Экспериментальные экранопланы СМ-1, -2.
Разработчик: Алексеев
Страна: СССР
Первый полет: 1961 г.
Еще в 40-е годы, разрабатывая проекты торпедных катеров на подводных крыльях, Р.Е.Алексеев столкнулся с проблемой кавитации подводных крыльев. Кавитация подводного крыла — явление, связанное с кипением воды в зоне его разрежения, нарушает обтекание крыла, резко снижает его гидродинамические характеристики и ограничивает экономически целесообразную скорость движения судна на подводных крыльях около 100 км/ч . Таким образом суда на подводных крыльях оказались бесперспективными в отношении дальнейшего повышения скорости. Это послужило одной из основных причин активизации работ в судостроении по поиску нового принципа движения судов, свободного от отмеченных принципиальных недостатков — волновой и кавитационный барьеры. Устранить одновременно волнообразование и кавитацию оказалось возможным только исключив контакт судна с водой.
Торпедный катер на подводных крыльях А-10.
Работы над судами такого типа начались в 30-40-е годы, когда появились первые реальные предложения по созданию судов на аэродинамических силах поддержания. Для судов на аэродинамических силах поддержания, способных конкурировать с другими транспортными средствами, потребовались значительно большие усилия и время. Первые российские предложения по использованию аэродинамических сил при движении скоростных судов вблизи экрана, датированные 1947 годом, принадлежат Р.Е.Алексееву.
В 1958 году Р.Е.Алексеев возглавил работы по созданию практических образцов экранопланов для Военно-Морского Флота СССР. На основе образованной Р.Е.Алексеевым научно-экспериментальной базы для развития скоростных судов уже к 1960 году была разработана первая аэрогидродинамическая компоновка экраноплана («двухточка», или «тандем») — логическое воплощение в экранную аэродинамику алексеевской схемы судна на двух малопогруженных подводных крыльях.
В 1961 году по этой компоновке был разработан проект и построена первая самоходная модель экраноплана СМ-1. Аэродинамическая компоновка экраноплана СМ-1 появилась в результате анализа результатов многочисленных буксировочных испытаний и катапультирования модели на треке. У экраноплана СМ-1 (самоходная модель) были два тандемно расположенных крыла малого удлинения с концевыми шайбами. Переднее крыло прямоугольной формы в плане имело элероны-закрылки, а заднее — трапециевидное,- по прямой задней кромке которого установлен руль высоты, находилось практически на одинаковой высоте с передним крылом.
Турбореактивный двигатель установлен сверху фюзеляжа на ферменной мотораме перед килем за кабинами пилотов. У двигателя не было гондолы, а только оформленный канал воздухозаборника.
Экипаж состоял из трех человек. Отдельные открытые кабины экипажа располагались одна за другой по оси фюзеляжа. Было предусмотрено место и для четвертого члена экипажа. За первой кабиной экипажа установили переднее вертикальное оперение с рулем направления. Основной киль большой стреловидности, расположенный в хвостовой части фюзеляжа, имел руль поворота небольшой площади.
22 июля 1961 года на испытательной станции ИС-2 был выполнен первый полет первого отечественного экраноплана СМ-1. В первом испытательном полете экраноплан СМ-1 пилотировал сам Р.Е.Алексеев, который был главным конструктором аппарата и начальником ЦКБ по СПК. Максимальная скорость околоэкранного полета, достигнутая в процессе испытаний, около 200 км/ч. Испытания показали недостаточную мореходность и высокие взлетно-посадочные скорости. Успешные испытания экраноплана СМ-1, которые проводились летом и продолжались зимой над льдом и снегом, подтвердили основную идею — полет вблизи экрана.
К осени 1961 года техника пилотирования экраноплана была освоена до такой степени уверенности в надёжности аппарата, что Р.Е.Алексеев стал приглашать гостей из Москвы на демонстрационные полёты.
Полёты СМ-1 демонстрировались секретарю ЦК КПСС Д.Ф.Устинову, Председателю Госкомсудостроения Б.Е.Бутоме и Главкому ВМФ С.Г.Горшкову. Демонстрация оказалась убедительной настолько, что высокие гости выразили желание прокатиться на экраноплане, под личную ответственность Р.Е.Алексеева, и их желание исполнили. В процессе испытаний этой модели была достигнута скорость около 200 км/ч.
Натурные испытания пилотируемого экраноплана СМ-1 позволили сформулировать важные достоинства, ожидаемые от этого типа кораблей: высокие скорость движения (близкая к авиационной) и экономические показатели, трудность радиолокационного обнаружения, прекрасную мореходность и амфи-бийность — способность самостоятельного выхода на пологий берег и базирование на нем. Эти сильные стороны заинтересовали Военно-Морской Флот, который с 1962 года становится основным заказчиком экранопланов различных типов.
В одном из испытательных полетов в январе 1962 года экраноплан СМ-1 самопроизвольно взмыл в небо, уйдя от поверхности экрана, а после выключения двигателей рухнул на лед. Аппарат получил повреждения, а три члена экипажа — небольшие травмы. На этом испытания СМ-1 были завершены, аппарат не восстанавливался.
В дальнейшем осуществлялось совершенствование аэрогидродинамической компоновки. В самоходной модели СМ-2, построенной в 1962 году, для улучшения взлетно-посадочных характеристик впервые в мировой практике применен поддув двигателями под несущее крыло. Сама идея поддува была выдвинута Р.Е.Алексеевым еще в конце 1959 года. Однако потребовалось провести комплекс экспериментальных исследований, чтобы разработать практические рекомендации по выбору принципиальной схемы поддува. Аэрогидродинамическая компоновка СМ-2 стала прообразом компоновок первых российских экранопланов.
Первый вариант СМ-2 выполнили по тандемной схеме. Но эта самоходная модель была повреждена во время пожара в ангаре. В процессе восстановления экраноплана тандемную компоновку заменили на самолетную с выносом горизонтального оперения из зоны влияния экранного эффекта. Стабилизатор установили сверху на киле. Экраноплан СМ-2 имел прямоугольное крьшо с удлинением 1,2 и Т-образное хвостовое оперение.
Эта аэродинамическая компоновка с поддувом газовой струи двигателей под крыло и Т-образным оперением в дальнейшем стала основной для экранопланов Р.Е.Алексеева. Маршевый двигатель у СМ-2 расположили в хвостовой части фюзеляжа под килем Его воздухозаборник выполнили в виде форкиля. Стартовый двигатель, установленный в носовой части фюзеляжа, имел развитую сопловую систему в виде плоского сопла, направляющего газовую струю под крыло экраноплана. Оба турбореактивных двигателя (РУ19-300) имели «морское» исполнение.
По предложению Д.Ф.Устинова в начале мая 1962 года была организована демонстрация экраноплана СМ-2 Н.С.Хрущёву и другим членам правительства, которая проводилась на Химкинском водохранилище под Москвой, недалеко от дачи Н.С.Хрущёва (на берегу Икшинского водохранилища). Из Горького СМ-2 доставили на вертолёте Ми-10К (летающий кран). Хотя во время показательных проходов СМ-2 не вышел на расчётный режим, экраноплан все-таки произвёл хорошее впечатление на Н.С.Хрущёва.
Возможно, благодаря этому вскоре была принята государственная программа, включающая разработку новых экранопланов, создание боевых экранопланов для ВМФ и других родов войск, а также строительство полноразмерного экспериментального экраноплана КМ.
ЛТХ:
Модификация: СМ-1 / СМ-2
Размах крыла, м: 10,30 / 11,50
Длина, м: 20,00 / 20,00
Высота, м: 1,53 / 1,50
Масса, кг
-пустого снаряженного: — / —
-полетная: 2830 / 3200
Тип двигателя: 1 х ТРД / 1 х ТРД РУ-19-300
Тяга, кгс: — / 900
Максимальная скорость, км/ч: 270 / 270
Крейсерская скорость, км/ч: 170 / 160
Высота полета на экране, м: 0,5 / 0,5
Экипаж, чел: 3 / 3.
Экраноплан СМ-1.
Экраноплан СМ-1.
Экраноплан СМ-2.
Экраноплан СМ-2.
Экраноплан СМ-2.
Экранопланы СМ-1, СМ-2. Схема.
.
.
Список источников:
Г.Ф.Петров. Гидросамолеты и экранопланы России.
Летательные аппараты нетрадиционных схем. Экранопланы.
Центр Экранопланных технологий «Алсин». История развития экранопланов.
«Техника и вооружение» 2008-01. Павел Качур. Экранопланы. Прошлое, настоящее, будущее.
В.А.Дементьев, В.В.Крапивин. Методологические аспекты создания экранопланов.
Анатолий Матвеев. Служение скорости. О создателе судов на подводных крыльях и экранопланов Р.Е.Алексееве (1916-1980 гг.).