Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание

На шаре вокруг «шарика»

Это известие с быстротой молнии облетело мир. Английский мультимиллионер, заядлый воздухоплаватель Ричард Бренсон, несколько лет назад перелетевший на аэростате через Атлантический океан, решился на путешествие в стиле Жюля Верна. 7 января 1997 года шар, стоивший Бренсону около 3 млн долларов, стартовал из окрестностей города Маракеша (Марокко). За три недели он собирался облететь без посадки весь земной шар.

Экспедиция готовилась в лихорадочной суматохе, поскольку, по слухам, в США тоже намерены осуществить аналогичную экспедицию, и Бренсон изо всех сил старался опередить конкурентов. Но, как известно, спешка к добру не приводит.

Пробыв в воздухе всего 19 часов, воздушный шар начал терять высоту. Экипаж подал сигнал бедствия, поскольку скорость падения доходила до 600 м в минуту. «Я стоял у люка и выбрасывал наружу все, что мне попадалось под руку», — сознался Бренсон. Другой член команды, Ф. Ричи, был даже вынужден вылезти наружу, чтобы сбросить один из топливных баков. По мнению Бренсона, этот поступок и спас экипаж. «Нам очень повезло, что Ричи — механик и смог отсоединить бак», — сказал командир экипажа.

Но даже после этого плавной посадку назвать было никак нельзя. Гондола грохнулась на землю с такой силой, что находившиеся внутри люди испытали сотрясение, как при автомобильной аварии. Но, к счастью, все обошлось, члены экипажа остались живы.

И это далеко не первая попытка облететь на воздушном шаре шар земной. Например, в 1996 году тот же Бренсон был вынужден отказаться от подобной попытки, так как не дождался подходящего прогноза погоды. Тремя годами ранее неудача постигла экипаж Л. Ньюмена — шар не смог перевалить через высокие горы. Еще раньше, в начале 1989 года, сорвался полет Д. Нотта; он не смог набрать достаточно средств для осуществления своей экспедиции. И наконец, вспомним о попытке Б. Абруццо. Стартовав в 1989 году из Японии, он сумел дотянуть лишь до Калифорнии...

Успех полета зависит от трех факторов — наличия денег (подобное мероприятие стоит от 3 до 5 млн долларов), благоприятной погоды и достаточной технической подготовки.

Казалось бы, весьма трудно смоделировать полет воздушного шара таким образом, чтобы ветры несли его все время в нужном направлении. Ведь аэростат не дирижабль, рассчитывать на мощность моторов тут не приходится. Однако, как показывает практика, трудность эта вполне преодолима. За годы «холодной войны» синоптики накопили немало данных о ветрах и струйных течениях, практически постоянно существующих в верхних слоях атмосферы, на высоте порядка 11 км, и успешно использовали эти знания не только для запуска метеорологических зондов, но и при посылке шаров-шпионов неоднократно пересекавших, скажем, территорию нашей страны с Дальнего Востока до Скандинавии. Этими же воздушными течениями, как мы уже говорили, постоянно пользуются экипажи рейсовых авиалайнеров.

Иное дело — техническая подготовка по лета. Здесь сложностей хоть отбавляй. Вот что, к примеру, рассказывал о них Д. Нотт, один из пионеров в организации сверхдальных перелетов на воздушных шарах. По его словам, из пяти попыток облететь Землю еще в начале 80-х годов три провалились из-за утечки газа. Только потому, что заполнить лежащую на земле оболочку шара — дело весьма деликатное; острая веточка или даже травинка могут сыграть роль иголки.

Но вот, допустим, нам удалось удачно стартовать. Теперь необходимо набрать исходную высоту полета, достичь тех воздушных потоков, которые понесут наш шар в выбранном направлении.

Высота полета воздушного шара, как известно, регулируется либо изменением подъемной силы, либо сбросом балласта. К первому способу очень часто прибегают пилоты монгольфьеров — аэростатов, наполняемых теплым воздухом. Здесь в распоряжении пилота всегда есть пропановая горелка, с помощью которой он подогревает воздух в оболочке до нужной температуры, и шар исправно набирает высоту.

Однако такой шар обладает малой подъемной силой и для сколь-нибудь длительных воздушных путешествий не годится. Здесь обычно используются шарльеры — аэростаты, оболочка которых наполняется легким газом, обычно гелием.

Такой шар обладает максимальной подъемной силой при взлете. Потом же, из-за неизбежных утечек газа из баллона, он постепенно теряет часть своей подъемной силы. И чтобы компенсировать потерю, удержаться на нужной высоте полета, экипаж вынужден сбрасывать на землю заранее взятый с собой в кабину балласт.

Обычно роль балласта выполняют мешки с песком или свинцовой дробью. Косвенно ту же роль выполняют и баки с топливом, используемым для обогрева кабины, баллоны с кислородом — на больших высотах, как известно, бывает холодно даже летом, да и кислорода для дыхания катастрофически недостает.

Уже упоминавшийся международный экипаж в составе американца JI. Ньюмена, того же англичанина Р. Бренсона и нашего летчика-космонавта В. Джанибекова для своего полета в начале 1993 года использовали конструкцию, позволившую им обойтись без традиционного балласта. Вместо него к гондоле был прикреплен еще один герметический баллон. Только наполнялся он не гелием, а обычным воздухом.

Регулировка высоты полета происходила следующим образом. Утром верхний, гелиевый баллон, обогретый солнцем, увеличивал свою подъемную силу, и вся конструкция начинала набирать высоту. Чтобы не выйти за пределы попутного воздушного потока, экипаж с помощью компрессоров закачивает в нижний баллон дополнительное количество воздуха, как бы добавляет балласта, и шар прекращает подъем.

К ночи может возникнуть обратная ситуация: охлаждающийся гелиевый баллон теряет часть подъемной силы, его тянет вниз. Экипаж теперь откачивает часть воздуха из нижнего баллона, конструкция облегчается, можно продолжать полет.

Остроумное техническое решение оказалось тем не менее не самым удачным. Именно балластный баллон и зацепился за вершину одной из гор Сьерра-Невады. Не помог и аварийный сброс обычного балласта — нижний баллон был прорван, полет пришлось прекратить.

В будущем, как полагают эксперты, полет вокруг земного шара удастся осуществить, скорее всего, с помощью аэростата комбинированной конструкции — розьера. Кроме гелия, в оболочке необходимо предусмотреть и отсек, заполняемый воздухом, который может нагреваться пропановыми горелками, увеличивая по мере необходимости подъемную силу гелиевых отсеков.

Именно такие шары использовали тот же Бренсон и его коллеги в начале нынешнего года. Однако и на сей раз их постигла неудача: никому не удалось облететь вокруг земного шара. Хотя и был поставлен новый мировой рекорд продолжительности полета — международному экипажу в составе швейцарца Б. Пикара, бельгийца Б. Верстраэтена и англичанина Э. Элеона удалось преодолеть свыше 20 тыс. км, побив рекорд американского воздухоплавателя-одиночника С. Фоссета, пролетевшего в прошлом году 16 тыс. км.

В начале 1999 года НАСА планирует запустить беспилотный шар-зонд диаметром около 90 м. Он, возможно, и будет первым летательным аппаратом легче воздуха, который облетит вокруг земного шара без посадки.

Новые цеппелины

Прошло 60 лет с того дня, когда гигантский цеппелин «Гинденбург» сгорел у причальной мачты американского городка Лейк-Херса, штат Нью-Джерси. В охваченном огнем салоне погибли 37 человек, только что перелетевшие через Атлантику.

И хотя после человечество неоднократно становилось свидетелем и более страшных авиакатастроф, эта трагедия навсегда сохранилась в анналах истории. Ведь именно с нее начался закат гигантов неба.

Казалось бы, они исчезли навсегда. Ан нет, на очередном авиашоу, проходившем недавно, немецкая компания, основанная в 1908 году графом Фердинандом фон Цеппелином, выставила новый дирижабль, который заполняется невоспламеняющимся гелием, а не взрывающимся водородом, как прежде.

Новый цеппелин размером чуть меньше футбольного поля, оснащен по последнему слову авиатехники. Его каркас необычайно легкий и одновременно сверхпрочный. Летательный аппарат снабжен четырьмя двигателями с шарнирными воздушными винтами — двумя боковыми и двумя хвостовыми. Во время взлета и приземления оси винтов развернуты по-вертолетному, а при горизонтальном полете действуют по-самолетному.

Для компании это первая попытка вернуться в авиабизнес после длительного перерыва. По словам создателей, скорость нового цеппелина будет значительно выше, чем у американских дирижаблей недавней постройки.

Правда, в отличие от дирижаблей прошлого ныне не планируются трансатлантические перелеты. Пассажиров ожидают лишь круизы над замками Великобритании или швейцарскими Альпами; возможен также вояж над островами Океании. Таким образом, новые аппараты будут использоваться лишь для развлечений, туристского бизнеса да, пожалуй, некоторых научных исследований.

Скорость современного цеппелина не превышает 140 км/ч. Максимальная вместимость 12 пассажиров. Длина около 85 м.

Как говорит главный конструктор Клаус Хагельмошер, ныне появилась экологическая ниша для создания целого флота цеппелинов нового поколения. Однако скептики полагают, что стоимость дирижабля — 100 млн долларов — слишком высока, чтобы оправдать ее за счет туристских полетов.

Тем временем у «Цеппелина» появились конкуренты. Так, конструкторы ЮАР разработали конструкцию для перевозки грузов по воздуху. Собраны уже средства на начало строительства, к которому намечено приступить в конце этого года. Англичане тоже разрабатывают конструкцию дирижабля на 150 пассажиров, а голландцы намерены запустить свой цеппелин в 2000 году...

В общем, дирижабли готовятся к своему возвращению. Насколько оно будет успешным? Судить пока трудно, ведь до сих пор возвращение гигантов неба приветствуют лишь отдельные энтузиасты, движимые романтическими чувствами, но не представлениями об экономической целесообразности. Так что вряд ли когда-либо данный вид транспорта станет особо массовым.

Термоплан — аэростат XXI века

«Многие недостатки дирижаблей прошлого вполне устранимы, — полагает Ю. В. Иш-ков — главный конструктор любопытного летательного аппарата, построенного в КБ «Термоплан» при Московском авиационном институте. — Легкие и прочные сплавы, поли-

мерные материалы позволяют ныне создавать конструкции, которым нипочем капризы погоды, а использование негорючего гелия позволяет не бояться ни молнии, ни пожаров».

Опираясь на накопленный опыт, конструкторы учли и еще одну ошибку, допущенную первопроходцами. Слабое знание аэродинамики приводило порой к тому, что первые дирижабли-гиганты под действием ветра переламывались пополам. Их рассчитывали, исходя из равномерного распределения нагрузки по длине корпуса, тогда как она прилагалась больше к корме и носу. Поэтому создатели термоплана и отказывались от традиционной формы: не «сигара», а «чечевица» или, если хотите, «летающая тарелка» диаметром от 180 до 300 м — вот, считают они, наилучшая форма современного дирижабля. При такой конфигурации сила воздействия бокового ветра уменьшается в несколько раз, а кроме того, создается дополнительная подъемная сила. Основную же подъемную силу создает легкий газ гелий, заключенный в нескольких герметичных отсеках, распределенных по объему «чечевицы». Другие отсеки негерметичны, в них обычный воздух, который нагревают до температуры 150—200° газовыми горелками — примерно такими же, что используют в современных монгольфьерах.

Комбинированная схема позволяет обходиться и без балласта. Ведь не секрет, что в обычный полет на аэростате воздухоплаватели обязательно берут с собой на борт несколько мешков с песком или баллоны с водой. И по мере надобности груз сбрасывают, чтобы облегчить шар и поддержать его полет. В термоплане же балласт ни к чему. Надо взлететь — включают горелки. Суммарная подъемная сила термоплана увеличивается, он плавно поднимается вверх. А потребовалось совершить посадку, горелки гасят, воздух постепенно остывает, подъемная сила уменьшается, и аппарат плавно идет на снижение. Если экипаж видит, что условий для мягкой посадки нет — скажем, кругом тайга, — термоплан может зависнуть, а вниз на тросах уйдут лишь грузовые платформы, выполняя роль своеобразных лифтов. А приземлившись, аппарат будет надежно «притерт» к земле с помощью своеобразного вакуумного «якоря».

Под платформой у земли возникает эффект присоски, и аппарат как бы прилипает к поверхности.

Конечно, сегодня трудно определить весь круг обязанностей, который смог бы выполнять термоплан в народном хозяйстве. Но основные направления их использования прослеживаются уже достаточно четко. Еще в 1978 году специальная экспертная комиссия, например, заключила, что аппараты подобного класса могут взять на себя до 12 % грузоперевозок России. Причем, по подсчетам специалистов, тонно-километр такой перевозки обойдется в шесть раз дешевле, чем использование, скажем, автомобиля-вездехода в условиях Заполярья. К тому же автомобильный транспорт в тех районах используется, как правило, лишь на зимниках. Весной и летом они безнадежно вязнут в болотах...

Наметили специалисты и несколько конкретных дел, за которые дирижабли смогли бы взяться в первую очередь. Например, ежегодно на север и восток страны доставлять турбины для ГЭС, химические реакторы, оборудование для разведки, добычи и переработки нефти... Традиционный путь их следования через Беломорско-Балтийский канал, а то и вокруг Европы на баржах и судах, причем в разобранном виде. Хорошо, если транспортники успевают доставить его на место за два-три месяца летней навигации. Между тем термоплан доставит такой груз в полном сборе всего за 48 часов.

Комментарии, как говорят, излишни. Разве что резонен вопрос: где он, термоплан? Почему до сих пор его не видно в небе России? Объяснение простое. Все упирается в финансы. Отсутствие их ставит на грань срыва четко разработанную программу, согласно которой в Ульяновске к концу года должно быть завершено сооружение и испытание масштабного образца аэростатического летательного аппарата (АЛА) грузоподъемностью до 3,5 т.

По его результатам планируется создать один-два головных образца АЛА-600 — полномасштабного дирижабля грузоподъемностью в 600 т. А к концу века парк термопланов мог бы насчитывать до 20—40 единиц. Таковы планы. Ну а каково будет их осуществление? Поживем — увидим.

Когда аэродром — море

Может быть, поэтому многие пионеры авиационной техники — Фабр, Дорнье, Гакель, Кертисс, Сикорский, Григорович и другие — основное внимание в определенные периоды своей конструкторской деятельности отдавали именно «летающим лодкам».

Первая практическая задача перед морской авиацией была поставлена моряками. Флотоводцам был остро необходим «взгляд сверху» — при отсутствии радаров только с «летающих лодок» можно было увидеть, что скрывается за горизонтом. И во многих странах мира с начала века начинают строить патрульные и разведывательные гидросамолеты, в том числе и такие, которые могли базироваться на палубе надводных кораблей и даже подлодок.

Начав с маленьких, иногда даже складных самолетов, базировавшихся на кораблях, гидроавиаторы очень скоро поняли преимущества морской авиации перед сухопутной. Отсутствие шасси, достаточные просторы акваторий позволили конструкторам создавать самолеты с большой взлетной массой. В 30—40-е годы нашего века гидросамолеты фирм «Мартин» («Марс»), «Дорнье» («До-Х»), «Сандерс-Ро» («Принцесса») имели достаточно приличный даже для нашего времени взлетный вес — от 50 до 150 т. Их салоны были настолько просторны, что на некоторых пассажиры размещались даже в отдельных каютах, словно на морских лайнерах.

Хорошая обтекаемость поплавков позволяла гидросамолетам даже обгонять сухопутные летательные аппараты с неубирающимися шасси. Не случайно первые рекорды скорости были установлены именно «летающими лодками». Так, скажем, в 1934 году гидросамолет Макки-Костальди МС-72 развил скорость 709,2 км/ч!

Опыт, набранный во время первого этапа развития гидроавиации, сослужил ей хорошую службу во время второй мировой войны. Морская авиация оказалась хорошим средством для обнаружения и потопления не только надводных судов, но и субмарин, проводила быструю и эффективную разведку, обнаруживая рейдеры, эскадры и караваны транспортов противника, проводила операции по спасению экипажей моряков и летчиков с кораблей и самолетов, подбитых противником... Разрабатывались даже транспортные гидросамолеты, предназначенные для высадки десанта с моря на берег.

Период «холодной войны», когда во флотах противоборствующих стран появились атомные субмарины-ракетоносители, еще больше повысил роль гидроавиации на море. Охотники за подводными лодками на базе гидросамолетов могли не только часами «висеть» в воздухе, барражируя над заданным районом, но и попросту приводниться, выключить двигатели и, затаившись, многие часы, а то и сутки прослушивать морские глубины с помощью гидроакустических буев и станций. Классическим примером такого гидросамолета может послужить Бе-12 разработки Г.М. Бериева, многие десятилетия остававшаяся на вооружении нашей армии.

В эти же годы делаются попытки разработки и ударных гидросамолетов. То есть таких, которые бы, обладая большой дальностью полета, достаточной грузоподъемностью, могли доставлять через океан атомные бомбы и ракеты. В качестве примера таких машин можно вспомнить хотя бы наш Бе-10 (взлетная масса 50 т) и американский «Си-мастер» (88,9 т).

Чтобы не стать легкой добычей средств ПВО противника, ударные самолеты должны были иметь и высокую скорость. Поэтому конструкторы стали подумывать об оснащении гидросамолетов реактивными двигателями. Но сделать это оказалось куда труднее, чем на суше.

Не будем забывать, что гидросамолет, стартуя, разгоняется подобно обычному катеру. Но где вы видели реактивные катера? Их практически не строят и по сей день, поскольку весьма трудно рассчитать конструкцию достаточно легкую и в то же время настолько прочную, чтобы она могла противостоять ударам волн на большой скорости. А гидросамолет должен ведь не просто разогнаться, но еще и оторваться от водной поверхности, набрать высоту, а в конце полета столь же благополучно приводниться.

Какими должны быть при этом обводы корпуса? Как сделать, чтобы водяные брызги не попадали в воздухозаборники турбореактивных двигателей, нарушая режим их работы? Какие материалы использовать, чтобы они могли успешно противостоять усталостным вибрациям, натиску коррозии в воздухе и на воде?.. На все эти и многие десятки других вопросов должны были ответить специалисты, создавая реактивный гидросамолет.

Комплекс проблем оказался настолько сложен, что создание такой машины как у нас, так и за рубежом затянулось на долгие годы, не раз и не два останавливалось из-за тяжелых аварий. Но не зря же говорят, что на ошибках можно многому научиться.

В ходе исследовательских работ было сделано немало открытий и изобретений. Скажем, фирма Бериева опробует на многоцелевом самолете-амфибии гидрокрылья (что-то вроде подводных крыльев, которые ныне имеют многие скоростные речные и морские суда), фирма «Конвер» — для аналогичных целей использует гидролыжи...

Чтобы можно было с одинаковым успехом садиться как на воду, так и на сушу, гидросамолеты оснащаются все более совершенными системами колесных шасси. А в 1962 году главным конструктором P.Л. Бартини был предложен вообще оригинальный проект самолета-амфибии МВА-62 с вертикальным взлетом, который обеспечивали специальные двигатели, тяга которых могла быть направлена чуть ли не в зенит. Самолет этот, выполненный по схеме «летающее крыло», должен был взлетать и садиться на два больших надувных поплавка, которые в полете сдувались и убирались в фюзеляж.

Однако проведенные испытания показали неудовлетворительные аэродинамические качества такой компоновки, и конструкторам пришлось вернуться снова к традиционной схеме. Тем не менее и этот опыт сослужил хорошую службу.

Упорный труд в конце концов увенчался успехом. В 1990 году начал полеты первый в мире серийный реактивный гидросамолет-амфибия А-40 «Альбатрос».

Самая крупная амфибия высокой мореходности уже в ходе летных испытаний установила 126 мировых рекордов, послужила основой для разработки целого ряда модификаций — поисково-спасательной, транспортной и т.д.

Начавшаяся конверсия дала возможность наряду с военным самолетом разработать и его гражданский аналог Бе-200, одинаково пригодный для перевозки как грузов, так и пассажиров.

Полет «на экране»

Научно-исследовательские и конструкторские работы последних десятилетий привели и к созданию на базе амфибий и транспортных аппаратов нового типа — экранопланов или экранолетов.

И здесь наши специалисты оказались на высоте: в короткий срок ими создан целый ряд аппаратов, которым нет аналогов в мире. Особенно удивляют зарубежных инженеров экранопланы «Орленок» (взлетная масса около 120 т), «Лунь» (350 т) и опытный КМ (450 т).

Экранопланом, кто не знает, называется летательный аппарат, весьма напоминающий обычный гидросамолет, но с несколько укороченным крылом. Большое крыло ему не нужно потому, что в своем полете на высоте 3—5 м над водой он опирается на воздушную подушку — область повышенного давления, создаваемого при быстром движении над подстилающей поверхностью — землей или водой.

Полет в таком режиме требует также меньшего расхода топлива, не столь мощных и шумных двигателей и т.д., но вместе с тем обеспечивает движение с достаточно высокой скоростью — 450—650 км/ч. Причем для более легкого взлета некоторые машины этого класса имеют специальные взлетные двигатели, реактивная тяга которых направлена вниз, облегчая отрыв аппарата от воды. Ну а дальнейший крейсерский полет проходит при помощи лишь турбовинтового двигателя. Как тут не вспомнить добрым словом экспериментальный МВА-62, на котором подобный режим взлета был впервые опробован на практике!

Экранолетами же называют те экранопланы, которые имеют столь хорошие летные качества, что, разогнавшись над водной поверхностью, они могут затем и подниматься на высоту до нескольких сот метров, чтобы совершить тот или иной летный маневр, дать летчикам возможность осмотреть местность с достаточной высоты.

Уже ныне, как показал опыт эксплуатации «Орленка» и «Луня», подобные аппараты могут быть использованы для аварийно-спасательных операций на море и в прибрежных районах, для доставки десанта, как летающая ракетно-пусковая установка и т. д.

В будущем с ростом геометрических размеров и взлетной массы до 2—3 тыс. т подобные аппараты могут составить серьезную конкуренцию нынешним судам по части доставки пассажиров и грузов. Ведь они смогут обеспечить такую же грузоподъемность, как нынешние сухогрузы, такой же комфорт пассажирам, как современные морские лайнеры, зато будут перевозить и груз и пассажиров через море-океан в 7—8 раз быстрее, чем это способен сделать корабль.

В свое время Г.М. Бериев ратовал за создание таких «летающих кораблей», поскольку с увеличением размеров гидросамолета та «добавка» к конструкции, которая должна обеспечить ему необходимую мореходность, практически становится не видна. Громада со взлетным весом 3 тыс. т и более может не бояться волнения на море, взлетать и садиться даже в шторм.

Кроме того, для летательных аппаратов таких размеров оказывается весьма эффективной схема «летающее крыло». Ведь для чего, собственно, необходим фюзеляж самолету? Для того, чтобы можно было разместить в нем груз, пассажиров и т.д. У большого самолета для этого вполне достаточно места и в крыле.

Таким образом, летные характеристики аппарата резко повышаются. И если что удерживает ныне конструкторов сухопутных самолетов от создания таких машин, так это необходимость «втискивать» подобные махины в параметры уже существующих аэродромов.

На море же таких ограничений нет. Здесь без особых помех может быть существенно увеличен пробег самолета при взлете и посадке — места в море на это хватит.

Конечно, такой самолет не сможет тогда доставлять пассажиров непосредственно в тот или иной наземный аэропорт. Но и эта беда поправима: приводнившись у побережья, такой гигант тут же может передать своих пассажиров маленьким амфибиям местных авиалиний, которые шустро развезут людей чуть ли не к порогу их дома.

А может быть, такие амфибии-спутники будут забирать пассажиров непосредственно с «летающего крыла», состыковываясь с ним в полете. Такую возможность, во всяком случае, всерьез рассматривают российские и американские конструкторы. А если учесть, что на такую громаду в принципе можно поставить и атомные двигатели, не требующие частой заправки, то подобные «крылья» могут находиться в воздухе месяцами, облетая за это время не единожды земной шар.

Из-под воды да в небо

Сто лет назад Жюль Верн описал в романе «Робур-завоеватель» удивительную машину, способную двигаться по шоссе со скоростью гоночного автомобиля, летать, подобно самолету, и нырять, как подлодка. С той поры было сделано немало попыток осуществить такую конструкцию на практике. Расскажем хотя бы о некоторых.

Кайзеровская Германия еще в 1916 году приступила к созданию подобных подводных самолетов. Известный авиаконструктор Э. Хейнкель в короткий срок спроектировал, а фирма «Ганза Бранденбург» изготовила маленький разборный биплан W-20 с мотором в 80 л. с.

Конечно, это была еще далеко не та машина, о которой мечтали воздушные и морские асы. Скорость самолета составляла всего лишь 120 км/ч, радиус полета — не более 40 км. Да и уйти под воду он мог лишь с помощью подлодки, у борта которой разбирался и укладывался в специальный контейнер.

В 1918 году, когда состоялся первый полет W-20, другая немецкая фирма, «Ролланд», построила более совершенный поплавковый моноплан, который после приводнения и разборки предполагалось хранить в трех стальных цилиндрах на палубе подлодки. Однако поражение в первой мировой войне заставило Германию прекратить дальнейшие разработки.

Между тем необычными машинами заинтересовались американцы. Они заказали оставшемуся не у дел Э. Хейнкелю два небольших самолета V-1. По замыслу, их уже можно было хранить внутри подлодок, поскольку весил каждый всего 525 кг. Впрочем, дальше опытных образцов дело не пошло. Даже создав самостоятельно несколько подобных машин, американские конструкторы так и не смогли заинтересовать своими работами флотских специалистов. Хотя интерес к подобным машинам стали проявлять в Англии, Италии, Франции, Японии...

Весть об оригинальных разработках дошла и до нас. В начале 30-х годов известный конструктор гидросамолетов И. Четвериков предложил свой вариант самолета для подводных лодок, занимавший в сложенном виде совсем немного места. Конструкция понравилась морякам, и в 1933 году приступили к постройке сразу двух машин такого типа. Спустя год одна из них была отправлена в Севастополь для испытаний. Летчик А. Кржижевский совершил несколько полетов, показавших, что машина хорошо держится и в воздухе, и на воде.

Конструкция из стальных труб, дерева, фанеры и полотна разбиралась за 3—4 минуты и в сложенном состоянии помещалась в ангар размером 4,75 х 2,50 х 2,35 м. Масса самолета без груза не превышала 590 кг. Кржижевский установил на этой машине в 1937 году рекорд мира по скорости на дистанции 100 км (170,2 км/ч). Самолет демонстрировался на международной выставке в Милане. И тем не менее военные специалисты посчитали его непригодным для серийного производства.

Между тем в обстановке строжайшей секретности в стране продолжались работы по созданию летающей подводной лодки. Еще в 1934 году курсант Высшего морского инженерного училища им. Дзержинского Б.П. Ушаков представил схематический проект такого аппарата в качестве курсового задания. Идея показалась интересной, и в июле 1936 года полуэскизный проект был рассмотрен в научно-исследовательском военном комитете, получил положительный отзыв и был рекомендован для дальнейшей работы, чтобы «выявить реальность его осуществления путем производства соответствующих расчетов и необходимых лабораторных испытаний».

Год спустя тема была включена в план одного из отделов комитета, но... вскоре от нее отказались. Один из мотивов — нет подобных аналогов в зарубежной практике. Однако инженер отдела «В», воентехник 1-го ранга Б.П. Ушаков не отказался от своего замысла и продолжал заниматься проектом во внеслужебное время. И сделано было немало.

Вот как, по замыслу автора, действовала его летающая подводная лодка. Обнаружив в полете корабль противника и определив его курс, она скрытно садилась и уходила под воду с таким расчетом, чтобы оказаться на пути следования судна. При его появлении на расчетной дистанции выпускалась торпеда. Если же противник менял курс, летающая подлодка вновь в полете отыскивала цель и опять затаивалась для атаки. Для большей эффективности предполагалось использовать звено из трех таких машин, которые бы надежно «обкладывали» корабль противника, до минимума снижая возможность его маневра.

В конструкции самолета-подлодки предусматривалось шесть автономных отсеков. В трех из них размещались авиамоторы АМ-34 мощностью по 1 тыс. л. с. каждый; четвертый предназначался для команды из трех человек, в пятом и шестом находились аккумуляторная батарея и приборное хозяйство. Топливо и масло хранились в специальных резиновых резервуарах. Торпеды размещались на консолях под крыльями.

Проект был рассмотрен еще раз в том же комитете 10 января 1938 года и... сдан в архив. Минусов у машины, конечно, было немало — громоздкость, малая скорость под водой (всего 2—3 узла), сложная процедура погружения: после приводнения экипажу надо было покинуть летную кабину, тщательно задраить моторные отсеки, перекрыть воду в радиаторах, перевести управление на подводный режим и перейти на центральный пост. Между тем надвигавшаяся война требовала сосредоточения сил и средств на более актуальных проектах...

Впрочем, идея не забыта и сегодня. Время от времени в зарубежной печати проскальзывают сообщения о новых попытках создания аппаратов, которым бы в одинаковой степени были подвластны и водная, и воздушная стихии. Например, в 80-е годы инженер-электрик из США Д. Рэйд, увлеченный авиа- и судомоделист, решил соединить достоинства многих аппаратов в одной машине— «трифибии».

Вначале изобретатель построил опытный образец — «Коммандер». Он был зарегистрирован как летающая подводная лодка. У сигарообразного аппарата — дельтовидное крыло. В воздух машину поднимал двигатель внутреннего сгорания мощностью 65 л. с. Под водой же включается электромотор, который и двигал ее в глубине. Пилот с аквалангом сидел в открытой кабине. Аппарат развивал в воздухе скорость 100 км/ч и в воде — 4 узла.

Машина прошла испытания и доказала свою перспективность. На ее базе, выполняя заказ Пентагона, изобретатель построил более совершенный, реактивный аппарат «Аэрошип». Действовать он должен был так. Выпустив лыжи-шасси, двухместная амфибия садилась на воду. С пульта управления пилот закрывал воздухозаборники и выхлопное отверстие турбореактивного двигателя задвижками. При этом одновременно открывались водозаборники и выходное сопло водомета. Включался насос, заполнявший балластные цистерны в носу и на корме, после чего аппарат погружался. Оставалось убрать лыжи, пустить электромотор и поднять перископ.

Чтобы всплыть, все операции повторялись в обратном порядке.

Топливные баки располагались в крыле. Рули направления и глубины одновременно служили и элеронами. Балласт вытеснялся сжатым воздухом, запасаемым в баллонах.

В августе 1963 года на глазах у тысяч посетителей Нью-Йоркской промышленной выставки Рэйд продемонстрировал свое детище, после чего таинственно исчез. О его дальнейших работах в открытой печати больше ничего не сообщалось. Ходили, впрочем, слухи, что изобретатель работает еще над одним — куда более совершенным — летательным аппаратом, сочетавшим в себе достоинства сверхзвукового истребителя и атомной субмарины. Но насколько верны эти сообщения?..

Едва ли не каждый день взлетают в небо самолеты новых марок. Аэропорты же будто застыли во времени: базовый проект несколько десятилетий остается неизменным — здание аэровокзала, башня административно-диспетчерских служб, взлетно-посадочная полоса с рулежными дорожками... Однако и здесь, похоже, последнее время наметились кое-какие перемены.

Из катапульты — хоть на луну

Как ускорить взлет самолета, сэкономить десятки, а то и сотни метров разбега по полосе? Над этим вопросом конструкторы стали задумываться еще в начале века, когда попытались устроить аэродром на палубе корабля. Да и на суше ускорители взлета тоже не помешали бы...

И инженеры обратили свои взоры к катапульте. Сама по себе катапульта — устройство весьма старинное: его использовали еще древние греки и римляне. Так они называли метательные машины, бросавшие на сотни метров тяжелые камни при осаде городов-крепостей.

Авиационные инженеры усовершенствовали эту машину, приспособили для своих нужд. И в настоящее время катапульт развелось изрядное количество. Только уж, конечно, сегодня никто не использует в них упругую силу тетивы, свитой из бычьих жил. По принципу использования энергии нынешние катапульты подразделяются на пороховые, гидравлические, пневматические, паровые, электромагнитные...

Наибольшее распространение имеют паровые катапульты. Каждая из них состоит из двух цилиндров с поршнями, жестко соединенными с челноком, выступающим над палубой. Длина цилиндра достигает 70—90 м. После открытия стартового клапана в цилиндры поступает пар высокого давления. Он срывает кольцо задержника и начинает резко двигаться по каналу, увлекая за собой летательный аппарат с помощью буксировочного троса, прикрепленного к челноку. В конце пути челнок останавливается тормозным устройством, буксировочный трос отделяется от самолета, и тот взлетает, поскольку к концу разгона его скорость может достигать 250 км/ч и более.

Кроме самолетов таким же образом можно разгонять и иные летательные аппараты, например крылатые ракеты, беспилотные разведчики и т. д.

Стометровка для магнита

По-своему решают проблему отечественные изобретатели. Сотрудники ЦАГИ имени Н.Е. Жуковского, НТК имени А.М. Микояна и Института высоких температур РАН предлагают перевести работу аэропорта на иные рельсы. В буквальном смысле слова. Вспомним: сегодня железнодорожники всерьез говорят об использовании на вверенном им транспорте электромагнитной подвески. В ее основу положена идея левитации — «подвешивания» подвижного объекта над полотном дороги, когда и объект и дорога суть магниты, одноименными полюсами повернутые навстречу друг другу, в модернизированном варианте эту идею намереваются внедрить на аэродроме. Для разгона и посадки летательных аппаратов предлагается тележка на электромагнитной подушке. «Впрягут» в нее линейный электродвигатель, он же, только уже в режиме генератора, будет тормозить приземлившийся лайнер.

Обкатывают идею на нескольких моделях. Одна — лабораторная — позволила уточнить расчетные режимы левитации при разгоне и торможении, а также отработать систему, позволяющую без промаха опускаться точно на транспортную тележку. (В этом случае собственное шасси летательному аппарату не нужно, что заметно уменьшает взлетный вес и соответственно расход топлива.) Другая модель работает на полигоне. На специальной дорожке-стометровке отрабатываются отдельные узлы прототипа новой аэродромной системы.

Катимся по желобу

Проект Дж. Стари из штата Коннектикут на редкость прост, но весьма оригинален. Для разгона и торможения самолетов изобретатель предлагает использовать помимо тяги двигателей еще и силу тяжести.

Согласно его замыслу авиалайнеры должны стартовать с крыши 20-этажного здания аэровокзала и разгоняться по наклонной полосе: будто санки с горки. Разумеется, в таком случае летательный аппарат наберет скорость быстрее, чем при горизонтальном старте, и оторвется от взлетной дорожки, пробежав меньшее расстояние. Посадка же производится в обратном направлении— «в горку».

Для более удобного взлета и посадки полоса должна быть внизу широкой, кверху — суживающейся. И ко всему прочему — слегка вогнутой, дабы самолет «поневоле» придерживался ее середины. Крутизна подъема этого своеобразного «желоба» такова, что скорость садящегося лайнера гасится не полностью — в противном случае он может скатиться назад, не добравшись до верха.

А чтобы остановить машину в конце ее пути — на крыше, Дж. Стари предлагает использовать тормозную систему наподобие применяемой на современных авианосцах. С той существенной разницей, что выделяемая в ней энергия не пропадает втуне, но преобразуется в электрическую. Запасенная в аккумуляторах,

она затем используется для заруливания авиалайнеров на стоянку с помощью электротягачей. Так что пилот может выключать двигатели самолета, как только тот коснется полосы.

Если учесть, что «Боинг-747» расходует на рулежку после посадки около 200 л топлива, то уже только за счет его экономии аэродром по проекту Стари сулит немалые выгоды. В целом же эксплуатация крупного аэропорта подобного типа позволит снизить расход горючего примерно на 1,2 млн т в год.

«Выбирайтесь своей колеей...»

Примет ли подобные новшества потребитель? Летчикам не привыкать к перегрузкам, служащие аэродрома получат надбавку за работу в условиях «пересеченной местности». А пассажиры? Захотят ли они летать на самолетах, приземляющихся «в горку»? И как отразится такая посадка на их самочувствии? Опыт эксплуатации аэродромов с полосой на пологом склоне показывает: «отклонения от генеральной линии» — горизонтали — не мешают нормальному функционированию воздушного порта.

Что касается электромагнитной дорожки, то опробовать ее имеет смысл прежде всего на плавучих аэродромах. На авианосцах и авианесущих крейсерах есть все условия для ее размещения и грамотного использования. К тому же пилотов морской авиации особо не удивишь техническими новинками — будь то навигационные системы, обеспечивающие точную посадку на палубу, или «обыкновенные» катапульты и аэрофинишеры.

Как бы там ни было, идти по накатанному пути — то бишь катиться по стандартному аэродрому на привычных колесах — не лучший вариант. Когда чаще всего случаются аварии и катастрофы? При взлете и посадке. Ахиллесова пята богатыря-авиалайнера — шасси. Отказ от него не только существенная экономия взлетного веса, но и повышение безопасности полета: не может выйти из строя то, чего нет. Правда, есть более радикальный выход — не летать вовсе. Но это уже чистой воды фантастика...

Какие нужны «ноги»?

Раз уж разговор зашел о шасси, давайте подумаем: а какие «ноги» вообще нужны самолету? Первые авиаторы отвечали на этот вопрос весьма просто: летом они ставили на самолеты велосипедные колеса, зимой — «переобували» их, ставили на лыжи. Если же самолет вдруг хотели использовать на море, вместо лыж прикрепляли поплавки.

Нынешние авиалайнеры просто так не «переобуешь». Тележки тяжелых самолетов насчитывают порою несколько десятков колес. И поставить такую громадину на лыжи никак нельзя — она попросту не стронется с места. Вот и приходится расчищать для них в зимнее время многокилометровые полосы.

Да и сами полосы теперь почти в обязательном порядке делают из высокопрочного бетона. На обычный грунт многие самолеты сесть просто не в состоянии — шасси увязнут в мягкой почве.

А нельзя ли придумать такую опору для самолета, которая помогала бы ему производить посадку на любую поверхность? Оказывается, можно. Последнее время многие конструкторы склоняются к мысли, что самолеты будущего будут иметь шасси на воздушной подушке.

При посадке вместо «ног» самолет будет распускать... «юбку»! Так называется ограждение из прорезиненной ткани, под которое компрессорами накачивается воздух. Окаймление «юбки» не позволяет ему растекаться куда попало, и воздух уходит вниз, создавая под самолетом область повышенного давления. Причем давление это может быть настолько высоким, что удержит на весу весь многотонный лайнер.

Шасси на воздушной подушке удобно тем, что позволяет произвести посадку практически на любую поверхность — травянистый луг, заснеженное поле, даже болото...

Широкому внедрению его уже в настоящее время мешает лишь отсутствие компактных конструкций, которыми бы можно оснащать летательные аппараты любых типов. Но экспериментальные самолеты и вертолеты с воздушными подушками уже летают.

Hangar в переводе с французского «укрытие». Так называют сооружения для технического ремонта и обслуживания самолетов. Начали строить первые ангары еще в 20-е годы, когда летательные аппараты были сравнительно небольшими. Нынешние ангары представляют собой огромные сооружения, весьма смахивающие на крытые стадионы. Только, конечно, в ангаре не играют в футбол, а приводят в порядок потрепанные непогодой и временем самолеты, вертолеты и другие летательные аппараты. В частности, почти в обязательном порядке ангары или эллинги нужны для парковки дирижаблей. Оставлять их под открытым небом опасно: вдруг налетит шквал — и поминай как звали воздушного гиганта.

По своей конструкции ангары бывают самыми разнообразными — туннельными и тупиковыми, капитальными и сборно-разборными, даже надувными и подземными. В последнем случае их чаще называют капонирами и используют в основном для того, чтобы прятать от непогоды и ударов вражеской авиации самолеты военно-воздушных сил.

Впрочем, в последние годы о создании подземных аэропортов поговаривают и гражданские инженеры, что поделаешь, во многих странах уже не осталось места для строительства новых аэропортов, а старые становятся тесными. Вот и приходится думать о том, чтобы сделать для них второй этаж — подземный. На первом, то есть на поверхности земли, остается лишь взлетно-посадочная полоса, а все остальное — ангары, залы ожидания, технические службы — прячется под землю.

Первое такое сооружение намечено построить в начале следующего столетия в ФРГ. Заинтересованы в строительстве подобных подземелий для летающих в небе также Япония, Сингапур и некоторые другие страны и города, где мало места для устройства обычных аэродромов.