Экраноплан «Орленок»

Экранный эффект - увеличение несущих свойств крыла летательного аппарата при полете на малых высотах из-за влияния поверхности. С его проявлением впервые столкнулись авиаторы: при заходе на посадку, в непосредственной близости от земли, пилотирование самолета усложнялось, причем, чем выше было аэродинамическое качество аэроплана, тем сильнее сказывалось действие экранной «подушки».

С точки зрения летчиков и авиаконструкторов этот эффект безусловно вреден, и нет ничего удивительного в том, что возможностью полезного использования данного явления заинтересовались создатели скоростных судов.
Как известно, внедрение подводных крыльев позволило существенно, в 2-3 раза, повысить скорость по сравнению с водоизмещающими кораблями. Однако, дальнейший рост стал практически невозможен из-за физического явления кавитации (холодного кипения от разряжения) воды на верхней поверхности подводного крыла. Суда на искусственно создаваемой нагнетателями воздушной подушке достигли скорости порядка 150-180 км/час - уровень, ставший пределом для них из-за потери устойчивости движения. Экранопланы, поддерживаемые над поверхностью с помощью динамической воздушной подушки, сулили решение возникших проблем для дальнейшего повышения скорости.

Еще в довоенный период в ЦАГИ был проведен ряд экспериментальных и теоретических работ, позволивших создать математическую основу для проектно-конструкторских разработок действующих образцов. Использование экранного эффекта давало резкое повышение экономической отдачи экранопланов по сравнению с самолетами сопоставимого взлетного веса и полезной нагрузки: для экраноплана полет возможен при меньшем количестве двигателей (или при двигателях меньшей мощности) и, соответственно, при меньшем расходе топлива, чем у сравниваемого самолета.

Кроме того, взлетающему с воды экраноплану не нужны дорогостоящие аэродромы, выводящие из землепользования огромные территории. Преимущество перед СКС (судно на подводных крыльях) - в крейсерской скорости в 4-6 раз большей корабельной и намного меньшем экипаже. Однако, самым перспективным выглядело использование экранопланов в военном деле: к выше перечисленным достоинствам присоединялась скрытность последних - летящий на высоте нескольких метров объект чрезвычайно трудно обнаружить визуально или с помощью радиолокаторов, что позволяет наносить противнику неожиданные удары, оставаясь при этом малоуязвимым для ответного огня. Добавьте сюда маневренность, значительную грузоподъемность, большой радиус действия, стойкость к боевым повреждениям - и вы получите почти идеальное транспортное средство для высадки и поддержки морских десантов.
В начале 60-х годов начались работы над реальными прототипами для использования именно в военной области - не стоит теперь забывать о времени, в котором разворачивались описываемые события. Головными предприятиями, создававшими новый вид техники, стали авиационное ОКБ имени Г.М.Бериева в Таганроге (известное своими гидросамолетами), где группа конструкторов под руководством Р.Л.Бартини проектировала серию экранопланов с обозначением ВВА - вертикально взлетающая амфибия, и корабельное ЦКБ по СПК имени Р.Е.Алексеева в Нижнем Новгороде (б. Горький), Конечно, в то время были живы оба руководителя, и возглавляемые ими организации носили другие названия.
Конструкторские коллективы столкнулись с массой трудноразрешимых проблем: необходимостью создания легкой и одновременно прочной конструкции, способной выдержать удар о гребни волн со скоростью 400-500 км/час и высоте полета, не превышающей значение средней аэродинамической хорды крыла, на которой и проявлялся экранный эффект. Нужно было разработать необходимые материалы, так как судостроительные были слишком тяжелыми, а авиационные не выдерживали соприкосновения с соленой водой и быстро корродировали. Конечный результат был невозможен без надежных двигателей - эту работу провела известная моторостроительная фирма во главе с Н.Д.Кузнецовым, подготовившая специальные морские модификации широко распространенных турбовинтовых - НК-12, и турбореактивных - НК-8-4 авиадвигателей, эксплуатирующихся на самолетах Ан-22 «Антей», Ту-95, Ту-154 и многих других.
Необходимо отметить, что попытки создания экранопланов предпринимались не только в СССР, но и в других странах мира: Финляндии, Швеции, Швейцарии и Германии, США.
Однако необходимость проведения огромного объема научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, всесторонних макетных и натурных исследований - при отсутствии уверенности в конечном успехе - приводили к сворачиванию разработок при прекращении государственного финансирования. Так сложилась уникальная, расходящаяся со стереотипными представлениями ситуация: в отличие от большинства других случаев, где приоритет в создании чего-либо принадлежал России, а затем из-за неразворотливости государственно-бюрократической машины утрачивался, экранопланы, как вид техники, изобретенной финнами, получили должную оценку «партии и правительства», КБ, развернувшие работы по созданию боевых аппаратов, пользовались неограниченной поддержкой и финансированием. Была принята соответствующая государственная программа, где заказчиком выступал Военно-Морской флот СССР.
И если в Таганроге после смерти Роберта Бартини - талантливейшего инженера, потомка итальянского аристократического рода, по своим коммунистическим убеждениям вынужденного эмигрировать в 1923 году в СССР, работы над спроектированным под его руководством экранопланом ВВА-14 были прекращены, то в Нижнем Новгороде разработки и строительство приняли широчайший размах. Они велись по нескольким основным направлениям: ударный ракетоносец с крылатыми ракетами на борту, транспортно-десантный экраноплан, патрульно-противолодочный аппарат. Тогда же произошло уточнение терминологии: экранопланами стали называть корабли, способные летать только на экранной подушке, аппараты же, имеющие возможность выходить на чисто самолетные режимы, обозначались как экранолеты.

Экраноплан ВВА-14

После серии экспериментов с моделями, в ходе которых отрабатывалась принципиальная компоновочная схема, было последовательно построено десять опытных образцов с постепенным увеличением габаритов и взлетных весов. Вершиной найденного аэродинамического решения стал построенный в 1963 году КМ - Корабль-Макет колоссальных размеров: длиной более 100 м, размахом крыла около 40 м и взлетным весом свыше 540 т. В конце 60-х годов его сфотографировали американские спутники, и на Западе КМ получил прозвище «Чудовище Каспийского моря» за свой необычный хищный вид. Экраноплан всесторонне испытывался свыше пятнадцати лет и доказал полную жизнеспособность данного вида техники. К сожалению, в 1980 году из-за ошибки пилотирования он потерпел аварию, приведшую к значительным повреждениям, и затонул.
Продолжая линию развития, в 1972 году на ходовые (летные) испытания был выведен экранолет «Орленок», предназначенный для переброски морских десантов на дальность до 1500 км. «Орленок» способен принять на борт до 200 морских пехотинцев с полным вооружением или два плавающих танка (БТР, БМП) с экипажами, взлететь с волны до 2-х метров и со скоростью 400-500 км/час доставить десант к месту высадки. Для него не являются препятствием любые защитные заграждения - минные и сетевые - он просто перелетает над ними. После посадки на воду и выхода на относительно пологий берег, «Орленок» высаживает людей и технику через откидывающуюся вправо носовую часть. На испытаниях, в одном из испытательных полетов, экранолет показал удивительную живучесть, получив повреждения фатальные для корабля, а тем более для самолета. От удара о воду у «Орленка» оторвалась корма с килем, горизонтальным оперением и маршевым двигателем НК-12МК. Однако пилоты не растерялись, и, увеличив обороты носовых взлетно-посадочных двигателей, не дали экранолету погрузиться в воду и довели машину до берега. Причиной аварии, по-видимому, стали трещины в хвостовой части корпуса, полученные во время предыдущих полетов и своевременно не замеченные. На новых экземплярах хрупкий конструкционный материал К482Т1 был заменен на алюминиево-магниевый сплав АМГ61. Всего было построено пять экранолетов типа «Орленок»: «Дубль» - для статических испытаний; С-23 - первый летный прототип из сплава К482Т1 (разработан после аварии); С-21, построенный в 1977 году; С-25, собранный в 1980 году и С-26, введенный в строй в 1983 году. Все они вошли в состав авиации ВМФ, и на их базе была сформирована 11-я отдельная авиагруппа непосредственного подчинения Главному штабу морской авиации. Один из них также был потерян в 1992 году в результате катастрофы, во время которой один член экипажа погиб.

Экраноплан Дубль

По некоторым данным, государственная программа предусматривала строительство 100 (!) «Орлят». Наконец эта цифра была скорректирована до 24, Серийную сборку должны были осуществлять судостроительные заводы в Нижнем Новгороде и Феодосии. Однако этим планам не суждено было воплотиться. В 1985 году умер Дмитрий Устинов - министр обороны СССР и бывший народным комиссаром (министром) еще при Сталине. Во времена Устинова активно развивалось производство новейших видов оружия вообще и экранопланов в частности. Новый министр обороны Сергей Соколов, в прошлом лихой танкист и деятель с широтой зрения, ограниченной танковым триплексом, закрыл программу строительства экранопланов, а выделенные на нее средства предпочел отдать на расширение флота атомных подводных лодок, после этого ВМФ потерял интерес к своему уникальному подразделению, и некогда совершенно секретная база в городе Каспийске, расположенном на берегу одноименного моря в нескольких километрах от столицы Дагестана - Махачкалы, постепенно приходит в запустение - средства выделяются только на денежное содержание личного состава. Летный персонал, до прибытия в группу летавший, в основном, на противолодочных самолетах-амфибиях Бе-12, имеет минимальный годовой налет - 30 часов - «на других типах летательных аппаратов»: экранопланы не находятся в летном состоянии частично из-за выработки ресурса, частично по причине отсутствия все того же финансирования, а значит и запчастей, материалов, топлива.

Тарус - Противолодочный cамолёт-амфибия Бе-12

Точно так же, как и ветвь экранолетов типа «Орленок», засыхает и ветвь ударных ракетоносцев «Лунь». Занимающий промежуточное положение по размерам и стартовой массе между КМ и «Орленком», «Лунь» также уникален в своем роде. По сути являясь быстроходной транспортно-пусковой платформой для сверхзвуковых противокорабельных крылатых ракет ЗМ80 комплекса «Москит», разработанного МКБ «Радуга», он обладает мощью бортового залпа - 6 пусковых установок контейнерного типа - сопоставимой с залпом ракетного крейсера, превосходя его по скорости применен в 10 раз. О преимуществе в маневренности и малозаметности не приходится и говорить. Немаловажно и то, что по стоимости постройки и эксплуатации «Лунь» намного дешевле. Конечно, экранопланы не способны заменить корабли-носители ракетного вооружения, да такое и не предусматривалось. Но для действия в относительно ограниченных акваториях, какими являются, к примеру. Балтийское, Черное или Средиземное моря, эскадры «Луней» могли бы эффектно дополнить боевые корабли. Сейчас один построенный ударный «Лунь» стоит на территории базы в Каспийске, представляя грустное зрелище, вызывающее ассоциации с чучелом динозавра, выставленным на обозрение в палеонтологическом музее. Второй, по некоторым сведениям, достраивается в поисково-спасательном варианте.

Ударный экраноплан "Лунь" (проект 903)

Интересная история произошла в 1990-е годы.
Проанализировав перспективность этого вида техники и придя к выводу о значительном, мягко говоря, отставании работ (за фактическим отсутствием таковых) в области экранопланостроения, конгресс США создал специальную комиссию, призванную разработать план действия по ликвидации «русского прорыва». Члены комиссии предложили обратиться за помощью... к самим русским и вышли напрямую в ЦКБ по СПК, Руководство последнего поставило в известность Москву и получило разрешение от госкомоборонпрома и министерства обороны на проведение переговоров с американцами под патронажем Комиссии по экспортному контролю вооружения, военной техники и технологий МО РФ. А дабы не привлекать лишнего внимания к предмету переговоров, любознательные янки предложили воспользоваться услугами американской фирмы под нейтральным названием «Российско-американская наука» (РАН), и при ее посредничестве делегация заокеанских специалистов получила возможность побывать в ЦКБ по СПК, встретиться с конструкторами экранопланов, выяснить, по возможности, интересующие детали. Затем российская сторона любезно согласилась организовать посещение американскими исследователями базы в Каспийске, где они смогли без ограничений детально отснять на фото- и видеопленку подготовленный к вылету специально для этого визита «Орленок».
Кто же входил в состав американского «десанта»? Руководитель делегации - полковник ВВС США Фрэнсис, возглавляющий программу создания перспективного тактического истребителя. Под его началом были видные специалисты из научно-исследовательских центров, в том числе из НАСА, а также представители авиастроительных компаний Америки, Среди них наиболее известной личностью был Берт Рутан, спроектировавший самолет нетрадиционной аэродинамической схемы «Вояжер», на котором несколько лет назад его брат совершил беспосадочный кругосветный перелет. Кроме того, в состав делегации, по словам присутствующих на показе представителей российских компетентных органов, входили лица, по долгу службы годами собиравшие всеми возможными способами сведения о советских экранопланах и впервые неожиданно получившие возможность увидеть своими глазами - и даже потрогать - объект своего пристального внимания.

Как сейчас обстоят дела с экранопланами

По словам вице-премьера Юрия Борисова, ответственного за оборонно-промышленный комплекс, в новой Госпрограмме вооружений, рассчитанной на 2018-2027 годы, присутствует опытно-конструкторская работа по созданию перспективного экраноплана. Проект носит рабочее обозначение «Орлан». В программе предусматривается разработка проекта и последующее строительство опытного образца.

В отличие от других экранопланов, разработка которых была анонсирована в недавнем прошлом, «Орлан» будет представлять собой машину военного назначения. Его предполагается оснастить ракетным вооружением, тип которого, однако, не уточнялся. Экраноплан сможет выполнять патрулирование, атаковать различные цели или участвовать в спасательных операциях.
Ю. Борисов назвал возможные районы работы будущего «Орлана». Он отметил, что российская инфраструктура на Северном морском пути не слишком развита и нуждается в защите. Перспективный экраноплан сможет барражировать в тех районах и защищать их от возможных угроз. Кроме того, не исключается возможность работы «Орлана» на Черном или Каспийском морях.
Какой организации поручена разработка «Орлана» – не уточнялось. Есть все основания полагать, что проект создается в Центральном конструкторском бюро по судам на подводных крыльях им. Р.А. Алексеева. Именно эта организация первой в нашей стране занялась тематикой экранопланов и создала большинство проектов. За несколько десятилетий работы в этой области ЦКБ по СПК успело накопить солидный опыт, который можно применить в современных проектах.
Также интересные проекты подобной техники имелись у Таганрогского авиационного научно-технического комплекса им. Г.М. Бериева. Так, проект Бе-2500 предусматривает строительство экранолета массой порядка 2,5 тыс. т. Такой аппарат, по расчетам, мог бы выполнять скоростной полет на минимальной высоте и при необходимости подниматься выше. Грузоподъемность определялась в 1 тыс. т. Максимальная дальность полета была заявлена на уровне 16 тыс. км, что позволило бы совершать полеты вдоль всего Севморпути.
Официально оглашенные данные о проекте «Орлан» пока не отличаются особой подробностью, но позволяют составить общую картину. Кроме того, они заставляют вспомнить об одном из старых проектов техники аналогичного назначения. Несколько десятилетий назад в нашей стране был создан боевой экраноплан с ракетным вооружением; этот образец носил название «Лунь». Есть основания полагать, что новейший проект «Орлан» окажется в некоторой мере похожим на предшественника, а основные их отличия будут связаны с применением современных технологий.
Впрочем, вовсе не обязательно, что новый «Орлан» будет повторять предыдущий образец даже в самых основных аспектах. Экспериментальный «Лунь» отличался выдающимися габаритами и массой, а кроме того, его пришлось оснастить сразу восемью двигателями. Одной из причин этого являлись технические особенности бортового комплекса вооружения. Экраноплан нес сразу шесть пусковых установок для противокорабельных ракет «Москит». Эти устройства располагались на верхней поверхности фюзеляжа и устанавливались друг за другом. Вполне возможно, что иная компоновка агрегатов и применение менее крупных ракет способны сократить габариты и взлетный вес машины, не оказывая негативного влияния на скорость и иные характеристики.
Какие-либо сведения о техническом облике и экстерьере нового «Орлана» пока не оглашались. Однако заявления вице-премьера и известная информация о предыдущих отечественных экранопланах могут стать основанием для некоторых оценок. Вероятнее всего, проект будет предлагать строительство аппарата, максимально похожего на самолет, но имеющего некоторые характерные черты. Следует ожидать строительство низкоплана с крылом небольшого удлинения, оснащенного несколькими турбореактивными двигателями. Хвостовое оперение следует строить по Т-образной схеме. Для повышения технических и эксплуатационных характеристик должны применяться современные материалы и технологии.

Предыдущие отечественные экранопланы, в том числе отличавшиеся большой массой, за счет мощной силовой установки могли развивать скорость до 450-500 км/ч. Перспективный «Орлан» может иметь схожие характеристики. Некоторые советские и российские проекты предусматривали возможность полета не только на минимальной высоте с использованием экранного эффекта, но и подъем с горизонтальным полетом «по-самолетному». Получит ли такие возможности перспективный образец – неизвестно.

Утверждается, что «Орлану» предстоит вести патрулирование в районе Севморпути и обеспечивать его защиту от различных угроз. Если учесть характер последних, то можно представить, какое именно вооружение понадобится экраноплану. Прежде всего, он нуждается в противокорабельных ракетах с высокими характеристиками. В таком качестве могут использоваться существующие изделия П-800 «Оникс». Также нельзя исключать возможность применения комплекса «Калибр» в варианте для надводных кораблей. С помощью такого комплекса «Орлан» мог бы атаковать наземные или подводные цели.

===

Краткое техническое описание десантного экраноплана «Орленок»
Экраноплан «Орленок» спроектирован по нормальной аэродинамической схеме. Это трехдвигательный низкоплан с Т-образным хвостовым оперением и фюзеляжем-лодкой. Конструкция планера изготовлена в основном из сплава АМГ61, а также из стали. Радиопрозрачные поверхности - из композитных материалов. Защита планера от коррозии обеспечивается электрохимическими протекторами и специальными покрытиями.
Фюзеляж. Имеет балочно-стрингерную силовую конструкцию. В нем размещаются кабина и помещение для отдыха экипажа, отсеки радиоэлектронного и радиосвязного оборудования, грузовой отсек длиной 28.0 м, шириной 3.4 м с силовым полом и швартовочными узлами, а также отсек вспомогательной силовой установки и бортовых агрегатов, обеспечивающих автономный запуск двигателей главной силовой установки и работу гидравлической и электрической систем. Для погрузки-выгрузки техники и людей за кабиной экипажа предусмотрен силовой разъем, с помощью которого носовая часть фюзеляжа отворачивается в правую сторону на 90°. Днище корпуса-лодки образовано системой реданов и двумя гидролыжами, на которых крепятся основная и носовая опоры шасси.
Крыло. Аэродинамическая компоновка крыла оптимизирована для полета вблизи экрана: большой угол атаки, малое - 3.25 - удлинение и стреловидность 15°. Вдоль задней кромки каждого полукрыла установлены 5-ти секционные закрылки-элероны с углами отклонения +42°...-10°, На нижней поверхности консолей, вдоль передней кромки, смонтированы специальные стартовые щитки с передней осью вращения и углом отклонения 70°. Механизация крыла используется на взлете для создания газовой подушки, отделяющей экраноплан от воды. На концах несущих плоскостей установлены поплавки с укрепленным на них вспомогательным шасси. Конструктивно крыло состоит из центроплана и двух консолей, имеющих многолонжеронную кессонную силовую схему.
Хвостовое оперение. С целью уменьшения влияния экрана на устойчивость и управляемость экранолета, а также для предотвращения попадания водяных брызг в двигатель и лопасти винтов, на «Орленке» применено Т-образное хвостовое оперение. Стабилизатор имеет стреловидность по передней кромке 45° и оснащен четырехсекционными рулями высоты. Вертикальное оперение стреловидности 40° представляет собой единое целое с фюзеляжем.
Шасси. Состоит из двухколесной носовой и десятиколесной основной опор с нетормозными пневматиками. Носовые колеса поворотные. Створки опор отсутствуют. Конструкция шасси совместно с лыжно-амортизирующим устройством и поддувом обеспечивают проходимость практически по любой поверхности: грунту, снегу, льду.
Силовая установка. Включает два стартовых турбореактивных двигателя НК-8-4К (статическая максимальная тяга 10.5 т) и маршевый турбовинтовой КН-12МК (статическая максимальная тяга 15.5 т). Поворотные сопла стартовых двигателей позволяют направить реактивные струи под крыло в режиме поддува (на взлете или посадке), или над крылом при необходимости увеличения тяги в крейсерском полете. Запуск двигателей осуществляется с помощью вспомогательной силовой установки ЕА-6А. Топливные баки располагаются в корневых частях крыла.

Системы и оборудование. На борту экраноплана установлен навигационный комплекс «Экран» с обзорной РЛС в обтекателе на стойке в верхней носовой части фюзеляжа. В носовом обтекателе находится антенна навигационной РЛС предупреждения столкновений с высокой разрешающей способностью «Экран-4», На «Орленке» установлена система автоматического управления полетом, аналогичная авиационным автопилотам, позволяющая пилотирование как в ручном, так и в автоматическом режиме. Гидросистема обеспечивает привод рулевых поверхностей, механизации крыла, уборку и выпуск шасси и гидролыж, поворот откидывающейся носовой части фюзеляжа. Электросистема обеспечивает током пилотажно-навигационное, радиосвязное и электротехническое оборудование. Экраноплан оснащен специфическими корабельными устройствами: морскими навигационными огнями и якорно-буксировочными принадлежностями.
Вооружение. На борту «Орленка» во вращающейся башне установлен оборонительный двуствольный пулемет «Утес» калибра 14.5 мм.

Д.Гринюк