Мифы о “Каспийском монстре”: почему экранопланы “не взлетели”
Увидев на спутниковых снимках огромный силуэт уникального летательного аппарата, американцы ужаснулись и дали ему прозвище “Каспийский монстр”, неправильно расшифровав кодовое название КМ (корабль-макет). “Несправедливо забытое детище гениальных конструкторов — экранопланы — были столь многообещающим техническим прорывом”, что так ни разу и не вышли из стадии опытной эксплуатации за сто лет своей истории. Рассказываем, как разбивается о суровую реальность миф о революционных и универсальных “не-самолетах” и “не-кораблях”, повідомляє Попмеханика.
Пожалуй, каждому, кто хоть краем глаза или уха интересовался оригинальными разработками советских инженеров, встречались высокопарные заявления, подобные тем, что указаны в начале первого абзаца. Кроме того, нередко всплывают утверждения, будто экранопланы и экранолеты не имели аналогов за рубежом, а их разработка была свернута лишь из-за подковерных дрязг в партийном руководстве.
Миф первый — уникальность
Основа всей концепции экранопланов — экранный эффект или граунд-эффект (ground effect). Он выражается в увеличении подъемной силы крыла при полете на небольшой высоте над ровной поверхностью. Его открыли независимо друг от друга почти все авиаторы, которые начали разрабатывать самолеты с низким расположением крыльев (низкопланы). Примерно тогда же, в 20-30-х годах XX века, и появились первые попытки его использовать, а не просто учитывать при пилотировании (а в авиации он чаще мешал, чем помогал).
Эскизные проекты и даже прототипы той или иной степени проработки экранопланов и экранолетов (этот вариант может еще и как самолет летать) создавались во многих странах — например, в Германии, США, Финляндии. Однако они не получали финансирования по объективным причинам: авторы самых разных идей на эту тему так ни разу и не смогли представить мало-мальски внятных расчетов, какую задачу будет готовый летательный аппарат выполнять лучше, чем уже существующие транспортные средства.
Стоит заметить, что идея экранопланов даже в XXI веке будоражит умы не только отечественных инженеров и фанатов авиации. В Северной Америке, компания отличающаяся особенно теплым отношением к военным контрактам (тем более на какие-нибудь фантастические по сложности и размерам проекты) — Boeing — в самом начале 2000-х годов тоже предложила своего “монстра” в качестве скоростного средства переброски большого количества бронетехники и солдат через океан. Исполинский Pelican ULTRA, по идее, должен был весить, в зависимости от варианта конструкции 1 800, 3 000 или 4 500 тонн, из которых 30-40% приходились на полезную нагрузку.
Нет, это не шутка, несколько тысяч метрических тонн. Что на эту откровенную фантастику ответили в Минобороны и Конгрессе неизвестно, но в отчете о конкурсе, на который Boeing предложила данный концепт, “Пеликан” даже не упоминается.
Миф второй — универсальность
Экранопланы, как правило, заявляются в качестве средства избежать недостатков самолетов и кораблей одновременно. Причем, вне зависимости от того, какую сферу применения собирается закрывать разработчик конкретного изделия — гражданскую или военную.
Они не требуют аэродрома для взлета, могут в случае неполадки просто сбросом газа сесть на воду и ждать помощи (а не упадут и разобьются). Наличие помимо маршевых двигателей еще и группы стартовых позволяет при отказе одного из них или даже нескольких спокойно продолжить полет. Грузоподъемность экранопланов выше, чем у самолетов. При этом, они быстрее кораблей в разы — при крейсерской скорости в 400-600 километров в час, они оставляют позади даже самые быстрые суда на воздушной подушке или подводных крыльях.
На деле, экранопланы, как и многие “гибриды технологий”, скорее наследуют все недостатки “родителей”, но не предлагают чего-то взамен. Им необходима такое же сложное, частое и высококвалифицированное обслуживание, как и самолетам. Значит, для них придется делать свои порты-аэродромы, без взлетно-посадочной полосы (ВПП), но со всей материально-технической базой. Кроме того, для экраноплана “взлетка” — это водная гладь (да, теоретически, может быть любая ровная поверхность, но на практике используют только воду), которая имеет неприятную особенность очень быстро менять свои свойства в зависимости от погодных условий.
При базировании на берегу моря или океана вполне легко может возникнуть ситуация, когда вылетая на рейс в штиль, экраноплан не сможет приводниться из-за высоких волн уже через пару часов. При этом, скорости все равно меньше, чем у самолетов, а наличие тяжелых “лишних” двигателей (стартовых) и дополнительного топлива для их работы во время взлета нивелирует экономический эффект от более высокой потенциальной эффективности аэродинамической схемы, работающей за счет экранного эффекта.
С кораблями сравнение также не в пользу экранопланов. Суда выбираются в качестве транспортного средства не за скорость, а за экономичность — перевозка тонны груза по воде всегда будет самым дешевым способом ее перемещения. А даже примерные расчеты экономики перевозок на экранопланах, в лучшем случае, показывают стоимость транспортировки тонны груза на них ненамного дешевле (а то и дороже), чем на самолете.
Для применения в военных целях эти уникальные аппараты и вовсе не годятся. Незаметность на радарах за счет низкой высоты полета нивелируется этой самой высотой полета. РЛС корабля всегда будет выше, чем РЛС экраноплана и увидит его раньше, чем “революционная” атакующая единица. Если же речь идет об атаке с использованием данных, полученных от самолета ДРЛО, то никаких преимуществ перед истребителями или бомбардировщиками (ракетоносцами) у экраноплана опять же нет — он медленнее, дороже и требует собственной базы вместо аэродрома. При этом, он менее маневренный и является легчайшей целью для авиации противника без возможности что-то ей противопоставить.
Миф третий — успех
Как бы впечатляюще ни выглядели эскизы экранопланов, без каких-либо революционных разработок в сфере двигателестроения, конструкционных материалов или способов движения успеха иметь они не будут. Причин для этого масса.
В первую очередь, безопасность и экономичность. Самолеты не просто так летают на высоте 9-11 тысяч метров. Это оптимальный потолок с точки зрения плотности атмосферы (а, следственно и сопротивления воздуха), прочности конструкции для поддержания внутреннего давления и эффективности работы двигателей. Можно летать и выше, где еще меньше сопротивление среды, но тогда придется делать либо очень прочный (тяжелый и дорогой) корпус, либо выдавать всем пассажирам кислородные маски и скафандры.
Экранопланы летают у самой земли, где воздух создает максимальное сопротивление, из чего следует повышенный расход топлива. Масса стартовых двигателей, которые на протяжении всего рейса, за исключением первых его минут, являются мертвым грузом, также уменьшает потенциальную грузоподъемность. Наконец, полеты у побережья или вдоль русел рек для экранопланов заказаны.
Из-за птиц, линий электропередач и, как ни странно, необходимости маневрировать. Данный тип летательных аппаратов вынужден поворачивать по очень большому радиусу (несколько километров для “Луня” и КМ) — крениться, как это делают самолеты, они не могут из-за малой высоты полета.
Отдельная проблема — «зависимость» от погоды, которая гораздо выше, чем у самолетов: когда последние прекрасно взлетают и садятся, «революционное» транспортное средство уже вынуждено прятаться в укрытие уже при 4 баллах по шкале Бофорта. Что произойдет с экранопланом, если он на скорости 400-600 километров в час вдруг «поймает» волну, к счастью, не знает никто. Все потерянные на испытаниях машины ушли на дно без жертв и в результате ошибок пилотирования, которое, к слову, гораздо сложнее, чем привычная работа летчика.
Так почему же их все равно пытаются делать?
А кто запретит? Коммерческого эффекта они не снискали, но это не значит, что попытки устранить или обойти проблемы экранопланов нужно оставлять. Возможно, какой-нибудь энтузиаст найдет такое техническое решение, которое сделает их конкурентоспособными. И это будет замечательно.