В последние несколько лет проекты гибридных летательных аппаратов, способных одновременно сочетать в себе, например, качества самолета, дирижабля и вертолета, становятся все более популярны. Разработками подобных аппаратов сегодня занимаются несколько стран, чьим гражданским и военным организациям требуются воздушные средства доставки людей и грузов с увеличенной грузоподъемностью и возможностью ультракороткого взлета. Некоторые из этих проектов основаны на идеях, предложенных еще в 1980-х годах.

С любой поверхности

В 2012 году в Евросоюзе был основан проект разработки гибридного самолета с предельно коротким взлетом и посадкой на любые поверхности (ESTOLAS, Extremely Short Take Off and Landing on Any Surface). Проект контролирует Еврокомиссия, а его координатором выступает Александр Гамалеев из Рижского технического университета. Основной задачей программы является создание летательного аппарата, который сочетал бы в себе возможности дирижабля, вертолета, самолета и судна на воздушной подушке. Такой гибрид должен уметь осуществлять взлет и посадку на любую поверхность.

Аппарат предполагается сконструировать по схеме «смешанного крыла» с дискообразным центропланом, который будет служить не только в качестве грузовой кабины. Специальные отсеки центроплана будут наполняться гелием для создания дополнительной подъемной силы. Планер ESTOLAS предполагается выполнить из композиционных материалов с применением трехслойного покрытия из пенных и сотовых заполнителей. Такое решение позволит сделать конструкцию аппарата в два раза легче по сравнению с металлической.

Согласно эскизам проекта летательный аппарат будет оснащен двумя двигателями с толкающими воздушными винтами в хвостовой части и одним подъемным вентилятором, расположенным в специальной шахте внутри центроплана. В сочетании с подъемной силой, создаваемой гелием, центральный вентилятор будет обеспечивать ультракотороткие взлет и посадку. Хвостовая часть ESTOLAS будет выполнена двухбалочной с П-образным оперением, сочетающим в себе рули курса и высоты. Крыло планируется сделать складным для перевозки аппарата в транспортных самолетах и на поездах.

На стадии проектирования планируется проработать четыре основные версии ESTOLAS: малой (одна-две тонны), средней (40–60 тонн), большой (100–200 тонн) и супербольшой (200–400 тонн) грузоподъемности. По итогам работ, финансирование которых определено на уровне 708,4 тысячи евро, должны быть созданы виртуальные модели различных вариантов аппарата, а также радиоуправляемая модель ESTOLAS. Согласно действующим планам, проект нового летательного аппарата должен завершиться в мае 2014 года. Идея из Тюмени

В основу европейского проекта гибридного аппарата легли идеи и наработки российского инженера Александра Филимонова, предложенные еще в 1987 году. Инженер, работавший в Тюменском индустриальном институте, занимался разработкой такого воздушного судна, которое можно было бы использовать для доставки тяжелого оборудования на Ямбургское газоконденсатное месторождение.

Работы по созданию экспериментального образца безаэродромного самолета велись в Тюмени на протяжении десяти лет. В 1994 году был создан летный образец аппарата, который сегодня известен под названиями «Бэлла-1», ФИАЛКА (Филимонова аэростатический летательный комбинированный аппарат) и БАРС (безаэродромный аэростатически разгруженный самолет). Этот аппарат сначала принимал участие в стендовых, а затем и в летных испытаниях на заснеженном поле, застывшей реке и поймах рек летом. Испытания проводились в течение двух лет.

Рис. 1. Аэродинамическая модель ESTOLAS. Фото: ESTOLAS.

Рис. 2. «Бэлла-1». Фото: «Тюменьэкотранс».

Рис. 3. «Бэлла-1». Фото: «Тюменьэкотранс».

Рис. 4. «Бэлла-1». Фото: «Тюменьэкотранс».

Рис. 5. «Бэлла-1». Фото: «Тюменьэкотранс».

Рис. 6. «Бэлла-1». Фото: «Тюменьэкотранс».

Длина «Бэлла-1» составляла десять метров, а диаметр несущего винта — 11 метров. Нормальная взлетная масса аппарата равнялась двум тоннам. Он был оборудован двумя маршевыми двигателями мощностью 210 лошадиных сил и одним подъемным мощностью 110 лошадиных сил. «Бэлла-1» с дискообразным центропланом и складным крылом был способен совершать полеты на скоростях от 30 до 250 километров в час на расстояние до трех тысяч километров. Грузоподъемность «Бэлла-1» составляла 600 килограммов.

Конструкция ESTOLAS основана на гибридном аппарате Филимонова и, очевидно, отличается только использованием более современных материалов и масштабированием. И перспективный европейский аппарат, и «Бэлла-1», по проекту, имеют в нижней части надувной посадочный тор, который также служит и ограждением для воздушной подушки, колесно-лыжные опоры, а также редан под кабиной пилотов и гидрокрыло в задней части центроплана. Эти технические решения и должны обеспечивать взлет и посадку аппарата на любые поверхности.

В 1997 году аппарат «Бэлла-1» получил патенты в статусе изобретения и промышленного образца в России, США и Германии. При этом сам проект так и не был доведен до конца. По словам Гамалеева, причинами этого стали отсутствие финансирования, заинтересованности со стороны покупателей, а также неудовлетворительные летные характеристики аппарата. Впрочем, будет ли европейский проект более успешным, пока сказать сложно. Инженерам предстоит решить несколько технических задач, одной из которых является преодоление сопротивления, которое при полете в самолетном режиме будут создавать массивный центроплан и посадочный тор. Самолетодирижабль

Отчасти похожая на ESTOLAS и «Бэлла-1» разработка велась в 2010–2012 году в интересах Армии США. Разработкой проекта гибридного летательного аппарата LEMV (Long Endurance Multi-intelligence Vehicle), совмещающего в себе возможности самолета и дирижабля, занималась американская компания Northrop Grumman. Военные планировали использовать аппарат для наблюдения, радиоэлектронной разведки и постановки помех, ретрансляции сигналов и для контроля воздушного пространства.

Рис. 7. LEMV Изображение: Northrop Grumman.

Рис. 8. LEMV. Фото: Армия США.

LEMV проектировался в качестве опционально-пилотируемого аппарата, в основу конструкции которого был положен жесткий корпус самолетного типа. На верхней и нижней поверхностях жесткого корпуса располагались надувные тканевые объемы. Предполагалось, что серийный аппарат должен был совершать взлет по-самолетному, а после достижения нужной высоты — полностью наполнять газовые объемы и превращаться в дирижабль. При этом в режиме дирижабля основные двигатели могли использоваться для перемещения между разными объектами или для выработки энергии для бортового оборудования.

Согласно проекту, длина LEMV должна была составить 91,5 метра, а грузоподъемность — 1,1 тонны. Аппарат должен был находиться на высоте шести тысяч метров на протяжении 21 дня. На беспилотник планировалось установить двигатели, способные выдавать мощность в 16 киловатт. Особенностью конструкции LEMV являлось отсутствие потребности в специальных взлетно-посадочных полосах или причальных мачтах. Первый полет американского аппарата состоялся 7 августа 2012 года. Его продолжительность составила 90 минут.

Осенью 2012 года проект LEMV был закрыт. Это произошло из-за сокращения военного бюджета и значительного отставания проекта разработки от оговоренного контрактом Армии США графика. Изначально планировалось, что LEMV совершит первый полет спустя 12–13 месяцев (июнь-июль 2011 года) после подписания контракта, а еще через 18 месяцев (январь-февраль 2013 года) поступит на войсковые испытания в Афганистан. Стоимость программы разработки аппарата оценивалась в 517 миллионов долларов, однако на проект были потрачены всего 154 миллиона. Двигай небо

О преимуществах гибридной дирижаблеподобной техники задумались и в России. В 2010 году правительство Ульяновской области утвердило пятилетнюю программу по строительству «летающей тарелки» — дискообразного летательного аппарата. Разработкой проекта должна была заняться компания «Локомоскай», впервые объявившая о нем в начале 2000-х годов. Запустить первые аппараты в серию планировалось уже в 2012 году, однако в реальности работы так и не вышли из стадии эскизов и моделей.

Предполагалось, что внутри жесткого корпуса «летающей тарелки» — «Локомоскайнера» — будут располагаться два газовых объема. Один должен был содержать гелий, а второй — наполняться горячим воздухом от маршевых двигателей, обеспечивающих передвижение аппарата в горизонтальной плоскости на скорости до 110 километров в час. Такое использование газовых объемов позволяло бы контролировать подъемную силу, действующую на дирижабль, а значит и регулировать высоту его зависания.

Рис. 9. Летающая модель «Локомосканера». Фото: «Локомоскай».

Рис. 10. «Локомоскайнер». Изображение: «Локомоскай».

Рис. 11. «Локомоскайнер». Изображение: «Локомоскай».

Рис. 12. «Термоплан». Фото: «Локомоскай».

Предполагалось, что дальность полета «Локомоскайнеров» будет составлять до трех тысяч километров. Отличительными же чертами «Локомоскайнера», который планировалось выпускать в нескольких вариантах, должна была стать грузоподъемность. Самый маленький аппарат предполагалось использовать для перевозки грузов массой до 600 килограммов, а самый большой — 600 тонн. Для сравнения, транспортный самолет Ан-225 «Мрия» способен перевозить до 253,8 тонны; это абсолютный рекорд грузоподъемности среди летательных аппаратов такого класса.

По сути же, российская разработка начала 2000-х годов была возрождением проекта «Термоплан», реализацией которого занимался Ульяновский завод в конце 1980-х — начале 1990-х годов. Этот аппарат разрабатывался специально для освоения труднодоступных районов Крайнего Севера, Сибири и Дальнего Востока, не имеющих подготовленных взлетно-посадочных полос. В 1991 году был сконструирован и испытан первый прототип «Термоплана», получивший обозначение АЛА-40. Его испытания проводились до 1992 года.

Прототип имел в диаметре 40 метров и в высоту — 16 метров. АЛА-40 был оснащен двумя газовыми объемами для гелия и отработанных горячих выхлопных газов маршевых двигателей. Проект «Термоплана» так и не был реализован, поскольку после распада СССР его финансирование практически полностью прекратилось. С 1990-х годов разработку «летающих тарелок» несколько раз планировалось возобновить, однако реальных шагов к этому предпринято не было.

Автор: Василий Сычев.