Экраноплан - это многорежимное судно, которое в своем основном эксплуатационном режиме летит с использованием «экранного эффекта» над водной или иной поверхностью, без постоянного контакта с ней, и поддерживается в воздухе, главным образом, аэродинамической подъемной силой, генерируемой на воздушном крыле (крыльях), корпусе или их частях. Экранный эффект возникает при снижении самолёта, почти у самой земли, в связи с тем, что на малой высоте потоки воздуха между крылом и поверхностью как бы отражаются от земли и увеличивают подъемную силу крыла. Существенный рост аэродинамического качества приводит к снижению расхода топлива и значительному увеличению дальности полёта.
Первые российские предложения по созданию судов, использующих экранный эффект, датируются 1947 годом и принадлежат Ростиславу Евгеньевичу Алексееву. Первый экспериментальный советский экраноплан «КМ», предназначенный для межконтинентальной транспортировки большого объема грузов, появился в шестидесятые годы.
Меня заинтересовали разработки, которые сейчас ведутся специалистами Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ). Они работают над созданием тяжелого транспортного самолета интегральной схемы, конструкция которого предполагает совмещение функций крыла и фюзеляжа с целью оптимального использования внутренних объемов летательного аппарата, а также повышения аэродинамической эффективности. По данным ЦАГИ, это будет экраноплан, предназначенный для межконтинентальной транспортировки большого объема грузов - до 500 тонн, в том числе, в стандартных контейнерах. Самолёт планируется эксплуатировать на существующих взлётно-посадочных полосах. Летать новые экранопланы будут на сжиженном природном газе (СПГ). Специалисты считают, что использование природного газа в качестве топлива не только обеспечивает экологичность перевозок, но и делает перелет более безопасным и экономичным.
Сжиженный природный газ – это криогенное топливо, которое получают путем сжижения газа за счет его охлаждения до экстремальной температуры (-163°С) и сильного сжатия (в 600 раз). Я предлагаю рассмотреть не только возможность использования СПГ в качестве топлива для экраноплана нового поколения, но и возможность использования экраноплана в качестве танкера-газовоза. Почему это выгодно? Экономичность транспортировки СПГ при прочих равных условиях повышается по мере увеличения дальности перевозки. По данным «Совкомфлота», морская транспортировка становится экономически эффективной на расстоянии, превышающем 2200 морских миль. Транспортировка СПГ с помощью экраноплана еще более экономична, так как скорость танкера-газовоза (корабля) примерно 15-20 миль в час (24-45 км/ч), а скорость экраноплана около 500 км/час. Соответственно и расход горючего у экраноплана меньше. Получается экономия времени и топлива без вреда природе.
Следует отметить еще одну важную область применения экранопланов. В Арктике экономически и экологически целесообразно использование ледоколов на газовом топливе. Но широкому применению данной технологии препятствует неразвитость инфраструктуры по бункеровке судов газовым топливом. Сейчас есть объективная потребность в судах – бункеровщиках СПГ, которые могут быть заменены экранопланами. Другого транспортного средства, способного быстро доставить СПГ на борт ледокола в условиях арктических льдов, просто не существует.
Рассмотрим еще один плюс использования экранопланов для транспортировки СПГ. При атмосферном давлении СПГ кипит при температуре 163 градуса, поэтому даже применение самых эффективных видов теплоизоляции не позволяет обеспечить его длительного хранения без образования выпара. Применение экраноплана для транспортировки СПГ позволит значительно сократить время его доставки до места назначения, что соответственно сократит и возможность образования выпара.
Несмотря на перечисленные плюсы, существует мнение, что полет экраноплана не может быть экономичным, так как у него большое количество двигателей, но это не так. Конструкторским бюро им. Р.Е.Алексеева разработана новая модель экраноплана А-700 «Спасатель», который будет работать на двигателях НК-93, идеально подходящих для экраноплана благодаря своей сверхмощности и экономичности на скоростях 500-600 км/ч. По подсчетам специалистов, на самолете ИЛ-76 вместо ныне стоящих четырех турбовентиляторных Д-30КП (или ПС-90А-76) можно было бы поставить два НК-93. При этом дальность полёта увеличилась бы на 45%.
Таким образом, можно сделать вывод о необходимости применения экраноплана в качестве танкера-газовоза для решения существующих проблем транспортировки СПГ в трудных климатических условиях. В процессе изучения данной темы я изготовил стендовую модель экраноплана-газовоза, чтобы иметь визуальное представление о том, как он должен быть устроен. Макет изготовлен из пеноплекса. Он состоит из центроплана, двух килей и стабилизаторов с рулями высоты, основных элементов фюзеляжа, крыльев и двигателей. Внутри фюзеляжа установлена имитация резервуаров под СПГ.