Страница 28 из 30
Аэродинамическое качество экраноплана, наиболее обобщающая характеристика его эффективности и мореходности прежде всего зависит от отношения высоты полета к хорде (ширине) крыла. И чем это отношение меньше, тем выше его аэродинамическое качество, т. е. подъемная сила Поэтому чем больше хорда т. е. размеры экраноплана, тем меньше будет относительная высота его полета, а следовательно, и выше эффективность аппарата. С другой стороны при увеличении размеров аппарата соответственно повышается и его мореходность, т. е. возможность летать с достаточно высоким значением аэродинамического качества.
Не имея опыта эксплуатации экранопланов, ВМФ не мог сразу выработать определенное техническое задание. Алексеев же постоянно «атаковал» Заказчика своими перспективными предложениями: начать создание крупного 500-тонного корабля-экраноплана одновременно приступить к проектированию 140-тонного десантного корабля, а вслед за ним — аппарата массой 360 т.
На основе предложении Алексеева было подготовлено специальное постановление ЦК КПСС и СМ СССР. На основании э того документ а Ростислав Евгеньевич получил полномочия начать проектирование и строительство крупного экраноплана. Вскоре была принята государственная программа по экранопланостроения, предусматривавшая создание ряда новых пилотируемых самоходных моделей экранопланов, проектирование боевых экранопланов, разработку экспериментального экраноплана КМ и его аналога — модели СМ-5, оборудованной макетным образцом системы демпфирования и стабилизации по углам крена и тангажа, а также 25-тонной модели СМ-6 — масштабного прообраза последующих боевых экранопланов. Поддержанная руководством ВПК и Заказчиком перспективная программа стала основополагающей при разработке проектов «больших» экранопланов.
Руководящие инстанции (ЦК КПСС, Совмин, ВПК и др) оформили соответствующие распоряжения и выделили деньги, исходные документы (постановление ЦК КПСС и Совмина, приказ ГКС, ТТЗ ВМФ) были согласованы и подписаны. И, наконец, 25 апреля 1963 г. в опытном производстве ЦКБ по СПК (позже — завод «Волга») был заложен экспериментальный экраноплан — корабль-макет (КМ) чассой около 500 т. «Макетом» Алексеев назвал этот гигантский летающий корабль, чтобы не вызывать преждевременного чиновничьего ажиотажа в «родном» Госкомитете.
Корпус КМ и нижняя поверхность носового крыла выполнялись сварными из алюминиево-магниевого сплава Опытное производство ЦКБ уже имело значительный опыт сварки и сборки таких конструкций, построив к тому времени СПК «Спутник», «Вихрь», «Буре вестник», корпуса которых были преимущественно сварными из подобных сплавов. В процессе постройки в конструкцию вносились существенные изменения, так как параллельно шли испытания различных моделей, с помощью которых корректировались характеристики корабля.
Одним из первых таких изменений явилось увеличение числа носовых двигателей с шести до восьми (по четыре двигателя на каждый борт). Это привело к усовершенствованию конструкции пилона, топливной и других соответствующих систем. Крупным переделкам подверглось кормовое крыло (стабилизатор). По решению Алексеева оно должно было стать V-образным, так как в ходе испытаний моделей в ЦАГИ было установлено, что аппарат с плоским кормовым крылом будет иметь недостаточную путевую устойчивость.
Схема самоходной модели СМ-4
Самоходная модель СМ-4 на испытаниях.
Схема самоходной модели СМ -5.
Самоходная модель СМ-5 на испытаниях.
В 1963 г. в экспериментальном производстве ЦКБ по СПК была построена трехместная двухдвигательная экспериментальная самоходная модель СМ-4.
Этот аппарат, явившийся, по сути, дальнейшим развитием аэродинамической компоновки СМ-3, представлял собой масштабный (1:4) прототип натурното экраноплана. Несущее низкорасположенное крыло с концевыми шайбами — прямоугольное в плане, удлинение — 2 0. Закрылки крыла — двухсекционные, амортизированные для уменьшения местных перегрузок при контакте с волной на переходных режимах движения. Горизонтальное оперение высокорасположенное, трапециевидной формы в плане, с однозвенным рулем высоты. Силовая установка функционально разделялась на маршевую и стартовую. Маршевый двигатель располагался в кормовой части фюзеляжа. Воздухозаборник двигателя для предотвращения попадания водных брызг располагался над фюзеляжем. За соплом двигатели размещался газовый руль для управления экранопланом по курсу па малых скоростях движения когда аэродинамические рули малоэффективны. В носовой части фюзеляжа был установлен стартовый двигатель с регулируемой сопловой системой, позволявшей осуществлять отклонение струи под крыло, и дополнительное цельноповоротное вертикальное оперение. Изолированные кабины экипажа располагались последовательно в два яруса. В двух носовых кабинах находилось управление экранопланом и оборудование, позволявшее проводить обучение пилотированию экранопланом (инструктор располагался в верхней кабине). Задняя кабина (без верхнего остекления) предназначалась для прибориста-экснериментатора.
Если при создании первых пилотируемых моделей проблемы прочности и автоматического управления не стояли остро, то при переходе к строительству таких кораблей как КМ, они выходили на первый план. Возникал целый ряд вопросов, связанных с обеспечением прочности такого аппарата при разбеге и посадке на взволнованную поверхность. Одним из решении этой задачи он видел в использовании поддува, позволявшего уменьшить вертикальные перегрузки при посадке. Полет экраноплана как динамически сложного объекта на высоких скоростях в непосредственной близости от водной поверхности, ограниченная высота для маневрирования и малое время для принятия решений вызывали необходимость использования специальной системы управления. Эти соображения, а также необходимость подготовки пилотов для экраноплана КМ привели Алексеева к решению построить малый пилотируемый аналог этого корабля.
Схема самоходной модели СМ-2П7.
Самоходная модель СМ-2П7 на испытаниях.
Схема самоходной модели СМ-6.
1963 г. стал рекордным по строительству экранопланов. В том же году была построена двухместная самоходная модель СМ-5, по аэродинамической схеме и геометрически подобная экраноплану КМ. Она отличалась от предшественников тщательно отработанной компоновкой, которая стала «классической» для большинства экранопланов, созданных позже в ЦКБ по СПК. СМ-5 послужила как бы кораблем-аналогом для определения характеристик и отработки различных систем, предназначенных для КМ, а также освоения техники его пилотирования.
Экраноплан СМ-5 имел прямоугольное в плане крыло с концевыми шайбами и многосекционными подрессоренными закрылками. На днище фюзеляжа были сформированы реданы и приняты обводы, повышающие мореходность экраноплана. В носовой части корабля размещалась кабина экипажа, закрытая фонарем, а за ней — стартовый двигатель с разнесенными по бортам поворотными соплами, которые направляли газовую струю под крыло. Маршевый двигатель установили перед килем, его воздухозаборники — сверху фюзеляжа над средней частью крыла, выхлопные сопла — по бортам экраноплана у основания киля. Хвостовое оперение Т-образное. Руль поворота простирался по всей высоте хвостового оперения, и его нижняя часть, расположенная ниже ватерлинии, являлась водным рулем направления.