Экспериментальный экранолёт ЭЛА-01.

Экспериментальный экранолёт ЭЛА-01.

Разработчик: МАИ, РКИИГА
Страна: СССР
Первый полет: 1978 г.

Экспериментальный летательный аппарат ЭЛА-01, экранолет — прототип тяжелого экранолета, проектирование которого предусматривала комплексная программа создания летательных аппаратов с несущим фюзеляжем. Одним из вариантов летательных аппаратов с несущим фюзеляжем является аэродинамическая компоновка «составное крыло», перспективная и оптималь ная для двухрежимных аппаратов. В полете над экраном развитый центроплан малого удлинения создавал значительный экранный эффект и увеличивал высоту его влияния, благодаря большой хорде центроплана. В полете на значительном удалении от экрана высокое аэродинамическое качество экранолету обеспечивали консоли крыла, которые увеличивали удлинение составного крыла до удлинений, характерных транспортным самолетам.

Это подтверждалось не только исследованиями продувочных моделей в аэродинамических трубах, но и на практике. Например, самолет-амфибия Л.Р.Бартини ВВА-14, выполненный по схеме «составное крыло», имел аэродинамическое качество 14.

ЭЛА-01 спроектирован и построен в период с июня 1976 года по октябрь 1978-го. Главным конструктором ЭЛА-01 был Ф.А.Мухамедов, научным руководителем — А.А.Бадягин, а ответственным исполнителем комплексной научно-исследовательской работы — В.И.Бочагов. Основной конструкторский коллектив разработчиков ЭЛА-01 составляли сотрудники кафедры конструкции и проектирования самолетов МАИ: И.А.Ольшанская, И.К.Махрова, В.В.Красовский, Ю.В.Макаров, Б.С.Щербаков, В.Н.Шептунов, а также сотрудники Рижского Краснознаменного института гражданской авиации (РКИИГА): Р.В.Щавинский, Шапарь, В.Г.Ягнюк и студенты старших курсов.

ЭЛА-01 был построен на экспериментальном заводе спортивной авиации (ЭЗСА) ЦК ДОСААФ (г. Прянай, ЛитССР), имевшем огромный опыт производства планеров стеклопластиковой конструкции, свой аэродром и летно-испытательную станцию со штатом дипломированных летчиков-испытателей. Завод располагался вблизи реки Неман, на прямых протяженных участках которой и проводились испытания ЭЛА-01.

Руководителем работ по ЭЛА-01 со стороны ЭЗСА был директор В.И.Пакарскас, а ответственным исполнителем — А.А.Швейгерт.

ЭЛА-01, в основном (центроплан, кабина пилота, поплавки и П-образное хвостовое оперение) имел стеклопластиковую конструкцию. В передней части центроплана была установлена одноместная кабина пилота, а за ней расположен осевой вентилятор диаметром 400 мм с изогнутым патрубком, направляющим поток воздуха под центроплан (между щитками) в воздушную подушку. За вентилятором в отсеке центроплана установлен 6-цилиндровый двигатель, вращающий посредством карданного вала рабочее колесо вентилятора.

Вдоль бортовых нервюр центроплана к его лонжеронам крепились два поплавка, переходящие в хвостовой части в 2-килевое вертикальное оперение, сверху которого было установлено горизонтальное оперение.

Поплавки имели килеватость и поперечные реданы, причем внутренние вертикальные поверхности поплавков были плоскими и за реданом они переходили в вертикальные снеговые пластины, нижний контур которых с килевой балкой поплавков были расположены по одной прямой линии. Таким образом, аппарат на взлетной поверхности стоял на «ровном киле» от переднего до заднего щитков центроплана, а поплавки со скегами образовывали боковое ограждение воздушной подушки. В концевой части скеговых пластин были установлены водные рули направления.

Над поплавками к лонжеронам центроплана, в средней его части, крепились две консоли большого удлинения с концевыми обтекателями на них.

Консоли были выполнены из алюминиевого сплава, имели элероны на их концевых участках и щелевые закрылки в их корневой части.

На ферменном пилоне, закрепленном в средней части центроплана на его лонжеронах, был установлен авиационный двигатель М-332 мощностью 140 л.с. с двухлопастным тянущим воздушным винтом. Воздушный винт металлический с изменением угла установки лопастей на стоянке.

Топливная система маршевого двигателя состояла из расположенного в центроплане бензобака емкостью 90 л, подкачивающего насоса и подводящих гибких трубопроводов Второй бензобак емкостью 20 л также располагался в центроплане и использовался для питания подъемного двигателя, топливо к которому подавалось самотеком.

Система управления ЭЛА-01 включала в себя ножное и ручное управление рулями высоты и направления (с водными рулями), закрылками, элеронами, триммером руля высоты и управление оборотами маршевого и подъемного двигателей

Электросистема обеспечивала питание приборного оборудования, запуск двигателей, управление шагом воздушного витка и щитками центроплана Источник электроэнергии — генератор постоянного тока и аккумуляторная батарея. Бортовой штепсельный разъем обеспечивал подключение аэродромному источнику электроэнергии.

Для ведения радиосвязи на ЭЛА-01 была установлена УКВ-радиостанция «Тесла». На приборной доске пилота размещались:
— указатель воздушной скорости, работающий от приемника воздушного давления;
— электрический указатель поворота;
— указатель отклонения щитков;
— указатели оборотов маршевого и подъемного двигателей и их температуры;
— трехстрелочный указатель температуры масла, давления масла и топлива маршевого двигателя;
— автоматы защиты сети;
— панели запуска двигателей;
— тумблеры управления щитками центроплана и шагом воздушного винта;
— сигнализация выпущенного и убранного положений щитков, отказа генератора и включения зажигания подъемного двигателя.

Для транспортировки ЭЛА-01 наземным транспортом был изготовлен специальный трейлер с автономным подъемником.

Первый этап испытаний ЭЛА-01: водоизмещение, остойчивость, пробежки, руление и т.д. проводил И.Багдонас в октябре 1978 году.

Первый кратковременный полет экранолет совершил 4 ноября 1978 года. При этом взлетная масса его была равна одной тонне. Пилотировал аппарат летчик-испытатель Р.Пивницкас. Поскольку в дальнейшем на ЭЛА-01 планировалось установить систему автоматического управления движением и систему измерения и записи параметров движения, то было решено заменить М-332 с 2-лопастным винтом на более мощный М-337 (210 л.с.) с 3-лопастным винтом с изменяемым шагом. Такая замена двигателя и моторамы была выполнена к 1 декабря 1978 года. Теперь максимальный взлетный вес ЭЛА-01 мог достигать 1250 кг.

В 1979-1983 годах на ЭЛА-01 была установлена система автоматического управления движением и система измерения и записи параметров движения. Обе системы были спроектированы, изготовлены и установлены на ЭЛА-01 сотрудниками МАИ. Они позволили исследовать динамику неуправляемого и управляемого движения аппарата на различных режимах движения на статической воздушной подушке, на глиссировании взлетов, в полете на малых высотах и на посадке в условиях различных ветро-волновых возмущениях.

Параллельно с отработкой законов управления и стабилизации на ЭЛА-01 в 1981-1985 годах был выполнен большой объем работ по конструктивной отработке убираемого ограждения воздушной подушки под центропланом и поплавков изменяемой геометрии. Свыше 75 технических решений по ЭЛА-01 были защищены авторскими свидетельствами СССР на изобретения. Эти технические решения обеспечили возможность аппарату взлетать как с воды, так и с заснеженных полос.

Реальностью стало выполнение впервые в мире взлета, полета и посадки экранолета с шасси на статической воздушной подушке в автоматическом режиме.

Работы с ЭЛА-01 закончились зимой 1984-1985 годов и летом 1985 года он был перевезен из Литвы в МАИ.

Подробные результаты всех исследований и конструкторских проработок в 1986 г. были переданы заказчикам этой сложной, но интересной работы. Успешные испытания экранолета ЭЛА-01 завершили большой комплекс работ в объеме технического задания, а убедительные полеты экранолета с использованием воздушной подушки доказали свою актуальность.

И еще, эти работы по экранопланной тематике показали, что три в одном — это реальность. Дело в том, что, глядя на три проекции ЭЛА-01, можно заметить в этом экранолете совокупность признаков, характерных для аппаратов родственного типа. А именно — экранолета, экраноплана, аппарата на воздушной подушке (АВП) и даже аэроглиссера.

Следовательно, имея базовую унифицированную конструкцию (в расчеты которой заложены все три аппарата), можно в первом упрощенном варианте создать на ее основе АВП.

Если добавить к базовой конструкции маршевый двигатель и систему стабилизации высоты, которая не допускает полет на удалении от экрана, получим экраноплан, аналогами которого являются «Волга-2», «Амфистар» и т.д.

Если добавить к базовой конструкции консоли большого удлинения с элеронами, руль высоты с самолетной системой управления получим экранолет, аналогами которого будут ЭЛА-01 и 14М1П.

Экспериментальный экранолет ЭЛА-01.

Проекции ЭЛА-01: а — экранолёт, б — экраноплан.

.

.
Список источников:
Г.Ф.Петров. Гидросамолеты и экранопланы России.
«Техника-молодёжи» 2005-08. Юрий Комаров. Воздушный вездеход.