Рускеала а зори здесь тихие. Где проходили съемки фильма "а зори здесь тихие

Катер "Метеор" - это речной пассажирский теплоход. Он представляет собой судно, работающее на подводных крыльях. Его разработал отечественный кораблестроитель Ростислав Алексеев.

История "Метеора"

Катер "Метеор" ведет свою историю с 1959 года. Именно тогда первое такое экспериментальное судно было спущено на воду. Ходовые испытания проходили почти три недели. В их рамках самый первый катер "Метеор" прошел расстояние от Горького до Феодосии. Судно было построено на заводе под названием "Красное Сормово".

В Феодосии "Метеор" зазимовал. В свой обратный путь он отправился уже только весной 1960 года. На этот раз ему потребовалось пять дней, чтобы доплыть от Феодосии до Горького. Испытания были признаны успешными всеми участниками.

Серийное производство

Всех устраивали, поэтому уже в 1961 году его отдали в серийное производство. Оно было налажено на имени Горького, который располагался в Зеленодольске. За 30 лет здесь было выпущено более 400 теплоходов из этой серии.

При этом конструкторское бюро не стояло на месте. Постоянно разрабатывались новые, усовершенствованные версии. Так, нижегородские конструкторы предложили делать "Метеор" на подводных крыльях. При этом применялись импортные двигатели и кондиционеры. История этого судна завершилась только в 2007 году, когда линию окончательно демонтировали, перестроив ее под теплоходы нового класса.

Изобретатель "Метеора"

По праву создателем катера "Метеор" считается кораблестроитель Ростислав Алексеев. Помимо судов на воздушных крыльях, его заслуга - появление в нашей стране экранопланов (высокоскоростных аппаратов, летящих в зоне действия аэродинамического экрана) и экранолетов (использующих экранный эффект для полетов).

Алексеев родился в Черниговской губернии еще в 1916 году. В 1933 году переехал с семьей в Горький, где и сложилась его успешная трудовая карьера. Окончил индустриальный институт, дипломную работу защищал по глиссерам на подводных крыльях. Начал работать инженером-кораблестроителем.

Во время Великой Отечественной войны ему были выделены ресурсы и люди для создания боевых катеров на подводных крыльях. В его идею поверило руководство советского военно-морского флота. Правда, их создание затянулось, поэтому они так и не успели принять участие непосредственно в военных действиях. Но полученные модели убедили скептиков в возможности реализации этого проекта.

Работа над "Метеором"

"Метеор" на подводных крыльях группа ученых начала разрабатывать под руководством Алексеева. Первоначально он получил символическое название "Ракета".

Мировой общественности об этом проекте стало известно в 1957 году. Корабль был презентован на международном фестивале молодежи и студентов, который проходил в Москве. После этого началось активное судостроение. Помимо катера "Метеор", технические характеристики которого оказались впечатляющими, были созданы проекты под названиями "Буревестник", "Волга", "Восход", "Спутник" и "Комета".

В 60-е годы Алексеев создал экраноплан для военно-морского флота и отдельный проект для воздушно-десантных войск. Если высота полета первого составляла всего несколько метров, то второй мог подниматься на высоту сравнимую с самолетами - до семи с половиной километров.

В 70-х Алексеев получил заказ на десантный экранолет "Орленок". В 1979 году корабль-экранолет впервые в мире был принят на вооружение военно-морского флота, как официальная боевая единица. Алексеев сам регулярно испытывал свои транспортные средства. В январе 1980 года при обкатке новой модели пассажирского гражданского экранолет, который должен был быть завершен к московской Олимпиаде, он потерпел крушение. Алексеев выжил, но получил многочисленные травмы. Он был экстренно госпитализирован. Врачи боролись за его жизнь, были проведены две операции. Но 9 февраля он все-таки скончался. Ему было 63 года.

Судна на подводных крыльях

"Метеор" на подводных крыльях - яркий пример судов такого класса. Под корпусом у него расположены подводные крылья.

Среди преимуществ таких летательных аппаратов отмечают высокую скорость передвижения, низкое сопротивление при движении на крыльях, нечувствительность к качке и высокую проходимость.

При этом у них имеются и существенные недостатки. Их главный минус низкая экономичность, особенно по сравнению с тихоходными водоизмещающими судами, при этом при волнениях на воде у них начинаются проблемы. К тому же они не приспособлены к необорудованным стоянкам, а для движения им необходимы одновременно мощные и компактные двигатели.

Описание "Метеора"

"Метеор" - теплоход на подводных крыльях, который предназначен для скоростной перевозки пассажиров. Он работает на дизеле, сам является однопалубным. Используется исключительно в светлое время суток на судоходных реках. Также возможно его перемещение по пресным водохранилищам и озерам, но только в районах с преимущественно умеренным климатом. Управляется дистанционно, контроль за его движением осуществляется непосредственно из ходовой рубки.

Пассажиры находятся в трех салонах с удобными и мягкими креслами. Они располагаются в носовой, средней и кормовой частях судна. Всего помещается 114 пассажиров. Перемещение между частями судна осуществляется через палубу, с которой двери ведут в туалет, подсобные помещения и машинное отделение. В среднем салоне даже имеется буфет для желающих подкрепиться.

Крыльевое устройство включает в себя несущие крылья и закрылки. Их закрепляют на бортах и днищевых стойках.

Основными двигателями являются два дизельных. При этом для обслуживания силовой установки требуется комбинированный агрегат, состоящий из дизельного двигателя мощностью до 12 лошадиных сил. Механическая установка управляется из ходовой рубки и машинного отделения.

Электропитание теплохода

"Метеор" - теплоход, для которого основным источником электроэнергии считаются два ходовых генератора постоянного тока. Их мощность составляет один киловатт при стабильном и нормальном напряжении.

Также имеется автомат для одновременной работы аккумуляторных батарей и генератора. Существует также вспомогательный генератор, который используется непосредственно для питания потребителей.

Технические характеристики

Пассажирский теплоход "Метеор" обладает завидными техническими характеристиками. Порожнее водоизмещение составляет 36,4 тонны, а полное 53,4 тонны.

Длина судна 34,6 метра, ширина девять с половиной метров при размахе конструкции подводными крыльями. Высота при стоянке - 5,63 метра, при ходе на крыльях - 6,78 метра.

Осадка также различается при стоянке и ходе на крыльях. В первом случае 2,35 метра, во втором - 1,2 метра. Мощность варьируется от 1 800 до 2 200 лошадиных сил. "Метеор" максимально может достигать 77 километров в час, как правило, эксплуатируется на скорости 60-65 километров в час. Автономно судно может проплыть около 600 километров.

Один из минусов "Метеора" - расход топлива. Изначально он составлял около 225 литров в час, однако благодаря использованию новых современных двигателей сегодня его удается существенно сократить - примерно на 50 литров топлива в час.

Экипаж небольшой - всего три человека.

Страны распространения "Метеора"

В настоящее время серийное производство "Метеоров" прекращено, поэтому новых судов подобного типа больше не появляется. Но их эксплуатация продолжается и сегодня. В частности, их использует речной флот РФ, также они распространены в других странах.

До сих пор их можно увидеть в Венгрии, Греции, Вьетнаме, Италии, Египте, Китае, Казахстане, Польше, Румынии, Словакии и Чехии.

Эти речные суда на подводных крыльях активно использовались в Болгарии примерно до 1990 года, в Латвии до 1988 года, на Украине вплоть до 2000 года, в Нидерландах до 2004 года, а в Германии до 2008. Сейчас в этих странах им на смену пришли более современные транспортные средства.

Безопасное путешествие

Увлекательные речные путешествия и прогулки и сегодня организуют, используя "Метеор". Безопасность на теплоходе для пассажиров гарантируется специальной системой управления и регулярного тщательного технического обслуживания всех устройств и механизмов. Поэтому с уверенностью можно сказать, что, отправляясь в плавание на "Метеоре", вы ничем не рискуете.

Прокатиться на этом речном судне можно в разных уголках страны. Например, сегодня весьма популярны экскурсии из Санкт-Петербурга в Петергоф и обратно. Теплоход отправляется в путь по живописным местам Невы, туристы могут насладиться удивительными красотами Северной Пальмиры. Причем все сделано для удобства людей, необязательно даже тратить время в очереди в кассах, достаточно приобрести билет онлайн.

Этот скоростной речной теплоход порадует вас плавным ходом, который обеспечивают мощные и надежные современные двигатели. На борту каждого судна есть системы радионавигационного управления, связи и обязательно кондиционирования воздуха.

В трех комфортабельных салонах пассажиры защищены от любых капризов природы. В мягких креслах, которые принимают форму туриста, они могут полноценно отдохнуть, перекусить, воспользовавшись раскладывающимися деревянными столиками, спрятанными в подлокотниках.

Между креслами также установлены круглые столики из натуральной древесины, которые значительно больше. Они пригодятся, если в пути вы путешествуете дружной компанией.

Сервис для туристов

Стоит отметить, что сегодня эти транспортные средства в основном используют в туристических целях. Поэтому на них организуют максимально комфортное времяпрепровождения. Сервису уделяется огромное внимание.

Компании, организующие такие речные круизы, предоставляют полный спектр услуг, предусматривая все, что может понадобиться отдыхающему. Например, туристические услуги, которые включают в себя не только перевозку и размещение пассажиров, но и организацию полноценного питания, увлекательные развлекательные программы и познавательные экскурсии.

Воспользовавшись удобной формой по заказу билетов на эти речные теплоходы в сети интернет, вы не только сэкономите время, но и полноценно насладитесь незабываемым путешествием по великим рекам России.

Судну "Метеор" посвящено немало увлекательных и полезных фактов, которые не только расширят ваш кругозор, но и сделают поездку на этом теплоходе еще более увлекательной.

Большинство из них собраны в книге под названием "Крылатые в которой объединено все самое интересное про этот необычный вид водного транспорта.

Например, одним из капитанов судна "Метеор", которое передвигалось на подводных крыльях, был знаменитый Герой Советского Союза, участник Великой Отечественной войны Михаил Девятаев. Сражаясь против немецко-фашистских захватчиков, он попал в плен, но сумел освободиться и даже угнать вражеский бомбардировщик.

Успешный побег удалось осуществить в феврале 1945 года из концлагеря, расположенного на территории Германии.

А в 1960 году новое судно демонстрировали руководителю Советского Союза Никите Сергеевичу Хрущеву. Присутствовавший при этом знаменитый авиаконструктор Андрей Туполев был настолько впечатлен увиденным, что даже попросил у главного разработчика - Алексеева - разрешения на совместное управление судном.

Сегодня на смену "Метеору" пришло пассажирское судно "Лена", которое также производится на судостроительном заводе в Зеленодольске. В дальнейшем этот проект развивается на судостроительном заводе, расположенном в Хабаровске. Оно способно преодолевать расстояние в 650 километров. При этом развивает среднюю скорость до 70 километров в час. Способно вместить 100 пассажиров либо 50 при VIP-размещении. А экипаж всего 5 человек.

"Коллекция Транспортного блога Saroavto"

Главный конструктор этих судов - Ростислав Алексеев.

Вот так транспортировали эти суда. Памятник Р. Алексееву в Нижнем Новгороде.

Ракета стала крупносерийным теплоходом, Алексеев получил право обращаться раз в год к Хрущеву напрямую, а также вражду с министром судостроения – Борисом Бутомой: «Через головы лезет гад!». Тут упомяним, что Борис Бутома – тоже талантливый инженер, и грамотный руководитель, но прыжок через голову начальства, поссорит этих двух талантливых людей. Дальнейшие ошибки и Бутомы, и Алексеева – приведут к трагическому концу.

"Ракеты" на Северном речном вокзале в Москве.

Схема маршрутов "Ракеты" по каналу имени Москвы

Ширина: 5 м

Высота (на крыле): 4,5 м

Осадка (полная): 1,8 м

Рабочая скорость: 35 у.з., 60 км/ч

Силовая установка: 1000 лс. дизель М50

Движитель: винт

Экипаж/ обслуга: 3

Пассажиров: 64

Газотурбоход "Буревестник".

Длинна: 43,2 м
Ширина корпуса: 6 м
Высота (на крыле): 7 м
Водоизмещение: 40 т
Осадка: 2 м
Рабочая скорость: 45 у.з., 97 км/ч
Дальность хода: 500 км
Силовая установка: 2х ГТД АИ24
Движитель: 2х водомет
Вид и траты ГСМ: Керосин, 330 г/л.с.
Пассажиров: 150

«Чайка» — экспериментальная ракета, построенная в единичном экземпляре в 1962 году. Чайку создали как уменьшенную модель, грядущего «Буревестника». На ней оттачивалась новая форма подводного крыла, аэродинамические обводы и водомет – как новый движитель. Существуют утверждения, что на "Чайке" также отрабатывалась геометрия корпуса экраноплана «КМ».

«Спутник» и «Вихрь».

В 1961 году, одновременно с запуском в серию Метеоров и Комет, со стапелей спускают теплоход типа 329 «Спутник» — самый крупный (на то время) СПК. Он перевозит 300 Пассажиров, со скоростью 65 км/час.

«Беларусь» и «Полесье».

Длинна: 21,5 м
Ширина: 5 м
Высота: 2,6 м
Водоизмещение: 12 т + 6 т груза
Осадка: 0,9 м

Дальность хода: 400 км

Движитель: винт
Вид и траты ГСМ: 150-170 кг/час
Экипаж/ обслуга: 2
Пассажиров: 50

«Восход» и «Ласточка».

Последние 3 СПК этой серии собрали в 2003 году для фирмы Коннексикон, в Нидерландах.

"Олимпия".

В 1980 году на ССЗ им. Орджоникидзе (Грузия, Поти) открывается производство СПК "Колхида". Скорость судна 65 км/час, пассажировместимость 120 человек. Всего было построено около сорока судов. В настоящее время в России эксплуатируются только два: одно судно на линии Санкт-Петербург - Валаам, под названием "Триада", другое в Новороссийске - "Владимир Комаров".

"Колхида" - тип морских пассажирских двухвинтовых судов на подводных крыльях, предназначенных для скоростных перевозок пассажиров. Район плавания - открытые моря с удалением от порта убежища до 50 миль и до 100 миль в закрытых морях и озерах. Суда выпускались по проектам 10390 и 10391, разработанным ЦКБ по СПК им. Р.Е.Алексеева и утвержденным в 1980 г. Строились на Потийском судоремонтно-судостроительном заводе и Судостроительном заводе «Волга» в Нижнем Новгороде. Первое судно серии вышло на испытания в 1981 г. Суда данной серии имели ряд усовершенствований по сравнению с серией «Комета». Корпус судна, схваченный с помощью аргонно-дуговой и контактной сварки, был разделен ниже главной палубы по длине водонепроницаемыми переборками на 9 отсеков, непотопляемость судна обеспечивается при заполнении любых двух смежных отсеков. Носовой салон не имел лобовых окон. Имелось специальное помещение для багажа. Всего было построено около 40 теплоходов этой серии.

"Катран" - Пассажирский двухвинтовой теплоход на подводных крыльях проекта 10391, предназначенный для скоростной перевозки пассажиров на морских и озерных прибрежных линиях, с удалением от порта убежища до 50 миль и до 100 миль в закрытых морях и озерах и дальностью плавания до 380 миль. Головное судно построено в 1994 году.

"Циклон"

Длинна х Ширина х Высота: 44,2м х 12,6м х 14,2м
Водоизмещение: 101 т + 36 т груза
Осадка (на плаву/крыле): 4,3 м / 2,4 м
Рабочая скорость: 42 у.з., (70 км/ч)
Дальность хода: 300 миль
Силовая установка: 2х3000 л.с. ГТД
Движитель: 2х винта
Вид и траты ГСМ:керосин
Пассажиров: 250

Еще интересный факт – все СПК стоят на военном учете, в случае войны они должны использоваться как речные госпитали.

Новые разработки ЦКБ по судам на подводных крыльях им Р.Е. Алексеева
В ходе выставки «Международный военно-морской салон-2013», прошедшей в Санкт-Петербурге, российские судостроители объявили о грядущем возрождении одного почти забытого направления. В течение июля рыбинский судостроительный завод «Вымпел» начнет строительство нового судна на подводных крыльях. Последний раз подобная техника в нашей стране строилась около двадцати лет назад.

Нижегородское Центральное конструкторское бюро по судам на подводных крыльях им. Р.Е. Алексеева (ЦКБ по СПК) несколько десятилетий назад создало несколько моделей такой техники, получивших широкую известность. Тем не менее, в последнее время разработка и строительство судов на подводных крыльях прекратились. Новое судно, закладка которого запланирована на ближайшие дни, будет строиться в соответствии с новым проектом 23160 «Комета-120М». Этот проект, как утверждается, объединяет в себе лучшие наработки прошлых лет, а также современные технологии и электронное оборудование. По образному выражению генерального директора и главного конструктора ЦКБ по СПК С. Платонова, «Комета-120М» отличается от предыдущей «Кометы» так же, как поезд «Сапсан» отличается от простой электрички.

От предыдущих судов на подводных крыльях новая «Комета-120М» в первую очередь отличается широким использованием в конструкции композиционных материалов. Кроме того, серьезным доработкам подверглись системы управления. В результате всех этих мер удалось сэкономить несколько тонн и заметно облегчить судно. Снижение веса всего судна, в свою очередь, позволило изменить осадку и конструкцию подводных крыльев, что в конечном итоге благотворно сказалось на ходовых качествах. Заявленная максимальная скорость «Кометы-120М» – около 60 узлов, что превышает возможности всех предыдущих судов этого класса.

Суда проекта 23160 предлагается оснащать современным электронным оборудованием навигации и связи. На салоне МВМС-2013 ЦКБ по СПК продемонстрировало не только модели своих судов на подводных крыльях, но и натурный макет систем управления «Кометы-120М». Все привычные приборы на панели заменены несколькими крупными мониторами, а большая часть органов управления уступила свое место кнопочным пультам. При этом функциональность и информативность новых систем полностью соответствует, а по некоторым показателям и превышает соответствующие показатели систем, применявшихся ранее.

Заявленные экономические качества нового судна «Комета-120М», вероятно, заинтересуют потенциальных заказчиков. Срок окупаемости определен в пять лет, а общий срок службы при своевременном техническом обслуживании должен превысить 25 лет. В течение этого срока в ходе каждого рейса судно сможет перевозить до 120 пассажиров. Особо отмечается, что для заказа доступны два варианта «Кометы-120М», предназначенные для эксплуатации на реках и на море. Большая часть конструкции обоих вариантов не имеет никаких различий, но судно для моря будет иметь иное антикоррозионное покрытие элементов конструкции и подводное крыло другой формы, приспособленное для работы в условиях моря.

Толчком к нынешним работам ЦКБ по судам на подводных крыльях и судостроительного завода «Вымпел» можно считать Федеральную целевую программу «Развитие гражданского морского транспорта», в рамках которой ведется финансирование перспективных научно-исследовательских и конструкторских программ. В ходе этой программы одно только ЦКБ по СПК им. Р.Е. Алексеева по заказу министерства промышленности и торговли ведет несколько проектов, общая стоимость которых превышает 590 миллионов рублей. Согласно имеющейся информации, от Центрального конструкторского бюро требуется до 2014 года подготовить четыре проекта судов на подводных крыльях и два проекта судов на воздушной каверне, а также провести несколько исследовательских программ, необходимых для осуществления прочих проектов.

Высокие характеристики новых судов на подводных крыльях, а также большой опыт эксплуатации подобной техники позволяют предполагать, что «Комета-120М» заинтересует потенциальных заказчиков и в определенном количестве поступит на службу в компаниях-перевозчиках. О конкретных перспективах новых проектов ЦКБ по СПК пока говорить рано, поскольку еще даже не началось строительство первого судна нового проекта.

Приподнявшись над поверхностью воды, эти суда проносятся мимо со скоростью курьерского поезда; вместе с тем они предоставляют своим пассажирам такой же комфорт, как на реактивном воздушном лайнере. С идеей лайнера такие суда связывают также прикрепленные к их днищу с помощью тонких стоек крылья, находящиеся под поверхностью воды. Таковы наиболее характерные особенности судов на подводных крыльях. В настоящее время суда этого типа с большой степенью безопасности и надежности перевозят миллионы пассажиров во всех концах света по морским заливам, озерам и рекам, а также в каботажном морском сообщении. Только в одном Советском Союзе - ведущей стране по судам этого класса - суда различных типов на подводных крыльях ежегодно перевозили на регулярных линиях более 20 млн. пассажиров. Суда на подводных крыльях получили новое развитие в последние годы XX-го века. И сегодня продолжаются споры о перспективах развития судов на подводных крыльях, причем эти дискуссии носят еще более жаркий характер, чем прежде, так как в технике наметились и другие пути повышения скорости морских судов. Сама идея создания судна на подводных крыльях возникла более 100 лет назад. Первый патент на судно на подводных крыльях был выдан еще в 1891 г. В 1905 г. небольшой катер на подводных крыльях развил необычно высокую по тем временам скорость - 70 км/ч. В период с 1927 по 1944 г., а затем в 50-е годы исследовательские работы по судам на подводных крыльях велись на верфи в Росслау. Там строились экспериментальные суда массой от 2,8 до 80 т на подводных крыльях. Созданная конструктором Шертелем в Росслау система подводных крыльев нашла применение во многих проектах судов, прежде всего на судах швейцарской фирмы «Супрамар» в г. Люцерне. Новый этап в развитии судов на подводных крыльях начался в 1935 г., когда советские ученые Келдыш и Лаврентьев предложили законченную теорию подводного крыла. Под руководством талантливого конструктора Алексеева развитие судов на подводных крыльях продолжалось так успешно, что Советский Союз в 50-х годах смог начать их серийное производство. Теперь серийная постройка судов на подводных крыльях осуществляется уже и на верфях США, Японии, Италии, Норвегии и других стран. В эксплуатации находятся уже многие сотни таких судов. Они плавают преимущественно по рекам и водохранилищам, а также вдоль побережий Черного и Балтийского морей. Сотни судов на подводных крыльях эксплуатируются и у берегов Скандинавии, в Средиземном и Карибском морях, у азиатского и австралийского побережий.

Судно может перевозить 100 пассажиров со скоростью 40 уз при высоте волн до 2-3 м. Длина судна составляет 31,4 м, ширина 5,6 м. На судне предусмотрена газотурбинная энергетическая установка мощностью 2570 л. с.

На советском судне «Комета», размещается 100 пассажиров. Это судно развивает скорость 35 уз при дальности плавания 500 км. Волны высотой до 1,5 м не являются помехой судну. На курортных линиях Черного моря плавает еще более крупное судно на подводных крыльях - 300-местный «Вихрь». Это 117-тонное судно на спокойной воде может развить скорость 43 уз. Совершенно новую, современную модификацию судна на подводных крыльях представляет собой советский «Тайфун». В исключительно комфортабельных условиях перевозит он 100 пассажиров со скоростью 40 уз при силе ветра до 5 баллов по шкале Бофорта. Электронная система управления держит судно все время в горизонтальном положении, независимо от морского волнения. Это, конечно, большое достижение, способствующее сохранению хорошего самочувствия пассажиров во время морского путешествия. Известен проект советского 70-узлевого судна «Дельфин», которое должно было быть самым быстрым в мире судном на подводных крыльях. Так же, как некоторые его предшественники, оно предполагает оснащение водометными движителями и газовой турбиной. Представляет интерес также американское судно на подводных крыльях «Джетфойл». Это предназначенное для 250 пассажиров 112-тонное судно с помощью водометных движителей развивает скорость 40 уз. Подводные крылья, управляемые с помощью электроники, позволяют, несмотря на волнение, сохранять стабильное положение корпуса. Если шторм усиливается, крылья поднимаются и судно на водоизмещающем режиме продолжает рейс с помощью вспомогательных движителей. При поднятых крыльях, в частности, выполняются маневры при входе в порт, швартовке и выходе из порта.

Американское судно на подводных крыльях типа «Джетфойл»

Это двухпалубное судно перевозит 250 пассажиров. Длина судна 27,4 м, ширина 9,5 м. Газотурбинная энергетическая установка мощностью 4850 кВт сообщает судну с помощью водометных движителей скорость 40 уз

В настоящее время самую большую массу из гражданских судов на подводных крыльях имеет 165-тонное судно типа РТ-150, построенное в Норвегии по лицензии швейцарской фирмы «Супрамар». На РТ-150 предусмотрены сидячие места на 150 пассажиров и автомобильная палуба для перевозки восьми легковых автомашин средних размеров. Дальность плавания этого работающего на паромной переправе судна составляет 250 миль, а эксплуатационная скорость - 36,5 уз, что намного больше, чем у любого парома обычного типа. Все построенные до сих пор или строящиеся ныне суда на подводных крыльях предназначены только для перевозки пассажиров или для курортных рейсов. При частом движении на линии не требуется пассажировместимость более 100-250 человек. Для перевозки грузов такие суда не годятся. Судно типа РТ-150, например, имеет чистую грузоподъемность не больше 23 т, что составляет менее 15% общей массы судна. К этому следует добавить, что дальность плавания упомянутого судна лежит в пределах всего 400-600 км, так как при большей дальности масса запасов топлива полностью «съест» полезную грузоподъемность. Судно на подводных крыльях РТ-150 имеет энергетическую установку мощностью около 5000 кВт. Легко подсчитать, что на каждую тонну массы судна приходится мощность 30,3 кВт, т. е. в 15-20 раз больше, чем у парома традиционного типа.

Автомобильно-пассажирский паром на подводных крыльях РТ-150

Остановится ли развитие судов на подводных крыльях на достигнутом уровне? На этот вопрос можно уверенно ответить: нет. Уже имеются боевые корабли на подводных крыльях массой 320 т со скоростью 70 уз. На чертежных досках конструкторов можно найти проекты кораблей массой 400-500 т. В Советском Союзе разрабатывалось 400-тонное судно на подводных крыльях со скоростью 47-52 уз. Из других многочисленных проектов стоит назвать 500-тонное судно на подводных крыльях, имеющее скорость 100 уз при мощности энергетической установки 44 тыс. кВт. Полезная нагрузка этого судна составляет 100 т. Длительное время считали, что пределом массы судна на подводных крыльях в силу физических закономерностей является 1000 т. Это связано с убеждением, что разрушительное действие кавитации на подводные крылья ограничивает скорость крылатых судов значением 65-70 уз. Для такой скорости было спроектировано 1000-тонное судно на подводных крыльях с мощностью энергетической установки 39 тыс. кВт и возможной полезной нагрузкой около 400 т. Такое судно позволяет уже думать о трансокеанских рейсах. Новые исследования показали техническую возможность постройки судна на подводных крыльях массой 2500-3000 т, которое могло бы перевозить через океан контейнеры, автомобили и другие ценные грузы со скоростью 150 уз. Высокие стойки поднимут корпус этого судна так высоко над поверхностью воды, что ему не будут страшны никакие волны. Разумеется, появления таких больших и очень быстроходных судов на подводных крыльях можно ожидать лишь в отдаленном будущем. По техническим и экономическим соображениям в ближайшие годы внимание в первую очередь будет сосредоточено на судах на подводных крыльях массой не больше 200 т.

Предполагаемый общий вид 1000-тонного пассажирского судна на подводных крыльях

Возможность увеличения размеров рассматриваемых судов очень сильно зависит от принятой схемы подводных крыльев. Это обусловлено следующими основными положениями. Принцип движения судна на подводных крыльях заключается в том, что находящиеся под его днищем и жестко связанные с судном профилированные крылья, установленные под некоторым углом, при поступательном движении судна создают динамические подъемные силы, которые при достаточно большой скорости поднимают корпус судна над поверхностью воды и поддерживают его в таком состоянии при движении. Это тот же принцип, что и у самолетов, с той разницей, что плотность воды примерно в 800 раз больше, чем плотность воздуха. Но поскольку подъемная сила крыла прямо пропорциональна плотности среды, необходимые динамические силы поддержания судна создаются при сравнительно малых площадях подводных крыльев. Помимо выполнения своего основного назначения - обеспечения необходимой подъемной силы, подводные крылья должны выполнять еще и другие функции. Все мореходные качества, которые у обычных водоизмещающих судов определяются формой корпуса, у судов на подводных крыльях обеспечиваются схемой подводных крыльев - типом их конструкции и положением по длине судна. К таким качествам относятся продольная и поперечная остойчивость, устойчивость на курсе и мореходность, ограниченная осадка (для речных судов) и т. д. Именно поэтому подводные крылья являются определяющим элементом конструкции рассматриваемых судов. Системы подводных крыльев могут быть классифицированы как по их расположению, так и по принципам обеспечения устойчивости движения судов и их остойчивости. По первому признаку можно выделить три основных схемы:

Обычное расположение, при котором площадь носовых подводных крыльев намного превышает площадь кормовых, вследствие чего носовые крылья несут основную нагрузку. Такая схема принята на всех судах фирмы «Супрамар»; (1)

Расположение типа саг naг d, при котором площадь кормовых подводных крыльев намного больше площади носовых. Такая схема применяется на некоторых американских военных кораблях на подводных крыльях; (2)

Тандем - расположение, при котором подъемные силы носовых и кормовых крыльевых систем примерно одинаковы. Такая схема принята для большинства советских судов на подводных крыльях. На некоторых больших судах ставят еще третье, промежуточное подводное крыло примерно посередине судна. (3)

По принципам обеспечения устойчивости движения и остойчивости известно большое число различных решений. Трапециевидные, V-образные и аркообразные подводные крылья, пересекающие поверхность воды, являются самостабилизирующимися (рис.1). Если судно, оснащенное такими крыльями, вследствие действия каких-то внешних сил, например ветра или волнения, проваливается глубже в воду или кренится на борт, то в данном месте в воду входит дополнительная площадь крыльев и возникает добавочная подъемная сила, которая восстанавливает положение. Хотя такие подводные крылья просты по конструкции, однако плавание на подобных судах не очень приятно для пассажиров, так как при плавании с большой скоростью на волнении изменения в величине подъемных сил связаны с периодическими толчками. Такие системы крыльев не годятся для больших судов. К крыльевым системам, пересекающим поверхность воды и также обладающим свойством самостабилизации, относятся системы типа «этажерка», или «лестница», где подводные крылья установлены в два и больше рядов по высоте, одно над другим (рис.2). При крене или дифференте в воду входят дополнительные крылья, находившиеся ранее над водой, что приводит к росту подъемной силы и к восстановлению положения судна. Такие системы, принятые для советских судов на подводных крыльях, очень просты по конструкции и допускают эксплуатацию крылатых судов с малой осадкой на реках. Сильное волнение, однако, противопоказано и для таких крыльевых систем. Весьма сомнительно, чтобы применение таких крыльевых систем давало какие-либо преимущества в смысле уменьшения осадки по сравнению с крыльевыми системами другого типа. Скорее наоборот. Кстати, на подавляющем большинстве советских судов на подводных крыльях применяются выпавшие почему-то из поля зрения авторов малопогруженные подводные крылья, подъемная сила которых регулируется автоматически, уменьшаясь при приближении к поверхности воды (подъемная сила увеличивается при отдалении крыла от поверхности).

Наиболее приспособлены для плавания на волне полностью погруженные крылья с изменяемым углом атаки (рис.3). Изменение угла атаки осуществляется с помощью автоматически действующих исполнительных механизмов по сигналам от механических или акустических датчиков уровня поверхности воды перед крылом. Благодаря этому подъемная сила крыльев автоматически регулируется, сохраняя почти неизменное значение. Корпус судна, оборудованного такой крыльевой системой, двигается без всяких толчков на почти постоянном удалении от гребней волн. При этом, однако, необходимо, чтобы подводные крылья при проходе подошвы (впадины) волны не оголялись, а стойки, крепящие подводные крылья к корпусу, были такой длины, чтобы гребни (вершины) волн не касались корпуса судна. Но, поскольку высота стоек должна находиться в определенном соотношении с длиной судна, максимальная высота волн, которые может преодолеть судно на подводных крыльях, зависит от размеров судна. Самые большие из современных судов на подводных крыльях могут эксплуатироваться при высоте волн не более 3-3,5 м. На более крупных перспективных судах будут устанавливаться только полностью погруженные подводные крылья с изменяемым углом атаки. Чем больше размеры судна, тем длиннее могут быть стойки и тем лучше будет его мореходность. При повышении скорости сверх определенного предела на подводные крылья начинает действовать кавитация. Давление на всасывающей (верхней) поверхности крыла падает до такой степени, что вода там закипает и образуются пузырьки пара. Затем эти пузырьки сносятся потоком в область более высокого давления, где разрушаются, нанося сильные повреждения верхней части подводного крыла. До сего времени еще не удалось создать подводных крыльев, пригодных для скоростей выше 70 уз.

Дальнейшее повышение скорости и связанное с этим увеличение размеров судов на подводных крыльях во многом зависят от того, удастся ли преодолеть вредные воздействия кавитации. Скорость и масса судна на подводных крыльях находятся в непосредственной взаимосвязи: увеличение гидродинамических сил поддержания, создаваемых подводными крыльями, целесообразно осуществлять за счет повышения скорости, а не увеличения площади крыльев, так как подъемная сила крыла пропорциональна квадрату скорости и только первой степени площади подводного крыла. Таким образом, с увеличением размеров судна на подводных крыльях должна повышаться и его скорость. Здесь возникает трудно разрешимая проблема главных двигателей. Мощность энергетической установки судна на подводных крыльях примерно пропорциональна произведению массы судна на его скорость. Для 100-тонного судна на подводных крыльях со скоростью 40 уз требуется примерно 2800 кВт. Для судна, в 10 раз более тяжелого, со скоростью 65 уз, потребуется уже от 45 до 60 тыс. кВт. У перспективного же 3000-тонного судна на подводных крыльях со скоростью около 150 уз мощность главных двигателей едва ли будет меньше 300 тыс. кВт. Итак, совершенно ясно, что прогнозы дальнейшего технического прогресса судов на подводных крыльях должны основываться только на достижениях в области создания крыльевых профилей нового типа и сверхмощных двигателей. В ближайшие 10-20 лет развитие судов на подводных крыльях охарактеризуется тем, что паромное сообщение и пассажирские перевозки на короткое расстояние во все большей степени будут осуществляться судами этого типа, массой 100-150 т, а в отдельных случаях до 400 т. В этом смысле не следует быть чрезмерно оптимистичными. В начале 60-х годов в США, например, делались прогнозы относительно создания 1000-тонных трансокеанских судов на подводных крыльях уже в наши годы. Однако мы все еще очень далеки от этого.

В моем детстве не было ничего более завораживающего, чем смотреть на реактивные гражданские самолеты и суда на подводных крыльях. Их стремительные обводы словно вышли из будущего, из научно-фантастических романов, которыми мы зачитывались. Когда на морском горизонте появлялись стремительные морские« Кометы», все пляжи невольно замирали, провожая глазами эти удивительные суда. А вопрос о том, на чем ехать из Ленинграда в Петродворец, был риторическим — конечно, на «Метеоре». Судами на подводных крыльях Советский Союз гордился так же, как космическими ракетами.

Подрезанные крылья

Можно сказать, что на подводные крылья наша страна встала одной из последних. Первые эксперименты судостроители начали проводить еще в конце XIX века. Довольно быстро пароходы уперлись в скоростной предел в районе 30 узлов (около 56 км/ч). Для прибавления к этой скорости еще одного узла требовалось почти троекратное увеличение мощности двигателей. Именно поэтому быстроходные военные корабли потребляли уголь как хорошая электростанция.

Чтобы преодолеть сопротивление воды, было придумано красивое инженерное решение — поднять корпус судна над водой на подводных крыльях. Еще в 1906 году судно на подводных крыльях (СПК) итальянца Энрико Форланини достигло скорости в 42,5 узла (около 68 км/ч). А 9 сентября 1919 года американское СПК HD-4 установило мировой рекорд скорости на воде — 114 км/ч, что и для нашего времени превосходный показатель. Казалось, еще немного, и весь флот станет крылатым.

«Комета 120М» в цехе рыбинского судостроительного завода напоминает скорее недостроенный космический корабль, чем пассажирское судно.

До Второй мировой войны почти все промышленно развитые страны поэкспериментировали с подводными крыльями, но дальше опытных моделей дело не пошло. Довольно быстро вылезли наружу недостатки новых судов: малая устойчивость при волнении, большой расход топлива и отсутствие легких морских «быстрых» дизелей. Дальше всех продвинулись в создании СПК германские инженеры, небольшими сериями выпускавшие во время войны катера на подводных крыльях. После войны главный немецкий конструктор по СПК барон Ганс фон Шертель основал в Швейцарии компанию Supramar и приступил к выпуску пассажирских судов на подводных крыльях. В США СПК занялась компания Boeing Marine Systems.

Русские вступили в эту гонку последними, однако при словах Hydrofoil Boats весь мир в первую очередь вспоминает советские суда на подводных крыльях. За все время Boeing сумел построить около 40 СПК, Supramar — около 150, а СССР — более 1300. И произошло это благодаря таланту и нечеловеческой упертости одного человека — главного конструктора отечественных СПК Ростислава Евгеньевича Алексеева.

Ракета

Довольно долго небольшому конструкторскому бюро Алексеева, которое в Нижнем Новгороде занималось судами на подводных крыльях, не везло: его перебрасывали от министерства к министерству, от одного завода к другому, и большинство заказов уходило к конкурентам в Ленинград в ЦКБ-19, обладавшее несравнимо бóльшим лоббистским потенциалом. Но в отличие от питерцев, Алексеев с самого начала грезил гражданскими судами. Впервые он попытался наладить выпуск гражданского СПК еще в 1948 году, когда предложил заводу «Красное Сормово» проект скоростного разъездного катера на подводных крыльях со скоростью хода более 80 км/ч. Тем более, что к тому времени уже два года удивительная самоходная модель А-5 рассекала на подводных крыльях гладь Волги, завораживая мальчишек. Руководителям того времени идея иметь для разъездов скоростной катер показалась заманчивой — дорог вдоль рек почти не было.

На «Красное Сормово» начали поступать заказы, но военные запретили работы по гражданскому использованию катеров на подводных крыльях по причине секретности. Алексеев потом еще много раз прибегал к различным уловкам, пытаясь обойти военные запреты, и получал бесконечные выговоры. В итоге выстрелила совершенно невероятная история — в обход Минсудпрома Алексеев добился рассмотрения вопроса о постройке пассажирского судна на подводных крыльях на парткоме завода «Красное Сормово». Партком его поддержал и рекомендовал руководству построить такое судно силами завода.

Партии в то время мало кто мог отказать. К тому же Алексеев заручился поддержкой речников — Минречфлота — и вышел на оргкомитет 6-го Всемирного фестиваля молодежи в Москве с предложением показать в действии первое советское СПК как выдающееся достижение водного транспорта СССР. Это предложение попахивало настоящей авантюрой — до фестиваля оставался год. Тем не менее Алексеев со своей командой совершил чудо, и 26 июля 1957 года теплоход на подводных крыльях «Ракета» вышел в свой первый рейс в Москву на фестиваль, неожиданно став там одним из главных шоу-стопперов: он открывал парад судов, катал многочисленные делегации, включая секретарей ЦК КПСС.

Для энтузиастов СПК все изменилось: из изгоев они стали героями, коллектив получил Ленинскую премию, а на СПК посыпались заказы. Одно за другим ЦКБ Алексеева выдавало различные СПК — речные и морские, маленькие и большие, дизельные и газотурбинные. Всего в СССР было построено около 300 «Ракет», 400 «Метеоров», 100 «Комет», 40 «Беларусей», 300 «Восходов», 100 «Полесьев», 40 «Колхид» и «Катранов», две «Олимпии» и еще около десятка экспериментальных судов. Советские СПК стали важным экспортным товаром — их покупали по всему миру, включая США и Великобританию, страны с высокоразвитым судостроением. Одни из последних СПК — большие морские «ракеты» «Олимпии» вместимостью 250 пассажиров — были построены в 1993 году в Крыму. Свернули свое производство и немногочисленные западные конкуренты. Многим показалось, что эра СПК закончилась, как некогда исчезли парусные красавцы-клиперы.

Новая «Комета»

Насколько же надо быть преданным своему делу, чтобы за три десятилетия простоя не дать умереть технологиям и конструкторской школе и верить в возрождение флота СПК! Тем не менее 23 августа 2013 года на судостроительном заводе «Вымпел» было заложено головное судно проекта 23160 «Комета 120М», спроектированное АО ЦКБ по СПК имени Алексеева. Мы сидим в кабинете главного конструктора СПК Михаила Гаранова, поражаясь величественному виду замерзшей Волги за окном, смотрим фотографии строящейся в Рыбинске «Кометы 120М» и говорим о будущем. Внешне новая «Комета» выглядит скорее прямой наследницей той самой первой алексеевской «Ракеты» со сдвинутой назад рубкой и обводами, напоминающими спортивные родстеры золотой эры автомобилей. Первые же «Кометы» были морскими сестрами речных «Метеоров», которые в большом количестве можно увидеть в Санкт-Петербурге на Дворцовой набережной, откуда они отправляются в Петродворец. Рубки тех «Метеоров» и «Комет» были сдвинуты вперед, и хотя в конце XX века они на фоне других судов смотрелись как пришельцы из будущего, сейчас выглядят слегка старомодными.

Крылатая мечта нижегородцев — газотурбоход «Циклон 250М», рассчитанный на перевозку 250 пассажиров на дальность более 1100 км со скоростью свыше 100 км/ч. Главный рынок для них находится в Юго-Восточной Азии.

Новая «Комета 120М» задает новую планку в судовом дизайне. «С точки зрения дизайна «Комета 120М» — это развитие «Колхиды» и «Катрана», — говорит Гаранов. — Если взять фотографии «Метеора» или «Кометы», то носовые обводы несколько другие. Новые же напоминают эскизы Ростислава Алексеева, который, как известно, сам рисовал дизайн своих судов. И совершенно другая рубка, сделанная по типу рубки «Ракеты», находится чуть кормовее миделя. Ее перенос позволил освободить место в носовом и среднем салонах, где мы разместили 120 пассажиров, а в корме — зоне повышенного шума и вибрации — выделить большие помещения для бара».

Авиационные технологии

Руководство судостроительного завода «Вымпел» приняло решение строить головную «Комету 120М» в Рыбинске. Для этого пришлось освоить новые технологии, многие из которых пришли из авиационной промышленности. Дело в том, что корпус СПК «Комета 120М» делается из алюминиевых сплавов. А варить алюминий непросто — сварка «стягивает» металл. Если мы начнем сварку с правого борта, то судно изогнется вправо. Начнем слева — будет тянуть влево. Чтобы сохранить геометрию — а это безопасность, устойчивость судна на курсе, эстетика, — существует в судостроении такая технология, как стапель-кондуктор. Строительство скоростных судов из алюминиево-магниевого сплава ведется в специальном кондукторе из стальных профилей, фиксируется, выставляется «в нули» по нивелиру, по осям. Фактически как постель будущего днища с сотнями ребер жесткости. К этим ребрам с помощью винтовых талрепов притягивается обшивка днища и бортов. После сварки обшивки получается жесткая конструкция, которую никуда уже не поведет. Далее на обшивку устанавливаются шпангоуты, стрингеры, поперечные и продольные переборки. После завершения сварочных работ стапель-кондуктор отсоединяется от днища, и с помощью подъемного крана корпус переставляется на вторую стапельную позицию.

Панели надстройки собираются из листов и профилей из алюминиевого сплава методом точечной (контактной) сварки, пришедшей на смену заклепкам. Дизайнеры предложили сложные обводы корпуса и рубки, но рыбинским судостроителям удалось воплотить их замысел в металле.

В крыльевом устройстве, выполненном из нержавеющей стали, предусмотрены закрылки с приводом от системы автоматического управления движением судна «Сердолик». Система позволяет повысить комфорт на борту за счет снижения качки и перегрузки при движении на волнении, а также в автоматическом режиме управлять движением судна по курсу. Можно на дисплее картографической системы задать маршрут, отметив точки и углы поворота, и наше судно, как самолет, дойдет до нужного порта. Все это усложнило крыло, и для того чтобы идеально соблюсти геометрические размеры, «Вымпел» также изготовил стапеля-кондукторы. Капитанский мостик, говорит Гаранов, выполнен в современном дизайне «стеклянная кабина». Это царство современных электронных приборов с дисплеями — строго в соответствии с правилами регистра. Управляют скоростным судном всего два человека — капитан и старший механик.

На «Комете 120М» много новшеств. Например, здесь впервые была реализована идея самолетной двери. В результате улучшается дизайн, снижается сопротивление воздуха. Так как судно при движении «стоит» на двух крыльях, при волнении оно изгибается, и раньше на СПК часто заклинивало двери. Чтобы этого не происходило, дверные проемы сейчас усилены, их жесткость существенно возросла.

Само крыло со стойкой сделано из нержавеющей стали, а кронштейн, с помощью которого оно крепится к корпусу, — алюминиевый. Как известно, алюминий и сталь образуют гальваническую пару, что ведет к электрокоррозии. Чтобы ее избежать, крепежные болты оклеивают стеклотканью и между фланцами укладывается электроизолирующая прокладка. В сухом состоянии сопротивление изоляции должно быть не меньше 10 кОм.

Из авиации пришел и способ контроля прочности конструкций корпуса и крыльевых устройств. Скоро СПК будет спущено на воду. На крылья и корпус в районе наибольших напряжений будут наклеены тензодатчики, судно будет забалластировано до «полного» водоизмещения и выйдет на мореходные испытания. В случае, если датчики зафиксируют превышение допустимого напряжения, корпус или крылья в этом месте будут усилены. Можно заранее заложить металл с излишком, говорит Гаранов, но судно тогда получится слишком тяжелым. А мы делаем изящную легкую красавицу.

Оптимисты

Сергей Королёв, директор по маркетингу и внешнеэкономической деятельности в ЦКБ по СПК им. Алексеева, смотрит в будущее с оптимизмом. Порядка 20 лет никто не создавал суда на подводных крыльях, говорит он. Весь скоростной флот с СПК — остатки былой роскоши XX века. А спрос на него есть. Например, пассажиропоток на СПК в Санкт-Петербурге вырос с 700 000 в 2014 году до миллиона человек в 2016-м. Это рынок как раз для новой «Кометы 120М». Заложенное в Нижнем Новгороде 45-местное речное пассажирское СПК «Валдай-45» ориентировано на другой рынок — социальные региональные перевозки в Ханты-Мансийском и Ямало-Ненецком автономных округах. «Северречфлот» там перевозит большое количество пассажиров, поскольку практически отсутствует автомобильное сообщение.

Активно ведутся переговоры с Египтом, странами Персидского залива, Юго-Восточной Азии. Особые надежды возлагаются на новый пассажирский газотурбоход «Циклон 250М», который идеально подходит для дальних морских маршрутов в Азии. Но об этом в другой раз — чтобы не сглазить.

Статья «В России строятся первые в XXI веке суда на подводных крыльях» опубликована в журнале «Популярная механика» (№3, Март 2017).

Концепция подводных крыльев, которая позволила резко увеличить скорость судов, была предложена еще в XIX веке. С тех пор эта конструкция, воплощенная в тысячах кораблей, прошла долгий путь и сейчас широко применяется в судостроении.

Если быть дотошным, то речь идет более чем о столетии. Еще в 1869 году парижанин Эммануэль Дени Фарко получил патент с формулой: «Закрепление на бортах и днище судна наклонных плоскостей или клиновидных элементов, каковые при движении судна вперед будут приподнимать его в воде и таким образом снижать лобовое сопротивление». В последовавшие годы было оформлено множество патентов, касавшихся тех или иных способов поднять судно (полностью или частично) над водой, с тем чтобы повысить его скорость или улучшить поведение на волне. Граф де Ламбер, российский гражданин, проживавший в Версале, подал заявку на патент в 1891 году. Он укрепил несколько независимо регулирующихся крыльев (поднимающих плоскостей) по бортам судна, которые по мере роста скорости должны были приподнимать судно над водой. Впрочем, само расположение этих примитивных крыльев в принципе не давало возможности полностью поднять судно над поверхностью воды.

«Ракета» — первое советское пассажирское судно

Но настоящая история подводного крыла начинается с итальянского инженера Энрико Форланини. Работы с подводным крылом он начал в 1898 году, и серия модельных испытаний позволила ему вывести математические закономерности. Опираясь на формулы, он приступил к проектированию и строительству полномасштабного судна. Конструкции Форланини отличались «ступенчатым» расположением крыльев. Эксперименты с моделями показали, что подъемная сила пропорциональна квадрату скорости — таким образом, при росте скорости требовалась меньшая площадь крыльев. «Ступенчатая» схема была придумана именно для того, чтобы обеспечить автоматическое уменьшение площади. Экспериментальное судно весило около 1200 кг, на нем стоял 60-сильный двигатель, который приводил в движение два вращающихся в противоположных направлениях воздушных винта. Расчетная скорость судна составляла 90 км/ч, но во время испытаний на озере Маггиоре в Италии в 1906 году была достигнута скорость 68 км/ч.

Самую большую известность ранние эксперименты с подводными крыльями принесли одному американцу, проживавшему в Канаде. Это был Александр Грэхем Белл. Вместе с Фредериком У. (Кейси) Болдвином и Филипом Л. Родесом он разработал и построил несколько судов на подводных крыльях, включая HD-4, оснащенный двумя двигателями Liberty. 9 сентября 1919 года это судно установило официальный рекорд скорости, показав 114 км/ч. Позднее для улучшения ходовых качеств HD-4 в конструкцию было внесено много изменений, однако этот рекорд так и остался официально не превзойденным.

Начальный этап истории судов на подводных крыльях будет неполным, если не отдать должное гению барона Ханса фон Шертеля. Эксперименты «Барона» (так его называли друзья) с судами на подводных крыльях начались в 1927 году. То, что суда на подводных крыльях из ненадежной, неустойчивой экзотической игрушки, способной бегать только «по гладкой воде», превратились в современные безопасные, эффективные, скоростные средства передвижения, — это во многом заслуга фон Шертеля.

Тем временем интерес к судам на подводной подушке снова проснулся в Канаде, и на озере Массауиппи в штате Квебек построили 15-метровый пятитонный катер, основанный на последних проектах Болдуина. После нескольких демонстрационных испытаний при достаточно бурной погоде судно перевезли в Военно-морской исследовательский институт, где оно получило официальное имя R-100. Впрочем, неофициальное имя — «Массауиппи» — использовалось гораздо чаще. Эксперименты с R-100 были сочтены успешными, и канадское правительство решило финансировать постройку еще одного экспериментального судна компанией Saunders-Roe в Англии. R-103 водоизмещением 17 тонн имел алюминиевый корпус (R-100 был полностью деревянным), наборные крылья и стойки из листового алюминия, приклепанные к алюминиевым нервюрам и стрингерам (ранее эти элементы были монолитными). Принципиально по‑новому был организован узел движителя — валы трансмиссии через конические шестерни соединялись под прямым углом, дейдвудная труба, как в подвесном моторе, уходила вертикально вниз, а на ее конце находился обтекатель с двумя винтами — сзади и спереди. Эта сложная конструкция радикально отличается от простого длинного и наклонно уходящего вниз вала, как это реализовано в R-100. На борту было установлено два 12-цилиндровых бензиновых двигателя Rolls Royce Griffon мощностью 1500 л.с.

Экспериментальный катер основоположника концепции подводных крыльев Энрико Форланини. Крылья были расположены «этажеркой» (ступенями), и это позволило решить проблему уменьшения площади крыльев с ростом скорости для поддержания постоянной подъемной силы. Во время испытаний на озере Маггиоре катер развил 68 км/ч.

Потом пришли другие времена, и внимание канадских военных сосредоточилось на борьбе с подводными лодками. Роль, которая отводилась в этих стратегических планах судам с подводными крыльями, требовала максимальной подвижности и универсальности. Весьма экономичная альтернатива разработке мощных дальнобойных сонаров, которые устанавливаются на больших кораблях, предполагала развертывание большого количества маломощных аппаратов. В 1964 году был заложен корпус нового судна BRAS D’OR, однако 5 ноября 1966 года прямо в ходе строительных работ в главном машинном отделении случился разрушительный пожар, который чуть не повлек за собой прекращение всей программы. И тем не менее, вопреки всем задержкам и дополнительным финансовым расходам, новое судно с индексом FHE-400 и все тем же именем BRAS D’OR в 1967 году было спущено на воду. В дальнейшем это судно использовалось в испытаниях и экспериментах, а также участвовало во флотских парадах.

Подводные крылья можно разделить на два общих класса — частично и полностью погруженные крылья. Частично погруженные крылья сконструированы так, чтобы их законцовки в крейсерском режиме пронизывали границу вода-воздух. Стойки, связывающие крылья с корпусом судна, должны иметь достатоную длину, чтобы при движении на расчетных скоростях корпус совершенно не касался воды. С ростом скорости растет подъемная сила, вызванная обтеканием подводной части крыла набегающей водой, в результате судно несколько приподнимается, и, соответственно, площадь погруженной части крыла уменьшается. Эта система самостабилизирующаяся: при любой скорости судно приподнимется ровно настолько, насколько нужно, чтобы подъемная сила крыла уравнялась с весом всего судна.

В России, в отличие от США и вообще от всего западного мира, на множестве рек, каналов и озер широко использовались в регулярном судоходстве многие тысячи судов на подводных крыльях. Это легко понять, если учесть, что в огромной стране при общем дефиците автомобилей и автомобильных дорог имеется 150 000 рек и 250 000 озер. «Красное Сормово» в Горьком — одна из старейших судостроительных верфей Советского Союза. На этой верфи помимо разнообразных водоизмещающих судов для речного флота строилось и множество пассажирских судов на подводных крыльях, причем разнообразие моделей не имело аналогов во всем мире. Отцом советских катеров на подводных крыльях был Ростислав Алексеев, который занимался разработкой подобных систем с начала 1940-х годов.

Полностью погруженные подводные крылья находятся ниже поверхности воды. В этой конфигурации система подводных крыльев лишена возможности самостабилизации. В ответ на изменяющиеся условия — скорость судна, вес, волнение — необходимо изменять угол атаки крыльев и их подъемную силу. Основное и неоценимое достоинство системы с полностью погруженными крыльями — возможность практически устранить воздействие волн на судно. Это позволяет относительно небольшому судну на подводных крыльях двигаться на высоких скоростях в условиях морского волнения, причем волны не влияют на комфорт пассажиров и команды, а в военных применениях не мешают использованию боевого снаряжения.

В судах использовался эффект малопогруженного подводного крыла (эффект Алексеева). Подводное крыло Алексеева состоит из двух главных горизонтальных несущих плоскостей — одна спереди и одна сзади. Двугранный угол при схождении или мал, или отсутствует, распределение веса — примерно поровну между передней и задней плоскостями. Погруженное подводное крыло, поднимаясь к поверхности, постепенно теряет подъемную силу, а на глубине, примерно равной длине хорды крыла, подъемная сила приближается к нулю.

Именно благодаря этому эффекту погруженное крыло не способно полностью выйти на поверхность. При этом относительно небольшой гидропланирующий (скользящий по поверхности воды) подкрылок используется для помощи при «выходе на крыло», а также не позволяет судну вернуться в водоизмещающий режим. Эти подкрылки расположены в непосредственной близости к передним стойкам и установлены так, что на ходу касаются поверхности воды, в то время как несущие крылья погружены примерно на глубину, равную длине их хорды. Вся эта система впервые была испытана на небольшом катерке, который приводил в движение 77-сильный автомобильный двигатель.

По расположению крыльев выделяют самолетную схему, схему «утка» и тандем (сверху вниз). Суда принято относить к самолетной (обычной) схеме или схеме «утка», если 65% веса или более приходится соответственно на носовые или кормовые стойки. Если вес распределен относительно равномерно, эту конфигурацию принято называть «тандем».

На базе разработок Алексеева в России было построено большое количество коммерческих судов на подводных крыльях: «Ракета», «Стрела», «Спутник», «Метеор», «Комета», «Циклон», «Буревестник», «Восход»… Строились и военные суда, в том числе и самое большое судно этого класса в мире — «Бабочка», ему предшествовали «Пчела», «Турья» и «Саранча».

Принцип подводного крыла

Суть концепции в том, чтобы приподнять корпус судна из воды и поддерживать его в таком положении в динамическом режиме, используя для этого плоскости, которые принято называть подводными крыльями. В результате удается снизить влияние волн и уменьшить энергозатраты при движении с высокой скоростью, часто недостижимой при обычном (водоизмещающем) режиме. Расплачиваться приходится повышенной осадкой на малых скоростях и проблемами устойчивости. Для судов с полностью погруженными крыльями, которые почти совсем «изолируют» корпус судна от влияния волн, но лишены самостабилизации, необходим «автопилот», отслеживающий положение судна и корректирующий подъемную силу крыльев путем изменения угла атаки и отклонением закрылков.

Западная Европа тоже не осталась в стороне. Gustoverft в Голландии, Westermoen в Норвегии, Vosper Thornycroft в Великобритании активно занимаются разработкой и постройкой судов на подводных крыльях. Но самые успешные коммерческие проекты, разработанные и построенные в Западной Европе, — это, безусловно, произведения итальянской Rodriquez Centieri Navali. Среди многих ее изделий стоило бы отметить серию коммерческих судов RHS. С годами суда этой серии росли в размерах и отваживались выходить в те воды, где их крылья, в принципе рассчитанные на скольжение по глади, подвергались таким нагрузкам, каких не найти в речках, озерах и прибрежных лагунах. Чтобы создать приемлемые условия для пассажиров, компания Rodriquez разработала «систему повышения мореходности» (Seakeeping Augmentation System, SAS), которая, как показала практика, весьма успешно борется с вертикальной, килевой и бортовой качкой при достаточно сильном волнении.

Boeing Jetfoil имел водометный движитель, полностью погруженные крылья, крейсерскую скорость в 45 узлов при довольно высокой волне и при этом обеспечивал приличный комфорт для пассажиров.

В начале 1950-х годов нью-йоркская судостроительная фирма Gibbs & Cox объединила усилия с группой специалистов из ВМС США для создания универсального опытного судна на подводных крыльях. Аппарат был построен компанией Bath Iron Works и назван BIW. Это был катер длиной 6 м, шириной полтора и водоизмещением 0,8 т, с 22-сильным подвесным мотором. BIW весьма пригодился для испытания различных компоновок подводных крыльев, систем управления, различных датчиков. Самым важным результатом этой работы явились основы для разработки электрогидравлического автопилота, а также решение построить новое судно этой серии — SEA LEGS («Походка моряка»). Электронный автопилот, содержавший 160 радиоламп, был разработан компанией Draper Laboratory в сотрудничестве с Массачусетсским технологическим институтом. В 1957 году SEA LEGS совершил первый рейс, продемонстрировав отличную мореходность при высокой волне на скоростях до 27 узлов.

Самый быстрый в мире паром. Гибридное судно с передним подводным крылом Superfoil 40, построенное «Морским заводом Алмаз», имеет крейсерскую скорость более 100 км/ч.

Этот успех окрылил корабелов, и в американском флоте всерьез занялись опытными аппаратами на подводных крыльях. Таковы были Little Squirt, Hydrodynamic Test System (HTS), Foil Research Experimental Supercavitating Hydrofoil (FRESH-1). Несколько экспериментальных аппаратов построили фирмы Boeing и Grumman/Lockheed Shipbuilding — High Point (PCH-1), Flagstaff (PGH-1), Tucumcari (PGH-2) и Plainview (AGEH-1). Все аппараты — от Flagstaff водоизмещением 57 т до Plainview водоизмещением 320 т — ясно продемонстрировали возможности и потенциальные применения судов на подводных крыльях в военных операциях. В результате подразделение Boeing Marine Systems построило специально для ВМС США патрульное судно PHM (Patrol Hydrofoil Missile Ship). Согласно планам NATO предполагалось построить 26 таких кораблей, однако Германия и Италия отказались от участия в этом проекте, так что в строй с 1977 по 1982 год вступило всего шесть судов, названных по именам созвездий: PHM-1 PEGASUS («Пегас»), PHM-2 HERCULES («Геркулес»), PHM-3 TAURUS («Телец»), PHM-4 AQUILA («Орел»), PHM-5 ARIES («Овен») и PHM-6 GEMINI («Близнецы»).

Гибриды

Суда, в конструкции которых одновременно используются два или больше способов поддержания на воде (или над водой) в большинстве режимов, принято называть гибридными. Подводные крылья в них используются для формирования подъемной силы, дополняющей обычную плавучесть.
1. Суда на подводных крыльях с малой площадью ватерлинии. Это гибрид принципа подводных крыльев и разработок SWATH (суда с малой площадью по ватерлинии), которые велись в 1970—1980-х годах в Центре военных исследований надводного флота США. Судно состоит из двух корпусов: один полностью погруженный корпус с системой полностью заглубленных крыльев, а над ним еще один корпус, поддерживаемый полностью над водой за счет тонкой и длинной продольной стойки. На малой скорости плавучесть обеспечивается за счет водоизмещения нижнего корпуса, стойки и незначительного сегмента верхнего корпуса. С ростом скорости динамическая подъемная сила крыльев поднимает верхний корпус над водой, и площадь по ватерлинии (горизонтальное сечение тонкой стойки) становится крайне мала. В этом режиме нижний корпус и погруженная часть стойки обеспечивают 70% общей плавучести (за счет водоизмещения), а система крыльев дает остальные 30%. В 1990-х ВМС США профинансировал попытку построить демонстрационную модель под названием QUEST. Компания Maritime Applied Physics Corporation в Балтиморе спроектировала, построила, спустила на воду и успешно испытала это девятиметровое судно водоизмещением 12 тонн. QUEST имел ход в 35 узлов при почти двухметровом волнении. Совсем недавно компания Rodriquez разработала судно Aliswath, использующее похожий принцип. Сообщается, что это большое судно — это будет автомобильный и пассажирский паром — должно сойти на воду уже в 2007 году.
2. Катамаран на подводных крыльях. Основная часть работы над концепцией катамарана с поддержкой за счет подводных крыльев была выполнена усилиями доктора Хоппа, инженера-судостроителя из университета Стелленбош в Южной Африке. Этот гибрид представляет собой катамаран с полностью асимметричными корпусами, между которыми расположено подводное крыло. В английском языке подобные катамараны называются Hydrofoil Supported Catamaran, и обозначаются аббревиатурой HYSUCAT. Варианты этой концепции часто используются при строительстве пассажирских паромов (типа Foilcat).
3. Глиссирующие корпуса/интегрированные крылья. Эта конфигурация была предложена компанией Navatek — именно она разрабатывала и испытывала различные конфигурации глиссирующих корпусов с крыльями в разных комбинациях. С 1996 года проводились успешные демонстрации этого принципа на опытных судах Midfoil и Waverider. Используя компьютерные программы гидродинамических расчетов и привлекая специалистов из Калифорнийского университета в Лонг Бич, Navatek совершила новый шаг в разработке глиссирующих корпусов — интегрированное крыло (Blended Wing Body, BWB). Главное назначение BWB — повышение мореходных и скоростных качеств для уже имеющихся или проектируемых типов судов.
4. Суда с передним крылом. Корма такого судна как бы «волочится» по воде. Типичный пример такого подхода — катамаран Superfoil 40, построенный «Морским заводом Алмаз» по проекту Санкт-Петербургского филиала британской компании MTD (Marine Technology Development) по заказу эстонской компании Linda Lines Express. Это судно является самым быстрым пассажирским паромом в мире, оно способно развивать скорость в 55 узлов (более 100 км/ч), так что поездка по маршруту Таллинн- Хельсинки займет всего 50 минут.

Но вместо того чтобы модернизировать эти корабли, руководство американского флота в 1993 году решило их списать. Позже часть этих катеров распродали с молотка, а часть пустили на лом. С тех пор и по сей день на флоте США только и делают, что строят планы, занимаются «бумажными разработками» и перебирают проекты судов водоизмещением от 615 до 2400 т: Corvette Escort, DBH, PCM, Grumman HYD-2…

В течение 1990-х годов коммерческое направление развивалось своим путем, впитывая в себя новые конструктивные решения из Японии, Норвегии, Швеции, России, Италии и США. Одна из новых российских разработок — судно «Циклон» с крейсерской скоростью 42 узла (78 км/ч) — увеличенный двухпалубный вариант «Кометы», рассчитан на 250 пассажиров и оснащен электронной автоматической системой управления. Еще более новая российская конструкция — судно «Олимпия» — это вершина на пути развития больших судов, способных курсировать на маршрутах практически в открытом море.

Модель Jetfoil компании Boeing была запущена в производство в середине 1970-х и хорошо послужила во многих частях света. По тем временам это был верх совершенства для коммерческих аппаратов на подводных крыльях. В 1989 году Kawasaki приобрела у Boeing лицензию и наладила собственный выпуск модели Jetfoil. Многие аппараты из этой серии до сих пор служат в окрестностях Гонконга. Там же, в Японии, компания Mitsubishi сконструировала и построила несколько пассажирских судов на подводных крыльях, названных Rainbow.

В Швеции и Норвегии аппараты с катамаранным корпусом и крыльями, установленными на относительно коротких стойках, например Foilcat 2900 компании Westamarin, эксплуатировались на балтийских линиях.

В 1994 году итальянская компания Rodriquez выпустила Foilmaster — еще один пример тщательной компоновки толкающего винта с соответствующим профилем крыла для достижения максимальных характеристик, но с традиционной компоновкой кормовых винтов, приводимых в движение длинным наклонным валом.