Сообщение американской телекомпании «Эй-би-си», сопровождаемое сделанными из космоса (1966 г.) фотографиями, на которых запечатлен необычный летательный аппарат, было чрезвычайно интригующим. Телекомментатор, ссылаясь на безымянные авторитеты, пояснял, что такого рода крылатые машины весьма эффективны в случае оперативной переброски морских десантов и военной техники. Издающийся в Лондоне ежегодник по военным флотам «Jane’s Fighting Ships» характеризовал таинственный аппарат как «гигантскую советскую экспериментальную машину длиной около 90 и размахом крыла 40 метров, использующую при движении влияние близости водной поверхности». В объектив космического разведчика попал один из наиболее засекреченных советских военных объектов, окрещенный на Западе «каспийским монстром».
На протяжении всей истории мореплавания первостепенное внимание уделялось увеличению скорости кораблей. Ощутимых результатов удалось достигнуть лишь с появлением в прошлом веке парового двигателя. Но вскоре прогресс замедлился, а затем и приостановился. Дело в том, что сопротивление воды движению корабля по мере роста скорости увеличивается вначале пропорционально квадрату скорости, затем, быстро набирая темп, в третьей, четвертой и даже пятой степени. Соответственно возрастает мощность энергетической установки, необходимая для преодоления сопротивления.
Положение изменилось с появлением судов на подводных крыльях и воздушной подушке с корпусом, поднятым над водой: они были способны развивать до 80 узлов (150 км/час). Однако и те, и другие в силу специфических конструктивных особенностей утрачивали свои качества с ростом водоизмещения (массы). Поэтому до сих пор водоизмещение судов на подводных крыльях не превышает 300 тонн, а масса судов на воздушной подушке — 700 тонн. И у них появился серьезный конкурент, идея которого возникла «попутно», в процессе решения иной проблемы.
В 20-х годах нашего столетия авиаторы столкнулись с загадочным явлением. Вопреки законам аэродинамики, при движении самолета у самой земли (в период взлета и посадки) возникала подъемная сила, значительно большая, чем при полете на высоте. Двигаясь в непосредственной близости от посадочной полосы, самолет вдруг внезапно устремлялся вверх или упорно скользил над полосой, «не желая» приземляться. Иногда дело кончалось катастрофой. В конце 20-х — начале 30-х годов механизм загадочного явления удалось выяснить, и оно получило название «эффект влияния экрана». Экранирующей плоскостью оказывалась в данном случае поверхность посадочной полосы. Движущееся над экраном крыло как бы подминает под себя встречный поток воздуха, под крылом образуется область повышенного давления, в результате чего возникает дополнительная подъемная сила, величина которой, зависящая от расстояния между крылом и «экраном», может достигать 10 и более процентов. Кроме того, близость «экрана» изменяет картину обтекания крыла потоком воздуха, что дополнительно увеличивает подъемную силу и, что весьма важно, значительно снижает лобовое сопротивление.
Все это позволяет увеличить полезную нагрузку летательного аппарата или обойтись двигателями меньшей мощности, а следовательно уменьшить расход топлива. Как принято говорить, использование эффекта экрана повышает аэродинамическое качество летательного аппарата.
Таким образом, вредное для самолетов явление позволяет создать транспортное средство — экраноплан — со скоростью полета порядка 500 км/час при относительно небольшой мощности двигателей. Оно использует в качестве экрана водную поверхность, в отличие от суши — ровную, не имеющую гор, холмов, оврагов и прочего. В военном варианте экранопланы, двигаясь низко над водой, могут внезапно наносить удар, участвовать в десантировании, обходить зоны с неблагоприятной метеорологической обстановкой. При всем при этом они неуязвимы для минно-торпедного оружия. Понятно, что идея экраноплана не могла не привлечь внимания военных ведомств.
Дело не ограничивалось теорией. В 1932 году в Германии проводились экспериментальные полеты шестимоторного тяжелого самолета «До-X» над Северным морем на высоте порядка 10 метров. При этом подтвердилось, что по сравнению с полетом вне влияния экрана удельный расход топлива значительно сокращается. Работы в этой области проводились и в других странах, однако не выходили из проектной стадии. Дело в том, что для постройки крупных экранопланов требовалось решить ряд сложных технических задач в части устойчивости движения и прочности конструкций, рассчитываемых на посадку с огромной скоростью на гребень волны. По мере развития техники к созданию экранопланов подключались все новые исследовательские и проектные организации, о чем в 50-х — 60-х годах сообщала печать ряда стран Запада, называя имена конструкторов, информируя о достигнутых впечатляющих результатах. Напротив, публикации об экранопланах, появлявшиеся в Советском Союзе (главным образом — в научно-популярной литературе), настойчиво внушали мысль, что, несмотря на некоторые успехи, экранопланостроение продолжает пребывать в экспериментальной стадии. В подтверждение приводились ссылки на построенные в разных странах исследовательские образцы, масса которых не превышала одной или полутора тонн. А между тем...
Еще осенью военного 1941 года выпускник судостроительного факультета Горьковского политехнического института Ростислав Алексеев защищал дипломный проект на тему «Морской теплоход на подводных крыльях». Государственная приемная комиссия признала работу соответствующей уровню кандидатской диссертации. Окончив институт, Алексеев получил назначение в конструкторское бюро горьковского судостроительного завода «Красное Сормово». В течение нескольких лет вокруг него сплотилась группа энтузиастов, интересующихся судами на подводных крыльях (СПК), позже составившая костяк Центрального конструкторского бюро по СПК, в котором под руководством Р.Алексеева впервые в стране были выполнены серьезные исследования в этой области и созданы первые суда на подводных крыльях. Уже будучи доктором технических наук, Р.Алексеев в 1951 году в составе группы конструкторов был удостоен Сталинской премии первой степени, а в 1962 году получил Ленинскую премию.
В конце 50-х годов Р.Алексеев окончательно пришел к выводу, что из-за так называемого кавитационного барьера* скоростные возможности судов и кораблей на подводных крыльях практически исчерпаны. Это заставило его заняться исследованиями по строительству экранопланов.
После испытаний в 1961 году трехтонного экспериментального аппарата с парой несущих крыльев от подобной схемы было решено отказаться в пользу экраноплана с одним крылом. Дело успешно продвигалось вперед, но темпы не устраивали руководство Минсудпрома и военно-морских сил. Понимая, что спешка в сложной, совершенно новой области техники не только вредна, но и опасна, Алексеев, пытаясь охладить пыл дилетантов, не останавливался перед личными обращениями к Хрущеву. Этим он постоянно наживал врагов среди высокопоставленных чиновников, возмущенных независимым характером главного конструктора, его пренебрежением к иерархической лестнице.
По заказу ВМФ был построен летающий образец «СМ-5» массой 5 тонн — прототип ракетоносного экраноплана. На испытаниях, в целом прошедших успешно, аппарат попал в мощный встречный поток воздуха, и его стало приподнимать, а пилот, вместо того, чтобы убрать газ и спланировать, решил набрать высоту, для чего включил форсаж. «Оторвавшись» от экрана, «СМ-5» потерял устойчивость, завалился носом и спикировал в воду. Экипаж погиб.
Тем не менее Алексеев счел возможным шагнуть от 5-тонного аппарата к огромному экраноплану, получившему шифрованное наименование «корабль-макет» («КМ»), длиной 92, высотой 22 при размахе крыла 37 метров, с полетной массой около 540 тонн. Нижняя часть фюзеляжа формой напоминала днище быстроходного корабля. На переднем пилоне размещались 8 стартовых двигателей, каждый из них развивал тягу 13 тонн. Два аналогичных двигателя, расположенные на киле хвостового («кормового») оперения, обеспечивали околоэкранный полет.
Ходовые испытания экраноплана начались в 1966 году на Каспийском море, рядом с Махачкалой, куда замаскированный сетями «КМ» доставили по Волге. Это и был обнаруженный из космоса «каспийский монстр». Как видим, основные размеры аппарата были установлены американцами довольно точно.
Испытания принесли обнадеживающие результаты. На высоте 3—4 метра от поверхности воды экраноплан развивал скорость 400—450 км/час. В то же время выявилась недостаточная прочность корпуса, и его пришлось основательно переделать.
Помимо тяжелых экранопланов, ЦКБ Алексеева проектировало транспортно-десантный аппарат «Орленок» («Проект 904») длиной 58, высотой 16 и размахом крыла 31 метр, с полетной массой 125 тонн, предназначавшийся для доставки 20 тонн военной техники и живой силы в районы боевых действий.
В носовой части его фюзеляжа размещалась пушечная турель, за ней высилась антенна обзорной радиолокационной станции. Экипаж состоял из 5 человек. Два стартовых двигателя, встроенные в носовую часть фюзеляжа под небольшим углом к его оси, посредством поворотных насадок направляли при взлете струю воздуха под крыло, увеличивая тем самым подъемную силу, а при переходе на околоэкранный полет переориентировались на горизонтальную тягу. Главный маршевый двигатель располагался в киле. На высоте около двух метров экраноплан развивал скорость до 350 км/час, дальность полета составляла 1500 км.
Испытывался «Орленок» в 1974 году на Волге вблизи Горького (ныне Нижний Новгород). Во время одного из полетов при ударе о воду оторвалась корма, но Алексеев (кстати, он сам пилотировал многие из создаваемых в ЦКБ кораблей на подводных крыльях и экранопланов) довел аппарат до базы. Засекреченность работ по экранопланам была такова, что для непосвященных пострадавший «Орленок» именовался «потерпевшим аварию самолетом», перегоняемым-де на ближайший аэродром.
Позже испытания продолжили на Каспийском море.
Отношения Алексеева с руководством Минсудпрома и ВМФ продолжали осложняться, особенно после отстранения Хрущева от власти. Авария «Орленка» послужила поводом не только к расправе со строптивцем, но и вообще к свертыванию работ по экранопланам. Впрочем, это не в последнюю очередь объяснялось спецификой отрасли, находящейся на стыке судо- и машиностроения, то есть двух министерств со своими стандартами и технологиями. Алексеева сняли с должности начальника ЦКБ и генерального конструктора, понизив до руководителя сектора, насчитывающего около 30 сотрудников. Заодно отобрали подаренную Хрущевым автомашину «Чайка».
Финансирование тематики практически прекратилось. Строительство серии экранопланов типа «Орленок», планировавшейся в количестве 120 единиц, было заморожено. Три построенные аппарата так и остались единственными в составе советского (сегодня — российского) военно-морского флота. Подверглась пересмотру программа строительства тяжелых экранопланов типа «Лунь» (по классификации НАТО — «Утка») полетной массой около 400 тонн, обладавших скоростью до 550 км/час и дальностью полета около 3000 км, вооруженных 8 противокорабельными ракетами. Первый аппарат сошел на воду в 1987 году. Второй уже не один год «достраивается» — по измененному проекту в качестве спасательного, и назван «Спасателем»...
В феврале 1980 года Р.Алексеев скончался в возрасте 64 лет. Нижегородское научно-производственное объединение, в составе которого — ЦКБ по судам на подводных крыльях, сегодня носит его имя.
Ведущие промышленные страны связывают с экранопланами серьезные надежды, и не только в военном отношении. При этом отдается должное достижениям российских фирм, что подтверждает их экономические контакты с зарубежными партнерами. Так, подписан «протокол о намерениях» с целью создания «Американо-российского инженерно-производственного центра по экранопланам» со штаб-квартирой в Хэмптоне (штат Вирджиния) и в Нижнем Новгороде. С американской стороны соглашение подписали представители фирмы «Аэрокон», а с российской — НПО ЦКБ по судам на подводных крыльях им.
Р.Е.Алексеева.
Предполагается, что в дальнейшем к этому проекту подключатся, с целью создания экраноплана полетной массой около 500 тонн, такие гиганты американской промышленности, как «Локхид», «Дженерал дайнемикс», «Пратт энд Уинти» и «Дженерал электрик». По расчетам фирмы «Аэрокон», использование подобных межконтинентальных пассажирских лайнеров позволит понизить цену на билет из Америки в Европу до 75—100 долларов. Не исключено, что совершить подобное путешествие над океаном доведется и вам, читатель...
* Кавитация — явления разрыва сплошного потока жидкости и образования в ней полостей (каверн). По мере возрастания скорости выше известного предела кавитация подводного крыла сопровождается резким падением его подъемной силы и ростом сопротивления движению.