История гидросамолетов. Гидросамолеты и летающие лодки. Смотреть что такое "Гидросамолёт" в других словарях

ГИДРОСАМОЛЁТ (от гидро … и самолёт ), самолёт, способный взлетать с водной поверхности, садиться на неё, а также маневрировать на воде; базируется на гидроаэродроме . Г. должен обладать плавучестью, остойчивостью, непотопляемостью, устойчивостью движения по воде и др. мореходными качествами, определяющими возможность его эксплуатации в акваториях при различных гидрометеорологических условиях. При нахождении на плаву вес Г . полностью компенсируется гидростатической подъёмной силой. В процессе разбега гидродинамическая подъёмная сила глиссирующей поверхности днища корпуса и аэродинамическая подъёмная сила крыла при достижении взлётной скорости обеспечивают отрыв Г . от водной поверхности. Профилированные обводы днища корпуса Г . повышают устойчивость хода, обусловливают достижение минимальных перегрузки и брызгообразования (при разбеге и пробеге гидросамолёта). Наличие на днище корпуса Г . поперечного уступа (редана) способствует отрыву Г . от водной поверхности на предвзлётных скоростях. Г . обычно строятся по схеме моноплана с высокорасположенными двигателями во избежание их заливания и забрызгивания.

Используя Г ., можно решать многие актуальные ныне задачи с эффективностью, практически недоступной сухопутным самолётам, среди них: осуществление противолодочной обороны, патрулирование двухсотмильной экономической зоны с дежурством на плаву, а также проведение аварийно-спасательных операций в кратчайшие сроки и на больших удалениях от берега; экологический контроль акваторий с забором проб воды и донных отложений на плаву; тушение лесных пожаров с забором воды на близлежащих водоёмах в режиме глиссирования; защита водных поверхностей от загрязнения разлившейся нефтью с оперативной локализацией разлива; освоение и обслуживание территорий с неразвитой сетью наземных автомобильных и железнодорожных магистралей со взлётом и посадкой в любом месте, где есть достаточное водное пространство (которое к тому же не нужно специально строить и поддерживать в рабочем состоянии). Большие транспортные возможности гидроавиации объясняются ещё и тем, что 3 / 4 поверхности земного шара покрыты водой. Это обстоятельство обеспечивает предпосылки развития и эффективного использования гидроавиации в прибрежной зоне морей и океанов, в акваториях озёр, водохранилищ и крупных рек.

В зависимости от конструктивного исполнения различают следующие типы Г . : летающая лодка – самолёт, нижняя часть фюзеляжа которого выполнена в виде лодки, приспособленной для быстрого перемещения по поверхности воды; поплавковый гидросамолёт – обычный или специально построенный самолёт, на котором закреплены один, два поплавка или более для стоянки и передвижения по поверхности воды. Развитие гидроавиации началось с постановки сухопутного самолёта на поплавки. Первые поплавковые Г . (рис. 1) имели два основных поплавка 1 и дополнительный (вспомогательный) поплавок 2 в хвостовой или носовой части.

В зависимости от того, каким способом обеспечивается базирование и эксплуатация самолёта с поверхности акваторий – гидроаэродромов , можно провести классификацию гидросамолётов (рис. 2).

Поплавковые схемы нередко применяют при переделке лёгких сухопутных самолётов в гидросамолёт. Г . с взлётно-посадочным устройством в виде сочетания колёсного шасси и лодки или поплавков называют амфибиями . Они могут базироваться также на сухопутных аэродромах. Самолёт-амфибия (в переводе с греч. языка « ведущий двойной образ жизни » ) приспособлен для взлёта с земли и воды и посадки на них.

Особую разновидность Г. представляют самолёты лодочного типа, снабжённые дополнительными устройствами для взлёта и посадки в виде гидролыж и подводных крыльев, убирающихся в полёте. Поиск новых проектных решений Г. позволил реализовать и другие технические решения, не получившие пока дальнейшего развития: Г. на подводных крыльях (например, Бе-8); глиссирующий реактивный истребитель (например, Convair F2Y Sea Dart); глиссирующий реактивный бомбардировщик (Martin P6M SeaMaster и др.).

Историческая справка

Впервые успешный полёт на Г. собственной конструкции совершил французский инженер А. Фабр в 1910. Развитие гидроавиации началось с постановки сухопутного самолёта на поплавки. В России первый Г. поплавкового типа создан в 1911 Я. М. Гаккелем ; отмечен на Международной авиационной выставке в 1911 большой серебряной медалью. У истоков отечественного воздухоплавания и авиации стояли офицеры ВМФ России. Первыми в мире они разработали тактику морской авиации, осуществили с воздуха бомбардировку вражеского корабля, создали проект авианосца, первыми пролетели в небе Арктики. Географические и стратегические особенности театров военных действий того времени, протяжённые морские границы на Балтийском и Чёрном морях, отсутствие специально оборудованных аэродромов для эксплуатации сухопутных самолётов и в то же время обилие крупных рек, озёр, свободных морских пространств обусловили потребность в организации морского самолётостроения в нашей стране. Первые летающие лодки в России (М-1, М-4, М-9) построены в 1913–15 под руководством Д. П. Григоровича . М-1 (Морской первый) – это первый Г. специальной конструкции, который он создал. Именно появление этой летающей лодки стало толчком для выделения гидропланов в отдельный вид авиатехники. Уже в 1-ю мировую войну Россия использовала гидроавианосец «Орлица» с эскадрильей летающих лодок М-5 и М-9. В 1915 Григорович спроектировал разведывательный самолёт – летающую лодку М-9, приспособленную для спуска и подъёма на корабль. Самолёт был оснащён двигателем в 150 л. с. (ок. 111 кВт), способным разгонять машину до 110 км/ч.

В советский период над созданием Г. для авиации ВМФ и гражданской авиации работали А. Н. Туполев , Г. М. Бериев , В. Б. Шавров, И. В. Четвериков, Р. Л. Бартини , А. К. Константинов и др. авиаконструкторы. Широко распространённые Г. (в первую очередь крупные летающие лодки) на регулярных дальних линиях в 1930 – 40-х гг. были вытеснены с этих маршрутов самолётами наземного базирования – сначала винтовыми, а затем и реактивными.

Важным этапом в развитии отечественной гидроавиации стало организованное в Таганроге Центральное КБ (ЦКБ) морского самолётостроения под руководством Г. М. Бериева (с 1989 Таганрогский авиационный научно-технический комплекс – ТАНТК им. Г. М. Бериева). Созданные в предвоенные годы морской ближний разведчик МБР-2, корабельные катапультные гидросамолёты КОР-1 (Бе-2, первый полёт в 1936) и КОР-2 (Бе-4, первый полёт в 1940) находились на вооружении ВМФ и успешно применялись в Великой Отечественной войне. Многоцелевой гидросамолёт Бе-6 типа «летающая лодка» (первый полёт в 1949) с поршневым двигателем был разработан для разведки, патрулирования, бомбардировки и транспортировки грузов. Бе-6 мог оснащаться оборудованием, позволяющим ему совершать узкоспециализированные задачи: спасательные операции, фотосъёмку и др. Работы по созданию реактивного Г. с турбореактивными двигателями начались в 1947 в ЦКБ Бериева. В 1952 первый полёт совершила экспериментальная реактивная летающая лодка Р-1 (морской разведчик). Противолодочный самолёт-амфибия (летающая лодка) Бе-12, созданный на базе Бе-6, впервые поднялся в воздух в октябре 1960, а с 1965 поступил на вооружение авиации советского ВМФ и состоит на вооружении с модификациями по сей день. За всё время эксплуатации Бе-12 установил 46 мировых рекордов; он оснащён двумя авиационными турбовинтовыми двигателями по 5180 л.с. каждый (ок. 3833 кВт), развивает скорость до 550 км/ч и способен нести до 3 т боевой нагрузки на борту. Менее успешной была судьба самолёта-амфибии вертикального взлёта и посадки ВВА-14 (первый полёт в 1972) Р. Л. Бартини, который не был принят в эксплуатацию. С развитием реактивной авиации Г. были вытеснены в связи с более низкими экономическими показателями и ограничениями по скорости. Однако развитие авиационных технологий позволило конструкторам ТАНТК создать удачный реактивныйГ. А-40 «Альбатрос» (Бе-42). Первый полёт с суши А-40 совершил в декабре 1986, а в ноябре 1987 первый раз поднялся с воды. Проект был остановлен после распада СССР и вновь открыт в 2016. Планируется, что к 2020 гидропланы А-40 (Бе-42) заменят находящиеся на вооружении флота противолодочные самолёты Бе-12. Решение о начале работ по созданию самолёта-амфибии (летающая лодка) Бе-200 было принято в 1992 (первый полёт в 1998, начало эксплуатации с 2003). По состоянию на 2016, Бе-200 являлся самым большим реактивным многоцелевым самолётом-амфибией в мире (рис. 3). На нём установлено 148 мировых рекордов. Бе-200 разработали на основе и с использованием идей и конструктивно-компоновочных решений, которые были заложены в его предшественнике – А-40. Многоцелевая машина способна взлетать как с земли, так и с водной поверхности. Основные сферы применения: проведение спасательных операций, охрана водных поверхностей, экологические миссии, тушение пожаров, перевозки пассажиров и грузов. По ряду лётно-технических характеристик самолёт не имеет аналогов в мире:

Экипаж 2 человека
Пассажировместимость до 64 пассажиров
Длина 32,05 м
Размах крыла 32,78 м
Высота 8,90 м
Площадь крыла 117,44 м 2
Масса без груза 28 000 кг
Масса полезной нагрузки 8000 кг груза, а также 12 м³ воды в баках (8 секций водяных баков, с возможностью одновременного или последовательного сброса)

Максимальная взлётная масса
с воды 40 000 кг
с суши 42 000 кг
Силовая установка турбовентиляторный двигатель (турбореактивный двухконтурный двигатель) 2×ТРДД Д-436ТП с тягой на взлётном режиме (2×7500 кгс)
Максимальная скорость 700 км/ч на высоте 7000 м
Крейсерская скорость 550–610 км/ч
Скорость при взлёте 220 км/ч
Скорость при посадке 195 км/ч
Скорость при наборе воды 100–120 км/ч
Практическая дальность 3100 км
Практический потолок 8000 м
Скороподъёмность 8 м/с

Наличие в России протяжённой морской границы и большого числа внутренних водоёмов побудило конструкторов ТАНТК создать небольшой самолёт-амфибию, который может эффективно заполнить нишу между сухопутными самолётами и вертолётами при перевозке пассажиров и грузов в регионах, где недостаточно развита сеть обычных аэродромов. Разработка самолёта-амфибии Бе-103 стала производиться в нач. 1990-х гг. Первый полёт совершён в 1997, начало эксплуатации в 2003. В 2001 Бе-103 получил сертификат лётной годности по АП-23 (Россия) и FAR-23 (США), а также по нормам лётной годности Бразилии и Китая.

Основные технические и мореходные характеристики гидросамолёта

Управление полётом Г. производится аэродинамическими (воздушные рули, закрылки, несущие поверхности изменяемой геометрии и др.) или газодинамическими (изменение вектора тяги двигателя) органами управления. Классификация Г. в полёте производится по конструктивным признакам (в т. ч. по числу несущих поверхностей, аэродинамической схеме, силовой установке), лётно-техническим характеристикам, системе бортового оборудования, назначению (гражданские и военные) и др. и аналогична классификации самолёта .

Рост размеров и масс Г. и, как следствие, рост размеров поплавков позволил размещать в них экипаж и оборудование, что привело к созданию Г. типа «летающая лодка» однолодочной схемы и двухлодочной схемы – катамаран .

Интегральная схема наиболее целесообразна для тяжёлых многоцелевых океанских гидросамолётов. Частично погружённое в воду крыло позволяет уменьшить размеры лодки и повысить аэрогидродинамическое совершенство Г. (определяется мéньшим лобовым сопротивлением). Таким образом, технические решения, обеспечивающие базирование и эксплуатацию самолёта с водной поверхности, фактически определяют облик (аэродинамическую схему) Г.

Мореходные качества (мореходность) Г. характеризуют возможность его эксплуатации в акваториях с определёнными гидрометеорологическими условиями – скоростью и направлением ветра, направлением и скоростью движения, формой, высотой и длиной волн воды (см. также Мореходные качества судна ). Мореходность Г. оценивается предельным волнением акватории, при котором возможна безопасная эксплуатация. Мореходные качества Г. включают в себя такие характеристики, как плавучесть, остойчивость, управляемость, непотопляемость и т. п. Эти качества определяются формой и размерами находящейся под водой водоизмещающей части (лодки или поплавка) Г., распределением масс Г. по длине и высоте. В дальнейшем при рассмотрении мореходных характеристик Г., если их без особой оговорки в равной мере можно отнести к лодке и поплавку, будем использовать термин «лодка».

Плавучесть – способность Г. плавать в заданном положении относительно водной поверхности. Г., как и любое другое плавающее тело, например судно, поддерживается на плаву архимедовой силой:$$P=W\rho_{в}g=G,\tag{1}$$ где: $W$ – объём воды, вытесняемой лодкой, – объёмное водоизмещение лодки (м 3); $\rho_в$ – плотность воды, вытесняемой лодкой (кг/м 3); $g$ – ускорение свободного падения (м/с 2); произведение $W\rho_в$ – масса воды, вытесняемая лодкой, – массовое водоизмещение лодки (кг); $G$ – сила тяжести Г. (Н).

Остойчивость (аналог термина «устойчивость» в морской терминологии) при плавании – способность Г., отклонённого внешними возмущающими силами от положения равновесия, возвращаться в исходное положение после прекращения действия возмущающих сил. Очевидно, что при плавании частично или вполне (полностью) погружённого в воду тела нет никаких других сил для возвращения его в положение равновесия, кроме силы тяжести $G$ и равной ей силы поддержания $P$ . Следовательно, только взаимное положение этих сил определит остойчивость или неостойчивость плавающего тела.

Остойчивость Г. (как и остойчивость судна) принято определять взаимным положением центра масс и метацентра – центра кривизны линии, по которой смещается центр величины водоизмещающего тела при выведении его из равновесия. Различают поперечную и продольную остойчивость Г. (при наклонении самолёта соответственно в поперечной и продольной плоскостях.

Для обеспечения поперечной остойчивости центр масс должен находиться ниже самого низкого положения метацентра. Большинство современных Г. выполнено по классической аэродинамической схеме с фюзеляжем – лодкой (которой придаются соответствующие формы для выполнения взлёта с воды и посадки на воду), высокорасположенным крылом с установленными на нём или на лодке двигателями для максимального удаления их от водной поверхности с целью исключить при движении по воде заливание крыла водой и попадание её в двигатели и на винты самолётов с винтомоторной силовой установкой, поэтому в большинстве случаев центр масс самолёта выше метацентра и однолодочный Г. в поперечном отношении неостойчив.

Проблемы поперечной остойчивости Г. однопоплавковой или однолодочной схемы могут быть решены применением подкрыльных поплавков. Подкрыльный поплавок устанавливают на пилоне по возможности ближе к концу крыла. Опорные (поддерживающие ) подкрыльные поплавки не касаются воды при движении Г. по ровной воде и обеспечивают остойчивое его положение с углами крена 2–3° при стоянке, несущие подкрыльные поплавки частично погружены в воду и обеспечивают стоянку без крена. Водоизмещение поплавка выбирается таким образом, чтобы под воздействием ветра с определённой скоростью $V_в$ Г., находящийся на скате волны, накренился на определенный угол $\gamma$ .

Продольная остойчивость определяется такими же условиями, как и поперечная. Обеспечить продольную остойчивости Г. проще, чем поперечную, в том смысле, что сильно развитая в длину лодка почти всегда обладает естественной продольной остойчивостью ($H_0\gt 0$ ). Пикирующий момент от силы тяги двигателя, линия действия которой обычно проходит выше центра масс самолёта, заглубляет носовую часть лодки, уменьшает угол начального дифферента, т. е. заставляет лодку принять некоторый дифферент на нос, что определит новую грузовую ватерлинию, которая называется упорной.

Гидростатические силы (силы поддержания), обеспечивающие плавучесть и остойчивость лодки в состоянии покоя, естественно, в большей или меньшей мере проявляются и в процессе движения по воде. Весьма важная характеристика Г., определяющая его мореходность, – способность преодолевать сопротивление воды и развивать необходимую скорость движения по воде при минимальных затратах мощности. Гидродинамическая сила сопротивления воды движению лодки в режиме плавания определяется трением воды в пограничном слое (сопротивление трения) и распределением гидродинамического давления потока воды на лодку (сопротивление формы, связанное с образованием вихревых течений; его иногда называют водоворотным сопротивлением) и зависит от скорости движения (скоростного напора $\rho_вV^2/2$ ), формы и состояния поверхности лодки.

Волновое сопротивление – часть гидродинамического сопротивления, характеризующая затрату энергии на образование волн. Волновое сопротивление в воде (тяжёлой жидкости) возникает при движении погружённого или полупогружённого тела (поплавка, лодки) вблизи свободной поверхности жидкости (т. е. границы воды и воздуха). Движущееся тело оказывает добавочное давление на свободную поверхность жидкости, которая под влиянием собственной силы тяжести будет стремиться вернуться к исходному положению и придёт в колебательное (волновое) движение. Носовая и кормовая части лодки образуют взаимодействующие между собой системы волн, оказывающие существенное влияние на сопротивление. В режиме плавания равнодействующая сил гидродинамического сопротивления практически горизонтальна. Форма водоизмещающей части Г. (как и форма судна) должна обеспечить способность движения по воде с минимальным сопротивлением и, как следствие, с минимальными затратами мощности (ходкость судна, по морской терминологии). При проектировании гидросамолётов (как и судов) для выбора форм и оценки гидродинамических характеристик используются результаты испытаний путём буксировки («протаски») динамически подобных моделей в опытовых бассейнах (гидроканалах) или в открытых акваториях. Однако, в отличие от судна, комплекс характеристик мореходности Г. значительно шире, основной из них является способность производить безопасные взлёты и посадки на взволнованной поверхности с определённой высотой волны, при этом скорости хода по воде Г. во много раз превышают скорости морских судов. Благодаря особой форме днища лодки Г. возникают гидродинамические силы, поднимающие носовую часть и вызывающие общее значительное всплытие лодки. Следовательно, движение Г., в отличие от судна, происходит при переменном водоизмещении и угле дифферента лодки (фактически угле набегания водяного потока на днище, аналогичном углу атаки крыла). На скоростях движения по воде, близких к скорости отрыва при взлёте, водоизмещение практически равно нулю – Г. идёт в режиме глиссирования (от франц. glisser – скользить) – скольжения по поверхности воды. Характерная особенность режима глиссирования заключается в том, что равнодействующая сил гидродинамического сопротивления воды имеет настолько большую вертикальную составляющую (гидродинамическую силу поддержания), что лодка большей частью своего водоизмещающего объёма выходит из воды и скользит по её поверхности. Поэтому обводы (очертания наружной поверхности) лодки гидросамолёта (рис.4) существенно отличаются от обводов судна.

Основное отличие лодки Г. состоит в том, что днище (нижняя поверхность лодки, которая является основной опорной поверхностью при движении Г. по воде) имеет один или несколько реданов (франц. redan – уступ), первый из которых, как правило, располагается вблизи центра масс Г., а второй – в кормовой части. Прямые в плане реданы (рис. 4, а ) создают в полёте значительно бόльшее сопротивление, чем заострённые реданы (рис. 4, б ), гидродинамическое сопротивление и брызгообразование которых существенно меньше. Со временем ширина второго редана постепенно уменьшалась, межреданная часть днища стала сходиться в одной точке (рис. 4, в ) на корме лодки.

В процессе развития гидроавиации изменялась и форма поперечного сечения лодки (рис. 5). Лодки с плоским днищем (рис. 5, а ) и с продольными реданами (рис. 5, б ), слабокилеватые (т. е. с небольшим наклоном участков днища от центральной килевой линии к бортам – рис. 5, в ) и с вогнутым днищем (рис. 5, г ) постепенно уступали место килеватым лодкам с плоскокилеватым днищем (рис. 5, д ) или с более сложным (в частности, криволинейным) профилем килеватости (рис. 5, е ). Поскольку вода – практически несжимаемая жидкость, то сила удара о воду соизмерима с силой удара о землю. Основное назначение килеватости – заменить собой амортизатор и при постепенном погружении в воду клиновой (килеватой) поверхности при посадке смягчить посадочный удар, а также удары воды о днище лодки при движении на взволнованной поверхности воды.

Характерные обводы лодки современного Г. представлены на рис. 6. Лодка имеет поперечную и продольную килеватость днища.

Поперечная килеватость лодки (или угол, образуемый килем и скулами) выбирается исходя из условий обеспечения приемлемых перегрузок на взлётно-посадочных режимах и обеспечения динамической путевой остойчивости. Угол поперечной килеватости носовой части лодки начиная от первого редана b р н плавно увеличивается к носу лодки (на виде спереди А–А – наложенные сечения по носовой части лодки) таким образом, что формируется волнорез в носовой части лодки, «разваливающий» встречную волну и уменьшающий волно- и брызгообразование. Скула (линия пересечения днища и борта лодки) препятствует прилипанию воды к бортам. Для создания приемлемого волно- и брызгообразования применяют выгиб носовых скул, т. е. профилировку днища носовой части лодки по сложным криволинейным поверхностям. Днище межреданной части лодки (на виде сзади Б–Б – наложенные сечения по кормовой части лодки) обычно плоскокилеватое – значение угла $\beta_{р\,m}$ постоянно. Углы поперечной килеватости на редане, как правило, порядка 15–30°. Продольная килеватость лодки $γ_л=γ_h+γ_m$ определяется углом продольной килеватости носовой части $γ_h$ и углом продольной килеватости межреданной части $γ_m$ . Длина, форма и продольная килеватость носовой части ($γ_h \cong 0\div 3°$ ), влияющие на продольную остойчивость и угол начального дифферента, выбираются такими, чтобы исключить зарывание носом и заливание палубы водой при высоких скоростях хода. Продольная килеватость межреданной части ($γ_m\cong6\div9°$ ) выбирается такой, при которой обеспечивается устойчивое глиссирование, посадка на сушу при максимально допустимом угле атаки и сход на воду (для самолёта-амфибии) по существующим слипам (англ. slip, букв. – скольжение) – уходящим в воду наклонным береговым площадкам для схода амфибии на воду и выхода на берег. При достаточной продольной килеватости межреданной части отрыв при взлёте с воды может происходить «с подрывом» (увеличением угла атаки) на максимально допустимом коэффициенте подъёмной силы. Отрыв с воды при взлёте осложнён тем, что кроме сил сопротивления воды движению лодки, рассмотренных выше, между днищем лодки и водой действуют силы сцепления (подсасывания), особенно в задней части лодки. Назначение редана – уничтожить подсасывающее действие воды (подсос) при разбеге, уменьшить этим сопротивление воды, дать возможность лодке «отлипнуть» от воды. Редан, нарушая плавность обводов лодки, естественно, способствует вихреобразованию; при увеличении скорости хода по воде интенсивность вихреобразования возрастает, начинается срыв водяных струй с редана и, как следствие, кавитация (от лат. cavitas – пустота) – нарушение сплошности внутри жидкости с образованием полостей, заполненных воздухом (кавитационных пузырьков). Эта воздушная прослойка способствует отрыву воды от зареданного участка днища, что приводит к общему значительному всплытию лодки, – начинается режим глиссирования (гидропланирования), или режим бега на редане, наиболее выгодный по величине гидродинамического сопротивления. Перед выходом на режим глиссирования за счёт взаимодействия носовой и кормовой волн, создаваемых лодкой на поверхности воды, происходит увеличение дифферента на корму, изменяется картина обтекания, днище начинает испытывать большие давления, увеличивается и отклоняется от начального горизонтального положения равнодействующая сил гидродинамического сопротивления; появляется вертикальная составляющая (гидродина­мическая сила поддержания), которая выталкивает лодку из воды, что уменьшает смоченную поверхность днища и бортов. Таким образом, Г. при взлёте должен выходить на редан, сохранять достаточную продольную остойчивость при глиссировании и легко отрываться от воды.

В режиме глиссирования (рис. 7) Г. движется на относительно малой контактной (смоченной) поверхности 1 с водой на треугольнике в зоне первого редана, резко уменьшается горизонтальная составляющая $X_{гид}$ равнодействующей сил гидродинамического сопротивления $R_{гид}$ и возрастает скорость хода. Второй редан (корма лодки) улучшает продольную остойчивость при беге на первом редане. Сила тяжести самолёта $G$ уравновешивается частично гидродинамической силой поддержания $P_{гид}$ контактной поверхности днища, а частично подъёмной силой самолёта $Y_{cam}=Y_{кр}–Y_{г.о.}$

Сила тяги двигателей $P_{дв}$ больше суммы сил аэродинамического $X$ и гидродинамического $X_{гид}$ сопротивления – Г. в режиме глиссирования движется с ускорением, увеличивая скорость движения до скорости отрыва.

Характер изменения основных параметров движения Г. при взлёте в зависимости от относительной скорости разбега $\overline V= V/V_{отр}$ (здесь $V_{отр}$ – скорость отрыва Г. от воды) определяется режимами плавания, переходным режимом, режимом глиссирования, при посадке. В режиме плавания при скоростях $V\cong (0\div 0,25)V_{отр}$ сила тяжести Г. практически полностью уравновешивается силой гидростатического поддержания, значение аэродинамической подъёмной силы в общем балансе сил невелико. Сила гидродинамического сопротивления определяется в основном сопротивлением поверхностного трения $X_т$ и волнообразования $X_в$ (за счёт резких уступов на водоизмещающей части лодки – скул и редана). Примерно в середине режима начинает увеличиваться угол дифферента $\phi$ , появляется срыв струй воды с редана, возникает весьма незначительная гидродинамическая сила поддержания и соответствующая ей сила сопротивления глиссирования $X_{гл}$ . В переходном режиме при скоростях $V\cong(0\div 0,25)V_{отр}$ интенсивно растёт угол дифферента, сила гидростатического поддержания и соответствующая ей сила сопротивления глиссирования $X_{гл}$ . Лодка резко всплывает, борта выходят из воды, соответственно уменьшается сопротивление поверхностного трения $X_т$ и волнообразования $X_в$ , тем не менее в этом режиме сила гидродинамического сопротивления $X_{гид}$ достигает максимального значения («горб» на кривой гидродинамического сопротивления). Значение аэродинамических сил в общем балансе сил относительно невелико. В режиме глиссирования при скоростях $V\cong(0,50\div1,00)V_{отр}$ угол дифферента постепенно уменьшается, соответственно уменьшается сила гидростатического поддержания и сила сопротивления глиссирования, поскольку с ростом скорости движения на редане возрастает аэродинамическая подъёмная сила, полностью уравновешивающая силу тяжести Г. на скорости отрыва. Отметим ещё раз, что для обеспечения взлёта гидросамолёта сила тяги двигателей должна быть больше максимального значения суммы сил аэродинамического и гидродинамического сопротивления (в зоне «горба» на кривой гидродинамического сопротивления). Значения гидродинамического сопротивления при пробеге будут отличаться от значений при посадке вследствие того, что нагрузка на воду будет меньше (посадка совершается самолётом с массой меньшей, чем взлётная) и практически отсутствует при изменении угла дифферента вертикальная составляющая силы тяги двигателей, поскольку пробег совершается с двигателями, работающими в режиме «малого газа», т. е. при незначительной силе тяги.

Гидродинамическое совершенство Г. характеризуется минимальным значением гидродинамического качества : $K = A/X_{гид}$ , где $A$ – нагрузка на воду, или сила тяжести Г., передающаяся на воду при определённой скорости, равная разности между полной силой тяжести и подъёмной силой самолёта в данный момент ($A=G–Y_{cam}$ ); $X_{гид}$ – гидродинамическое сопротивление самолёта в данный момент. Значение $K_{min}$ составляет 4,5–6,0 для лодок и 3,5–4,5 для поплавков. Безопасность при взлёте и посадке обеспечивается, если: Г. не зарывается носом при движении, особенно по взволнованной поверхности; плавно выходит на глиссирование; обладает остойчивостью и устойчивостью по всем трём осям в режиме плавания и глиссирования, т. е. не имеет тенденции к самопроизвольной продольной раскачке с возрастающей амплитудой, к самопроизвольному рысканию и крену. Режим глиссирования является наиболее сложным с точки зрения продольной устойчивости движения. При глиссировании межреданная часть днища заливается брызговой струёй от первого редана. Пульсации давления в струе могут вызвать самопроизвольные угловые и вертикальные колебания лодки даже при совершенно гладкой поверхности воды. Устойчивое глиссирование возможно при определённых сочетаниях угла дифферента и скорости движения для заданной формы поверхности глиссирования. Устойчивость глиссирования обеспечивается выбором рациональных обводов лодки и отрабатывается на динамически подобных моделях. Кроме того, Г. должен соответствовать весьма специфическим требованиям к устойчивости: устойчиво двигаться на буксире в ветреную погоду и разворачиваться носом против ветра («приводиться к ветру») при дрейфе (от голл. drijven – плавать, гнать) – смещении с заданного курса при неработающем двигателе под воздействием ветра и волн. Г. должен обладать управляемостью – способностью выполнять развороты на плаву при наличии ветра. Управляемость Г. по курсу в режиме плавания обычно обеспечивается водяным рулём (водорулём, гидрорулём), устанавливаемым, как правило, в корме лодки (второй редан), или с помощью разнотяговости двигателей (для двухдвигательного самолёта) – разного изменения тяги двигателей правого и левого борта. В режиме глиссирования уже возможно управлять Г. по курсу и углу дифферента с помощью аэродинамических рулей. Приемлемое брызгообразование (чистота бега), при котором можно защитить от попадания воды воздухозаборники двигателей, воздушные винты, закрылки и другие жизненно важные агрегаты, – одна из важнейших характеристик, определяющих мореходность гидросамолёта. Как уже отмечалось, движущаяся лодка оказывает добавочное давление на свободную поверхность воды. Пиковое (ударное) давление в области контакта передних точек лодки с водой выбивает с поверхности капли воды, разлетающиеся от удара в виде брызговых струй. Интенсивное брызгообразование может происходить уже на малых скоростях хода, особенно на взволнованной поверхности воды. Форма поперечного сечения лодки существенно влияет на характер брызгообразования. При плоскокилеватом днище брызговые струи поднимаются на большую высоту; днища с более сложным (в частности, криволинейным) профилем килеватости также не всегда позволяют уменьшить брызгообразование; эффективным средством его уменьшения являются брызгоотражатели – брызгоотражающие щитки, установленные в плоскости борта. В режиме глиссирования от передней линии контактной площадки разворачиваются брызговые струи сложной пространственной формы. Относительно слабые прямолинейные струи («ленточные», или скоростные, струи) стелются под малым углом к поверхности воды. Мощные и тяжёлые купольные, или блистерные (от англ. blister – пузырь), струи выбрасываются вверх и назад. Высоту подъёма этих струй определяют положение крыла, двигателей и оперения гидросамолёта. Непотопляемость как одна из характеристик мореходности означает, что Г. сохраняет плавучесть и остойчивость при частичном повреждении и затоплении подводной части лодки или поплавков. Для того чтобы обеспечить соответствующий запас плавучести при повреждениях, объём водонепроницаемой части лодки (поплавка) делают в 1,2–3,5 раза больше, чем объём, соответствующий взлётной массе гидросамолёта. Подводную часть лодки разделяют водонепроницаемыми (герметичными) перегородками на отсеки таким образом, чтобы даже затопление двух соседних отсеков не приводило к потере продольной остойчивости или к появлению недопустимых углов дифферента и крена, затрудняющих буксировку аварийного Г., и тем более к затоплению лодки. Чтобы повреждение или отрыв подкрыльного поплавка не привели к потере поперечной остойчивости и опрокидыванию Г., концевые части крыла выполняют в виде водонепроницаемых (водоизмещающих) отсеков.

Таким образом, обеспечение мореходности влияет на аэродинамическую компоновку, точнее, на аэрогидродинамическую компоновку, – настолько сильно требования мореходности сказываются на выборе формы, размеров и взаимного расположения основных агрегатов гидросамолёта.

Основные тенденции развития гидроавиации

В процессе развития гидроавиации только в нашей стране было создано ок. 100 летательных аппаратов, способных использовать в качестве аэродрома водную поверхность. Естественно, практически невозможно удовлетворить все требования мореходности, не проигрывая при этом в аэродинамических и лётных характеристиках, поэтому принимаются компромиссные решения вопросов аэродинамики и мореходности. Перечисленные выше некоторые аспекты обеспечения мореходности увеличивают сложность и количество проблем, решаемых проектировщиками при создании гидросамолёта.

По состоянию на 2016 мировой парк самолётов-амфибий насчитывает порядка 2000 единиц. При этом бóльшую его часть составляют лёгкие самолёты со взлётной массой до 2,5 т – преимущественно модификации различных сухопутных машин. Доля тяжёлых амфибий невелика. Помимо отечественных Бе-200, они представлены канадскими самолётами-амфибиями CL-215 и CL-415, японскими US-1A и US-1A (US-2), а также китайскими гидросамолётами SH-5.

CL-215 представляет собой двухмоторный поршневой самолёт, предназначенный для работы на низкой скорости при тушении лесных пожаров. Самолёт может взлетать с коротких, грунтовых взлётно-посадочных полос. Кроме основного противопожарного CL-215A, используется также поисково-спасательный вариант CL-215B (для применения этого самолёта в качестве транспортного, санитарного, пассажирского). Первый полёт CL-215 с обычной взлётно-посадочной полосы состоялся 23.10.1967, а с воды он впервые взлетел 2.5.1968. CL-415 (Бомбардье 415, англ. Bombardier 415) турбовинтовой (двигатель Pratt & Whitney Canada PW123AF мощностью по 2380 л.с.) двухмоторный противопожарный самолёт-амфибия, разработанный компанией «Canadair» (первый полёт совершил 6.12.1993). В конструкции лопастей применены композиционные материалы. Производится канадской компанией « Bombardier » . Может быть использован для выполнения поисково-спасательных операций, доставки групп спасателей и специального оборудования в районы бедствия. Самолёт способен взлетать как с земли, так и с водной поверхности. Бомбардье́ 415 успешно используются в странах, где леса расположены на холмах близ морского побережья или крупных водоёмов. Помимо баков для воды на самолёте установлены баки для концентрированной противопожарной пены, а также система смешивания воды и пены. Противопожарный самолёт может быть переоборудован в транспортный. Даже в противопожарном варианте Бомбардье 415 способен перевозить до 8 пассажиров, а после переоборудования его пассажировместимость может возрасти до 30 чел. Наиболее многочисленными из находящихся сегодня в эксплуатации крупных Г. являются канадские амфибии семейства CL-215/ CL-415. На протяжении 40 лет было построено почти 200 таких машин. На основе пожарного самолёта компанией « Bombardier » разработан многоцелевой самолёт-амфибия модели 415MP, предназначенный для использования в качестве поисково-спасательного и патрульного.

Самолёт-амфибия ShinMaywa US-2 Морских сил самообороны Японии – большая противолодочная четырёхдвигательная турбовинтовая летающая лодка. Построен на базе US-1 Kai (первый полёт в апреле 2004). US-2 является единственным в мире Г., способным совершать взлёт и посадку при волнении моря в 5 баллов, при взлётной дистанции – 280 метров.

Китайский многоцелевой самолёт-амфибия Harbin SH-5 создан для замены советского гидросамолёта Бе-6. Оснащён четырьмя турбовинтовыми двигателями мощностью по 3150 л.с. (ок. 2330 кВт) каждый. Экипаж состоит из 8 чел. В передней части лодки расположены 3 грузовых отсека. Среднюю часть занимает помещение для операторов поискового оборудования, за которым расположены отсеки радиосвязной, поисковой и прочей электронной аппаратуры. Все отсеки соединяются сквозным коридором с водонепроницаемыми дверями в переборках между помещениями. Предназначен для патрульных и поисковых операций в открытом море, поиска подводных лодок, постановки минных заграждений, радиотехнической и фоторазведки, грузоперевозок и десантирования (первый полёт в 1976, поступил на вооружение в 1986).

Самолёт амфибия ла 8 представитель малой авиации России или, как её ещё называют «сверхлёгкая авиация», которая до развала Союза была связующим звеном отдалённых областей с центрами.

Вся авиатехника, бывшая под контролем государства, последние двадцать лет оказалась в забвении. Однако эту отрасль начинают осваивать частные фирмы, которые имеют уникальные разработки самолётов сверхлёгкой авиации. Сегодня в экономике складывается отрасль производства аппаратов малой авиации.

История появления планера

Первые безмоторные летающие аппараты появились в первые годы XIX века. Попытки повторить полёт птиц принимались людьми неоднократно. Форма конструкций напоминала силуэт птиц. Однако ни одна из попыток задержаться в небе не увенчалась успехом.

Небо или «пятый океан», всегда привлекал людей, поэтому успех Можайского, построившего первый самолёт с паровым двигателем, который смог взлететь с человеком на борту, определил будущее авиации.

Самолёт представлял конструкцию с длиной крыльев почти 24 метра и фюзеляжа 15 метров. Можайский назвал созданный им аппарат «воздухоплавательным снарядом». Завершить начатое не смог, но благодаря его изобретению был сделан шаг в историю развития воздухоплавания.

Используя опыт предшественников, изобретатели во всех концах мира искали возможность посмотреть на землю с высоты птичьего полёта.

Американские изобретатели братья Райт смогли пилотировать летательным аппаратом, поднятым в воздух с помощью двигателя, топливом для которого служил бензин. Аппарат не имел никакого сходства с нынешними конструкциями, но он дал уверенную дорогу в будущее освоение неба человеком.

Воздухоплавание, на заре своего становления, по словам современников, представляло сложное, трудное и небезопасное занятие. По заметкам первых испытателей, полёты отличались низким комфортом, так как не была отработана топливная система, система подачи масла.

Но аппарат мог взлететь, лётчик мог пилотировать его, правда, из-за отсутствия системы тормозов, покинуть машину пилоту можно было, только выпрыгнув из неё на ходу.


Следующим шагом в воздухоплавании были изобретения Сикорского, которые принесли ему мировую известность. Пионер в истории летательных аппаратов с жёстко закреплёнными крыльями, он создал аэропланы для русской армии, которые на всех конкурсах стояли на первых местах.

Летательные конструкции Сикорского легли в основу современной военной авиации. Наряду с Сикорским и другие авиационные конструкторы направили свои знания и силы на покорение высоты, скорости и дальности полёта.

Сверхлёгкая авиация занимает особую позицию среди множества летательных аппаратов. Долгое время ей практически не уделялось никакого внимания. Интерес к ней постепенно возвращается.

Особенно в последние годы, когда в авиастроение стали внедряться новые технологии, материалы, более лёгкие, но мощные и экономичные моторы.

Ла-8 сверхлёгкий представитель авиации

Ла 8 самолет имеет категорию «амфибия», то есть может осуществлять взлёт и посадку на поверхность воды. Разработчик аппарата российская компания «АэроВолга», расположенная в Самарской области. В ведении этого научно-производственного объединения находится весь объём разработки, изготовления, испытания и реализации аппаратов малой авиации.

Будущая летающая лодка гидросамолет получила индекс ЛА-8. Международный авиационно-космический салон в 2003 году дал высокую оценку сверхлёгкому летательному аппарату ЛА-8 с категорией «амфибия».



Это означало, что самолёт конкурентоспособен не только на внутреннем, но и на внешнем рынке.

К серийному производству амфибии предприятие приступило, выполнив всю испытательную программу.

Многоцелевая российская амфибия разработана для работы во всех регионах страны, предполагался и экспорт.

Однако, по каким-то причинам, совершенное воздушной судно имеет мало заказчиков. Конструкторы не останавливаются на достигнутом, заказчикам могут быть предложены несколько вариантов самолетов-амфибий.

Лётно-технические характеристики амфибии ЛА-8

Созданный НПО АэроВолга сверхлёгкий самолёт ЛА-8, рассчитан на полёт с общим количеством 8 человек на борту. То есть кроме одного – двух пилотов на борт поднимаются и летят шесть – семь пассажиров.

Гидросамолёт может принять груз весом не более 700 кг, при условии, что его габариты соответствуют размерам люков.

Возможность проектирования судна сверхлёгкой конструкции сегодня основана на использовании материалов, особой прочности, но с малым удельным весом. Кроме того, конструкторы проектирующие гидросамолёт, закладывают в конструкцию аппарата современные, но имеющиеся в свободном доступе приборы и оборудование для обеспечения навигации и пилотирования.

В проекте амфибии предусмотрено два варианта управления: одиночное и сдвоенное.

Для спаренного управления самолётом в кабине устанавливаются двойные комплекты основных систем и устройств, предназначенных для запуска органов управления, регулировки режима полёта. К ним относятся: руль высоты, руль управления, Элероны, стабилизатор переставной.

Конструкция аппарата, кроме основных, включает дополнительные элементы управления: закрылки, предкрылки, спойлеры, это, так называемая, механизация крыла.

Сдвоенное управление рассчитано для выполнения полётов в сложных метеорологических и природных условиях.


Такой комплекс устанавливается в амфибии по требованию заказчика.

Масса подготовленного к полёту гидроплана, с обязательным комплектом снаряжения, обеспечивающего работу аппарата на воде и земле, составляет 1560 кг.

В набор входит:

  • Якорь;
  • Буксирно-швартовый и якорный канаты наземные и морские;
  • Ручной инструмент багор;
  • Аварийно-спасательные устройства и приборы.

Все версии самолёта-амфибии имеют единую взлётную массу 2720 кг.

Самолёт разработан для использования во всех регионах, с любыми климатическими условиями.

Его конструкция предусматривает работу на любой поверхности:

  1. Грунт;
  2. Асфальт;
  3. Бетон;
  4. Водоёмы пресноводные и солёные
  5. Снежный покров.

Проекция гидроплана допускает использование амфибии на море, если высота волны не превышает 60 см.

Для гидроплана достаточна длина взлётной полосы около 400 м. Он способен совершать взлёт и посадку в горных местностях на высоте примерно 1500 м, для поршневых двигателей. Для амфибий с турбомотором возможна работа на высоте 2500 метров.


Существующие Правила Приборных Полётов допускают комплектацию гидросамолёта оборудованием радиосвязи и комплектами систем управления, предназначенных для пилотирования и навигации.

Конструкция аппарата имеет систему отопления и вентиляции пассажирского салона и отсека пилотов.

Максимальное расстояние, которое может покрыть самолёт без промежуточных посадок (максимальная дальность полёта) – 1200 км.

Крейсерская скорость по проекту составляет 200 км/час.

Наибольшая возможная высота полёта составляет 4000 метров.

Гидросамолёт может быть оснащён двумя поршневыми двигателями мощностью 310 л/с или турбинными в 300 л/с.

НПО АэроВолга предусматривает предоставление выбора комплектации самолёта, что оговаривается при составлении договора на производство самолёта-амфибии.

Конструкция сверхлёгкого самолёта-амфибии

Самолёт-амфибия ЛА-8 по своей конструкции высокоплан, оснащённый двумя двигателями.

Гидроплан окрашен белыми красками американского производства. Дополнительно поверхность гидроплана обрабатывается полиуретановой краской. Она предохраняет нанесённую краску и надписи от повреждения и увеличивает защиту материала, из которого изготовлен корпус и крылья самолёта от воздействия атмосферных осадков и солнечных лучей.


По два топливных бака встроены в конструкцию крыла самолёта, ещё один дополнительный расходный бак расположен в салоне. Ёмкость каждого бака составляет 455 литров.

На нижней поверхности крыла самолёта имеются узлы, предназначенные для швартовки амфибии, как на суше, так и на воде. По одному швартовочному узлу имеется в носовой и кормовой частях корпуса. У входного люка амфибии имеются утки для швартовки самолёта. Их конструкция может быть стабильно закреплённая на корпусе или убираться внутрь за обшивку самолёта.

Конструкторы предусмотрели возможность перемещения самолёта краном, для этого в верхней части корпуса обустроены четыре петли.

На борту самолёта имеется стандартная розетка, с помощью которой амфибию, находящуюся в расположении аэродрома, техники могут подключить к аэродромному питанию. Этой операцией обеспечивается запуск двигателей и зарядка батареи самолёта.

Крылья амфибии укомплектованы следующими навигационными устройствами:

  • Рулёжно-посадочными блок-фарами. В левое крыло установлена светодиодная блок-фара, в правом крыле находится сдвоенная ксеноновая посадочная фара;
  • На оконечной части крыла вмонтированы навигационные огни;
  • Хвостовая часть фюзеляжа оснащена задним огнём и проблесковым маяком, в законцовку киля встроен стояночный огонь. Он включается при нахождении воздушного судна на воде;
  • Шасси сверхлёгкого судна имеют;
  • Трёхопорную конструкцию с высокой стойкой;
  • Шасси изготовлены из специального, некорродирующего в солёной воде, сплава;
  • Материал покрышек, имеющих специальный защитный слой, который не разрушается от механического и химического воздействия;
  • Шасси сконструировано по особенным параметрам, обеспечивающих посадку самолёта на неподготовленную посадочную площадку;
  • Гидроприводом производится выпуск и уборка шасси. В случае сбоя работы данной конструкции, предусмотрен аварийный выпуск при помощи механических тяг;
  • Для индикации положения шасси гидроплана, садящегося на воду с убранными устройствами, разработана специальная система: убранное положение системы опор фиксируется на индикаторе ярким синим цветом, шасси в рабочем, выпущенном положении индицируется жёлтым цветом, панорамные зеркала на поплавках расширяют визуальный контроль;
  • Рычажная подвеска колёс оснащена газово-жидкостными амортизаторами.


В основе управления гидропланом при его движении на водной поверхности лежит разность сил тяги двигателей, раздельным торможением колёс регулирует передвижение самолёта на твёрдой поверхности земли:

  • Торможение осуществляется гидравлической системой на тормозных педалях управления;
  • Кроме этого способа торможения конструкция аппарата имеет стояночную тормозную систему, с помощью которой можно осуществить торможение основных колёс. Стояночная система торможения может удерживать аппарат на месте довольно длительное время;
  • Гидросамолёт Ла-8 может управляться одним или двумя пилотами. Его конструкция предусматривает два рабочих места: левое и правое. Каждое из них имеет полный комплект управления – штурвал и педали;
  • Опора штурвала имеет встроенную предохранительную чеку, отмаркерованную ярко-красным цветом. Этим элементом производится стопорение рулей высоты и элеронов во время стоянки на аэродроме;
  • На центральную приборную доску выведен пульт, с помощью которого осуществляется запуск и управление устройством автопилотирования. На штурвале расположена кнопка аварийного отключения автопилота;
  • Центральная консоль, расположенная между рабочими местами пилотов, предназначена для управления двигателями, триммерами, винтами. На пульте управления двигателями предусмотрена автоматическая блокировка, предохраняющая возможность включения реверса, если скорость аппарата превышает 100 км/ч при оборотах двигателя 1 000об/мин;
  • В системе управления самол1том имеются рычаги управления, с их помощью осуществляется управление тягой прямой/обратной;
    Управление закрылками осуществляется электроприводом, контроль их положения визуальный или по указателю.
    Комфорт работы пилотов обуславливается удобной посадкой в кресле, которая обусловлена;
  • Системой перемещения кресел в продольном направлении;
  • Регулировкой их конструкции по росту пилота (160-200 см), наличием поручней, обеспечивающих удобство выполнения этой процедуры;
  • Наличие в конструкции кресел автоматических подушек-вкладышей.

Самолёт-амфибия оборудован входным люком, который расположен в задней части фюзеляжа. Этим люком пользуются для посадки в гидросамолёт на земле и на воде.


Такое расположение входного люка позволяет проводить загрузку длинномерных грузов, обеспечивать перевозку больных, размещённых на специальных носилках.

Предназначение самолёта-амфибии

Широкое применение амфибии обуславливается его конструкцией. Специалисты НПО АэроВолга разработали, практически мгновенное, трансформирование пассажирского варианта самолёта в грузовой. Для этого устанавливаются силовые рельсы, оснащённые устройством для крепления груза. Салон самолёта рассчитан на транспортировку груза длиной не более 4 метра.

При необходимости, самолёт переоборудуется в санитарный транспорт для перевозки больных.

Обустройство двух лежачих мест и одно место для сопровождающего персонала, займёт не более получаса.

Сверхлёгкий самолёт Ла-8 может продолжать полёт на большие расстояния, кроме того, возможность посадки на воду, короткая взлётная полоса, позволяют использовать его:

  • Для контроля состава воды на поверхности и глубине водоёмов;
  • Эхолоты и гидролокаторы позволяют исследовать дно водного бассейна;
  • Аппарат может использоваться в зимнее время, для этого предусмотрен монтаж неубирающихся лыжных шасси. Такое оснащение транспорта позволяет эксплуатировать его на подготовленных заснеженных взлётных полосах и на целинных участках;

Безопасность

За весь период эксплуатации самолёт-гидроплан заработал характеристики надёжного и безопасного транспорта, используемого в сложных ситуациях.

Обеспечивают безопасность полётов гидроплана следующие установки и приборы:

  • При выходе из строя одного из двигателей, аварийная ситуация нивелируется работой аппарата на одной силовой установке. При этом предотвращается разворот самолёта, снижение высоты, сохраняется заданная траектория полёта, предотвращается авторотация вышедшего из строя винта;
  • Аппарат оснащается пилотажно-навигационными устройствами, которые обеспечивают его работу в сложных метеорологических условиях. Приборы выполняют контроль высоты, обзор в плохих метеоусловиях с помощью высокочувствительных оптических камер. Самолёт оснащён системой предупреждения сближения с землёй;
  • Система TAS, обеспечивает исключение вероятности столкновения в воздухе с другими воздушными судами;
  • Основные устройства гидроплана, от которых зависит безопасность выполнения полёта, оснащены устройством аварийного электропитания, которое обеспечивает полёт в пределах 1 часа;
  • Детектор, регистрирующий внезапную потерю подъёмной силы, то есть приближение, так называемого, режима сваливания, встроенный в левое крыло самолёта. Оповещение о критическом режиме сигнализирует импульсная красная лампочка, с сопровождающим сигналом;
  • Так как самолёт используется в любых климатических условиях, то проектом предусмотрена система обогрева узлов, для которых опасно обледенение;
  • Информация о состоянии всех систем выводится на специальный экран;
  • Обзор практически всего планера обеспечивают панорамные зеркала и зеркала в салоне планера. Наружные зеркала на поплавках имеют специальные подсветки для обзора в темное время;


ЛА-8 уникальное сверхлёгкое судно, в котором осуществляется контроль за каждым отдельно взятым узлом, отработана система предупреждения возможной аварийной ситуации. На борту амфибии присутствуют все современные спасательные элементы и, устройства оповещения, предусмотренные для данного вида самолетов.

В зависимости от количества установленных кресел, гидросамолёт комплектуется спасательными жилетами. Обязательны в наличии топор, огнетушитель, спасательный плот из расчёта посадки на него восьми человек, аккумуляторный плавучий фонарь, рассчитанный на длительное пребывание в воде.

Для экипажа на борту имеются кислородные устройства, для использования в случае задымления пилотного отсека.

Структурная часть амфибии рассчитана на перегрузки, возникающие при падении и ударе о землю или воду во время вынужденной посадки. Поэтому мощный корпус самолёта служит главной спасательной конструкцией для пассажиров и пилотов.

Первый полёт ЛА-8 самолёт-амфибия совершил в 2004 году. Практически сразу после представления на Международном салоне, производители приступили к выпуску уникального самолёта. На сегодняшний день в эксплуатации находится 8 единиц.

Несмотря на малое количество заказов, предприятие находится в полной готовности к выпуску новых самолетов. Конструкторы продолжают совершенствование отдельных узлов ЛА-8 и могут предложить заказчику несколько модификаций амфибии, что дает надежду на длинную историю самолета со счастливым концом.

Видео

Авиация, что в России, что в мире представлена разными типами самолетов. Есть гражданские варианты, транспортники, грузовые, военные. А есть категория самолетов, которые требуются при разных ЧС, например, пожарах в лесных или степных зонах. К таким относят гидросамолет, гидропланы и самолеты-амфибии.

По сути все они – и гидропланы, и амфибии – это гидросамолеты. Просто имеют разную конфигурацию и несколько отличающийся друг от друга стиль работы. Под гидросамолетом понимают воздушное судно, иначе его еще называют летательным аппаратом, которое способно взлетать и приземляться на воду. Раньше их называли только гидропланами, но сегодня понятие гидросамолет шире.

Сегодня специалисты делят гидросамолеты по особенностям их конструкции. В числе таких:

  • Летающая лодка: такой лайнер имеет нижнюю часть, как у лодки, за счет чего может достаточно быстро перемещаться по разным водным поверхностям
  • Самолет-амфибия: такой вариант, как отмечают специалисты, успешно соединяет в себе разные типы гидропланов. Лайнер имеет шасси для передвижения по земле, подушку для приводнения, есть и варианты с подводными крыльями
  • Поплавковый гидросамолет: вариант, который может быть как обычным, так и специально выстроенным, имеющим несколько поплавков, помогающих ему передвигаться по поверхности воды, а также удерживаться на ней во время стоянки

Каждый из них крайне полезен и имеет свои сильные стороны.

История создания

О создании гидросамолетов конструкторы летательных аппаратов задумались уже давно. Причем первые идеи по таким машинам были озвучены еще до первого полета обычного лайнера. Даже в России в те времена были спроектированы несколько вариантов лайнеров, способных работать на воде. По своей конструкции они внешне очень напоминают лодки.

При этом первым лайнером, который смог оторваться в небо с водной поверхности, стал самолет, созданный американским инженером Гленном Кертиссом. Год его рождения – 1909. Такой самолет внешне очень напоминал сухопутный аэроплан на поплавках. Реальной же конструкцией гидроплана считается созданный в 1913 году лайнер Григоровича. Летающая лодка получила название М-1 и считается первым в истории развития такого рода самолетов гидропланом. Активное развитие сфера водных воздушных судов получила в 30-40 годы. В это время активный толчок роста получила реактивная авиация, а гидросамолеты надежно заняли эконишу, т.к. были более экономичными.

Реактивным экземпляром, названным удачным, считают наработку конструкторского бюро Бериева, названную А-40 «Альбатрос». Кроме того, в это же время была разработана такая популярная модель гидросамолета, как Бе-200. Они оба не уступали по своим характеристикам сухопутным вариантам. И по сей день машины востребованы и продолжают развиваться, чтобы быть более эффективными при работе с водой и в не особенно оснащенных с точки зрения инфраструктуры местностях.

Во времена войн, которые были в течение 20 века неоднократно, гидросамолеты заняли свое место на фронте. Многие из них были оборудованы местами для хранения бомб, в них также устанавливали пулеметы. Экипаж лайнеров состоял из 2 человек:

  • Летчика
  • Бортинженера

Первый отвечал за работу лайнера и полет в целом, второй занимался сбрасыванием бомб с помощью специальных тросов. Во время второй мировой гидропланы и вовсе превратились в торпедоносцев.

Некоторые подводные лодки достаточно активно укомплектовывались небольшими складными самолетами, которые могли работать на воде. Это давало им большую мобильность.

Зачем нужны такие самолеты

Гидросамолеты разных конфигураций имеют достаточно много возможностей, среди которых:

  • Базирование у причала на водной поверхности
  • Выруливание из воды на землю
  • Прием грузов на борт
  • Выполнение посадки на грунт
  • Работа зимой на снегу – для этого у лайнеров есть лыжи

Стоит помнить, что самыми популярными моделями гидропланов сегодня являются амфибии, т.к. они более широки по своим возможностям за счет комбинирования шасси и поверхностей для приводнения.

Самолеты-амфибии широко используются для решения следующих задач:

  1. Проведение съемки с воздуха различных местностей – такие записи производятся в интересах государственных и частных компаний
  2. Патрулирование – нередко с их помощью отслеживают работу линий электропередач и крупных путепроводов – как газовых, так и нефтяных
  3. Участие в тушении пожаров
  4. Отслеживание работы портов
  5. Проведение экомониторинга
  6. Решение экстренных задач медпомощи, например, доставку пациентов в больницы из труднодоступных местностей
  7. Работа с туристами
  8. Учебно-тренировочные полеты
  9. Перевозка грузов, включая срочные

Самолеты-амфибии: преимущества перед другими

Такие самолеты обладают рядом несомненных преимуществ перед другими своими собратьями. В числе очевидных бонусов:

  • Короткие расстояния для разбега, что означает отсутствие жестких требований к ВПП – такому самолету достаточно для взлета водной полосы 200 м и глубиной 0,5 м
  • Высокую прочность корпуса
  • Возможность эксплуатировать лайнер круглый год, не озадачиваясь строительством ангаров и аэродромов (такой лайнер легко может базироваться среди лодок)
  • Безопасность на высоком уровне
  • Взлеты и посадки на неподготовленные грунтовые площадки
  • Низкая стоимость лайнера
  • Простое техобслуживание
  • Использование обычного бензина для заправки – можно заправлять амфибию обычным 95-м бензином

Какие самолеты сегодня используются в России

Востребованным лайнером сегодня называют Бе-200 ЧС. Этот вариант пришел на смену советскому Бе-42, который был самым большим в мире и поставил немало рекордов. Бе-200 работает в России с 2003 года и отличается отсутствием аналогов. Такой лайнер широко применяется для:

  • Спасательных операций
  • Тушении пожаров
  • Транспортировки

Данный лайнер способен летать со скоростью 700 км в час, переносить по воздуху 8 тонн грузов и 12 м3 воды.

Гидропланы, несмотря на то, что малая авиация нередко отодвигается на второй план, продолжают сохранять свои позиции в небе. Ведь такие самолеты надежны, дешевы и удобны в эксплуатации. А их маневренность позволяет существенно расширить круг возможностей по перевозке грузов и решению прочих задач первостепенной важности.


8 декабря 1986 года крупнейший в мире самолет-амфибия - советский А-40 "Альбатрос" впервые поднялся в воздух с суши. В честь этого знаменательного события сайт подготовил обзор советских и российских гидросамолетов.

М-5



Прототип первого в мире гидросамолета М-1, разработанного Дмитрием Павловичем Григоровичем, был создан в 1913 году. Как и три последующих модели: М-2, М-3 и М-4 - он был экспериментальным образцом. Более совершенный М-5 находился в эксплуатации с 1915 по 1924 годы. Деревянный биплан имел размах крыльев 11,5 м и достигал максимальной скорости 128 км/ч. Некоторые экземпляры оснащались 7,62-мм пулемётом.

М-9



В 1916 году Григорович создал разведывательный самолет М-9 (опять же, пользуясь экспериментальными образцами М-6, М-7 и М-8), ставший его самой известной работой. Он оснащался 150-сильным двигателем, способным разгонять машину до 110 км/ч. Через 2 года самолет устарел и несмотря на попытки модификации, был снят с производства.

МБР-2



Летающая лодка МБР-2, впервые поднявшаяся в воздух 3 мая 1932 года, превосходила аналогичные зарубежные машины по всем показателям. Громоздкий и сложный в эксплуатации самолет, однако, пользовался большой популярностью в годы Великой Отечественной войны и стоял на вооружении вплоть до 1946 года. Существовало множество модификаций МБР-2, заточенных под узкую специальность.

КОР-1 (Бе-2)



Поплавковый самолет Бе-2 был разработан в 1936 году конструкторским бюро Бериева. Он стоял на вооружении с 1939 по 1940 годы. Несмотря на современные двигатели и хорошие летные характеристики, он так и не прошел госиспытаний в связи с проблемой устойчивости на воде и недоработками в системе охлаждения.

КОР-2 (Бе-4)



Растущему советскому флоту требовались бортовые разведывательные самолеты. В 1940 году был представлен макет КОР-2 - компактный гидросамолет, который мог запускаться с катапульты на борту корабля или с поверхности воды. Он оснащался двигателем мощностью 1100 л.с.. Вооружался самолет двумя пулеметами 7.62 ШКАС и четырьмя бомбами ФАБ-100.

Бе-6



Многоцелевой гидросамолет Бе-6 был разработан для разведки, патрулирования, бомбардировки и транспортировки грузов. Первый полет он осуществил в 1949 году. Бе-6 мог оснащаться оборудованием, позволяющим ему совершать узкоспециализированные задачи: спасательные операции, фотосъемка и др.. Всего было выпущено 123 экземпляра, 3 из которых "выжили" и сейчас находятся в музеях.

Бе-12 «Чайка»



Бе-12, созданный на базе Бе-6, впервые поднялся в воздух в октябре 1960. Противолодочный самолет-амфибия стоит на вооружении с 1965 года по сей день. Он оснащен двумя двигателями по 5180 л.с. каждый, развивает скорость до 550 км/ч и способен нести до 3 тонн боевой нагрузки на борту.

А-40 «Альбатрос» (Бе-42)



А-40, совершивший свой первый полет 8 декабря 1986 года, до сих пор является самым большим самолетом-амфибией в мире. Кроме того, на нем установлено 148 мировых рекордов. Его максимальная скорость составляет 800 км/ч. Машина способна нести 6,5 тонн вооружения на борту. Проект был заморожен в связи с распадом СССР, а затем и вовсе остановлен.

Бе-200ЧС



Гражданский самолет-амфибия Бе-200ЧС ("мирный" преемник Бе-42), эксплуатирующийся с 2003 года, до сих пор не имеет аналогов во всем мире. Многоцелевая машина используется, в основном, в проведении спасательных операций, пожаротушении и транспортировке. Он способен развивать скорость до 700 км/ч, нести 8 тонн груза и 12 кубометров воды.

Бе-2500 «Нептун»



Сверхтяжелый транспортный самолет-амфибия Бе-2500 разрабатывался конструкторским бюро им. Г. М. Бериева. Его размах крыльев должен был составлять 125,5 м, грузоподъемность - 1000 т, а максимальная дальность полета - 16000 км с крейсерской скоростью до 770 км/ч. Однако проект был заморожен на неопределенный срок.

Недавно мы также рассказывали о .

Гидросамолёт - самолёт, который способен взлетать и приземляться на водную поверхность. Раннее название - гидроплан.

В зависимости от конструктивного исполнения различают следующие типы гидросамолетов:

  • Летающая лодка - самолёт, нижняя часть фюзеляжа выполнена в виде лодки, приспособленная для быстрого перемещения по поверхности воды (пример - Supermarine Walrus ).
  • Поплавковый гидросамолёт - самолёт, на котором закреплены поплавки для стоянки и передвижения по поверхности воды.
  • Амфибия - самолёт, любого из двух выше перечисленных типов, на котором установлено сухопутное шасси для посадки на твердую поверхность, или имеющий шасси, способное удерживать самолёт на любой поверхности, например воздушная подушка.
  • Гидросамолёт на подводных крыльях (Бе-8)

Также существуют следующие виды гидросамолетов в зависимости от количества поплавков:

  • гидросамолет с 2 основными поплавками , расположенными симметрично относительно плоскости симметрии фюзеляжа (пример - Gourdou Leseurre GL-810HY );
  • гидросамолет с 1 основным поплавком , расположенным под фюзеляжем (пример - Vought OS2U Kingfisher )

Гидросамолеты с одним основным поплавком и летающие лодки обязательно должны иметь вспомогательные поплавки под крыльями для избежания контакта крыла с водой в случае крена при взлете или посадке.

История

История гидросамолётов началась ещё до первого полёта, только в России известно два проекта аппаратов способных взлетать и садиться на воду. Первый взлетающий с воды самолёт был создан американцем Гленном Кёртиссом в 1909 году и представлял собой сухопутный аэроплан, установленный на поплавки. Первый же гидросамолёт специальной конструкции был создан Григорович Д. П . в 1913 году.

Начиная с его летающей лодки М-1 гидропланы стали развиваться как отдельный вид авиации и достигли своего золотого века в 1930-1940 годы. С развитием реактивной авиации гидросамолёты были вытеснены в свою нишу в связи с более низкими экономическими показателями и ограниченными скоростями. Развитие авиационных технологий позволило создать реактивный гидросамолёт А-40 «Альбатрос» и его гражданскую модификацию Бе-200, который не уступал по характеристикам сухопутным машинам.

В Первую мировую войну Россия использовала авианосец «Орлица» с эскадрильей летающих лодок М-5 и М-9 , созданных конструктором Дмитрием Григоровичем. Скорость у М5 была 128 км/ч, максимальная высота - 4 тысячи метров, время полета - 5 часов. Вооружения у М5 не было. Использовался для воздушной разведки, корректировки артиллерийского огня тяжёлой артиллерии с линейных кораблей.

В 1916 году на авианосец «Орлица» поступили М-9, которые были вооружены пулемётом, также на борт могли браться и бомбы подвешенные под крыльями на зажимах, соединённых с кабиной приводом-тросом. Воздушный стрелок находился в передней части. В основной кабине находился лётчик пилотирующий самолет, а бортмеханик, сидя рядом с ним, сбрасывал бомбы.

Во время второй мировой гидросамолёты вооружались торпедами.

Эксплуатация и применение

После широкого распространения гидросамолетов на регулярных дальних линиях в 1930-х 1940-х годах ХХ века они были вытеснены винтовыми, а затем и реактивными самолетами. Причиной тому была большая дальность новых самолетов, развитие мировой аэродромной сети, а вскоре и появление реактивных самолетов. Гидросамолеты заняли свою нишу в авиации общего назначения и продолжают широко эксплуатироваться на местных авиалиниях, в труднодоступных местах, где строительство аэродромов невозможно или нецелесообразно, но при этом имеются водоемы, пригодные для эксплуатации гидросамолетов. К таким местностям относятся, в частности, северные территории ряда стран - Канады и США, расположенные в тайге и тундре, где весьма велико число рек и озёр; островные государства, где постройка аэродромов на небольших островах невозможна, и т. д. По этой причине на современном рынке представлено большое число моделей гидросамолетов: абсолютное большинство из них - поплавковые модификации сухопутных моделей.

Летная эксплуатация требует определенных лётных навыков у пилотов: выполнения взлета и посадки на воду, руления по водной поверхности. Гидросамолеты выделены в отдельную категорию пилотного свидетельства. Таким же образом отдельно выделены летающие лодки и поплавковые гидросамолеты.

Техническая эксплуатация гидросамолётов и в особенности амфибий зачительно сложнее и дороже, особенно на морских гидроаэродромах, так как требует постоянных мер по защите самолётов от коррозии, тщательной помывки и выполнения перечня обязательных операций после каждой посадки на море. Аэродромы для амфибий требуют сугубо морского оборудования типа швартовочных бочек, катеров для буксировки самолётов и перевозки людей и т.д., должны быть съезды с суши на море, транспортировочное оборудование для вытягивания самолёта на берег. В результате экспуатация гидросамолёта часто обходится дороже, чем обыкновенного "сухопутного".