Семь футов под юбкой: амфибии

Семь футов под юбкой: амфибии

В труднодоступных районах нашей родины вертолетные маршруты нередко проходят вдоль русел рек. В теории их работа по силам куда менее дорогим и прожорливым судам на воздушной подушке. «Хивус-48», с которым мы познакомились в Нижнем Новгороде, вполне мог бы стать панацеей от плохих дорог и нелетной погоды. Тем более, что, как мы выяснили, по принципу действия он сильно напоминает низколетящий вертолет.

Мы вышли на середину Волги, увешанные фотоаппаратурой. Ширина реки в этом месте — примерно 2 км. Термометр уже который день показывал минус двадцать, поэтому прочность льда не вызывала ни малейших сомнений. Через пять минут мы уже со всех ног бежали к берегу. Возмущенная белая твердь гналась за нами мощной волной, как будто это вовсе не 30-сантиметровый лед, а мягкая теплая водичка. На гребне волны лед трескался, и там, где секунду назад еще была «мечта рыбака», начинался обширный весенний ледоход.

Отдышавшись, мы еще долго опасливо оглядывались вокруг и прислушивались: ослабевшая волна продолжила свое движение под устоявшим льдом и могла в любой момент сломать его там, где прочность была заранее ослаблена солнцем, трещинами или теми же рыбаками. То есть практически в любом месте. Шикарный коктейль из адреналина и восхищения! Восхищения не столько красотой стихии, сколько мощью машины. Изображая ледокол, несущийся со скоростью свыше 60 км/ч, это феерическое шоу для нас устроил аппарат на воздушной подушке «Хивус-48».

Родина слонов

Потратив всего пару минут на поиски в интернете, можно подумать, что Россия — это страна судов на воздушной подушке. В окрестностях Нижнего Новгорода обосновалось около десятка компаний, пригревшихся в лучах славы легендарного КБ Алексеева, которые предлагают широчайший выбор СВП самых разных размеров, мощностей и назначений. Каталожные картинки пестрят эффектными машинами с обтекаемыми корпусами, футуристичными окнами-колпаками и красноречиво размазанным фоном позади: скорость бешеная! Кажется, что уж если с автомобилями не сложилось, то по СВП мы точно впереди планеты всей.

Справа в рубке управления сидит бортинженер. На экране бортового компьютера он видит все числовые параметры работы машины: давление в скегах, обороты двигателей, напряжение в бортовых сетях. Панель тумблеров позволяет ему управлять всем электрооборудованием большого пассажирского СВП.

На деле картина оказывается не столь радужной. Машины на фото не случайно отличаются эффектным экстерьером: все они изготавливаются исключительно на заказ, под конкретных клиентов. Срок исполнения такого заказа достигает 18 месяцев. Ни о массовом производстве, ни даже о более-менее регулярных заказах пока что и речи быть не может. А раз в полтора года можно и летающую тарелку произвести. В итоге ни один из заводов не согласился показать нам свое детище. Они и рады бы, да машин нет, ни одной.

Радушный прием нам оказала нижегородская компания «Логопром». Она занимается удивительным бизнесом — регулярными пассажирскими перевозками на СВП. Основной маршрут — переправа между Нижним Новгородом и Бором, всего 2 км с одного берега Волги на другой. Борский мост знаменит своими чудовищными пробками, поэтому каждый день СВП «Логопрома» перевозят тысячи пассажиров, живущих в Бору и работающих в Нижнем. Пять девятиместных «Хивусов-10», футуристичный «Марс-500» и два исполинских «Хивуса-48» служат людям почти круглый год, двигаясь по воде и по льду, с легкостью выходя на песчаный берег и не требуя специального причала. Перерыв в работе машинам позволяется только в короткий период становления льда, когда на Волге образуются крупные торосы. Обломки льдин высотой до 2 м, намертво вмерзшие в поверхность реки, могут повредить гибкое ограждение (юбку) СВП.

Воздушная подушка «Хивуса-48» нагнетается четырьмя импеллерами, по два на каждый двигатель. Центральный скег и поперечная переборка разделяют пространство под днищем на четыре части. Передняя и задняя части подушки нагнетаются отдельными парами импеллеров. Это придает судну дополнительную стабильность по дифференту.

«Хивус-48″ на сегодняшний день — крупнейшее в России пассажирское судно на воздушной подушке и одно из самых больших в мире. Нижегородское предприятие «Аэроход» построило всего три такие машины. Две из них остались в Нижнем Новгороде, а третья отправилась в Якутию. Судно приводится в действие двумя 420-сильными автомобильными дизелями Mercedes, вмещает 48 пассажиров и может развивать скорость 70 км/ч, а на ровном льду — все 90. На воде «Хивус» обгоняет скоростные теплоходы на подводных крыльях — «Ракету» и «Метеор».

Жил отважный капитан

Отсутствие причала накладывает особый отпечаток на восприятие «Хивуса»: стоя прямо на льду, мы смотрим на исполинское судно снизу вверх и видим его «в полный рост». Это сильное впечатление, особенно когда ревущий монстр уверенно подходит к ожидающим его пассажирам, потом, почти не сбавляя скорости, разворачивается на 90 градусов и юзом встает вдоль берега.

Аэродинамические рули и механизм изменения шага винта имеют гидравлический привод. Двигатели расположены так, чтобы приводные валы вращались в разные стороны.

Легкость движений «Хивуса» кажущаяся. Суда на воздушной подушке — одни из самых сложных в управлении транспортных средств. На ходу контакт машины с земной (водной) поверхностью минимален, сила трения настолько мала, что ею можно пренебречь. Поворот корпуса вовсе не означает изменения траектории движения, СВП может скользить юзом десятки метров. Сбавляя газ, пилот тормозит за счет уменьшения давления воздуха в подушке и"оседания» на лед или воду, но при резком сбросе газа скачкообразное увеличение силы трения на высокой скорости может привести к повреждению гибкого ограждения.

Водоизмещающие суда зачастую тоже управляются изменением вектора тяги, но они куда охотнее следуют за штурвалом, ибо находятся в весьма плотном контакте с водой. Там, где капитан «Ракеты» просто закроет газ и через несколько секунд сойдет с крыла, пилот «Хивуса» обязан держать себя в руках. «За штурвалом СВП необходимо планировать траекторию поворота и последовательность действий задолго до начала маневра, — объясняет технический гуру «Логопрома» Владимир Герасимов, — нам близок авиационный принцип: не видеть, а представлять». Поэтому на «Борском перевозе» работают только профессиональные капитаны скоростного флота — моряки лет по 60 с советскими дипломами. Они быстро осваиваются за штурвалом «Хивуса».

СВП «Хивус-10» «Хивус-10» — самая распространенная модель компании «Аэроход». Он широко используется как для перевозки пассажиров, так и для спасательных операций. Скромные габариты и высокая проходимость позволяют ему приближаться вплотную к любым судам или утопающим людям. Длина: 8,25 м // Ширина: 3,08 м // Водоизмещение: 2330 кг // Мощность: 143−166 л.с. // Максимальная скорость: 90 км/ч (по снегу)

У небольших «Хивусов-10» с одним маршевым винтом есть характерная особенность в управлении. Как у одномоторных самолетов, вращение винта сопряжено с реактивным моментом, благодаря которому судно принимает крен в одну сторону более охотно, чем в другую. А значит, и поворачивает «Хивус-10» вправо и влево по‑разному.

У большого «Хивуса» маршевых винта два, и вращаются они в разные стороны, поэтому реактивный момент машине не страшен. Зато у него немало собственных хитростей. Чтобы их понять, необходимо слегка углубиться в особенности конструкции воздушной подушки. Место традиционной юбки на «Хивусе-48» занимают надувные скеги — баллоны, похожие на борта резиновой лодки. Они выполняют двойную функцию: удерживают воздушную подушку по бокам и защищают металлические борта судна от ударов. Кроме того, аппарат может опираться на скеги и даже скользить на них, как на лыжах. Спереди и сзади подушка удерживается мягким ограждением.

Традиционное гибкое ограждение (юбка) устроено таким образом, что по краям судна создается воздушный барьер высокого давления. Он препятствует выходу основной массы воздушной подушки наружу.

Каждый скег имеет верхнюю и нижнюю секцию и в сечении напоминает восьмерку. В верхних секциях поддерживается постоянное давление. Они отвечают за жесткость конструкции и плавучесть на воде. Давление в нижних секциях можно регулировать. Хорошо накачанный и, следовательно, жесткий скег обеспечивает меньший контакт с поверхностью, что дает скоростное преимущество на ровной поверхности (лед, спокойная вода). Приспущенный скег хорошо облегает неровности, если поверхность неидеальна, лучше удерживая воздух в подушке. Давлением в скегах капитан может управлять прямо из рубки.

У «Хивуса-48» есть два боковых и один центральный скег. Он делит подушку на две продольные половины, в каждую из которых воздух нагнетается отдельным импеллером, приводимым отдельным двигателем. Под левой рукой капитана находятся два рычага управления подачей топлива, для каждого двигателя свой. Каждый двигатель приводит один импеллер и один маршевый винт. Они связаны механически, то есть, регулируя подачу топлива, пилот одновременно изменяет и давление в соответствующей части подушки, и обороты маршевого винта.

Скеги — куда менее надежное ограждение в плане удержания воздушной подушки под судном. Схема подушки с центральным скегом позволяет регулировать давление в разных частях подушки, управляя креном судна для лучшего прохождения поворотов.

Эта схема предоставляет капитану дополнительные возможности в управлении СВП. В общем случае поворот осуществляется с помощью аэродинамических рулей, которые гидравлически связаны со штурвалом. Они направляют поток воздуха от маршевых винтов в нужную сторону. С помощью «разнотяга» пилот может помочь судну войти в поворот. Уменьшая подачу топлива «на внутренней стороне», он заставляет машину «осесть» на внутренний борт. Контакт внутреннего скега с поверхностью улучшается, и машина охотнее заходит в вираж. С помощью «разнотяга» можно также заставить машину развернуться буквально на месте.

Важный орган управления «Хивуса-48» — педали. Им подчиняется гидравлический механизм изменения шага маршевых винтов. При отпущенной педали шаг винта максимальный, он же рабочий. Нажимая на педаль, пилот уменьшает шаг и, соответственно, тягу винта и нагрузку на двигатель. При желании можно полностью остановить судно при наполненной подушке или даже заставить его двигаться задним ходом. Высший пилотаж — разгрузив винты, поднять обороты двигателей и тем самым добиться максимального давления в подушке, если ситуация того потребует.

СВП «Марс-2000». Амфибийный катер от компании «АКС-Инвест» изначально задумывался как комфортабельное пассажирское судно. 18-местная машина отличается привлекательным дизайном и отличным обзором. Характерная особенность «Марса-2000» — аэродинамические «рули высоты» для корректировки дифферента судна при изменении загрузки. Длина: 13,03 м // Ширина: 4,96 м // Водоизмещение: 5910 кг // Мощность: 2х175 л.с. // Максимальная скорость: не менее 60 км/ч (по воде)

В ожидании чуда

Во всем мире изобретателем СВП называют британца Кристофера Коккерелла. По легенде, он экспериментировал с консервными банками — одной из-под кофе, а другой из-под кошачьего корма. Поместив одну банку в другую и создавая кольцевой воздушный поток между ними, Коккерелл обнаружил, что это воздушное кольцо способно удерживать внутри себя воздух под меньшим, но все еще значительным давлением. С тех пор традиционное гибкое ограждение СВП работает именно по такому принципу: по краям юбки под большим давлением нагнетается «воздушный барьер», герметизирующий подушку. Примечательно, что экспериментальные СВП строились и работали задолго до Коккерелла, но именно его и именно за изобретение в 1950-х годах «воздушного барьера» называют изобретателем воздушной подушки.

BHC SR. N4 Могучий SR. N4, разработанный в Великобритании в конце 1960-х, до сих пор удерживает титул самого большого пассажирского СВП в истории. В абсолютном зачете его обгоняет лишь еще более крупный российский десантный корабль на воздушной подушке «Зубр». С 1968 по 2000 год SR. N4 перевозили по 254 пассажира и 30 автомобилей через Ла-Манш.

Скеги — это уникальный российский путь. Их обожают производители СВП новой формации. Здесь нет никакого воздушного барьера. Вместо него — свисающая до земли полоска ткани, через которую дует, как через занавеску из открытого окна. Особенно сильно скег проигрывает классической юбке на неровных поверхностях, в том числе на неспокойной воде. Именно поэтому российские суда оснащаются двигателями как минимум вдвое более мощными, чем у зарубежных аналогов. Ведь это уже не СВП, а практически низколетящие вертолеты. Единственный и определяющий плюс скегов — низкая стоимость и простота изготовления. Ведь многосекционная гибкая юбка куда сложнее резиновой лодки.

Настоящий расцвет судов на воздушной подушке пришелся на 1960-е годы. Спроектированные тогда суда по сей день удерживают рекорды и вызывают восхищение. СВП «Сормович» — тридцатиметровое судно, способное принимать на борт до 59 пассажиров, больше напоминает самолет, чем водное транспортное средство. С авиацией его роднит и алюминиевый корпус, и газотурбинный двигатель и характерный аэродинамический руль.

«Хивус-48» произвел на нас сильное положительное впечатление, но, к сожалению, без ложки дегтя не обошлось. Глядя на его фотографии, все коллеги одобрительно кивали, приговаривая: «Да, умели же строить в Советском Союзе!» Никому и в голову не могло прийти, что этот свежеразработанный «Хивус» родился в 2009 году. Усеянный заклепками аппарат с узким пассажирским салоном, крохотными окошками и закрывающими обзор спасательными плотами на бортах появился на свет, когда вокруг вовсю рассекали комфортабельные автобусы с панорамным остеклением.

Пока что разработка и постройка СВП — это почти что бизнес-авантюра, а коммерческий извоз — экзотика. Небольшие КБ смогли практически заново изобрести воздушную подушку, но крупномасштабные испытания и доводка прототипов, обратная связь с заказчиками, сервисное обслуживание им не по силам. Два судна «Хивус-48» были приобретены у завода «Аэроход» готовыми, и ради этой сделки производитель был вынужден пойти на конструктивный диалог с «Логопромом». Машины прошли долгий путь модернизации, чтобы прийти в соответствие с техническими требованиями Минтранса по перевозке пассажиров. Много сил было вложено в повышение надежности этих СВП. А вот бесконечно красивый «Марс-2000» практически сразу после покупки превратился в недвижимость.

Тем не менее президент «Логопрома» Андрей Иванов убежден, что в скором времени нас ожидает прорыв. В его пользу говорят и конструкторское наследие Ростислава Алексеева, и бескрайние просторы тундры и Крайнего Севера, и даже то, что вертолетные маршруты во многих труднодоступных районах страны пролегают вдоль крупных рек. Поэтому главным достижением своего детища Андрей считает даже не благодарность десятков тысяч пассажиров, а колоссальные объемы полезной технической и практической информации, накопленной в ходе интенсивной коммерческой эксплуатации судов на воздушной подушке.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№3, Март 2012).
Комментарии

Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь,
чтобы оставлять комментарии.