drugiej strony prędkość 500 km/h jest znacznie wyższa niż w przypadku statków morskich. Ale znowu nie wszystko jest tutaj proste. Zwykły statek lub tankowiec do przewozu ładunków suchych osiąga z ładunkiem średnio 20 węzłów. Co godzinę, dzień i noc, w burzy i mgle, bez tankowania i przerw. Wydajność nie jest nawet warta porównania - okrętowy diesel jest o rząd wielkości bardziej ekonomiczny niż silnik odrzutowy pod względem jednostkowego zużycia paliwa i biorąc pod uwagę różnicę w cenie oleju napędowego i wysokiej jakości nafty lotniczej …
I znowu o wydajności – konstrukcja ekranoplanu jest dwa razy cięższa od samolotu tej samej wielkości. Tak, kiedy są budowane, zamiast technologii lotniczych, czasami stosuje się technologie okrętowe, ale tę różnicę śmiało pokrywa koszt 8 elektrowni i ogromny rozmiar statku-samolotu. Nie mówię o kosztach utrzymania: 8 silników to nie żart.
Po drugie bardzo ważna cecha, wszechstronność … Jak pamiętamy, ekranoplan jest w stanie latać tylko nad niemal idealnie gładką powierzchnią. Tak, może z trudem przelecieć nad niską przeszkodą (nie wyższą niż kilkaset metrów) … ale cokolwiek by powiedzieć, obszary jej zastosowania ograniczają się do obszarów morskich, dużych jezior i ewentualnie tundry i pustyni. Pierwszy pas leśny lub linia energetyczna będą ostatnimi dla ekranoplanu. W przeciwieństwie do ekranoplanów, dla samolotów relief pod skrzydłem nie ma znaczenia: gdzie musimy – tam lecimy.
Co więcej, ekranoplany mają bardzo słabą manewrowość. Eksperymentalny ekranoplan KB Beriev - 14M1P (maksymalna masa startowa 50 ton), przy każdej zmianie kursu trzeba było się zatrzymać, wyłączyć silniki i obrócić holownik we właściwym kierunku. Chociaż według obliczeń musiał to zrobić sam.
Po trzecie, naprawdę na ekranoplan brak aplikacji … Jeśli potrzebna jest pilna dostawa ludzi i ładunku, bardziej opłaca się skorzystać z samolotu. W przypadku konieczności dostarczenia dużej partii ładunku przez ocean, każdy klient wybierze statek, ponieważ lepiej poczekać kilka tygodni, ale zaoszczędzić miliony.
W rzeczywistości „Lun” istniał w 2 wersjach: nośnik rakietowy z 6 pociskami przeciwokrętowymi „Moskit” i „Rescuer”. Nie będę nawet mówił o transporterze rakietowym - stwarzał zagrożenie tylko dla własnej załogi (kilkumetrowa wysokość lotu nie daje pilotom prawa do pomyłki). Co więcej, Tu-22M był znacznie potężniejszym nosicielem komarów…
Ratownik brzmi świetnie. Noc, wrak statku - i nagle z ciemności wyskakuje ekranoplan, zabiera ofiary, na pokładzie zostaje rozlokowany mobilny szpital Ministerstwa Sytuacji Nadzwyczajnych… i teraz wszyscy są uratowani! Nie ma to jednak nic wspólnego z rzeczywistością: za godzinę miejscem wraku będą ludzie w nadmuchiwanych kamizelkach rozrzuceni w promieniu kilku kilometrów. Zagadką pozostawało, jak zaplanowano ich poszukiwanie z ekranoplanu lecącego z prędkością 500 km/h kilka metrów od wody. W każdym razie krótki zasięg lotu pozwalał Ratownikowi pracować tylko na obszarach przybrzeżnych. I proszę mi powiedzieć, czym w takim razie ekranoplan różni się od zwykłego hydroplanu, tego samego płaza Be-200? Zdatność do żeglugi? Ale to mit, burza jest równie szkodliwa dla wykorzystania obu funduszy.
Aby użyć ekranoplanu do lądowania? Tylko Mistral nadaje się do lądowania na terytoriach zamorskich - ekranoplany mają zupełnie niewystarczający zasięg i nośność. Wylądować na lądzie z ekranoplanu w Gruzji? Ale to bardzo długa podróż, znacznie bliżej samolotem przez Madagaskar.
Biorąc pod uwagę wszystkie powyższe, staje się jasne, że zainteresowanie sowieckiego kierownictwa tematem ekranoplanów szybko zanika, w ciągu 30 lat wypuszczono tylko 3 takie "potwory". Fajna hybryda statku i samolotu okazała się złym samolotem i złym statkiem.
Drodzy czytelnicy, możecie wyciągnąć własne wnioski z powyższych faktów i zinterpretować mój artykuł na swój własny sposób. Jedno pozostaje bezdyskusyjne – kupujący już głosowali swoim portfelem – ani jedna armia na świecie nie jest jednak zainteresowana potwornymi ekranoplanami, a także konstrukcjami komercyjnymi. Wszelkie wykorzystanie ekranoplanów ogranicza się teraz do lekkich atrakcji latających dla rozrywki publiczności.
