Ниже солнца, выше воды
Оснащенный солнечными батареями экраноплан «Шторм-600» проектируется одновременно и как практичное беспилотное судно с почти неограниченным запасом хода, и как будущий рекордсмен скорости.
От Монако до Москвы: петербургские инженеры уже несколько лет участвуют в международных регатах судов на солнечных батареях. Неудивительно, что в какой-то момент они задумались о рекорде: «На сегодня для "солнечных" судов с электродвигателями он составляет 49 км/ч, – рассказал нам Алексей Майстро, – и это конструкция на подводных крыльях. Дальнейшее ускорение такого аппарата требует уже слишком серьезных, долгих и сложных усовершенствований, поэтому мы выбрали более авантюрный путь».
Нежелательные явления
Алексей, директор центра технологических проектов Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ), разговаривал с нами на бегу и между делом: участники команды готовились к выставке «Армия-2020» и буквально ночевали на работе. Большая часть экспонатов уже монтировалась в стойках для транспортировки, с другими еще сидели инженеры, чтобы в Подмосковье продемонстрировать настоящие функциональные версии, а не пластиковые макеты и модели. Настоящим был и показанный на форуме беспилотный «солнечный» экраноплан «Шторм-600»: на испытаниях судно уже достигло скорости 80 км/ч.
В классической авиации с экранным эффектом принято бороться. Он возникает, например, во время посадки, когда самолет оказывается достаточно низко и между крылом и поверхностью возникает зона повышенного давления. Она создает дополнительную, неучтенную подъемную силу, которая может привести к развитию «козления», опасного прыганья аппарата по полосе. Экранопланы используют этот эффект, удерживаясь благодаря ему на высоте нескольких метров над ровной поверхностью воды.
Из-за сложностей конструкции и управления такие суда – а по классификации Международной морской организации экранопланы относятся именно к ним – не получили большого распространения. Самый грандиозный из них – экспериментальный ракетоносец «Лунь», разработанный Ростиславом Алексеевым, – стал экспонатом парка «Патриот» в Дербенте, и лишь отдельные модели судов ограниченно эксплуатируются в некоторых странах – несколько экранопланов Bavar 2 с характерными короткими и широкими крыльями используются береговой охраной Ирана.
Возвращение экранопланов
Впрочем, для своего проекта питерские инженеры использовали другую аэродинамическую схему, предложенную немецко-американским конструктором Александром Липпишем, – «летающее крыло»: подъемная сила при этом создается не крыльями, а всем фюзеляжем. В применении к лодке такая схема оказалась особенно удобной: ее боковые поплавки не только придают устойчивость, но и предотвращают срыв потока на кромках судна-крыла. Это ведет к повышению плотности потока под корпусом, усиливая экранный эффект и увеличивая подъемную силу, особенно на малых скоростях.