В.А. Коноваленко
Об аэрокатамаранах
Летательные аппараты тяжелее воздуха можно классифицировать, в частности,
по способу создания подъёмной силы. Её можно получить, используя закон
сохранения импульса (ракеты, вертолёты) или разность давлений (самолёты,
экранопланы, аппараты на воздушной подушке – АВП). Аппараты второго типа,
работающие на разности давлений, кроме АВП, так сказать «экстраверты»,
– зона изменённого (пониженного у самолётов и повышенного у экранопланов)
давления не имеет ограничений от окружающей среды. Самолёты – этот наиболее
распространённый вид воздушного транспорта создают – с лёгкой руки Н.Е.
Жуковского – подъёмную силу за счёт пониженного давления над крылом. Несмотря
на широкое применение, энергетически способ далёк от оптимального. В этом
виновна турбулентность граничных потоков у концов крыльев, при больших
углах атаки срывы обтекающего крыло потока, следовательно, дополнительные
потери и снижение эффективности.
Полёт сопровождает волнообразование с дополнительными расходами энергии.
Тем более это справедливо для сверхзвуковых скоростей с весьма ощутимыми
потерями на ударные волны. Энергетически это выглядит настолько существенно,
что в рамках проекта ССН М-25 с громким прозвищем «Адский косильщик» изучалась
возможность уничтожения наземных сил противника без применения вооружения:
поражающим фактором должна быть мощная ударная волна, создаваемая при полёте
со сверхзвуковой скоростью. Проект М-25 стартовал в 1969 году, и его запуск
был прямо связан с событиями на о. Даманский. Пролёт такого самолёта на
высоте 30 – 50 м мог уничтожить или, как минимум, временно вывести из строя
живую силу в полосе шириной до 100 – 150 м.
Создание подъёмной
силы за счёт повышенного давления под летательным аппаратом (кроме АВП)
было реализовано в экранопланах. Воздушную подушку повышенного давления
для них создаёт отражение воздушного потока от подстилающей поверхности.
Но и в этом случае воздушная подушка имеет возможность «вытекать»
из под летательного аппарата в поперечном направлении со всеми вытекающими
последствиями.
Вполне очевидно, что существенная причина снижения эффективности в обоих
случаях – отсутствие границ между «рабочей зоной» и остальным пространством.
Решение столь же очевидно – катамаран: два полукорпуса с внешними плоскими
и выпуклыми внутренними бортами, создающими интерферирующие между ними
волны. Полукорпуса объединены сверху аэродинамическим крылом, в котором
размещены кабина управления, салон или грузовой отсек, а в катамаранных
полукорпусах – баки и двигатели.
На дозвуковых скоростях интерференция волн от катамаранных полукорпусов
может существенно повысить давление под крылом, снизить потери и поднять
рабочий потолок летательного аппарата, а на сверхзвуке за счёт интерференции
ударных волн – вообще оторваться от «экрана».
В
оглавление