Вездеходы

Читатели постарше помнят, как лихо улетел от полиции на своем "Ситроене" Фантомас. Увы, это было лишь в фантастическом киносериале. Между тем в нашей стране, где на большей части территории с огромными запасами природных богатств почти нет асфальтированных дорог, идея полетов на автомобилях, будь она реализована, способна принести большую практическую пользу. И не только полетов. Нефтяникам, охотникам, связистам, медикам очень пригодились бы плавающие автомобили, аэросани, транспортные средства на воздушной подушке и т. п. Но вернемся к полетам.

В самом деле, почему бы автомобилям не летать? Современные модели мощнее некоторых самолетов, да и оснащены не хуже - бортовым компьютером, различными системами автоматики (АБС, системой электронного впрыска топлива, регулирования тяги и т. д.), системой навигации, радиотелефоном...

Все это так, но перед серийным автомобилем на пути в небо стоят серьезные препятствия. Именно серийным, с навесным оборудованием, потому что сделать единственный, очень дорогой летающий автомобиль, скажем специально для Фантомаса, можно даже сверхзвуковым.

Первая проблема - габарит. Необходим размах крыла 10-12 м и длинная хвостовая часть фюзеляжа. Как их неудобно складывать, транспортировать, хранить! В то же время проблему решить просто, отказавшись от классической компоновочной схемы самолета. Если для воздушного автомобиля использовать крыло малого удлинения, то можно получить аппарат с отличными взлетно-посадочными характеристиками, хорошей устойчивостью и управляемостью, а главное - с прекрасными противоштопорными свойствами.

Такой самолет может иметь размах крыла всего 6,6 м. Это значит, что у автомобиля шириной 2,2 м на крыше окажутся два сложенных крыла по 2,2 м. Длина такого самолетоавтомобиля будет около 6 м. Как видим, размеры машины в "автомобильном варианте" даже чуть меньше, чем у грузовика ГАЗ-53. Кстати, отечественные и зарубежные самолеты с крылом малого удлинения ("Бич-20", Х-112, JD-2) представляют собой отличные аналоги летающих автомобилей.

Вторая проблема, которая, несмотря на удачные полеты самолетоавтомобилей, возвращает идею летающей машины с неба на землю - сложность управления крылатой машиной, где самым трудным является взлет и посадка. А чтобы их упростить, необходимо снизить посадочную скорость до 40-55 км/ч - тогда полет будет доступен почти любому шоферу. Но сегодня достичь таких параметров удается далеко не всем, кто экспериментирует в этой области.

Коснемся еще одной проблемы - подготовки водителей для управления такими аппаратами.

Чтобы получить свидетельство пилота, необходимо налетать 40 часов на учебном самолете, из них 28 часов с инструктором и 12 часов самостоятельно для закрепления навыков пилотирования и выполнения фигур высшего пилотажа. Сравните: для получения водительских прав в автошколе обучаемый должен наездить с инструктором около 30 часов на учебном автомобиле (другое дело, что на практике это бывает намного меньше). В России в наше время надо заплатить $180 за один летный час при обучении на самолете Як-18Т, а полный курс летной подготовки на этом самолете обойдется в $7200. Между прочим, теоретическая подготовка и летная программа в некоторых школах США стоит около $2000. Но пока до всего этого еще далеко, поэтому вернемся к самим летающим автомобилям.

Начиная с 1917 года таких аппаратов различного типа было построено всего около пятидесяти. Для обзора всех этих машин в довольно короткой статье возможностей, конечно, нет, и мы остановимся лишь на самых интересных конструкциях.

После окончания второй мировой войны американские самолетостроительные фирмы в ходе конверсии производства решили создать крылатый автомобиль. В 1947 году построили небольшую машину "Конверкар", на которую устанавливали "самолетный комплект" - крылья, двигатель с воздушным винтом и хвостовую балку с оперением. Автомобиль был снабжен мотором мощностью 26 л. с. и авиадвигателем "Лайкоминг" мощностью 180 л. с. Летный комплект монтировали на крыше автомобиля (рис. справа вверху) с помощью трех несущих узлов и блока, соединяющего системы управления самолетом с рабочим местом водителя. Фирма "Конвер" объявила, что съемный комплект будет стоить 15 тыс. долларов, если наберется заказ на 160 тыс. машин. Такого количества покупателей не нашлось.

Наиболее удачным летающим автомобилем из США считается "Аэрокар", созданный М. Тейлором. Практически это обычный автомобиль, который при движении по шоссе вез за собой крылья и хвостовую часть фюзеляжа с оперением на прицепе. Первый полет он совершил в 1949 году, а затем было построено еще семь таких машин. В 1956-м аппарат был даже сертифицирован Федеральным авиационным управлением США. Этот летающий автомобиль имел крыло размахом 10,4 м и взлетный вес 953 кг. Крейсерская скорость полета - 160 км/ч, максимальная скорость в автомобильном режиме - 107 км/ч.

Одна из последних зарубежных работ - четырехместный "самолет-автомобиль", построенный в США (рис. внизу на стр. 58) фирмой "Эс-Ти-Ви-Ди" (STVD) в 1995 году. Он оснащен двигателем мощностью 180 л. с. и имеет взлетный вес 637 кг. По утверждению создателя конструкции К. Вернике, стоимость единичных экземпляров будет около $500 тыс., а при малосерийном производстве не превысит 100 тысяч.

Так уж случилось, что первой крылатой машиной в СССР оказался "внедорожник", а точнее, легкий танк. Это было продиктовано суровым военным временем. В 1942 году под руководством О. Антонова спроектировали и построили грузовой планер А-40 (он же КТ - крылья танка). На серийный легкий танк (рис. слева вверху) сверху крепился планер с размахом крыла 18 м. Управлял планером пилот, сидевший в кабине танка. Таким образом предполагалось перебрасывать танки через линию фронта в расположение партизан. "Крылатый танк" совершил несколько полетов, но дальше экспериментов дело не пошло - не оказалось подходящего самолета-буксировщика.

Стало быть, танки в небо не поднялись. Летать на автомобилях мы тем более не будем - против этого категорически возражает Воздушный кодекс России, оставшийся с прежних времен.

Однако проблема есть. О том, что дорог в России мало, особенно на Севере и за Уралом, знает каждый. Просторы огромны. Зимой они занесены снегом. Летом - множество рек, озер и водных, заболоченных преград - и на танке не проедешь. Отсюда - большая потребность во внедорожном транспорте: аэросанях, аэроглиссерах, аппаратах на воздушной подушке, легких экранолетах. Над этим у нас задумались давно.

В 1959 году в вертолетном конструкторском бюро Н. Камова был разработан автомобиль-аэросани "Север-2". Серийная "Победа", установленная на лыжи и снабженная авиационным мотором АИ-14 мощностью 260 л. с., превратилась в быстроходный транспорт для северных районов страны в период зимнего бездорожья. Пробег аэросаней "Север-2" составлял 12-15 тыс. км в год при средней скорости движения на почтовых трассах 30-35 км/ч. Маршруты аэросаней проходили по целинному снегу, торосистому льду, в мороз до 45-50°С. Они выполняли регулярные почтовые и пассажирские рейсы в районах Сибири, Дальнего Востока и Казахстана.

В конце 60-х годов в ОКБ Н. Камова были созданы аэросани Ка-30 с кузовом микроавтобуса РАФ (фото на стр. 56) и тем же авиационным мотором мощностью 260 л. с. В конструкции аэросаней были использованы агрегаты автомобиля ЗИЛ-130. Максимальная скорость хода - 100 км/ч, максимальная коммерческая нагрузка - 1000 кг. Долгие годы аэросани Ка-30 выпускали серийно. Установленные на два поплавка, они превращались в аэроглиссер. Эта модификация Ка-30В могла двигаться по мелководью и при высоте волны до 0,5 м со скоростью 60 км/ч.

Существенный недостаток этих аэромобилей, так же как и многих американских летающих автомобилей, - использование мощного авиационного мотора, дорогого в эксплуатации, в частности из-за большого расхода бензина (до 40 литров в час) и масла. Да и стоимость авиадвигателя почти в 10 превышает стоимость автомобильного такой же мощности. Используя авиационный двигатель, нельзя сделать дешевый аэромобиль или автомобиль-самолет.

В 1991 году в Московском авиационном институте совместно с фирмой "Маккин" был разработан проект аэросаней и аэроглиссера на базе автомобиля VAZ 2121 "Нива" (см. фото) с приводом воздушного винта от штатного мотора. Серийная "Нива" с помощью навесного оборудования за двадцать минут превращалась в аэросани или в аэроглиссер. Воздушный винт, размещенный на кронштейне в задней части кузова, приводился от карданного вала через клиноременный редуктор; лыжи или поплавки крепили на колесах "Нивы". Скорость движения такого транспортного средства по снежной целине превышает 110 км/ч, а по воде - 70 км/ч. Был разработан и проект аэромобиля на базе вседорожника " Форд Бронко" с двигателем мощностью 260 л. с. (не путайте с внедорожником - транспортным средством, не предназначенным для движения по дорогам общего пользования).

Проведенные исследования показали, что использование воздушного винта в качестве движителя особенно эффективно для легкого автомобиля (массой около 750 кг) однообъемной компоновки. Поэтому в 1994 году в МАИ разработали проект "Летающий автомобиль" на базе машины " Рено Твинго". Причем машина превращается не только в самолет, но и еще в шесть транспортных средств.

Первые два - глиссер и яхта - не требуют переделки серийного автомобиля, однако необходимы спасательные жилеты для экипажа. Автомобиль наезжает на два поплавка, соединенных жестким мостом в катамаран. На поплавках колеса автомобиля закрепляют. Откидная рулевая колонка катамарана - с гребным винтом, она снабжена силовым и рулевым приводом от передних ведущих колес. С автомобильным двигателем мощностью 65 л. с. глиссер разовьет скорость 60 км/ч при высоте волны до 0,5 м.

Если вместо съемного багажника на крыше закрепить крылья-паруса, убрать откидную колонку, автомобиль превратится в экологически чистое транспортное средство: яхту-катамаран с жестким аэродинамическим парусом. Скорость хода 11-12 узлов даже при скорости ветра 5-7 м/с, благодаря аэродинамическим качествам парусов.

Для других преобразований автомобиль " Рено Твинго" придется оборудовать воздушным винтом, который с помощью ременного редуктора приводится во вращение двигателем автомобиля. Подшипниковый узел винта закреплен на кронштейне на задней стенке кузова машины.

Для движения по снегу на колесах автомобиля закрепляют стеклопластиковые лыжи с полиэтиленовым или фторопластовым покрытием полозьев. Масса лыжи - 7 кг, скорость движения аэросаней с двигателем мощностью 65 л. с. по плотному снегу до 110 км/ч.

Скорость движения аэромобиля на поплавках в варианте аэроглиссера - 80 км/ч. Причем, в отличие от глиссера с поворотной колонкой и гребным винтом, он может двигаться по мелководью, преодолевать небольшие отмели, а также заросшие мелким кустарником водоемы.

Следующие две трансформации автомобиля - аппараты на воздушной подушке. Первый - на статической воздушной подушке, при этом каркас несущей платформы прикреплен к кузову машины. Воздух под днище платформы нагнетается воздушным винтом - за ним расположен ковшеобразный воздухозаборник. Ширина аппарата на воздушной подушке (АВП) - 2,4 м, площадь воздушной подушки - 10 м2.

Еще одно транспортное средство - аппарат на динамической воздушной подушке - экранолет, который совершает полет на небольшой высоте над поверхностью земли или воды, используя так называемый экранный эффект. Высота полета - 1,5-2 м, скорость до - 120 км/ч, которую обеспечивает все тот же автомобильный двигатель мощностью 65 л. с. Минимальная посадочная скорость экранолета - 45 км/ч, максимальная масса - 1100 кг, размах крыла - 6,7 м, а площадь - 20 м2.

Конечно, стоимость любого такого внедорожного экипажа будет ниже, чем стоимость аэросаней или классической яхты, потому что в основе их конструкции - серийный автомобиль.

И наконец, последняя модификация нашего автомобиля-трансформера - летающая. Для четырехместного автомобиля-самолета со взлетным весом 1050 кг нужен двигатель мощностью хотя бы 120 л. с. Размах крыла - 6,7 м. Консоли крыла во время движения в автомобильном режиме складывают на крыше машины. Автомобиль имеет крыло малого удлинения, толкающий воздушный винт. Он может взлетать и садиться также и на воду. Подготовка к полету - 10-15 минут. Если выпускать крылатые автомобили для коммерческих целей, такой самолет должен иметь сертификат летной годности.

Итак, есть идея, осталось воплотить ее в жизнь.

Юрий МАКАРОВ

Рисунки Александра Краснова

Комментарий отдела науки и техники. Возможно, некоторые утверждения автора этой статьи покажутся спорными, но в том, что многие автомобилисты хотели бы расширить "вездеходные" возможности своих железных коней, сомневаться не приходится. К сожалению, не можем порадовать их тем, что комплекты для переоборудования машин в аэросани, яхты и т. п. выпускаются серийно, хотя вроде бы особых препятствий для этого нет. Что же касается "самолетоавтомобилей", то, кроме технических сложностей, существуют и другие, в частности организационные, связанные с сертификацией и т. п.

Заметим, что интерес к российским разработкам есть и за границей. В 1996 году автор статьи Ю. Макаров был награжден золотой медалью 45-го международного салона изобретений в Брюсселе за описанный выше проект трансформации автомобиля " Рено Твинго".

На рисунках:

Планер для танка А-40 (КТ).

Aэроглиссер Ка-30В с кузовом микроавтобуса РАФ.

"Нива" с воздушным винтом (экспериментальный образец).

Аэросани "Север-2" с кузовом автомобиля "Победа".

Самолет-автомобиль STVD. Максимальная скорость на шоссе - всего 105 км/ч, зато в воздухе - 427.

 Источник: За рулем 1997/12