С самого начала истории водного транспорта конструкторы и инженеры стремились придать судам способность двигаться с наибольшей скоростью. Для этого необходимо было снизить гидродинамическое сопротивление корпуса судна. Гонка за «призраком скорости» привела к самому радикальному решению – полностью исключить соприкосновение корпуса судна с водной поверхностью! Это стало возможным благодаря созданию экранопланов – судов, «опирающихся» на крылья.
Экраноплан – это транспортное средство, движущееся вдоль раздела двух сред (экрана) с использованием аэродинамической подъемной силы. Наибольшую и заслуженную известность получили работы в этой области горьковского Центрального конструкторского бюро по судам на подводных крыльях (ЦКБ по СПК) и его главного конструктора Р.Е. Алексеева. Однако подобные исследования проводились не только в Горьком (Нижнем Новгороде).
 |
 |
 |
 |
С начала 1960-х годов экранопланами занимались конструкторы таганрогского ОКБ Г.М. Бериева. Из выполненных в Таганроге научно-исследовательских работ, следует отметить семейство сверхбольших экранопланов, спроектированных под руководством А.Г. Богатырева, и проект экраноплана-авианосца.
По последней теме, начиная с 1963 года, в ЦАГИ проводился цикл экспериментальных работ по изучению компоновок экранопланов катамаранного типа с подводными крыльями. Для двухлодочной схемы было выбрано несколько вариантов подводных крыльев по так называемой четырехточечной схеме.
В первом варианте, получившем обозначение «А», носовые подводные крылья располагались впереди центра масс, кормовые – за ним. В отличие от судов на подводных крыльях, режим движения гидроэкраноплана отличается тем, что на больших скоростях масса аппарата уравновешивается как носовым подводным крылом, так и аэродинамической подъемной силой, создаваемой несущей поверхностью малого удлинения. Свой вклад вносит и динамическая воздушная подушка.
Полностью моделировать такой режим движения в гидроканале ЦАГИ было невозможно, поэтому испытания разбили на три этапа.
На первом из них проводились буксировочные испытания в опытовом бассейне ЦАГИ при скоростях движения до 12 м/с. Их целью был выбор схемы подводных крыльев. Затем испытали крупномасштабную буксируемую модель в открытом водоеме при скоростях до 20 м/с.
Завершающим этапом испытаний должно было стать изготовление самоходной масштабной модели экраноплана-авианосца и исследование на ней принятой схемы подводных крыльев, а также управляемости, устойчивости и мореходности.
Исследования в ЦАГИ проводились на двух моделях – первая в масштабе 1:7 (модель 6313) и вторая – в масштабе 1:4 (модель 6320). Компоновка последней и послужила базой для изготовления пилотируемой модели, постройку которой поручили ОКБ Г.М. Бериева. Эту действующую модель в обиходе ОКБ назвали «Гидролетом», а в официальных документах – Бе-1.
Гидролет разрабатывался инициативной группой молодых конструкторов. Изготавливался он почти целиком из дерева и имел силовую установку, состоящую из чехословацкого турбореактивного двигателя М701С-250.
На испытаниях, проходивших в акватории Таганрогского залива с июня по октябрь 1965 года летчик-испытатель Ю.М. Куприянов развил на гидролете скорость 160 км/ч.
Всего было совершено 16 выходов в море. Восемь пробежек провели в водоизмещающем режиме, сорок – на подводных крыльях, сорок три – на подводных крыльях и воздушном крыле с отклоненными на 20 – 25° закрылками. Передние подводные крылья под углом 4 градуса, кормовые -под нулевым. Перед вторым выходом в море задние крылья установили с углом 2°, но это себя не оправдало, и их вернули в исходное положение. Испытания проводились как в штиль, так и при волне высотой около 0,4 м.
Испытатели отмечали, что сильные струи воды, идущие от поплавков в межкорпусное пространство, создают впечатление, что гидролет выходит из воды благодаря им, а отнюдь не подводным крыльям.
Для уменьшения зазора между задней кромкой крыла и водной поверхностью была почти в два раза увеличена хорда закрылка центроплана, что заметно увеличило подъемную силу, создаваемую крылом.
Суммарную подъемную силу, создаваемую таким аппаратом, можно разделить на три составляющих: гидродинамическую силу от подводных крыльев, аэродинамическую подъемную силу несущей поверхности и динамическую воздушную подушку, образующуюся за счет торможения набегающего потока в объеме, ограниченном центропланом с отклоненным закрылком и боковыми поплавками. При этом на долю подводных крыльев и аэродинамической несущей поверхности приходилось 60%, хотя по расчетам тяги двигателя должно было хватить для вывода Бе-1 на режим экранного полета, в котором подводные крылья не были бы задействованы.
Как и у любого гидросамолета бесхвостой схемы для управления в каналах тангажа и крена использовались элевоны, а для управления по курсу – рули направления. При этом для маневрирования на плаву имелся и водяной руль, кинематически связанный с аэродинамическим рулем поворота.
На основании работ по Бе-1 в ОКБ Г. М. Бериева прорабатывался проект 100-местного пассажирского гидроэкраноплана Бе-11. Были изучены варианты установки на него двух турбовинтовых двигателей АИ-20 или четырех поршневых М337, или такого же числа ТРД НК-7. Дальше предварительных расчетов работы по данному проекту не пошли.
Бе-1 «Гидролет»: 1 – фонарь кабины пилота; 2 – антенна связной радиостанции; 3 – турбореактивный двигатель М701C-250; 4 – вертикальное оперение; 5 – водяной руль; 6 – кормовое подводное крыло; 7 – шайба крыла; 8 – колесо основной опоры перекатного шасси; 9 – поплавок; 10 переднее подводное крыло; 11 – колесо носовой опоры перекатного шасси; 12 – водило; 13 – элерон; 14 – щиток-закрылок
