Возрождение «Каспийского монстра» или НИЦ Жуковского разрабатывает испытательный комплекс экранопланов
Результаты исследований лягут в основу проектирования новейших экранопланов, сочетающих скорость самолёта, экономичность судна и способность передвигаться в аэродромной инфраструктуре.
В планах – экранопланы
В научной повестке аэродинамики экранный эффект считается одной из самых капризных тем: он проявляется только у самой поверхности и мгновенно «ломается» при неточном эксперименте. Именно к этой зоне повышенной сложности и обратился председатель Совета молодых учёных и специалистов ЦАГИ Олег Виноградов, предложив техническую концепцию измерительно-вычислительного комплекса для исследований экранного эффекта в аэродинамической трубе. НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского» запустил разработку технической концепции такого вычислительного комплекса.
Речь идёт о формировании научного инструмента, без которого дальнейшее движение в теме экранопланов остаётся фрагментарным. Экранный эффект — подъёмная сила, возникающая при полёте на малой высоте над поверхностью, — чувствителен к мельчайшим искажениям потока. Без точного воспроизведения условий воды или льда расчёты теряют надёжность, а сравнение вариантов становится условным.
Условия воды
Основная сложность заключается в том, что классическая аэродинамическая труба изначально не предназначена для работы с «пограничными» режимами у поверхности. В своей концепции учёный предложил сразу три экспериментальных подхода, каждый из которых решает отдельную проблему моделирования.
Метод зеркального отражения позволяет воспроизвести влияние поверхности за счёт симметричного расположения модели, фактически создавая её аэродинамический «двойник». Метод «бегущей дорожки» добавляет динамику, имитируя движение поверхности под аппаратом. А метод отсоса пограничного слоя на неподвижном экране снижает искажения потока, которые неизбежно возникают вблизи твёрдых границ.
В совокупности эти решения переводят экранный эффект из разряда трудноуловимых феноменов в область воспроизводимого эксперимента. А дальше дело за проектированием новейших перспективных экранопланов, способных работать там, где взлётно-посадочная инфраструктура полностью отсутствует.
Здесь были «Лунь» и «Орлёнок»
Интерес к экранопланам в России имеет историю. Ярким советским проектом был «КМ» или «Каспийский монстр», как его прозвали на Западе из-за устрашающего вида и огромных размеров. Более 20 лет он оставался самым тяжёлым летательным аппаратом на планете. Не менее известны проекты «Лунь» и «Орлёнок».
В последние годы внимание сместилось к более компактным грузопассажирским концепциям и специализированным аппаратам. Так, учёные из СГТУ имени Ю. А. Гагарина разработали свой экраноплан.
Параллельно собственные разработки ведёт Китай. ЦАГИ и другие научные центры продолжают исследования в трубах и бассейнах, однако отсутствие специализированного комплекса ограничивало глубину анализа именно экранных режимов.
Семь раз отмерь!
Новый комплекс позволяет формировать библиотеки аэродинамических данных, уточнять расчёты и быстрее переходить от концепции к опытным образцам. Научно-экспериментальный этап включает завершение проектирования комплекса, отработку зеркальных моделей, «бегущей дорожки» и управления пограничным слоем, а также формирование массивов данных без привязки к конкретному типу аппарата. На инженерно-прикладной стадии результаты начинают использоваться для грузовых, поисково-спасательных и военных экранопланов, снижая технические риски НИОКР на 20–30%.
Возрождение экранопланов очень важно для России. На одной Балтике, море с плотной береговой линией, островами и короткими прибрежными маршрутами, востребовано быстрое сообщение без привязки к аэродромам и сложной портовой инфраструктуре. Экраноплан способен работать прямо с акватории, сохраняя высокую скорость и прямолинейность маршрутов. Просторы страны и многозадачность её развития буквально призывают снова запустить летающих «монстров» на воду.
