Страница 2 из 29
Схема самоходной модели СМ-8.
Самоходная модель СМ-8 на испытаниях.
Однако, прежде чем остановиться на конструктивных особенностях «Орленка», следует сказать, что создание серийных десантно-транспортных экранопланов вызвало необходимость отработки в натурных условиях основных технических решений, закладываемых в их проект. Кроме того, весьма важным был вопрос подготовки пилотов и поддержания навыков пилотирования таких аппаратов. В июне 1969 г. с ГУК ВМФ был заключен договор, определивший сроки постройки и испытаний и объемы финансирования, а техническое задание на проектирование пилотируемой модели СМ-6 – аналога экраноплана «Орленок» – было подписано 18 сентября 1969 г. Ее компоновочная схема полностью повторяла схему экраноплана проекта 904.
В самый канун Нового года, 30 декабря, на опытном заводе «Волга» закончили постройку нового аппарата массой до 25 т, который был принят представителем заказчика. Экраноплан оснащался тремя двигателями: одним маршевым АИ-20, установленным на киле, и двумя стартовыми («поддувными») двигателями, расположенными в носовой части корпуса «елочкой». Конструкция СМ-6 была цельнометаллической, клепаносварной.
Отметим, что тогда же Р.Е. Алексеев попытался создать первый пассажирский корабль «Чайка» на основе компоновочного решения СМ-6. Проектирование аппарата и подготовка рабочей документации осуществлялись как единый процесс, что обуславливало высокий темп работ. К сожалению, завершить эти во многом авангардные работы Алексееву не удалось: соответствующие «органы» стояли насмерть за соблюдение грифа «Совершенно секретно» по экранопланной тематике, и применение таких аппаратов для гражданских целей не предусматривалось.
В июле 1971 г. Алексеев распорядился перевести СМ-6 на испытательную базу ИС-2 в Чкаловск, где в августе провели первый запуск двигателей и были начаты швартовые и ходовые испытания.
Десантный экраноплан «Орленок» (заводской номер С-21), головной из предполагаемой серии, был заложен в 1970 г. на заводе «Волга». В 1972 г. его спустили на воду. Корпус «Орленка» состоял из трех частей – носовой поворотной, средней (грузовой) и кормовой. В носовой части корпуса располагались кабина экипажа, пулеметная установка, каюта для отдыха экипажа, отсеки для авиационного и специального оборудования и отдельная вспомогательная двигательная установка ТА-6А, которая обеспечивала стартовую мощность для пуска основной двигательной установки и питания гидравлических и электрических систем корабля сжатым воздухом и постоянным и переменным током. Антенны радиолокационной станции, расположенной в носке корпуса под радиопрозрачным обтекателем, размещались снаружи.
Занимающий среднюю часть фюзеляжа грузовой отсек (длина – 28 м, ширина – 3,4 м, высота – 4,6 м) имел пол с грузозахватными приспособлениями и специальными замками, которые обеспечивали крепление груза в полете (транспортных средств или посадочных мест для личного состава). Кроме того, специальные направляющие позволяли грузить негабаритные грузы и колесные транспортные средства. Загрузка производилась через люк, образующийся при повороте влево носовой части корпуса на угол 90°.
Схема экраноплана «Орленок».
«Гигант» (КМ) и «карлик» (СМ-6).
Корпус был выполнен заодно с центропланом. Днище корпуса килеватое, образовано системой поперечных и продольных реданов. В носовой части и в центре масс предусматривалось установить качающиеся в вертикальной плоскости гидролыжи. Кормовая часть корпуса делилась на два этажа. Внизу на главной палубе находилось помещение электрооборудования и каюта экипажа.
Профиль низкорасположенного свободнонесущего крыла, состоящего из центроплана и двух консолей, был оптимизирован для движения вблизи экрана. Концы консолей были снабжены поплавками, играющими роль глиссирующих шайб. Крыло разделялось на 14 герметичных отсеков, два из которых являлись топливными баками.
Интересно Алексеев решил проблему старта экраноплана с воды. Вдоль передней нижней кромки крыла он предложил разместить специальные щитки с углом отклонения до 70°, а в районе задней кромки крыла установить пятисекционные закрылки-элероны с углами отклонения от -10 до +42°. Столь необычную схему механизации крыла он выбрал по необходимости, так как в положении на плаву задняя кромка крыла экраноплана находится в воде. Перед взлетом запускались носовые стартовые двигатели и реактивные струи от них направлялись под крыло. После выпуска закрылков и щитков за счет повышенного давления под крылом экраноплан приподнимался из воды.
Стабилизация полета экраноплана осуществлялась вертикальным килем и стабилизатором, а управление полетом – рулем направления и рулем высоты. Вверху на вертикальном оперении располагался маршевый двигатель, навигационные огни и антенны радиотехнических средств. Стабилизатор – высокорасположенный, свободнонесущий, трапециевидной формы в плане. Руль направления двухсекционный.
Поставленная заказчиком задача высадки десанта на берег заставила конструкторов искать способы осуществления выхода экраноплана на сушу. Все оказалось совсем не просто: помимо обеспечения перемещения по грунту самого корабля необходимо было сохранить прочностные характеристики конструкции и герметичность корпуса. Решили использовать колесное шасси самолетного типа и гидролыжу. Шасси экраноплана снабжались двухколесной передней и десятиколесной основной опорами. Колеса не тормозные (впоследствии вопрос об установке тормозов рассматривался), передние колеса поворотные, подвеска независимая. Передние колеса убирались втягиванием в корпус, основные гидроцилиндрами заваливались за главную гидролыжу. Шасси совместно с лыжно-амортизирующим устройством (носовая и основная гидролыжи) и поддувом обеспечивали проходимость по грунту, снегу и льду.
Силовая установка экраноплана «Орленок» состояла из турбовинтового маршевого двигателя НК-12МК с соосными винтами противоположного вращения диаметром б м в кормовой части и двух двухконтурных турбореактивных стартовых двигателей типа НК-8-4К, размещенных внутри носовой части корпуса и отключаемых в полете.
Двигатель НК-12МК (тягой 15500 кгс), обеспечивающий экономичный крейсерский полет, был установлен на вертикальном оперении экраноплана в районе стыка киля со стабилизатором. Такое размещение было необходимо для защиты двигателя от соленых брызг и струй при взлете, а также снижения вероятности заливания двигателей в полете при волнении и засоления от аэрозолей в морской атмосфере.
Стартовые двигатели НК-8-4К имели тягу по 10500 кгс. Их воздухозаборники располагались перед ходовой рубкой, что предотвращало попадание брызг при движении над водной поверхностью. Воздухозаборники, как и двигатели, были вписаны в общий контур носовой части с целью снижения аэродинамического сопротивления на крейсерском режиме движения. Выходную часть канала воздухозаборников оборудовали поворотными газовыхлопными насадками, предназначенными для изменения направления струй. С помощью поворота этих насадков при разбеге реактивные струи двигателей направлялись под крыло для создания воздушной подушки (режим поддува), а затем формировали горизонтальную тягу, обеспечивающую разгон экраноплана до крейсерской скорости движения. Поддув газовыми струями под крыло на разбеге способствовал снижению гидродинамического сопротивления и гидродинамических нагрузок, особенно при взлете в условиях волнения моря. Применение поддува при посадке преследовало те же цели. Воздушный поток мог также направляться под днище фюзеляжа, что обеспечивало движение экраноплана над земной поверхностью. Необходимость указанных режимов работы стартовых двигателей с изменением направления газовых струй обусловили размещение их в носовой части фюзеляжа с определенным углом относительно продольной оси экраноплана.