Side II. For side I press Философия инженерного искусства и | Какой-то Вася пишет

Side II. For side I press

Философия инженерного искусства и науки, Pt. 1

Логично предположить, что со временем появились концепции, которые подобные прожектеры из раза в раз пытаются реализовать. Людям вообще свойственно в схожих условиях приходить к сопоставимым умозаключениям. На моей памяти таких несколько штук есть. Начнем с авиации.

Экранопланная шиза

Есть в аэродинамике аппаратов тяжелее воздуха такой экранный эффект (ground effect in aerodynamics). Не вдаваясь в матан — это комплекс явлений, проявляющихся на сверхмалой высоте и приводящих к резкому увеличению подъемной силы. Основных причин две: близкая поверхность не дает формироваться вихрям на концах крыла (они воруют и скорость и подъемную силу), а также фронт давления под крылом отражается от поверхности (динамическая воздушная подушка).

У экранного эффекта много следствий. Например, капотирование (для легкомоторных) либо козление самолета при посадке, иногда с катастрофическими последствиями. Или возможность вертолета парить на высоте в метр-два с нагрузкой заметно превышающей расчетную. Первые образцы винтокрылых часто приподнимались немного, но мощщи для взлета за пределы экранного эффекта им не хватало.

Поскольку экранный эффект дает большой прирост грузоподъемности (десятки процентов), его, конечно же, захотели применить. И стали разрабатывать соответствующую технику — экранопланы. Для дальнейшего понимания этого класса техники, важны следующие четыре момента:

эффект заметен на высоте ниже размаха крыла (диаметра несущего винта);
достигает максимума на высоте примерно равной половине средней хорды крыла (расстояние от передней кромки до задней);
линия приложения возникающей силы лежит ближе к задней кромке (подъемная сила прикладывается ближе к передней);
чем ниже скорость и больше хорда, тем ярче он проявляется.

Что из этого следует? Высота полета даже крупных экранопланов ограничена единицами метров. Поворачивать они нормально не могут — крен не заложить, блинчиком в вираж входить такое себе, радиус в километры выйдет. Пилотировать это чудо инженерной мысли — отдельное развлечение смертников. Если превысить скорость, оно задирает нос и теряет экран, после чего плюхается обратно с последствиями, зависящими от множества факторов, но никогда не проходящими бесследно.

Я описал очевидные косяки, загоняющие экранопланы в очень узкое окно возможностей. Но прожектерам всегда глаз застилает пелена мнимых достоинств: экран работает над любой ровной поверхностью (снегом, водой), крыло можно делать с меньшим размахом и поднимать в фюзеляже больше, скорость получается на порядок выше, чем у корабля (сотни км/ч). Водрузив на знамя эти несомненные преимущества и забыв о недостатках фантазеры рекламируют концепцию уже более полувека. С переменным успехом.

У нас были Алексеев и Бартини. Первый хотя бы суда на подводных крыльях сделал (что тоже спорная тема).Но больше примечателен тем, что вместо контроля качества выпускаемых на заводе Т-34 в 1941 году буксировал макеты экранопланов за личной яхтой. Второй вообще был советским Илоном Маском в худшем смысле. Поскольку партийные шишки были падки на вундервафли, оба получили ресурсы на прожекты. В оборонке США нашлось больше инженеров, и когда Boeing пришли со своим ответом «Каспийскому монстру», компанию вежливо послали попросили сделать прототип на свои деньги. Итог немного предсказуем.

Как только люди не изгаляются — придумывают экранолеты (самолет-экраноплан), переименовывают их еще как-нибудь, придумывают другие суперские качества. Но забывают, что:

под экранопланы нет задач — корабли возят несравнимо больше и делают это дешевле, самолеты все равно быстрее и экономичнее (по стоимости летного часа);
комбинируя достоинства, делаешь то же самое с недостатками — экранопланам нужна авиационная инфраструктура там, где ее никогда не было — непосредственно на побережье, плюс стойкие к коррозии материалы, как у гидросамолетов, только больше.

To be continued...