«каспийский монстр»: чем был опасен советский боевой экраноплан

Размеры гиганта

Самолетов таких размеров до этого просто не существовало; кроме того он был самым тяжелым из всех созданных к этому времени. Длина самолета достигала 92 (!) метра, размах крыльев составлял 37, 6 метров и при максимальной нагрузке мог иметь вес 544 тонны. Такой монстр мог развивать скорость над поверхностью воды до 500 км/ч. До конца 80-х гг. прошлого века он оставался уникальным и непревзойденным по этим параметрам. И только созданный сверхмощный АН-225 превзошел эти показатели.

Конструктивно КМ был очень похож на водные суда на воздушной подушке, которые словно парили над поверхностью воды. Экраноплан новой конструкции передвигался по похожей технологии, только здесь использовалось уплотнение воздуха под крылом очень низко летящего самолета.

Мнение эксперта
Александр Николаевич Румянцев
Изобретатель, владелец многих патентов, кандидат технических наук, профессор Санкт-Петербургского технического университета.

Необходимые условия для подобного эффекта – минимальная высота полета и максимально ровная поверхность (в идеале только водная гладь могла им соответствовать).

Советские авиаконструкторы пошли еще дальше и спроектировали своеобразный «гибрид» такого аппарата с обычным самолетом; он получил название экранолет. Такая конструкция могла передвигаться как в экранопланом, так и в самолетном режиме, используя тягу работающих двигателей. Подобная модель самолета могла найти широкое применение как в народном хозяйстве, так и в военном деле.

Испытания самолета-гиганта прошли успешно и перед разработчиками была поставлена задача создания боевой версии КМ: сначала десантный вариант самолета, а позднее – экраноплан, способный нести ракетное оборудование. Новое изобретение получило название «Орленок»; в 70-х гг. он успешно был испытан и принят на вооружение ВМФ СССР в 1979 году. Самолет новейшей разработки был единственной в мире боевой летающей конструкцией такого типа: на его борту одновременно могли находиться 200 морских пехотинцев или две самоходные гусеничные установки. При этом этот монстр мог развивать скорость до 400 км/ч и мог преодолеть расстояние до 1 500 км. Для нужд армии было выпущено пять машин; в дальнейшем планировалось выпускать еще.

Новый экраноплан обладал непревзойденными характеристиками :из-за низкой высоты полета его не могли заметить радары, высокая скорость полета делала его практически неуязвимым (она в 10 раз превышала скорость любого боевого катера). Он мог стать грозным оружием для военного флота противника.

Несмотря на уникальность новой разработки авиаконструкторов, его серийное производство так и не было налажено. В 1983 году начались работы над созданием ракетоносного экраноплана «Лунь» на базе Горьковского авиазавода; в 1989 году единственный самолет такой модели, оснащенный шестью противокорабельными ракетами класса «Москит», был принят на вооружение Каспийской флотилии. К сожалению, больше самолеты подобного класса не выпускались.

Этому способствовало несколько причин. Смерть главного конструктора Р. Алексеева в 1980 году внесла разлад в ход разработок; в 1984 году умер министр обороны Д. Устинов, активно помогавший продвижению новейших технологий;  после прихода к власти М. Горбачева правительственные программы были приостановлены и больше не возобновлялись.

Конструкция экраноплана

Внешне «Лунь» напоминает большой транспортный самолёт – длинный и широкий фюзеляж, крылья с большим размахом, большое хвостовое оперение. Но от самолётной компоновки тут довольно много отличий. «Лунь» имеет корпус длиной 73 м и высотой 19 м.

Низ корпуса подобно кораблям имеет лакокрасочное покрытие и электрохимическую защиту от коррозии. Ещё несколько «морских» особенностей «Луня» – нижняя часть корпуса закрыта обтекателями, также на днище присутствует гидролыжа, предназначенная для смягчения посадки на воду.

В передней части корпуса находится пилон, на котором расположены 8 тяговых двигателей. Их сопла установлены под углом к воде, благодаря чему нагнетаемый ими поток уходит в воду и экранирует от неё в крылья, расположенные чуть позади, за счёт чего в данном случае и достигается экранный эффект. Крылья имеют трапециевидную форму, их размах – 44 м, площадь – 550 м2, также на них имеются закрылки, разделённые на 12 частей. Стабилизатор цельнометаллический, его площадь – 227м2. Его законцовка выполнена из пенопласта, облицованного стеклопластиком.

На фюзеляже экраноплана установлено вооружение – три пары противокорабельных ракет ЗМ-80 «Москит». Под передней парой находится кабина стрелков-операторов, в которой имеются авиационные пушки ГШ-23. За установками находятся листы теплозащиты для предохранения корпуса от высокой температуры при пуске ракет. Ещё одна кабина стрелков с пушечной установкой находится в задней части корпуса.

Внутрь «Луня» можно попасть двумя путями – через двери в боках корпуса или через люк на крыше. Внутренние отсеки поделены на 4 группы: носовую, центральную, кормовую и отсеки киля. В носовой части находятся кабина пилотов и помещения со вспомогательными силовыми установками.

Кормовая секция занята различным оборудованием, в районе киля расположена установка для снабжения экраноплана электроэнергией, а также находится радиоаппаратура и средства навигации, в верхней части киля расположена кабина стрелка.

Основной принцип

Почему «Экраноплан», эффект экрана

Эффект, названный впоследствии «эффект экрана», был замечен летчиками на заре авиации. Еще на первых «этажерках» летчики замечали, что при посадке, перед самой землей, самолет почему то упирался в какой-то невидимый «экран» и отчаянно не хотел садиться. Явление назвали «Эффект экрана» и в подробности вникать не стали, просто начали учитывать его при заходе на посадку.

Первые эксперименты по осознанному использованию эффекта экрана проводил в далеком 1923 году Борис Юрьев. Он сумел объяснить суть явления, тогда же появились формулы.

Принцип эффекта экрана следующий: в классическом варианте, подъемная сила на крыле создается за счет разности давления воздуха под крылом и над ним, что обеспечивается профилем и углом атаки крыла. Когда давление воздуха под крылом выше, чем над крылом — крыло поднимается вверх, а вместе с ним и все, что на нем висит (например — фюзеляж самолета). В данном случае грузоподъемность зависит от скорости, высоты и площади крыла. Если крыло приблизить к поверхности (земле, воде) — то часть набегающего потока, преломленная кромкой крыла вниз, будет отражаться от поверхности и возвращаться в нижнюю плоскость, давая дополнительную подъемную силу (рис.1).

Практическое применение эффекта, боевая машина типа «Экраноплан»

В первой половине 20 века, во времена Бориса Юрьева, о серьезном применении эффекта экрана не думали — классические то самолеты были еще очень далеки от совершенства. Впрочем, и после войны авиаконструкторам так и не удалось полноценно применить эффект экрана. Самый основательный проект, «летающий авианосец», принадлежал советскому авиаконструктору Роберто Бартини, над которым он работал в ОКБ Бериева, однако, несмотря на огромные усилия, от воды Бе-1 так и не оторвался.
Значительно больших успехов в применении эффекта экрана добились судостроители, а именно Ростислав Алексеев, советский конструктор, работавший над проектированием судов на подводных крыльях. Инженер с нестандартным подходом к техническим вопросам, Алексеев ломал голову над главным недостатком любого корабля (в сравнении с прочими транспортными средствами) — тихоходностью. Для него было очевидно, что главная проблема — сопротивление воды. Вывод — нужно «достать» корабль из воды, ведь сопротивление воздуха намного меньше.
Руководствуясь этой логикой, Алексеев создал суда на подводных крыльях. И вроде бы вот оно, решение, но и тут есть предел — 140 км/ч.
И опять якорь — пусть меньшее, но тем не менее большое сопротивление воды при движении крыльев внутри нее. Тогда и родилось решение, что избавиться от подводных крыльев можно при помощи воздушных и эффекта экрана. Таким образом, 22 июля 1961 года, на волнах Горьковского водохранилища, высшие военные чины СССР увидели (и даже прокатились) первую самоходную модель экраноплана — СМ-1 (Самоходная Модель Первая). За штурвалом находился сам Алексеев. В первом же полете СМ-1 достиг скорости 200 км/ч.

Преимущества

В чем же преимущества экраноплана, оправдывающие огромные усилия на разработку и постройку принципиально нового вида техники? Следует рассмотреть отличия как от корабля, так и от самолета.
В сравнении с практически любым самолетом, экраноплан имеет значительно большую грузоподъемность. К примеру, максимальная боевая нагрузка самого тяжелого Российского бомбардировщика Ту-160 — 45 тонн (при длине 54,1 м и размахе крыла 55,7 м), транспортного Ил-76 — 60 тонн (длина 46,6 м, размах крыла 50,5 м). КМ при длине 92 м и размахе крыла 37,6 м имел максимальную грузоподъемность 304 тонны, что примерно соответствует десантным возможностям среднего десантного корабля (к примеру, СДК пр. 770 был способен десантировать 5 танков Т-54 массой 36 тонн каждый). И при такой грузоподъемности — авиационная скорость. Если систематизировать эти характеристики, то картина будет следующей:

В сравнении с самолетом:

• Близкая к авиационной скорость (450 км/ч для экраноплана и 700 км/ч — для транспортного самолета)
• Значительно большая грузоподъемность (в 8-10 раз)
• Полет на экстремально низкой высоте — около 4х метров над уровнем моря — что делает экраноплан практически невидимым для радаров дальнего и среднего обнаружения

В сравнении с кораблем:

• Близкая грузоподъемность
• Значительно большая скорость (в 10-20 раз)
• Возможность выхода, движения и стоянки непосредственно на берегу, что дает возможность высадки десанта в более короткие сроки и без использования дополнительных транспортных средств
• Движение над поверхностью воды, что делает невозможным обнаружение экраноплана подводными радарами и средствами гидроаккустики

Достоинства и недостатки проекта

Не слишком корректно говорить о достоинствах или недостатках экранопланов проекта «Лунь», потому что ему присущи все особенности аппаратов подобного типа. Военных всегда смущала низкая защищенность экранопланов, которая делала его весьма уязвимым для огня противника. Скорость его хода сопоставима со скоростью тихоходного самолета, а отсутствие зенитного вооружения делало экранопланы легкой добычей авиации противника.

1. К несомненным достоинствам экранопланов следует отнести превосходное сочетание скорости и грузоподъемности. Они могут перемещаться со скоростью самолета (до 600 км/ч), при этом их грузоподъемность сравнима с небольшим кораблем.
2. Экранопланы очень живучи, в случае аварии они могут просто совершить посадку на воду даже при сравнительно большом волнении.
3. Подобные аппараты способны летать не только над водной гладью, им подходит любая ровная поверхность: пустыня, тундра, лед.
4. Экранопланы очень экономичны: во время полета на экране они тратят на 30% меньше топлива, чем традиционные самолеты.
5. Этим аппаратам не нужен аэродром, достаточно небольшой акватории или ровного участка суши.
6. Еще одним преимуществом экраноплана является его малозаметность для радаров в результате полета на высоте нескольких метров.

Однако у этого типа летательных аппаратов есть и серьезные недостатки, которые значительно осложняют их эксплуатацию.

1. Главным из них является то, что экранопланы не могут летать над неровной поверхностью, в этом случае невозможно создание экрана. Но, правда, подобного недостатка лишены экранолёты (типа «Орленок»), которые могут летать по-самолетному.
2. Экранопланы имеют очень низкую маневренность, у них большой радиус разворота.
3. Несмотря на большую по сравнению с самолетами экономичность, для взлета экраноплан должен обладать весьма высокой тяговооруженностью, что требует установки на него взлетных двигателей, которые не работают во время полета.
4. Управление экранопланом требует особых навыков и сильно отличается от пилотирования самолета.

Достоинства и недостатки

Изделию присущи черты судов и летательных аппаратов, а следовательно достоинства и недостатки и тех и других.

Противники использования экранопланов используют соответствующую аргументацию:

С другой стороны:

Кроме того, экраноплан «Лунь» является кораблем по определению и сравнивать его следует в первую очередь с кораблями, а не с самолётами. В сравнении с передовыми боевыми кораблями, производимыми в мире, экраноплан «Лунь» имеет десятикратное превосходство в скорости.

Литература

• Петров Г. Ф. Гидросамолёты и экранопланы России. 1910-1999. — М: РУСАВИА, 2000. — С. 206,207. — 248 с. — 3000 экз. — ISBN 5-900078-05-1.
• Апальков В. А. 2 // Малые ракетные корабли и катера. — СПб: Галея Принт, 2004. — Т. 2. — С. 25 — 28. — 122 с. — (Корабли ВМФ СССР. Справочник в четырех томах). — ISBN 5-8172-0087-2.
• Яблонский П. П. Крылатые суда отечества. — М, 1997. — Т. 98. — С. 44 — 49. — 122 с. — ISBN 5-093-85941.
• Павел Качур Часть IV. Корабли, летящие над волнами // Техника и вооружение : журнал. — М., 2007. — В. 05.
• Ефименко Ярослав, Скулин Андрей Экранопланы. Часть 2 // Наука и техника : журнал. — М., 2009. — В. 08. — С. 28,29.

«Каспийский монстр»

— Созданный в 1966 году уникальный экраноплан «КМ» — «корабль-макет», как он расшифровывался на самом деле, или «Каспийский монстр», как его прозвали впечатлённые его параметрами американцы, — тоже военная разработка?

— Нет, это просто такая экспериментальная научная лаборатория. На ней в течение 15 лет изучались и отрабатывались все необходимые элементы, которые затем можно было применять на практике. 

Дело в том, что как такового проектирования экранопланов в теории тогда вообще не существовало, да и на сегодняшний день до конца не существует. Математические расчёты здесь не дают всей картины, потому что невозможно просчитать одновременное воздействие на экраноплан всей окружающей среды.

Нужные данные можно было получить только с помощью практических испытаний. Начинали с небольших экранопланов серии «СМ», но далеко не всегда те результаты, которые на них получались, совпадали с теми, что получались и на больших.

За годы испытаний постоянно на «КМ» менялась аппаратура, собирались и просчитывались все возможные данные, но он не имел ни военного, ни гражданского назначения.

• Экраноплан «КМ»
• vk.com

— Необычная форма, длина 92 метра, размах крыльев около 40 метров — на фотографиях он и сейчас производит очень сильное впечатление, а на тот момент это был крупнейший в мире летательный аппарат. Помните свои впечатления, когда увидели его первый раз?

— Это неподражаемые впечатления. Я после института пришла на завод в 1968 году. И в 1969-м всех молодых специалистов, как тогда было заведено, отправляли на обслуживание испытаний — подай-принеси, помой-убери. Например, большую роль играет центровка (расчёт правильного положения центра масс летательного аппарата на всех этапах полёта. — RT). А аппаратура ведь всё время менялась. Поэтому были разработаны специальные таблицы — перед каждым вылетом нужно было заполнить, где что стоит, посчитать центровку и всё это отдать пилоту. Такие у нас были задачи. Мы тогда физически ощутили значимость многих элементов, которые были нужны в дальнейшем для проектной работы.

— А полетать на нём довелось?

— Нет. Это считалось плохой приметой. Женщина на корабле — быть беде.

— Прямо как у моряков.

— Да. Но полазить, конечно, по нему довелось очень много. Мы, как правило, находились на обслуживающих судах. Нужно было записать, как он проходит, зафиксировать время, сфотографировать и тому подобное. 

— Как так?

— Звук появлялся только после того, как «КМ» проходил мимо нас. Такой вот эффект. И конечно, вот это первое ощущение непонимания какого-то — на тебя идёт эта громадина, а звука нет. Неожиданное впечатление и очень сильное. Потом уже привыкли, конечно.

• Экраноплан «КМ»
• vk.com

— «КМ» принадлежал мировой рекорд по взлётной массе — 544 тонны, который держался очень долго и был побит только после создания в конце 1980-х самого большого на сегодняшний день самолёта Ан-225 «Мрия». Рекорд был поставлен целенаправленно?

— Нет, там просто всё время были разные эксперименты. Шёл постоянный поиск центровки для устойчивого движения. Поэтому то добавляли груз, то убирали, то туда, то сюда, расчёты делали… Очень большая работа шла именно по центровке. 

— Секретность влияла на испытания?

— Конечно. Все испытания в основном проходили в районе острова Чечень, он находится достаточно далеко от берега. Мы туда из Махачкалы летали на Ан-2. Там был маяк и небольшое поселение, которое обслуживало маяк, были местные рыбаки. И всё. 

— На немногих фотографиях «КМ» в сети можно заметить, что на хвосте у него разные цифры — «01», «02», «03» и так далее. Что это значит?

— Дело в том, что в ходе испытаний он часто получал повреждения — например, попал в шторм, размололо все закрылки. Его ремонтируют, приводят в порядок, и соответственно уже наступает другая стадия испытаний. Так как над ним издевались, как только могли, ремонты были частыми, для этого он и был предназначен. Поэтому после каждого появлялась новая цифра. 

История создания

В 1967 году американские военные, изучая снимки, сделанные спутником-шпионом, обнаружили в акватории Каспийского моря огромный летательный аппарат, который они сразу же получил прозвище «Каспийский монстр». В будущем это название закрепилось за всеми советскими аппаратами подобного типа. Что же так удивило американских специалистов на снимках?

Они увидели настоящего гиганта, самолет длиною в сто метров с непропорционально маленькими крыльями – всего лишь сорок метров. При этом «Каспийский монстр» мог развивать скорость до 500 км/ч и передвигался на высоте неконтролируемой ПВО противника. Естественно, что все это сильно озадачило экспертов Пентагона.

В 1967 году в ЦРУ состоялось специальное совещание, на котором обсуждались интригующие спутниковые снимки. На него были приглашены эксперты НАСА и военного ведомства, большинство из которых посчитало удивительный летательный аппарат фокусом или уловкой русских и только несколько инженеров пришли к выводу, что они имеют дело с новым типом летательных аппаратов.

На снимках американцы увидели первое масштабное творение Алексеева – экраноплан с названием «Корабль-Макет» или «КМ». Его полетный вес составлял 544 тонны, а площадь крыла равнялась 662,5 м2. На этой машине советские конструкторы отрабатывали технические решения, которые планировали использовать при постройке серийных экранопланов.

В 1972 году на воду был спущен первый серийный экраноплан «Орленок», вес которого достигал 120 тонн. «Орлята» относились к новому типу летательных аппаратов – экранолётов, во время полета они могли использовать экран или лететь как обычный самолет. «Орленок» был способен перебрасывать десантников на расстояние до 1500 км. Изначально планировали построить 24 экраноплана такого типа, но сделано было всего лишь пять машин.

В ходе реализации проекта конструкторы столкнулись с целым рядом сложных технических задач, связанных с тем, что экранопланы имели особенности как морских судов, так и самолетов. Нужны были легкие материалы, способные противостоять коррозии и выдержать удар о воду на скорости около 500 км/ч. Кроме того, техника пилотирования экранопланов очень сильно отличалась от самолетной.

В 1983 году на опытном заводе «Волга» был заложен первый ракетный экраноплан проекта 903 «Лунь». В 1986 году аппарат его спустили на воду, в том же году начались испытания.

«Лунь» был вооружен шестью противокорабельными крылатыми ракетами «Москит», попадания хотя бы одной из них и сегодня является фатальным практически для любого корабля. Скорость экранопланов проекта 903 составляла 500 км/ч.

В 1990 году «Лунь» приняли в опытную эксплуатацию, а уже через год он был снят с нее и законсервирован. Первоначально планировали построить восемь ракетных экранопланов проекта 903 «Лунь», но реализованы они не были. Причиной этого стала тяжелая экономическая ситуация в стране и признание военной нецелесообразности использования подобных аппаратов.

Единственный экраноплан проекта 903 «Лунь» сегодня находится на консервации в сухом доке на территории завода «Дагдизель» (г. Каспийск). С него демонтирована вся электроника.

После распада СССР и прекращения финансирования второе судно проекта «Лунь» хотели превратить в поисково-спасательное, ему дали название «Спасатель». Он должен был не только проводить спасательные операции на море, но и иметь на своем борту госпиталь на 150 человек. Несмотря на 75% готовность «Спасателя», он так и не был достроен.

Дальнейшая судьба уже построенных экранопланов «Лунь» и всего проекта в целом остается довольно туманной. В 2011 году представители российского Министерства обороны заявили о решении полностью отказаться от разработки и строительства экранопланов. Примерно в то же время в СМИ появилась информация о том, что «Спасатель» и «Лунь» планируют сделать частью музейных экспозиций, но финансирования для транспортировки машин нет.

В 2015 году сразу несколько высокопоставленных чиновников заявили о том, что Россия возобновит строительство ударных экранопланов. Согласно озвученной информации работы должны начаться в Нижнем Новгороде после 2020 года. В том же году было объявлено о завершении эскизного проекта нового морского боевого экраноплана А-050 со взлетной массой 54 тонны.

В августе 2015 года российское военное ведомство поставило перед конструкторами задачу создать к 2020 году машину с грузоподъемностью 240–300 тонн. Однако, учитывая нынешнее не слишком блестящее положение российской экономики и секвестр оборонного бюджета, будущее экранопланов нельзя назвать безоблачным.

Технические характеристики

В движение “Лунь” приводится восьмью авиационными турбореактивными двухконтурными двигателями НК-87, разработанными на базе турбин самолёта Ил-86. Они имеют взлётную тягу по 13000 кгс, и с этими двигателями “Лунь” способен разгоняться до 500 км/ч, а запас его хода при этом – 2000 км. Масса пустой машины составляет 243 т, а максимальная взлётная равняется 380 т. Экипаж состоит из 10 человек.

Основная высота полёта экраноплана – до 10 м, но он также может летать и вне экрана на высоте до 500 м. На практике, по рассказам пилотов, в таком режиме полёта машина становилась неустойчивой и плохо слушалась рулей, поэтому от экрана планировалось отрываться только в экстренных случаях.

Как и все экранопланы, в режиме экрана “Лунь” может летать не только над водой, но и над любой ровной поверхностью – например, надо льдом или над землёй. Но в отличие от десантного “Орлёнка”, у “Луня” отсутствует шасси, есть только гидролыжа, из-за этого он может садиться только на воду. И поэтому для его базирования на суше использовался специальный плавучий док.

Рассмотрим вооружение экраноплана подробнее. Оно состоит из шести сверхзвуковых маловысотных противокорабельных ракет ЗМ-80 “Москит”. Предназначаются они для поражения надводных кораблей водоизмещением до 20 тыс. тонн. Дальность поражения ракет составляетот 10 до 250 км.

Характеристики ПКР “Москит”:

• Высота полёта ракеты: 7-20 м.
• Высота пуска: 20 м.
• Дальность пуска: до 250 км.
• Максимальная скорость полёта ракеты: М=2,8.
• Темп стрельбы при залповом пуске: 5 сек.

Считалось, что четырёх таких ракет хватит для уничтожения любого корабля потенциального противника, в том числе и авианосца. Также одним из преимуществ “Луня” считается возможность пуска этих ракет на ходу. Помимо ракет, у экраноплана имеется вспомогательное вооружение ¬– две установки со спаренными 23-мм 2-ствольными авиационными пушками ГШ-23, которые расположены в носовой и кормовой части.

Ещё одной важной характеристикой машины является её малозаметность для радаров. Вообще она присуща почти всем экранопланам и заключается в том, что высота их полёта слишком мала, чтобы авиационные РЛС засекли их. Для морских локаторов они также остаются невидимы, так как не касаются при полёте водной поверхности

Для морских локаторов они также остаются невидимы, так как не касаются при полёте водной поверхности.

По рассказам лётчиков-испытателей, при испытаниях в Каспийском море они летали рядом с местом дислокации ракетного дивизиона по низколетящим целям, и они действительно не могли засечь экраноплан на радарах, хоть и видели его визуально.