Original Material
Брошенные в ангаре
Как перспективные военные проекты сдали в утиль и есть ли у них будущее в современном мире.
В марте 2017 в Карелии прошли новые испытания экраноплана «Орион-20» — это один из последних рабочих аппаратов, которые в середине прошлого века считались важной советской разработкой и основной заменой самолётов. Время прошло, и этот транспорт, как и другие военные разработки, отправили «пылиться» в ангарах или начали использовать в других сферах, хотя когда-то они могли принести техническую революцию.
Дирижабли
В 1901 году французскому авиатору бразильского происхождения Альберто Сантос-Дюмон (Alberto Santos-Dumont) согласился поучаствовать в конкурсе и облететь на тогда ещё футуристическом транспорте Эйфелеву башню. Профессиональный конструктор и автор одного из первых управляемых воздушных шаров выполнил условие. Местные жители и журналисты наблюдали, как гигантский дирижабль облетает парижское строение, и вскоре после освещения в газетах новый транспорт прославился.
За свою работу Дюмон получил 100 тысяч франков, однако не стал продолжать работать с дирижаблями: его увлекли конструкции первых вертолётов и самолётов. Идею нового летательного аппарата подхватил немецкий изобретатель Фердинанд фон Цеппелин (Ferdinand von Zeppelin), увидевший в дирижаблях потенциал. В попытке создать качественную модель он сначала потратил сбережения, затем продал семейные драгоценности, а потом заложил дом и землю.
Рискованная ставка сыграла: в 1906 году аппарат Цеппелина успешно испытали в Германии. На это быстро обратили внимание власти и заключили с конструктором контракт на производство.
С началом Первой мировой войны в 1914 году аэростаты использовали армии европейских стран, в том числе и Россия, однако они существенно уступали работам Цеппелина. Немецкие дирижабли перемещались со скоростью 90 километров в час и за раз сбрасывали сотни бомб на города и территории противников. Этим они отличались от самолётов, неспособных бомбардировать врага в таких масштабах.
Параллельно с военными действиями дирижабли использовали для перевозки груза и пассажиров. Изначально созданный для армейских нужд транспорт стал главным аттракционом первой половины 20-го века. В основном им пользовались бизнесмены и аристократы. Развитие аэростатов как средства для перелётов вскоре перекинулось на Францию и Великобританию, а затем вышло на глобальный уровень.
В 1928 году немецкий дирижабль «Граф Цеппелин» отправился в первое в истории кругосветное путешествие на аэростате. Следующие девять лет работы он провёл в воздухе около 17 тысяч часов, сделал 590 полётов в разные страны и перевёз 13 тысяч пассажиров. Он стал одним из главных символов воздухоплавательного ремесла — не столько за техническое превосходство, сколько за масштабы.
Любой авиалайнер легко мог обогнать аэростат, которому развить большую скорость мешало сопротивление воздуха. Но людей восхищал масштабный вид дирижаблей, достигающих в среднем до 190 метров в длину.
Успех аэростатов подстёгивал промышленников к развитию этого транспорта — в 1931 году в Германии начали строительство дирижабля LZ «Гинденбург». Гигантское судно длиной в 245 метров с максимальным диаметром в 41 метр оснастили дизельными двигателями и баком на 60 тонн топлива. «Гинденбург», на тот момент самый большой в мире аэростат, впервые взлетел в 1936 году. Он передвигался со скоростью до 135 километров в час и перевозил до 50 пассажиров. Позднее из-за большого спроса на полёты число мест увеличили.
В корпусе дирижабля был ресторан с кухней, на палубе оборудовали две прогулочных галереи. Из-за ограничений по весу в ванной комнате был только душ. Несмотря на просьбу руководства сдавать спички, зажигалки и другие устройства, способные вызвать искру, на дирижабле находилась комната для курения.
В мае 1937 года «Гинденбург» вылетел из Германии и направился в Нью-Йорк. На борту находилось 97 человек включая пассажиров и экипаж. Стоимость перелёта составила примерно 400 долларов. Спустя три дня дирижабль преодолел Атлантический океан и пролетал над Манхэттеном.
После полёта над небоскрёбами пилот планировал приземлиться в военном аэропорту Нью-Джерси, но из-за шторма посадка задержалась. Через несколько часов на борт «Гинденбург» прислали телеграмму с разрешением на приземление: к этому времени на базе уже собралась толпа прохожих и журналисты.
Пилот уравновесил дирижабль и с его носа сбросили причальные канаты, но через пять минут после причаливания у «Гинденбурга» загорелся газовый отсек. Пламя пронеслось к носовой части аэростата и прозвучал мощный взрыв, после которого дирижабль рухнул на землю.
При крушении погибли 36 человек: 13 пассажиров, 22 члена экипажа и сотрудник наземной службы. Многие сгорели или задохнулись, а некоторые разбились после прыжка из горящего дирижабля. Согласно официальному отчёту следственной комиссии, в хвостовой части корпуса был повреждён газовый баллон с водородом. Это вызвало утечку газа, который при контакте с воздухом создал воздухо-водородную смесь. Случайная искра воспламенила взрывоопасный состав и стала причиной катастрофы с последующим «закатом» для эпохи аэростатов.
Репутация дирижаблей была подорвана благодаря широкому освещению катастрофы в СМИ, после чего правительство Германии запретило пассажирские полёты на дирижаблях. В первые годы Второй мировой войны немецкие войска разобрали большую часть кораблей на металлолом, а в послевоенное время стремительное развитие самолётов исключило возможность повторной популяризации аэростатов.
Судьба дирижаблей в современное время
Некогда грозный военный транспорт теперь в основном используют для рекламы или развлечения туристов. Благодаря тихоходности, объявления на аэростатах легко разглядеть и прочитать. Этот же принцип работает в туризме — из окна медленно движущегося дирижабля или аэростата открывается хороший вид на природу или архитектуру.
Основанная в 1991 году компания «Росаэросистемы» производит дирижабли и участвует в государственных проектах по их использованию. В 2008 году вице-президент организации Михаил Талесников заявлял о планах использовать дирижабли для наблюдения за линиями электропередач.
Сейчас этим занимаются на вертолётах, но из-за сильной вибрации винтов сканирующее электропередачи оборудование сбоит. Эту проблему можно решить с помощью аэростата: он медленно движется и тратит гораздо меньше топлива на пересечение покрытых электропередачами территорий.
Оболочку стандартного дирижабля заполняют газом легче воздуха вроде водорода или гелия, благодаря чему он не затрачивает дополнительное топливо для взлёта. Это делает аэростаты более экономичным транспортом, использующим двигатели только для координации движения. Другой плюс этого транспорта — грузоподъёмность по сравнению с другим воздушным транспортом.
В планах компании «Росаэросистемы» разработать дирижабль грузоподъёмностью до 200 тонн.
В 2013 году глава канадской компании Solar Ship Джей Годсэл (Jay Godsall) предложил использовать гибридный самолёт-дирижабль на солнечных батареях для доставки лекарств и продуктов в труднодоступные зоны Африки. Для посадки кораблю нужна лишь большая открытая площадка, которую в отличие от взлётно-посадочной полосы можно найти практически в любом месте. Благодаря этому дирижабль может добираться до лишённых инфраструктуры территорий.
Solar Ship разработала дизайн трёх гибридных дирижаблей с солнечными батареями, в том числе и 100-метрового аэростата Nanuq. По задумке он будет разгоняться до 84 километров в час и перевозить до 12 тонн, что позволит быстро и в больших масштабах доставлять гуманитарные посылки в бедствующие страны.
Однако из-за большой стоимости дирижабли не пользуются популярностью. Цена за самый маленький аэростат Solar Ship составляет миллион долларов, а месячная аренда обойдётся заказчику в 30 тысяч долларов. Как указано на сайте компании, разработка Nanuq началась в 2017 году, а два других дирижабля тестируют в Африке, Канаде и Китае.
В 2015 году в Китае закончились испытания первого рабочего гелиевого дирижабля Yuanmeng (Мечта) с солнечными батареями. Аэростат, оснащённый дорогим оборудованием для видеонаблюдения, может управляться удалённо и использоваться для слежки за мелкими объектами. В воздух дирижабль поднимается за счет гелия, а энергию для систем поставляют установленные на верхней части фюзеляжа солнечные панели.
На фоне пробных испытаний Yuanmeng калифорнийская компания Aeros рассказывала об успешной работе над 170-метровым дирижаблем Aeroscraft ML866. По дизайнерской задумке он будет развивать скорость до 180 километров в час и переносить до 60 тонн груза, хоть и не будет оснащён солнечными панелями. Представители компании пообещали выпустить первый дирижабль, предназначенный для гуманитарных перевозок, до 2020 года.
По сути, этот проект должен восстановить репутацию Aeros после скандала с аэростатом Dragon Dream (Мечта дракона). В 2013 году крыша ангара, где хранился заказанный Министерством обороны США дирижабль, разрушилась и частично повредила корабль, после чего проект свернули. В 2015 году Aeros отсудили у военного ведомства 65 миллионов долларов за нарушение контракта и вину в уничтожении дирижабля.
Робот-транспортёр
1960-е годы стали для США порой технологических экспериментов. Из-за «Гонки вооружений» Министерство обороны стремилось к новым идеям вроде джетпаков, плана ракетной базы на Луне или перспективным роботизированным транспортёром. В 1962 году инженер корпорации General Electric Ральф Мошер (Ralph Mosher) разработал дизайн робота Walking Truck (Ходячий грузовик), способного доставлять грузы и боеприпасы для солдат по труднопроходимой местности.
Футуристическая машина управлялась оператором двумя рычагами, которые контролировали передние и задние 12-метровые ноги. Транспортёр двигался со скоростью восемь километров в час и переносил до 272 килограммов. Однако несмотря на первые успешные годы разработки эксперты General Electric и Министерства обороны не решили главную проблему: неудобную позу для оператора.
Из-за недостатка места в кабине и постоянной вибрации управляющий транспортёром уставал уже через 15 минут. Не сумев найти решения проблемы, проект закрыли в 1970 году, а подопытный образец отправили на военную базу в Мичиган. Несколько лет спустя его забрало руководство Военно-транспортного музея Армии США в Вирджинии.
Современные аналоги «Ходячего грузовика»
Хотя проект «Ходячего грузовика» провалился, его частичное воплощение можно увидеть в разработках ведущей роботехнической компании Boston Dynamics. В 2005 году организация показала четырёхногого робота BigDog, созданного для переноса тяжёлых грузов в труднопроходимых местах. Управляемая компьютерной системой модель весом в 110 килограммов передвигалась по загрязнённой и неудобной местности со скоростью 6 километров в час и перевозила до 154 килограммов.
В конце ноября 2015 года Boston Dynamics заморозили проект BigDog из-за технических недостатков. Например, при запуске мотор двухтактного одноцилиндрового двигателя сильно шумел, из-за чего предназначенный для военных целей робот слишком быстро бы привлёк внимание противника. После заморозки проекта компания переключилась на робота Spot — уменьшенную версию BigDog с «тихим» электродвигателем.
В феврале 2017 года Boston Dynamics представила двухметрового робота Handle, который благодаря колёсам на двух ногах передвигается со скоростью 14 километров в час и прыгает на метр в высоту. Разработчики пояснили, что модель предназначена для переноса тяжёлых предметов до 45 килограммов. Энергоблок робота рассчитан на 25 километров пути, после чего модели нужна подзарядка. Неизвестно, планируют ли авторы поставлять Handle для военных операций как транспортёра, но Министерство обороны США уже больше десяти лет следит за разработками компании.
Самолёт с лазерной системой
Опасаясь ядерных бомбардировок СССР, Министерство обороны США с 1970-х годов занималось созданием самолётов с лазерной системой. В 1973 году американские ВВС провели наземные испытания экспериментальной лазерной системы, направив луч на воздушную мишень. Она летела со скоростью 320 километров в час на высоте около 60 метров и вспыхнула при наведении лазера.
В 1977 году американские ВВС разработали химический кислородно-иодный лазер (COIL), скорость потока которого приближалась к скорости звука. В теории это позволяло быстро перехватывать ракеты, хотя лазер работал не больше 30 секунд. К началу 80-х годов военные стали использовать луч в полёте, но первые испытания заканчивались провалами: пилоты не могли удержать лазер на цели достаточно долго, чтобы взорвать её.
Дальнейшие испытания проходили лучше: из пяти пробных ракет военным удавалось уничтожить две, а остальным лазер сжигал микросхемы и выводил из строя. Однако вопреки успехам в сентябре 1983 года военные приостановили эксперименты с лазерами и засекретили разработки.
Военные вернулись к лазерным разработкам только в 1996 году, основав новую программу на основе прошлых испытаний с использованием COIL. При поддержке военного отделения корпорации «Боинг» ведомство начало разработку проекта стоимостью в 2,5 миллиарда долларов на самолёте Boeing YAL-1.
По изначальному плану инженеры должны были сконструировать два прототипа и после испытаний построить ещё пять оборудованных лазерами самолётов. Успешные испытания системы в 2004 году привлекли дополнительное финансирование: через два года на проект выделили ещё 3 миллиарда долларов. Из-за того, что скорость любых противоракет ограничена, а скорость света очень велика, боевой лазер казался наиболее реалистичным способом перехвата ракет над территорией противника до разделения боеголовок.
Вплоть до 2009 года проект лазерной системы удовлетворял Министерство обороны. Луч успешно обнаруживал и уничтожал имитирующие вражеские ракеты снаряды. В августе того же года в Калифорнии провели первые испытания мегаваттного лазера в полёте.
За пять секунд выпущенный лазер производил достаточно энергии, чтобы поддерживать электричество в среднестатистическом американском доме.
Однако успех операции обходился Министерству обороны слишком дорого. В апреле 2009 года глава ведомства Роберт Гейтс (Robert Gates) сократил бюджет многих военных программ, в том числе и лазерной системы. Тестирование продолжалось ещё два года, показав способность уничтожать или выводить из строя до 90% ракет, но в 2011 проект свернули, а в марте 2014 года единственный оснащённый лазером самолёт утилизировали. Суммарно на 16-летний проект Министерство обороны потратило 5 миллиардов долларов.
Новые разработки
С 2015 года американское Агентство противоракетной обороны оснащает беспилотные летательные аппараты (БПЛА) системой твердотельных электрических лазеров. От химических лучей, которые использовались ранее, они отличаются двумя свойствами. Дальность твердотельных лучей, по мнению американских специалистов, гораздо больше, чем у химических лазеров. А для перезарядки системы химических лучей требовались люди, тогда как новая разработка перезаряжается автоматически. Министерство обороны США планирует выпустить первые БПЛА с лазерной системой к 2021 году.
В России ещё в 1970-х годах начали изучение лучевой системы для защиты от вражеских ракет, однако к моменту распада СССР проект заморозили. В 2009 году сообщалось, что в рамках военных испытаний российская лазерная установка поразила цель, летящую на высоте 1500 километров от земли. В сентябре 2016 года источник ТАСС рассказал о разработке российского самолёта с лазерным вооружением.
Российский лазерный проект продолжает советскую модель лаборатории А-60, предназначенной для выпуска лазерных лучей и подавления противника.
Экранопланы
В 1960-х годах выпускник Горьковского индустриального института и инженер Ростислав Алексеев занялся своей давней идеей — экранопланами. При поддержке советских властей он изучал принцип экранного эффекта и в 1961 году сконструировал экраноплан СМ-1, создав новый период в истории российской военной промышленности.
Экранный эффект возникает, когда расстояние крыла аппарата от земли или воды невелико. Набегающий поток, отражаясь, успевает дойти до поверхности и вернуться обратно. Крыло аппарата уплотняет под собой набегающий поток воздуха и превращает в динамическую воздушную подушку, создавая дополнительную подъёмную силу. По сути, такой же эффект использует воздушный транспорт, только там подушку образуют не специальные устройства, а поток воздуха.
Первые экранопланы двигались в нескольких метрах над поверхностью воды и развивали скорость до 500 километров в час. На скорости примерно до 70 километров в час экраноплан работал как корабль, развив скорость до 100 километров в час — как аппарат на воздушной подушке, а при скорости выше 150 километров он взлетал в воздух.
Военная польза экранопланов была очевидной: благодаря высоте полёта до 10 метров он обходил мины и заграждения, оставаясь недосягаемым для торпед и зенитных снарядов. Воодушевлённые разработкой, военные засекретили аппарат, а в 1963 году Советский ВМФ начал строительство первого полноценного экраноплана. Несмотря на среднюю скорость в 430 километров и большой вес аппарат выполнял резкие повороты и при этом стабильно держался на поверхности воды.
Благодаря «гибридности» при обнаружении неисправности в полёте экранопланы могут садиться на воду для починки. Аппараты перемещаются по льду, снегу, песку и бездорожью. Для взлёта аппарату требуется только акватория или небольшой участок суши.
Первый боевой экраноплан «Орлёнок» сконструировали в 1972 году. Он предназначался для переброски до 200 солдат и благодаря усиленному двигателю мог подниматься на 3000 метров, став первым экранолётом. По сути, «Орлёнок» имел такую же воздушную подушку, но в отличие от первых экранопланов мог летать на большой высоте.
За этим новшеством последовала череда катастроф: неопытные пилоты не понимали принципов нового транспорта и зачастую опускали машину слишком резко, разбивая экранолёт о поверхность воды. Однако несмотря на крушения новая разработка поступила на вооружение ВМФ.
В мае 1982 года в рамках государственной программы СССР было запланировано строительство 120 машин. К середине 80-х цифру скорректировали до 24, но с приходом нового министра обороны Дмитрия Устинова программу строительства экранопланов закрыли.
Аппарат критиковали за низкую маневренность, сложность в управлении и проблему при взлёте. Из-за трения о воду в момент «подъёма» аппаратам требуется тяга гораздо больше, чем самолёту схожего класса, а при полёте — наоборот, гораздо меньше. Следовательно, для старта экранопланам требуется дополнительный расход топлива.
Последней серьёзной разработкой конструкторов стал экраноплан «Лунь» 1987 года выпуска — единственный аппарат с наступательным вооружением. Верхнюю часть корпуса экраноплана оснастили шестью противокорабельными ракетами, а для защиты аппарата на корме и под ракетными контейнерами установили артиллерийские установки. «Лунь» должен был прикрывать российский флот от нападений противника или уничтожать патрули больших судов.
Его также планировали оборудовать госпиталем и расширить, чтобы в критических ситуациях аппарат мог принять до 500 человек. Испытания аппарата проводились до распада СССР в 1991 году, но после этого экраноплан списали. Позже по решению начальника ВМФ отдельная авиагруппа занялась хранением «Луни» и поддерживала его работоспособность.
В 2002 году Владимир Путин разрешил усилить Каспийскую флотилию экранопланом «Лунь», однако аппарат остался законсервирован. В 2007 году экранолёт «Орлёнок» вывели из состава ВМФ, после чего его выкупило правительство Москвы для Музейно-мемориального комплекса истории Военно-морского флота России.
Нынешнее положение
В 2011 году источник в Министерстве обороны рассказал «Известиям», что ведомство не планирует финансировать разработку экранопланов по плану с 2011 по 2020 годы. Однако в 2015 году Минобороны приказало ВМФ за пять лет разработать экраноплан грузоподъёмностью до 300 тонн. Кроме этого различные судостроительные компании проводят испытания новых видов экранопланов и обещают наладить серийное производство, однако никаких серьёзных прорывов в этом направлении не произошло.
В 1990-е годы США заплатили Министерству обороны РФ 200 тысяч долларов за возможность детально отснять концепцию работы экраноплана «Орлёнок». После этого американцы начали разрабатывать аналог аппарата для переброски солдат и военной техники. Разработка должна была вмещать 17 танков и подниматься на высоту до 6000 метров, однако после 2003 года никакие сведения о продолжении разработки не публиковались. По изначальному плану проект обещали закончить в 2020 году.
Активнее всего разработка экранопланов проходит в Китае. В апреле 2015 года сообщалось, что китайское правительство совместно с Россией разрабатывает новый аппарат CYG-11.
Пробная модель, рассчитанная на 12 человек, двигается со скоростью до 250 километров в час. В планах китайского правительства разработать расширенную версию вместительностью в 120 человек. Стоимость проекта составляет 605 миллионов долларов, но, по словам разработчиков, модель создаётся для туристических путешествий, а не военных операций.
#золотойфонд