1999 № 01

Амфибия с вертикальным взлетом

Кандидат технических наук И. СКЛЯРОВ.

Сфера воздушных перевозок давно поделена между самолетами и вертолетами. Самолеты перевозят тяжелые грузы, а при дальних полетах и грузы средней тяжести. Но в тех случаях, когда требуется взлетать и садиться без взлетной полосы, необходим вертолет. Что же касается грузов малого веса, то эта область целиком относится к вертолетной монополии, хотя и большие веса вертолетчики пытались одолеть тоже (см. «Наука и жизнь» № 8,1998 г.).

Между тем вертолет обладает, по сравнению с самолетом, рядом серьезных недостатков. Прежде всего – неэкономичностью. Покупная стоимость вертолета и самолета примерно одинакова, но при эксплуатации вертолет «съедает» вдвое, а то и втрое больше горючего. Вторая серьезная проблема вертолета – его меньшая надежность, определяемая несущим вращающимся винтом. Но надежность для потребителя не столь очевидна, как стоимость расходуемого горючего, которое к тому же постоянно дорожает.

Выходом из этого положения могли бы стать СВВП – самолеты с вертикальным взлетом и посадкой. Еще в 50-х – 70-х годах интерес к ним был необычайно высок, но из-за их невысоких технических характеристик постепенно угас. А из множества появившихся в то время проектов жизнеспособными оказались только два – боевые истребители корабельного базирования: британский «Харриер» (фирма «Хокер Сидли», 1960 г.) и советский Як-38 (ОКБ им. А. С. Яковлева, 1977 г.).

История развития этого направления в авиации была изложена с приведением наиболее интересных конструкций в моей статье «Самолет с вертикальным взлетом – остроумное решение» (см. «Наука и жизнь» № 9, 1995 г.), посвященной одному весьма оригинальному отечественному проекту малого СВВП. (К малым обычно относят самолеты грузоподъемностью до одной тонны и со стартовым весом до трех тонн.) Авторы этого проекта – сотрудники кафедры самолетостроения МАИ – Московского авиационного института (Технический университет) И. А. Орестов и И. А. Шаталов. (Кроме них, кстати, никто малыми СВВП практически не занимался и не занимается.)

Осуществить проект из-за недостатка финансирования за минувшие три года не удалось, но он тем не менее развивается. Построены три экспериментальные силовые установки с системой отклонения тяги: малоразмерная – для проведения наземных испытаний и две натурные, установленные на одноместных аэростатах. В прошлом году в Нижнем Новгороде один из них участвовал в съемках фильма «Китайский сервиз», где по сценарию поднимал в воздух двух человек – пилота и каскадера. Что же касается авторов проекта, то они уже создали новый, еще более интересный вариант, продемонстрированный нынешним летом на авиасалоне «Геленджик – 98». Этот вариант – СВВП-амфибия на поплавках.

Но поплавки эти совсем иные, чем горизонтальные, которые обычно применяются в гидроавиации и схожи по форме с лодкой. Горизонтальные поплавки не дают самолету возможности взлетать и приводняться при большой волне. Лежа на поверхности воды, они вместе с волнами поднимаются и опускаются, раскачивая и подвергая его опасности. И потому допустимая высота волны не превышает для малых самолетов-амфибий 30 см, а для больших – 50 см.

Поплавки СВВП-амфибии – столбчатые, подобно тем, что обычно применяются на больших плавучих платформах для бурения скважин на шельфах. Такие же, кстати, были недавно использованы в конструкции плавающего космодрома «Sea Launch» (см. «Наука и жизнь» № 3, 1998 г.).

Столбчатый поплавок стоит вертикально даже при волне высотою более половины его длины. Волны как бы обходят, обтекают его, и самолет на подобных поплавках просто пропускает волны под собой. Но не каждый самолет, а только СВВП может взлетать и садиться на столбчатых поплавках и к тому же при высоте волны до полутора метров.

Особый интерес представляет СВВП-амфибия для взлета и посадки на океанской волне. Дело в том, что состояние поверхности океана можно упрощенно представить в виде суммы нескольких волн с разной длиной волны и амплитудой. Самая «длинная» волна, имеющая, кстати говоря, и максимальную амплитуду, медленно подымает и опускает поверхностную массу океанской воды, при этом весь поверхностный слой воды как бы перекатывается. Расстояние между соседними гребнями достигает сотен метров, а высота гребня – нескольких метров. На эту волну накладываются более мелкие и более быстрые, образуя некую суммарную волну. Именно она ограничивает возможности традиционных самолетов-амфибий. При требуемой для разбега длине около километра они вынуждены прыгать по гребням самой «длинной» волны. И лишь чрезвычайно искусный пилот способен взлетать или заходить на посадку вдоль волны – по скату, гребню или впадине.

Для СВВП-амфибии «длинная» волна вообще не страшна; только самая короткая из них – рябь от ветра – ограничивает возможности самолета. Летать, разумеется, с такими поплавками не особенно удобно – уж слишком они снижают аэродинамические характеристики самолета. Но авторы СВВП-амфибии решили и эту задачу: столбчатые поплавки имеют надувную конструкцию. При посадке бортовая пневмосистема выпускает и надувает их, а после взлета сжатый газ выходит, и поплавки складываются. Их, кстати, можно не надувать вообще и даже снять; тогда самолет становится «обычным» СВВП, для взлета и посадки которого достаточно грунтовой площадки.

Надувные поплавки новой модели самолета с вертикальным взлетом и посадкой позволят ему взлетать и садиться в условиях не только морской, но и океанской волны.

Возможности такой машины чрезвычайно широки. За пару часов она может доставить тонну груза на расстояние в несколько сот километров, что называется, «от двери до двери» и притом от любой до любой – не только без взлетных полос, но и в болоте, озере, на реке, на море или океане.

Представленная на авиасалоне «Геленджик – 98» модель СВВП-амфибии пользовалась колоссальным успехом. Особенно у иностранцев. И все они задавали одни и те же вопросы:

– Самолет летает?

– Нет.

– А когда полетит?

– Через три года после начала финансирования.

– А когда начало финансирования?

??????????????????????

Проблемы трехпетней давности остались и сегодня. И государство, и частные фирмы хотят сиюминутной выгоды и не желают вкладывать средства в будущее. Где же тот рачительный хозяин, который готов вложить сравнительно небольшую сумму сегодня с тем, чтобы не платить кому-то втрое большую завтра?

И у авторов появилась еще одна проблема. Патентовать аппарат надо не в России, поскольку строить его здесь никто не собирается. Патентовать надо за рубежом, что весьма недешево. А чтобы поддерживать патент, то есть продлевать срок защиты авторских прав, нужны тоже очень большие деньги. И как быть, пока непонятно.

Пока же – в сентябре 1998 года – модель российского самолета-амфибии с вертикальным взлетом и посадкой отбыла в Японию на презентацию.