С самого начала истории водного транспорта, конструкторы и инженеры стремились
дать судам способность двигаться с максимальной скоростью. Для этого необходимо
было снизить сопротивление, создаваемое корпусом судна при движении по воде. В
конце концов, логика погони за "призраком скорости" привела к самому
радикальному решению - полностью исключить соприкосновения корпуса с водной
поверхностью! Это стало возможным после создания экранопланов - судов
"опирающихся" на крылья.
Экраноплан - это транспортное средство, движущееся вдоль поверхности воды или
ровного участка земли (экрана) с использованием экранного эффекта. Экранный
эффект заключается в увеличении аэродинамической подъемной силы, а также в
снижении сопротивления на высотах, соизмеримых с хордой крыла.
Экранный эффект известен давно. Непосредственными "прародителями" экранопланов
были суда с "воздушной смазкой" и на статической подушке (шведский ученый Э. Сведенберг 280 лет назад предложил идею использования воздуха для уменьшения
сопротивления движению судов). Работа по изучению и практическому применению
этого эффекта велась как судостроителями, так и авиастроителями. Первым он был
интересен как средство повышения скорости судов, а вторым - как средство для
повышения экономичности гражданских и расширения тактических возможностей
военных самолетов.
Авиаторы впервые встретились с проявлением влияния экрана в середине 1920-х гг.,
обратив внимание на странное поведение самолета при взлете и посадке
непосредственно у земли: вопреки всем известным законам классической
аэродинамики возникала большая дополнительная подъемная сила.
С таким отрицательным проявлением экранного эффекта быстро научились бороться.
Самолеты снабдили интерцепторами, позволяющими пилоту в нужный момент резко
ухудшить аэродинамику крыла и тем самым заставить машину снизиться для посадки.
Вместе с тем заманчивыми были перспективы благоприятного использования экранного
эффекта. И первый экспериментальный экраноплан был построен в 1935 г. финским
инженером Т. Каарио, который разрабатывал идею экранопланов вплоть до 1964 г.,
создав ряд различных аппаратов и их модификаций.
К настоящему времени во многих странах мира на основе экспериментальных и
теоретических исследований построено большое число экспериментальных
экранопланов. Однако следует отметить, что особенно преуспели в развитии этого
вида техники отечественные ученые и конструкторы.
В СССР одним из первых трудов, посвященным влиянию экранирующей поверхности на
аэродинамические свойства крыла, была экспериментальная работа Б.Н. Юрьева (1923
г.), а первые практические разработки экранопланов выполнены известным
изобретателем П.И. Гороховским во второй половине 30-х годов.
Но наибольшую и заслуженную известность получили работы в этой области
горьковского Центрального конструкторского бюро по судам на подводных крыльях
(ЦКБ по СПК) и его Главного конструктора Р.Е. Алексеева. Однако подобные
исследование проводились не только в Горьком (Н. Новгороде).
С начала 1960-х годов экранопланами занимались конструкторы таганрогского ОКБ
Г.М. Бериева. Из выполненных в Таганроге научно-исследовательских работ, следует
отметить семейство сверхбольших экранопланов, спроектированных по руководством
А.Г. Богатырева и проект экраноплана-авианосца.
По последней теме, начиная с 1963 года, в ЦАГИ проводился цикл экспериментальных
работ по изучению компоновок экранопланов катамаранного типа с подводными
крыльями. Для двухлодочной схемы было выбрано несколько вариантов подводных
крыльев по так называемой четырехточечной схеме.
В первом варианте, получившем обозначение "А", носовые подводные крылья
располагались впереди центра масс, кормовые – за ним. В отличие от судов на
подводных крыльях, режим движения гидроэкраноплана отличается тем, что на
больших скоростях масса аппарата уравновешивается подъемной силой, создаваемой
крылом малого удлинения.
Гидроэкраноплан движется на носовом подводном крыле и воздушном крыле,
вследствие чего кормовое подводное крыло находится в воздухе. Полностью
моделировать такой режим движения в гидроканале ЦАГИ было невозможно, поэтому
испытания разбили на три этапа:
Первый этап - буксировочные испытания в опытовом бассейне ЦАГИ при скоростях
движения до 12 м/сек. Их целью был выбор схемы подводных крыльев. Затем
испытания крупномасштабной буксируемой модели в открытом водоеме при скоростях
до 20 м/сек.
Завершающим этапом испытаний должно было стать изготовление самоходной
масштабной модели экраноплана-авианосца и исследование на ней принятой схемы
подводных крыльев, а также управляемости, устойчивости и мореходности.
Два первых этапа должны были проводиться в ЦАГИ. В ЦАГИ же были построены две
модели - одна в масштабе 1:7 (Модель 6313) и вторая в масштабе 1:4 (Модель
6320). Компоновка последней и послужила базой для изготовления пилотируемой
модели, постройку которой поручили ОКБ Г.М. Бериева. Эту действующую модель в
обиходе ОКБ назвали "Гидролетом", а в официальных документах присвоили индекс
Бе-1.
Гидролет разрабатывался инициативной группой молодых конструкторов.
Изготавливался он почти целиком из дерева и имел силовую установку, состоящую из
чехословацкого турбореактивного двигателя М701С-250.
На испытаниях, проходивших в акватории Таганрогского залива в период с июня по
октябрь 1965 г, летчик-испытатель Ю.М. Куприянов развил на гидролете скорость
160 км/час.
Всего было совершено 16 выходов в море. Восемь пробежек провели в водоизмещающем
режиме, сорок – на подводных крыльях, сорок три – на воздушном крыле с
отклоненными на 20–25° закрылками. Угол установки передних крыльев составлял 4°,
кормовых – 0°. Перед вторым выходом в море задние крылья установили с углом 2°,
но это себя не оправдало, и их вернули в исходное положение. Испытания
проводились как в штиль, так и на волне высотой около 0,4 м.
Испытатели отмечали, что сильные струи воды, идущие от поплавков в межкорпусное
пространство, создают впечатление, что гидролет выходит из воды благодаря им, а
отнюдь не подводным крыльям.
Для уменьшения зазора между задней кромкой крыла и водной поверхностью была
почти в два раза увеличена хорда закрылка центроплана, что заметно увеличило
создаваемую крылом подъемную силу.
Подводные крылья и воздушное крыло смогли создать подъемную силу, составляющую
всего 60% от общей массы гидролета, хотя по расчетам тяги двигателя должно было
хватить для вывода Бе-1 на режим экранного полета, в котором подводные крылья не
были бы задействованы.
На основании работ по Бе-1 в ОКБ Г. М. Бериева прорабатывался проект
100-местного пассажирского гидроэкраноплана Бе-11. Были изучены варианты
установки на него двух двигателей АИ-20 или четырех М337, или такого же числа
ТРД НК-7. Дальше предварительных расчетов работы по данному проекту не пошли.
экспериментальные
Бе-1
ЛТХ
Моделист-Конструктор
2011-09. А. Заблотский, А. Сальников. Бегущий по волнам. Гидролет Бе-1
Уголок неба. 2019
