Летающая подводная лодка

Летающая подводная лодка — летательный аппарат, совместивший в себе способность гидроплана совершать взлт и посадку на воду и способность подводной лодки передвигаться в подводном положении.

Летающая подводная лодка

Поскольку требования, предъявляемые к подводной лодке практически противоположны требованиям, предъявляемым к совершенному самолту — детальная проработка проекта подобного средства передвижения была поистине революционной.
Воздушный корабль (англ. Aeroship)
По результатам постройки Commander Рэйда было принято решение о строительстве Aeroship. Это был двухфюзеляжный самолт с прямоточными воздушно-реактивными двигателями. Посадка на воду осуществлялась на выдвигающиеся поплавки, внешне напоминающие водные лыжи. Непосредственно перед посадкой реактивные двигатели герметизировались. Баки горючего располагались в несущих плоскостях. Дальность полта Aeroship составляла до 300 км, при скорости полта до 130 км/ч; скорость хода под водой — 8 узлов. Aeroship был представлен публике в августе 1968 года на нью-йоркской промышленной выставке: на глазах у посетителей выставки летающая субмарина совершила эффектную посадку, погрузилась под воду и снова всплыла на поверхность.
Технические проблемы
Летающая подводная лодка должна быть одинаково эффективной и в воде, и в воздухе. И это при том, что вода в 775 раз плотнее воздуха.
Наибольшей технической проблемой является масса летающей субмарины. В соответствии с законом Архимеда, для нахождения под водой на постоянной глубине, масса вытесняемой субмариной воды должна быть равна массе самой субмарины. Это противоречит подходу к проектированию летательного аппарата, который гласит, что самолт должен быть как можно легче.
Таким образом, чтобы самолт смог находиться под водой, он должен увеличить свой вес примерно в четыре раза. В фюзеляже или в крыльях должны быть встроены большие водяные цистерны (до 30 % объма самолта), чтобы самолт получил возможность погружаться, заполнив мкости балластной водой. В то же время, трудно создать мощные (и в то же время лгкие) аккумулятор и электромотор для эффективного перемещения такой массы под водой.
Следующей серьзной проблемой является значительное сопротивление воды на крылья при движении. Крылья не позволяют летающей субмарине развивать большую скорость под водой. Другими словами, либо крылья должны убираться или отбрасываться, или следует устанавливать более мощный электромотор.
Далее, трудноразрешимой проблемой является давление воды на больших глубинах. На каждые 10 метров глубины давление вырастает на 1 атмосферу, плюс ещ одна атмосфера давления воздуха на поверхность воды. Так, например, на глубине 25 метров давление составляет 3,5 атмосферы, а на глубине 50 метров уже 6 атмосфер. Это настолько значительные величины, что на таких глубинах давление не выдержит ни один обычный самолт. Таким образом, чтобы противодействовать давлению необходимо значительно увеличить прочность, а следовательно — массу самолта.
Если, например, летающая подводная лодка должна взлетать не с поверхности воды, как обычные гидросамолты, а непосредственно из-под воды, то для подобного взлта необходимы ещ более мощные двигатели для преодоления силы поверхностного натяжения жидкости.
Кроме того, при разработке необходимо также учитывать зачастую противоречащие друг другу требования аэродинамики и гидродинамики.
США
Летающая подводная лодка: Чертж к патенту США 2720367 от 1956 г.

Летающая подводная лодка

Корморант

Летающая подводная лодка

Во время холодной войны американские стратеги предполагали серьзные проблемы по проводке и использованию кораблей и подводных лодок в акваториях Балтийского, Чрного и Азовского морей. Однако проблему можно легко решить с помощью летающих подводных лодок. Подобным способом можно затруднить передвижение судов даже во внутреннем Каспийском море. Поскольку в вышеупомянутых морях советское правительство никак не ожидало увидеть американские военно-морские силы — следовало предположить, что там отсутствуют какие бы то ни было средства обнаружения подводных лодок. Опыт использования итальянских и японских мини-субмарин во время Второй мировой войны показал, что после выполнения задания экипаж практически невозможно эвакуировать. Таким образом была сформулирована цель, которую должны были решать мини-субмарины: неожиданное появление, атака советских кораблей и безопасная эвакуация экипажа. В 1945 году американский изобретатель Хьюстон Харрингтон (англ. Houston Harrington) подал заявку на патент «Совмещение самолта и подводной лодки». В 1956 году опубликован американский патент 2720367, в котором изложена идея летающей мини-субмарины. Подводное плавание должно было осуществляться электромотором. Взлт и посадка должны были осуществляться на водную поверхность. Летать самолт должен был посредством двух реактивных двигателей, герметизируемых при погружении. Самолт должен был быть вооружн одной торпедой. В настоящее время в США под руководством ВМФ разрабатывается подобный проект, называемый Корморант (англ. Cormorant), представляющий собой вооружнный беспилотный летательный аппарат, запускаемый с борта подводной лодки.
СССР
Чертж ЛПЛ Ушакова

Летающая подводная лодка

В середине 30-х годов Советский Союз начал строительство мощного флота. Планы строительства подразумевали ввод в строй линкоров, авианосцев и вспомогательных кораблей прочих классов. Существовали многочисленные идеи технических и тактических решений поставленных задач. В СССР накануне второй мировой войны был предложен проект летающей подводной лодки — проект, никогда не реализованный. С 1934 по 1938 гг. проектом летающей подводной лодки (сокращнно: ЛПЛ) руководил Борис Ушаков. ЛПЛ представляла собой трхмоторный двухпоплавковый гидросамолет, оборудованный перископом. Ещ во время обучения в Высшем морском инженерном институте имени Ф. Э. Дзержинского в Ленинграде (ныне Военно-морской инженерный институт), с 1934 года и вплоть до его окончания в 1937 году, студент Борис Ушаков работал над проектом, в котором возможности гидросамолта дополнены возможностями подводной лодки. В основе изобретения был гидросамолт, способный погружаться под воду. За годы работы над проектом он много раз перерабатывался, в результате чего существует множество вариантов реализации узлов и конструкционных элементов. В апреле 1936 года проект Ушакова был рассмотрен компетентной комиссией, которая нашла его достойным рассмотрения и воплощения в прототипе. В июле 1936 года эскизный проект летающая подводная лодка был передан на рассмотрение в научно-исследовательский военный комитет РККА. Комитет принял проект к рассмотрению и приступил к проверке предоставленных теоретических выкладок. В 1937 году проект был передан к исполнению отделу «В» научно-исследовательского комитета. Однако, при проведении повторных расчтов были найдены неточности, которые привели к его приостановке. Ушаков, теперь уже в должности воентехника первого ранга, служил в отделе «В» и, в свободное время продолжал работу над проектом. В январе 1938 года вновь переработанный проект был вновь рассмотрен вторым отделом комитета. Окончательная версия ЛПЛ представляла собой цельнометаллических самолт со скоростью полта 100 узлов и скоростью хода под водой порядка 3-х узлов.
Моторы в подводном положении закрывались металлическими щитами. ЛПЛ должна была иметь 6 герметичных отсеков в фюзеляже и крыльях. В трх герметизируемых при погружении отсеках устанавливались моторы Микулина АМ-34 по 1000 л. с. каждый (с турбокомпрессором на взлтном режиме до 1200 л. с.); в герметичной кабине должны были располагаться приборы, аккумуляторная батарея и электромотор. Оставшиеся отсеки должны использоваться как заполненные балластной водой цистерны для погружения ЛПЛ. Подготовка к погружению должна была занимать всего пару минут. Фюзеляж должен был представлять собой цельнометаллический дюралюминиевый цилиндр диаметром 1,4 м с толщиной стенок 6 мм. Кабина пилота при погружении заполнялась водой. Поэтому все приборы предполагалось устанавливать в водонепроницаемый отсек. Экипаж должен был перейти в отсек управления подводным плаванием, расположенный далее в фюзеляже. Несущие плоскости и закрылки должны изготавливаться из стали, а поплавки из дюралюминия. Эти элементы предполагалось заполнять водой через предусмотренные для этого клапаны, чтобы выравнять давление на крылья при погружении. Гибкие баки горючего и смазочных материалов должны располагаться в фюзеляже. Для коррозионной защиты весь самолт должен был быть покрыт специальными лаками и красками. Две 18-ти дюймовых торпеды подвешивались под фюзеляжем. Планируемая боевая нагрузка должна была составлять 44,5 % полной массы самолта. Это типовое значение тяжлых самолтов того времени. Для заполнения цистерн водой использовался тот же электромотор, что обеспечивал движение под водой.
ЛПЛ предусматривалось использовать для торпедной атаки судов в открытом море. Она должна была обнаружить корабль с воздуха, вычислить его курс, выйти из зоны видимости корабля и, перейдя в подводное положение, атаковать его.
Ещ одним возможным способом использования ЛПЛ было преодоление минных заграждений вокруг баз и районов плавания вражеских судов. ЛПЛ должна была под покровом темноты перелететь минные поля и занять позицию для разведки или выжидания и атаки в подводном положении.
Дальнейшим тактическим манвром должна была стать группа ЛПЛ, способная успешно атаковать все суда в зоне, протяжнностью до 15 км.
В 1938 году научно-исследовательский военный комитет РККА постановил свернуть работы по проекту Летающей подводной лодки по причине недостаточной подвижности ЛПЛ в подводном положении. В постановлении говорилось, что после обнаружения ЛПЛ кораблм, последний, несомненно, сменит курс. Что снизит боевую ценность ЛПЛ и с большой степенью вероятности приведт к провалу задания.
Летающая субмарина Рэйда (RFS-1)
Дональд Рэйд (англ. Donald V. Reid) в начале 60-х годов прошлого столетия построил радиоуправляемую демонстрационную модель летающей подводной лодки с размерами 1х1 метр. В 1964 году его изобретение удостоилось статьи в одном из научно-популярных журналов Америки. В статье было впервые применено слово Трифибия, по аналогии с амфибией. Конечно же эта статья вызвала интерес военных, которые захотели воплотить проект в металл. Разработка проекта была передана корпорациям Consolidated Vultee Aircraft Corporation и Electric Boat (подразделение General Dynamics). В результате проведнного исследования была подтверждена реализуемость проекта. В 1964 году Рэйд, по заказу ВМС США, построил в Асбури Парк (штат Нью-Джерси) масштабную копию летающей подводной лодки Commander-1. Commander стал первой американской летающей подводной лодкой. Прототип выставлен на обозрение в Средне-атлантическом музее в городе Рединг (штат Пенсильвания).
Действующий прототип Commander-2 был испытан на всех режимах. Он мог погружаться на глубину до 2 метров, двигаться под водой со скоростью 4 узла. Проектная скорость полта прототипа должна была составить 300 км/ч, однако достигнута была скорость порядка 100 км/ч. Первый полт прошл 9 июля 1964 года. После погружения на глубину 2 метра был произведн взлт и краткий полт на высоте 10 метров. Для погружения двигатель герметизировался резиновыми уплотнителями и с него снимался пропеллер. Пилот подключался к дыхательному аппарату и при подводном движении находился в открытой кабине. В хвосте располагался электромотор мощностью 736 Ватт. Самолт имел номер 1740 и летал при помощи одного четрхцилиндрового двигателя внутреннего сгорания мощностью 65 л. с. Commander получил дельтавидное крыло, длина фюзеляжа составляет 7 метров. Баки с горючим представляли собой также цистерны для погружения. После посадки на воду горючее откачивалось в воду и в баки закачивалась балластная вода. То есть взлт после погружения был в принципе невозможен.

Похожие публикации


Комментариев пока нет.

Ваш отзыв

Деление на параграфы происходит автоматически, адрес электронной почты никогда не будет опубликован, допустимый HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>

*

*