Лодка на крыльях.
Основная цель, которую мы поставили перед собой, — создание спасательного средства, способного быстро оказать помощь тонущим или терпящим бедствие на воде людям и с минимальными потерями времени доставить пострадавших на берег для оказания неотложной помощи. Конечно, такой аппарат может быть использован и для связи. Нам казалось, что с помощью несложного навесного крыльевого устройства можно придать совершенно новые качества практически любому серийно выпускаемому нашей промышленностью судну — будь то мотолодка или катер.
Для начала мы избрали в качестве основы корпус мотолодки из стеклопластика, с обводами «тримаран», известный под названием «Кристалл» (эта лодка была выпущена небольшой серией предприятиями ОСВОДа). На ней установили легкосъемные плоскости стреловидной (в плане) формы, имеющие большое отрицательное V и погруженную в воду заднюю кромку (общий вид показан на рисунке 1, схема в трех проекциях — на рисунке 2). При этом сама лодка не подвергалась сколько-нибудь серьезным переделкам, если не считать усиления транца и вклейки бобышек для крепления моторамы.
В процессе испытаний мы предполагали опробовать два варианта движителей — сначала водяной, а затем воздушный винт, с приводом в обоих случаях от силовой головки подвесного лодочного мотора «Вихрь-25». В первом случае управление осуществляется поворотом всего мотора, во втором — с помощью воздушного руля площадью 1,2 м2, расположенного непосредственно за винтом.
Как уже говорилось выше, на больших скоростях многие моторные суда имеют тенденцию отрываться от воды и переходить в режим полета на очень малой высоте, определяемой, как правило, глубиной погружения водяного винта (в случае установки воздушного винта эта высота может быть значительно больше). Очень часто суда с водяными винтами, выскочив из воды, продолжают движение, совершенно не касаясь воды, как говорят специалисты, — «на одном винте».
Но такое движение практически является неуправляемым и даже опасным. Разработанная нами крыльевая система, благодаря ее особой форме, делает полет около поверхности воды более стабильным и, что самое главное, саморегулирующимся: при возникновении крена на опускающемся вниз крыле быстро растет подъемная сила, и прямолинейный полет сам собою восстанавливается. Вследствие такой саморегуляции отпадает надобность в установке элеронов самолетного типа, и управление таким судном не требует длительной тренировки водителя.
Сам полет (в случае установки обычного подвесного лодочного мотора) происходит следующим образом: в статическом положении, при нормальной осадке лодки, задняя кромка обеих плоскостей погружается в воду на глубину 80-100 мм; при трогании с места и на скоростях порядка 20-30 км/ч эти погруженные участки крыльев создают дополнительную подъемную гидродинамическую силу, способствуя «всплыванию» лодки; одновременно на непогруженной части крыльев возникает аэродинамическая подъемная сила, и при достижении лодкой воздушной скорости порядка 50-55 км/ч происходит отрыв крыльевой системы от поверхности воды. Узкая щель, образующаяся при этом между задними кромками крыльев и водой, способствует протеканию встречного потока вдоль корпуса лодки, увеличивая тем самым подъемную силу и как бы «выглаживая» волны и брызговые струи. Лодка взлетает и продолжает движение на высоте 0,3-0,5 м, используя эффект динамической воздушной подушки.
Из сказанного понятно, что наивыгоднейшим для быстрого взлета является движение против ветра — в этом случае его скорость суммируется со скоростью лодки, и необходимая воздушная Скорость достигается быстрее, В случае установки подвесного мотора высота полета регулируется автоматически; по мере выхода гребного винта из воды она может снижаться, поскольку тяга винта падает. Эта взаимозависимость облегчает управление аппаратом и позволяет надеяться на широкое распространение в недалеком будущем «летающих лодок» именно с подвесными моторами.
Винтомоторная установка с воздушным винтом значительно расширяет рамки применения «летающих лодок», поскольку они становятся независимыми от воды и способны продолжать полет практически над любой подстилающей поверхностью, будь то песок, заболоченные луга, молевые участки водоемов или лед. При этом высота полета может увеличиться (с описываемым крыльевым устройством) до 1-1,5 м.
Разработанная и построенная нами винтомоторная установка состоит из силовой головки подвесного лодочного мотора «Вихрь-25» с цепной передачей на воздушный винт. Редукция 1 : 3, что позволяет максимально использовать КПД винта. Поскольку двигатель «Вихря» имеет водяное охлаждение, его пришлось оборудовать водорадиатором и расширительным бачком емкостью 2 л. В качестве водорадиатора можно использовать маслорадиатор от автомобиля «Москвич-412» или один из имеющихся в ассортименте автомобильных водяных обогревателей, установив его так, чтобы он обдувался потоком воздуха от винта.
Проведенные испытания на воде показали, что в целом навесная крыльевая система себя оправдала. Но это не значит, что ее следует копировать: об этом рано говорить, поскольку сам принцип полета на малой высоте еще не нашел широкого применения и техника его недостаточно изучена. Наша работа пока дает только отправные данные для дальнейших экспериментов.
Рис. 1. Общий вид и детали конструкции: А — крыльевая система в комбинации с подвесным лодочным мотором: 1 — корпус типа «тримаран»; 2 — навесная консоль крыла; 3 — габаритный огонь (слева — красный, справа — зеленый); 4 — передний лонжерон центроплана; 5 — задний лонжерон центроплана; 6 — подвесной лодочный мотор мощностью 25-30 л. с.; 7 — узел крепления задней кромки крыла к корпусу;
Б — конструкция силовой рамы центроплана: 1 — передний лонжерон; 2 — фланцы крепления к бортам корпуса мотолодки; 3 — задний лонжерон; 4 — конусные болты; 5 — трубчатый наконечник заднего лонжерона; 6 — узел крепления задней кромки крыла; 7 — трубчатый наконечник переднего лонжерона;
В — винтомоторная установка с воздушным винтом: 1 — двигатель (силовая головка подвесного лодочного мотора «Вихрь-М»); 2 — водорадиатор; 3 — цепная передача с двигателя на воздушный винт; 4 — габаритный огонь ограждения воздушного винта (справа — зеленый, слева — красный); 5 — трубчатая рама; 6 — топовый огонь (белый); 7 — воздушный руль направления; 8 — ограждение воздушного винта; 9 — расширительный бачок системы охлаждения; 10 — подкос моторамы; 11 — опорная пята моторамы.