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

М-9

МБР-2

КОР-1 (Бе-2)

КОР-2 (Бе-4)

Бе-6

Бе-12 «Чайка»

А-40 «Альбатрос» (Бе-42)

Бе-200ЧС

Бе-2500 «Нептун»

Недавно мы также рассказывали о .

Длина ICON A5 — 6,7 м; размах крыльев 10,5 м

Как и положено амфибии, ICON A5 может взлетать с воды и садиться на нее

Для разбега самолету нужно всего 230 м

Тестовыми полетами заправлял главный инженер и по совместительству — летчик-испытатель небольшой компании ICON Aircraft Джон Каркоу (Jon Karkow), который продемонстрировал публике способности прототипа взлетать, садиться, совершать маневры на небольшой скорости в полете и при движении по воде. «Все прошло настолько хорошо, насколько могло для первых полетов, так что я очень доволен, — радуется Каркоу, — Самолет двигался очень стабильно и полностью соответствовал нашим ожиданиям, а в чем-то даже превзошел их».

Теперь полноразмерный прототип ICON A5 должен пройти несколько серий испытательных полетов, которые назначены на будущий год, и лишь затем его конструкция и дизайн будут финализированы. Затем разработчикам понадобится проверить соответствие своего самолета требованиям, которые предъявляются к летательным аппаратам, и лишь тогда они смогут приступить к производству — по их собственным оценкам, произойдет это не ранее 2010 г.

Самолет ICON A5 — двухместный аппарат-амфибия, обладающий одной интересной особенностью — складывающимися крыльями, что позволит будущим его владельцам с комфортом хранить его в обычном гараже, или перевозить его на автомобильном прицепе. Система продумана так, что сложить и разложить крылья сможет один человек без всякой посторонней помощи. Этот самолет создан, чтобы быть любимчиком — были бы деньги! К сожалению, даже в базовой комплектации аппарат будет стоить, по обещаниям производителей, около 140 тыс. долларов.

Фюзеляж его сделан на основе каркаса из высокопрочного и легкого углеволокна, полет обеспечивает 100-сильный двигатель Rotax 912 ULS , способный работать и на обычном, и на авиационном бензине, позволяя ICON A5 развивать до 195 км/ч. Помимо складывающихся крыльев можно отметить кабину летчика, дизайн которой очень напоминает обычный салон автомобиля: все системы управления максимально упрощены и сделаны комфортными. Здесь есть даже порт для подключения МР3-плеера.

Использование: в авиации, а именно на дозвуковых самолетах схемы "тандем". Сущность изобретения: самолет с плавающими элеронами, содержащий переднюю несущую поверхность с концевыми плавающими элеронами, имеющими аэродинамический фокус сзади оси вращения, заднюю несущую поверхность и имеющий аэродинамический фокус с плавающими элеронами сзади центра тяжести самолета, выполнен по схеме "тандем", при которой фокус самолета с зафиксированными плавающими элеронами совпадают с центром тяжести или расположен спереди его, а также применен на каждом плавающем элероне по дополнительной аэродинамической поверхности, вынесенной на балке вперед или назад относительно элерона и имеющей балансировочный угол установки относительно элерона, обеспечивающий плавающему элерону положительную подъемную силу при нейтральном положении ручки управления. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к авиации и может быть использовано на дозвуковых самолетах схемы "тандем". Известен самолет схемы "утка" с плавающим передним горизонтальным оперением (ПГО), снабженным серворулем и создающим положительную подъемную силу, у которого Cy п го 0 при Су пго > 0 и самолет схемы "утка" с фиксированным ПГО со свободным рулем высоты, снабженным сервокомпенсатором-триммером, у которого коэффициент сервокомпенсации выбран таким образом, чтобы фиксированное ПГО со свободным рулем высоты имело Cy п го+p 0 при Су пго+Р > 0. У обоих указанных самолетов аэродинамическая компоновка выбрана таким образом, что аэродинамический фокус при плавающем ПГО или фиксированном ПГО со свободным рулем условно фиксированном ПГО (Cy п го > 0) или руле высоты (Cy п го+p >0) совпадает с центром тяжести или расположен спереди его. Благодаря последнему признаку (положению фокуса при условии фиксированных ПГО или руле высоты) у известных самолетов схемы "утка" отсутствуют потери аэродинамического качества на балансировку (потери на балансировку) . Недостатком известных самолетов схемы "утка", устраняемым предлагаемым изобретением, является повышенная опасность срыва в штопор при полете на больших углах атаки. При полете на больших углах атаки из-за вертикального порыва ветра (увеличения угла атаки больше критического) произойдет срыв потока с крыла (задней несущей поверхности). Срыва потока с плавающего ПГО не будет. Срыв потока с фиксированного ПГО со свободным рулем высоты тоже не наступит, поскольку при вертикальном порыве ветра свободный руль высоты отклоняясь в верх увеличивает критический угол атаки ПГО ( кр). Увеличение критического угла атаки оперения при отклонении руля высоты вверх показано на графике Су (, p) , при p = 0 o имеем кр 18 o (Су max = 0,8), а при p = - 20 o - < кр 22 o (Су max = 0,4). При срыве потока с крыла и отсутствии срыва потока с плавающего ПГО или фиксированного ПГО со свободным рулем высоты возникает кабрирующий момент, еще больше ухудшающий положение самолета и переводящий его в "плоский" штопор. Известен самолет (прототип) нормальной схемы с концевыми плавающими элеронами, расположенными на передней несущей поверхности (крыле) и свободно вращающимися на оси. Аэродинамический фокус плавающего элерона расположен сзади оси вращения. При нейтральном положении ручки управления самолетом плавающие элероны, благодаря свободному вращению на оси, автоматически устанавливаются по направлению потока (свободно "плавают). Угол между хордами передней несущей поверхности и элерона, называемый углом плавания, меняется с изменением угла атаки передней несущей поверхности. При управлении по крену изменяется угол между элеронами, отсчитываемый от нейтрального положения "плавания". Аэродинамический фокус самолета с плавающими элеронами находится сзади центра тяжести. Известный самолет имеет также заднюю несущую поверхность (горизонтальное оперение). Эти признаки являются общими с признаками данного изобретения. Достоинством известного самолета с плавающими элеронами являются хорошие противоштопорные характеристики, поскольку самолет сохраняет управляемость по крену даже при срыве потока с крыла. Недостатками самолета-прототипа, устраняемыми предлагаемым изобретением, являются наличие потерь на балансировку от 9 до 30% , уменьшенная несущая способность самолета (подъемная сила на оперении отсутствует или отрицательная) и появление колебаний плавающих элеронов относительно оси. Потери на балансировку у прототипа обусловлены тем, что аэродинамический фокус при условно фиксированных плавающих элеронах у него располагается сзади лента тяжести самолета и плавающие элероны не создают подъемной силы. Цель изобретения (относительно прототипа) - уменьшение или исключение потерь на балансировку, увеличение несущей способности самолета при сохранении противоштопорных характеристик и управляемости по крену на больших углах атаки известного самолета, а также уменьшение или исключение колебаний плавающих элеронов. Для достижения цели в известном самолете, содержащем переднюю несущую поверхность с концевыми плавающими элеронами, имеющими аэродинамический фокус сзади оси вращения, заднюю несущую поверхность и имеющем аэродинамический фокус самолета при незафиксированных плавающих элеронах сзади центра тяжести, применены следующие отличительные (дополнительные) признаки: аэродинамический фокус самолета при условно фиксированных плавающих элеронах совпадает с центром тяжести самолета или расположен спереди его; каждый плавающий элерон имеет дополнительную горизонтальную аэродинамическую поверхность, вынесенную на балке вперед или назад относительно элерона. Дополнительная поверхность имеет балансировочный угол установки относительно элерона, обеспечивающий плавающему элерону положительную подъемную силу при нейтральном (по крену) положении ручки управления. От самолета-аналога схемы "утка" с фиксированным ПГО со свободным рулем высоты с сервокомпенсатором-триммером рассматриваемый самолет отличается тем, что у рассматриваемого самолета Cy э л = 0 передняя несущая поверхность имеет Cy 1 > 0 , а у рассматриваемого аналога весь узел, состоящий из фиксированного ПГО и свободного руля высоты с сервокомпенсатором-триммером имеет Cy п го+p = 0. . Устойчивость рассматриваемого самолета обеспечивается расположением аэродинамического фокуса самолета при незафиксированных плавающих элеронах сзади центра тяжести самолета. Уменьшение или исключение потерь на балансировку и увеличение несущей способности самолета обеспечивается следующим образом. Согласно для балансировки статически устойчивых аэродинамических схем, состоящих из двух тандемно расположенных плоских (с симметричным профилем) поверхностей необходимо, чтобы угол атаки передней поверхности 1 был больше угла задней поверхности 2 , чем и обусловлено появление потерь на балансировку и недогрузка задней несущей поверхности. Очевидно, что при условии 1 = 2 ( 1 = 2 = эл, где эл - угол атаки плавающих элеронов) не будет потерь на балансировку и увеличится несущая способность самолета, так как увеличивается 2 . Равенству 1 = 2 = эл при одинаковых производных Cy 1 = Cy 2 = Cy э л соответствует равенство Су 1 = Су 2 = Су эл. . При симметричных профилях всех поверхностей центр давления аэродинамических сил каждой поверхности совпадает с ее фокусом (Cm 0 = 0) и, следовательно, у сбалансированного самолета при Су 1 = Су 2 - Су эл. центр давления всех аэродинамических сил будет совпадать с центром тяжести самолета и фокусом самолета при условно фиксированных плавающих элеронах. При несимметричном профиле поверхностей (Cm 0 <0 при Су 1 = Су 2 = Су эл. для компенсации пикирующего момента, связанного с несимметричностью профилей, Mz 0 <0) при Mz = 0 необходимо сдвинуть центр тяжести вперед относительно случая при симметричных профилях, т.е. расположить центр тяжести спереди фокуса при условно фиксированных плавающих элеронах. Требуемые положения фокуса самолета с плавающими и условно фиксированными элеронами можно выполнить в самолетах схемы "тандем". Установленная на плавающем элероне дополнительная аэродинамическая поверхность, вынесенная на балке вперед или назад, увеличивает демпфирующий момент при вращении плавающего элерона относительно оси, уменьшая тем самым колебание плавающего элерона относительно оси. Для исключения колебаний плавающего элерона относительно передней несущей поверхности (оси) между элероном и крылом установлен общеизвестный демпфер. Сила (момент), создаваемая демпфером, препятствует вращению элерона относительно крыла, пропорциональна угловой скорости вращения элерона относительно крыла и не зависит от угла положения элерона относительно крыла. На фиг. 1 - 3 изображены соответственно, вид сбоку, сверху и спереди предлагаемого самолета; на фиг. 4 - самолет при установившемся полет; на фиг. 5 - самолет в полете при воздействии вертикального порыва ветра (резкого увеличения угла атаки). Самолет имеет переднюю несущую поверхность 1, концевые плавающие элероны 2 с дополнительными аэродинамическими поверхностями 3 и заднюю несущую поверхность 4. Каждый плавающий элерон свободно вращается на оси 5. Устойчивость самолета обеспечивается следующим образом. В установившемся полете при угле атаки на самолет действуют подъемные силы передней несущей поверхности Y 1 , задней несущей поверхности Y 2 и плавающих элеронов Y эл. При воздействии вертикального порыва ветра угол атаки самолета увеличивается на , плавающие элероны, благодаря свободному вращению на оси, устанавливаются в новое положение: поворачиваются вокруг оси на угол = , сохранив при этом величину подъемной силы Y эл. . Подъемная сила передней и задней поверхности из-за изменения угла атаки увеличится на величину Y 1 и Y 2 . Благодаря тому, что фокус самолета с плавающими элеронами расположен сзади центра тяжести, момент аэродинамических сил будет вращать самолет к исходному положению угла атаки. Хорошие противоштопорные характеристики обеспечиваются следующим образом. При проектировании самолета всегда можно подобрать профили передней и задней несущих поверхностей так, что передняя поверхность будет иметь профиль с меньшим критическим углом атаки, или применять на передней поверхности руль высоты, также уменьшающий ее критический угол атаки. Данные мероприятия приведут к появлению срыва потока в первую очередь с передней несущей поверхности и благоприятного в этой ситуации пикирующего момента. Благодаря плавающим элеронам при срыве потока самолета остается управляемым по крену, что исключит сваливание самолета на крыло.

Формула изобретения

Самолет с плавающими элеронами, содержащий переднюю несущую поверхность с концевыми плавающими элеронами, имеющими аэродинамический фокус сзади оси вращения, заднюю несущую поверхность и имеющий аэродинамический фокус с плавающими элеронами сзади центра тяжести самолета, отличающийся тем, что аэродинамический фокус самолета при условно фиксированных плавающих элеронах совпадает или расположен спереди центра тяжести самолета, каждый плавающий элерон имеет дополнительную горизонтальную аэродинамическую поверхность, вынесенную на балке вперед или назад относительно элерона и имеющую балансировочный угол установки относительно элерона, обеспечивающий плавающему элерону положительную подъемную силу при нейтральном положении ручки управления. 2. Самолет по п. 1, отличающийся тем, что между плавающим элероном и передней несущей поверхностью установлен демпфер.

Гидросамолет – летательный аппарат, способный совершать взлет и приземление на водную поверхность. Раньше именовался гидропланом.

Разновидности гидросамолетов в основном зависят от конструктивного исполнения:

1. Летающая лодка – самолет, у которого нижняя часть фюзеляжа выполнена по типу лодки. Такая особенность приводит к быстрому перемещению по поверхности воды. Самый удачный экземпляр – «Хьюз Геркулес».
2. Амфибия – единственный тип, который может соединять в себе все типы гидросамолетов. На него устанавливается сухопутное шасси, позволяющее садиться аппарату на поверхность. Иногда устанавливается воздушная подушка, позволяющая удерживать амфибию на любой поверхности. Бе-8 – самолет с подводными крыльями.
3. Поплавковый гидросамолет – может быть обычным или специально построенным самолетом, на который крепится один, два или более поплавков для передвижения и стоянки по поверхности воды.

История создания самолета

Первые попытки создать гидросамолет начались еще до осуществления первого полета самолета. В одной только России было спроектировано несколько летательных аппаратов тяжелее воздуха, которые способны взлетать и садиться на воду. Конструкция фюзеляжа самолета Можайского напоминает фюзеляж летающей лодки. Самый первый гидросамолет, которому удалось взлететь с воды, был спроектирован в 1909 году американцем Гленном Кертиссом. Он был похож на сухопутный аэроплан, который вмонтировали на поплавки. А по специальной конструкции настоящим гидросамолетом является разработка Григоровича Д. П. 1913 года. Летающая лодка М-1 стала первооснователем начала развития гидропланов как отдельного вида авиационной техники. Расцвет начался в период 30-40-х годов. Когда начала развиваться реактивная авиация, гидросамолеты стали вытесняться в экологическую нишу, поскольку их показатели по ограничению скорости были значительно экономичнее. Но поскольку все менялось в обычной авиации, так же все изменилось и в морской. В результате огромной работы КБ Бериева конструкторам удалось создать удачный реактивный экземпляр А-40 «Альбатрос». Параллельно была спроектирована гражданская модификация Бе-200. Оба летательных аппарата по всем характеристикам были полностью сопоставимы с сухопутными самолетами. Такие машины в дальнейшем планируется развивать еще больше, поскольку по всему миру достаточно мест с плохо развитой инфраструктурой и водными поверхностями.

Во времена Первой мировой царская Россия эксплуатировала авианосец «Орлица», в состав которого входила эскадрилья летающих лодок М-9 и М-5. Данные машины были продолжением М-1 Дмитрия Григоровича. Скорость М-5 составила 128 км/ч, практический потолок – 4000 м, продолжительность полета не превышала 5 часов. Образец М-5 не вооружался, поскольку он использовался в качестве воздушной разведки или как корректор артиллерийского огня с линейных кораблей.

Самолеты М-9 поступили на «Орлицу» в 1916 году. В отличие от М-5 они вооружались пулеметами. Помимо этого, на борту самолета можно было размещать бомбы. В носовой части размещался стрелок с пулеметом. Летчик, пилотировавший машину, находился в основной части, а рядом с ним – бортмеханик. Он отвечал за сброс авиабомб, которые подвешивали под крыльями на зажимах. Сброс осуществлялся тросовым проводом.

Во времена гражданской войны между «красными» и «белыми» гидросамолеты речного базирования эксплуатировались обеими сторонами. Вторая мировая война внесла некоторые коррективы в вооружение. На тот момент появились торпеды, активно использовавшиеся в борьбе с кораблями. Таким оружием оснащали и гидропланы, от чего те переименовывались в торпедоносцы.

До периода появления авиации с реактивными двигателями большие подводные лодки укомплектовывались малогабаритными складными гидросамолетами, которые выполняли разведывательные действия. Единственным исключением считался проект японских инженеров Seiran. Специально были сконструированы несколько единиц подводных авианосцев, которые несли на борту 2-3 боевых складных гидросамолета. Но на практике прямо в бою их так и не удалось применить, поскольку на тот момент Вторая мировая война была окончена.

Применение и эксплуатация

Когда в 30-40-х годах на регулярных дальних линиях гидросамолеты начали широко применяться, началось их вытеснение самолетами наземного базирования. Перед реактивными типами гидросамолет заменялся винтовым типом. Такая рокировка произошла по нескольким причинам:

Начали появляться новые типы самолетов с увеличенной дальностью применения.

Послевоенное развитие аэродромной сети.

Появление реактивных пассажирских летательных аппаратов на дальних авиалиниях, которые значительно превосходили летающие лодки по высоте полета и скорости.

Но это не означает, что гидросамолеты были полностью заменены, поскольку у них есть своя ниша и до сих пор. Даже сейчас подобные ЛА широко применяются на местных авиалиниях в труднодоступных местах, где проектирование и возведение аэродромов с твердой ВПП невозможно или затруднительно. Зато в таких местах полным-полно водоемов, пригодных для взлетов и посадок гидросамолетов. Яркими примерами подобной местности считаются некоторые участки стран США (Аляска) и Канады. Такие территории обычно называются тайгой и тундрой. В них достаточно рек, болот и озер. Также в качестве примера служат островные государства: Сейшелы, Мальдивы и прочие. Из-за этого гидросамолеты сильно востребованы до сих пор. Большая часть – поплавковые модификации сухопутных самолетов.

Летное управление амфибий характеризуется некоторыми особенностями. В частности, относительно навыков пилотирования, выполнения посадки и взлета на воду, управления по водной поверхности. Поэтому для управления таким аппаратом обычному пилоту нужно пройти конкретную квалификацию. Гидросамолет выделен в отдельную категорию пилотирования. Точно так же выделены поплавковые гидросамолеты и летающие лодки. Подобное выделение вызвано характерными отличиями в способе эксплуатации, поскольку поплавковые гидросамолеты в отличие от летающих лодок более опасны и в зависимости от волнения воды могут не взлететь.

Техническая эксплуатация намного дороже и сложнее, в особенности, если речь идет об амфибиях. Морские гидроаэродромы обходятся значительно дороже, чем наземные, поскольку самолеты нужно постоянно обрабатывать специальными средствами, предотвращающими коррозию. Подобные аэродромы не используют наземную технику из-за особенностей собственного размещения. В техническом плане из оборудования применяются швартовные бочки, буксирующие катера и прочее.

Классификация самолетов:

Техническая революция, появление самолетов, автомобилей и другой техники создали иллюзию, что возможности инженеров безграничны. И это привело к довольно забавным результатам. Появились проекты гибридных машин, которые по замыслу создателей могли бы покорить сразу несколько стихий.

Самолет - подводная лодка

Самое неожиданное сочетание и самое непрактичное. Сложности начинаются уже с первого этапа, когда надо придумать, как его использовать. В основном разработкой таких подводно-летательных аппаратов занимались военные. В представлении конструкторов это были или разведчики, которые перевозились настоящими субмаринами, или полноценный торпедоносцы, которые в полете обнаруживали корабли противника, а затем подкрадывались к ним под водой. Разработкой их занимались в основном перед Второй Мировой и во время нее. Затем с началом использования радиолокации смысл в таких маневрах отпал. Впрочем, идея не исчезла совсем и периодически возвращалась.

В середине пятидесятых созданием таких машин начали заниматься в США. Проект Reid Flying Submarine создал Дональд Рейд. Ему удалось довести его даже до испытаний, но все равно назвать аппарат жизнеспособным нельзя. Летчик находился в негерметичной кабине в акваланге, скорость под водой была очень низкой, быстро летать она тоже не могла, а погрузиться на два метра ее буквально приходилось заставлять. Собственно и эти два метра – настоящее чудо с такими поплавками. В общем, проект никого в результате не заинтересовал.

Автомобиль-амфибия

Создание транспортного средства, которое одновременно могло бы передвигаться по суше и воде, изначально было более перспективным направлением. Довольно быстро появились танки, которые могут преодолевать небольшие водные препятствия, различные вездеходы и другие проекты. Количество проектов уверенно приближается к сотне. При этом это не были, как в случае с самолетами-субмаринами, всего лишь фантазиями на тему, были созданы опытные образцы и даже серийный партии.

Автомобиль-самолет

Но больше всего шумихи всегда вызывала идея создания автомобиля, который мог бы замахнуться на полет. Начиная от летающего танка А-40 самого Антонова и заканчивая попытками отдельных изобретателей покорить небо, каждый проект вызывает вал публикаций. А с появлением интернета возникли даже специальные сообщества фанатиков этого транспорта. Хотя с практической стороны он вызывает массу вопросов, интерес не ослабевает. А значит, существует и спрос.

С самыми интересными гибридами движущихся средств знакомил
Максим Усачев