Первый боевой корабль на воздушной подушке, советский Л-5.

[strangernn]

Торпедный катер Л-5

Первые боевые аппараты на воздушной подушке были созданы именно в СССР, ведь два катера фон Томамхула были не более чем катерами на воздушной смазке, не на полноценной подушке. Пионером в этой новой области кораблестроения стал профессор Новочеркасского политехнического института Владимир Израилевич Левков . Как он сам писал впоследствии:

Идея бесколесного вездехода на воздушной подушке принадлежит Константину Эдуардовичу Циолковскому. В двадцать седьмом году вышла его книжка «Сопротивление воздуха и скорый поезд». Мы в Новочеркасском политехническом институте сразу же заинтересовались идеей транспорта на воздушной подушке и решили попробовать воплотить ее в жизнь.

Теоретические испытания и опыты на моделях заняли восемь лет, и в 1934 году на испытания вышел экспериментальный скеговый катер на воздушной подушке Л-1, а в 1937 году - цельнометаллический боевой Л-5

Профессору Левкову пришлось преодолевать серьезное сопротивление скептиков, даже ученые знаменитого ЦАГИ, известные аэродинамики Сабинин и Ушаков по существу отвергли ее. В своем отзыве на предложение Левкова они писали, что подобные машины смогут передвигаться «лишь на чрезвычайно небольшой высоте и притом лишь над гладкой поверхностью», а потому применение их на практике будет «сильно ограничено».

Однако, практика подтвердила правоту ученого, построенные им катера уверено передвигались не только по воде, но преодолевали даже и ледовые поля, ухитрялись выходить даже на довольно крутые берега и передвигаться над сушей.

Катер Л-5 массой около 8.5 тонн (понятие водоизмещения тут довольно спорно применимо, хотя он, конечно, мог держаться на воде и в водоизмещающем режиме), оснащался двумя радиальными двигателями воздушного охлаждения мощностью по 850л.с., размещенными в передней и задней части судна, которые приводили в действие пропеллеры нагнетавшие воздух в пространство между скегами. Перемещение катера по горизонтали осуществлялось за счет поворотных жалюзи, размещенных под нагнетателями. Скорость катера была рекордной и по сегодняшним меркам, на контрольных испытаниях в 1937 году Л-5 показал на воде скорость 73 узла (свыше 133 км/ч).

"Первые выходы в море (испытания проходили на Балтике в заливе) прошли успешно, - вспоминает Б. В. Никитин.- Катер, послушный рулю. двигался вперед и назад, парил над водой и разворачивался чуть ли не на месте при работе воздушных потоков "враздрай" Мы развивали скорость до 130 км проверили мореходные качества при волне в три балла - все отлично!

Кончилась осень. На смену ноябрьским дождям и штормовым дням пришли декабрьские морозы. В заливе появился блинчатый лед, а у берега его уже прочно схватило морозом. Все катера дивизиона поставили в эллинги - навигация окончилась. А наш Л-5 продолжал испытания. Почти каждое утро прогревали моторы, проверяли работу всех механизмов... Короткие доклады о готовности, и И. Ф. Кудин, командир Л-5, ведет судно по пологому берегу к заливу. Катер проходит над сплошным льдом, над отдельными льдинами, которых с каждым днем все больше в бухте, и, наконец, взревев моторами, мчится над серой, стылой водой".

Поведение неведомых машин, особенно более мощных Л-11 и Л-13 (1939 год) вызывало легкое окосение у не посвященных в тайну моряков. Так, в частности, один из вахтенных, потрясенный увиденным, сделал следующую запись в вахтенном журнале: "Торпедный катер выполз на берег и скрылся в лесу"…

К сожалению, наряду и с невероятными для тех лет возможностями катера Л-5 выявились и некоторые существенные недостатки. Наиболее существенной проблемой было то, что лишённые лобового обдува радиальные двигатели довольно быстро перегревались, причем настолько, что их приходилось глушить, во избежание их поломки (в варианте Л-13 двигатели поставили под углом в 45 градусов, чтобы их обдувало встречным потоком), неизбежные в морских условиях брызги, попадавшие в карбюратор - приводили к остановке двигателей. Потери давления из отрытых оконечностей существенно ограничивали грузоподъемность машины, а тучи брызг, поднимаемых при движении - затрудняли обзор и навигацию. Кроме того, катер проявлял склонность к опрокидыванию при резком перекладывании рулей на высокой скорости. Ограничена была и мореходность, при волнении в 4 балла и выше, - катер захлестывало волной, что приводило к заливанию и остановке двигателей.

Вооружение на экспериментальный аппарат не устанавливалось, хотя места для стрелка и подвески между скегами торпеды и были оборудованы полностью. Как вариант - катер мог брать на борт 5-10 десантников или 8 глубинных бомб для борьбы с ПЛ. Но, в целом, машина военным понравилась, в первую очередь невероятной скоростью и способностью преодолевать мели, и даже идти по суше.

В декабре 1938 года нарком ВМФ М.П. Фриновский сообщил председателю Комитета обороны В.М. Молотову, что Главный военный совет Рабоче-крестьянского красного флота (РККФ) обсудил итоги испытаний катера, построенного по проекту профессора Левкова.

Результаты испытаний показали, - писал Фриновский, - что тактико-технические качества нового катера значительно превышают качества торпедных катеров, находящихся на вооружении РККФ...

С целью введения на вооружение катеров данного типа, - продолжал нарком, - Главный военный совет РККФ считает необходимым в течение 1939 года построить первую, опытную серию из 9 катеров, дав их на вооружение каждого моря с целью обучения кадров и отработки тактики нового оружия...

11 марта 1939 года приказом наркома судостроительной промышленности И.Ф. Тевосяна профессор Левков был назначен начальником и главным конструктором нового ЦКБ-I, а производственной базой для строительства летающих катеров стал завод №445 (бывший планерный) в Тушино, под Москвой.

По некоторым сведениям в 1938-1940гг. была построена серия из четырех несколько увеличенных по размеру (11.5т.) машин Л-13 под наименованием ТКЛ-1 - ТКЛ-4, которые были зачислены в состав КБФ, однако в боевых действиях Великой Отечественной они участия не принимали. Вооружение серийных машин составляли две торпеды калибром 450мм и два крупнокалиберных пулемета ДШК.

Помимо боевых экспериментальных и серийных катеров был построен еще один катер специального назначения, учебный деревянный Л-9, который хотели использовать как для тренировок экипажей серийных ТКЛ, так и для поиска экспедиции Папанина, однако при перегоне катера из Ленинграда в Кронштадт, где его должны были принять на борт ледокола "Красин", - катер шарахнули о торос. До Кронштадта он дошел, однако времени на его ремонт уже не было, и "Красин" ушел без него.

Дальнейшая судьба как самих катеров на воздушной подушке так и их создателя, Владимира Израилевича Левкова оказалась обычной для тех лет, и достаточно печальной. Война...

Война разрушила все планы. В октябре 1941 года конструкторское бюро Левкова и завод №445 эвакуировали в старинный уральский город Алапаевск. Владимир Израилевич занял пост главного инженера завода, который приступил к выпуску десантных планеров.

Катера, построенные до войны, оставались на Балтике. В 1941 году в связи с приближением фашистских войск их перегнали в Кронштадт, на базу Литке. Там они и простояли до 1947 года, когда были признаны устаревшими и уничтожены. По нашему обыкновению, все до одного! Столь же печальной оказалась судьба единственного шестимоторного катера. Его пытались переправить из Москвы в Горький. Но бои приближались к столице, и катер сожгли.

После войны испытания чудом уцелевшего Л-5 возобновили, но создать требуемые для нормальной установки двигателей жидкостного охлаждения угловые редукторы так и не удалось, проблемы с двигателями остались в полном объеме, поэтому работы были свернуты в начале 1952 года.

С 1944 года Владимир Израилевич работал по совместительству на кафедре гидравлики Московского технологического института пищевой промышленности (МТИПП). В мае 1952 года он оставляет судостроение и переходит в МТИПП на штатную должность профессора, правда, оставаясь консультантом в ЦКБ, занимавшемся проектированием КВП. В его трудовой книжке записано: "Уволен по ст.47, п.А (ликвидация предприятия)". В канун нового, 1954 года прямо в институте у Левкова случился инсульт и спустя два дня, 2 января, он умер от кровоизлияния в мозг, не дожив до шестидесяти лет. Похоронили его на Головинском кладбище в Москве.

---

Update:

ув. futb_all нашёл крупную картинку Л-5, на которой хорошо видны и винты, и размер аппарата.

---

Update 2: ув. futb_all прислал еще и замечательную подборку крупных фотографий аппаратов Левкова. Скачать тут.

Comments

[strangernn.livejournal.com]

Он проваливается, но непосредственно с водой не соприкасается практически. Между водой и корпусом (ограждением) продувается воздух, так что там в худшем для ховера случае (малый ход) он раздвигает водо-воздушную взвесь, а не просто воду.

Это, разумеется, для машин с гибким ограждением, скеговые всегда имеют заглубленные в воду элементы конструкции. Другое дело, что по сравнению с нормально погружденным судном сопротивление выходит сильно меньше.

[biglebowsky.livejournal.com]

Безусловно, там продувается воздух и непосредственного контакта нет.

То есть, "сопротивление трения" исчезает. А вот сопротивление формы остается. А оно для такой плохообтекаемой штуковины может быть весьма велико :-) То есть, пока hovercraft не разгонится и не выйдет, в некотором смысле, на глиссирование, он будет довольно сильно тормозиться водой.

[strangernn.livejournal.com]

Сопротивление формы, как я понимаю, достаточно неплохо уменьшается при движении деформацией мягкого ограждения. Передняя часть подминается набегающим потоком, образуя довольно пристойно обтекаемую форму.

У скеговых и того проще.

[biglebowsky.livejournal.com]

Безусловно, форма улучшается. И юбка дефрмируется, и, как Вы правильно заметили, форму корпуса лучше определять не по юбке, а по границе перехода водо-воздушная смесь / обычная вода. Эта граница может быть на некотором расстоянии от юбки.

Я просто имел в виду немного другое.

Рассмотрим вертолет, висящий / медленно двигающийся над водой. Он выдует под собой в воде "вмятину".
Можно высказать 3 тезиса:
- объем вмятины определяется законом Архимеда;
- перемещение вертолета будет приводить к перетеканию воды;
- полет в таком режиме потребует дополнительных затрат мощности по сравнению с полетом над твердой ровной поверхностью.

А как именно вертолет потеряет энергию, это - уже отдельный вопрос...

[strangernn.livejournal.com]

Фокус в том, что если рассматривать продвижение корпуса через просто воду и через воду, но с прослойкой из пузырьков и воздуха, - то потери во втором случае будут гораздо меньше. Суть и роль пузырьков и слоя воздуха тут такая же, как у шариков и масла в шарикоподшипнике.

Эффект такой же.

Собственно, существуют системы, резко снижающие сопротивление движению судна путем распыления воздуха вдоль подводной части судна. Ни о какой подушке речи там не идет, количества воздуха не те, - а сопротивление падает очень и очень сильно.

---

Что же касается вертолета - то нет, ваши тезисы неверны. Вертолет держит в воздухе разница давления над- и под несущим винтом. "Вмятина" никакой роли в поддержании машины в воздухе не играет.

Более того, если растекание воздуха из под несущего винта (крыла самолета) затруднено - то подъемная сила крыла (винта) возрастает. Этот эффект носит название "экранного" и используется в экранопланах. Там все очень интересно связано со скоростью звука в воздухе, но это к делу не относится.

Так что полет в таком режиме потребует МЕНЬШИХ затрат мощности, чем полет в свободном воздухе.

Более того, иногда самолет даже посадить нормально не удается, он на этой "подушке" не опускается на полосу даже при выключенном двигателе. Самолет держит высоту в 2-3 метра вплоть до почти полной потери скорости, а потом гукается об землю. Очень неприятная ситуация для пилотов.

Вдогонку:

[strangernn.livejournal.com]

Системы, образующие газовые каверны на подводном этапе старта ракет с ПЛ, и вокруг ракето-торпед Шквал - работают ровно по тому же принципу "воздушной смазки".

[biglebowsky.livejournal.com]

Я неаккуратно расположил один из своих комментариев, так что получилось 2 ветки, где мы приводим друг другу одни и те же примеры :-)

Главное, что мы согласны :-)

Примечание.
В защиту тезиса о вертолете. Я знаком с экранным эффектом, поэтому и написал о "твердой ровной поверхности" :-)

[strangernn.livejournal.com]

Экранопланы прекрасно летают над водой. Ж8-)) И тоже получают большую энергетическую выгоду.

[biglebowsky.livejournal.com]

Не успеет вода под эранопланом "прогнуться" :-)
Я, вот, и написал "висящий / медленно двигающийся" :-)

[one-russian.livejournal.com]

скеговые всегда имеют заглубленные в воду элементы конструкции.

Скеговые обычно имеют два режима хода - водоизмещающий и на ВП. У того же 1239 ещё и режимов движения на подушке 2, суммарно 3.

[strangernn.livejournal.com]

Во всех случаях скеги в воде, не так ли? Иначе никакой подушки не будет.

[biglebowsky.livejournal.com]

Неправильно сформулировал.

Безусловно, там продувается воздух и непосредственного контакта нет. Более того, Вы совершенно правильно заметили, что там получается водо-воздушная взвесь на существенных расстояниях от юбки. То есть, заявить, что hovercraft полностью аналогичен водоизмещающему судну той же формы - некорректно.
Но, с другой стороны, природу не обманешь :-(
На малой скорости, hovercraft - все равно аналог плоскодонки, причем очень малого удлинения. Чтобы ей продвинуться вперед, огромные массы воды должны как-то перетечь от носа к корме. И, с высокой степенью вероятности, потерять часть своей энергии. То есть, сопротивление формы должно быть велико.

[strangernn.livejournal.com]

Я понял идею. Однако, если взять обычной судно с такими же размерами и формой подводной части, - то сопротивление получится несопоставимо больше. Отчего?

Оттого, что заметная часть воды под судном заменена водов-воздушной взвесью, - затраты энергии на перетекание будут гораздо меньше. Внутренняя вязкость этой субстанции и трение при движении сквозь эту "кашу" много меньше, чем при движении через воду. Другое дело, что на образование этой взвеси затрачивается энергия, причем большая.

Та, которая была пущена на нагнетательные вентиляторы...

[biglebowsky.livejournal.com]

Вы абсолютно правы.

Более того, в судостроении не поленились, и поэкспериментировали с некими гибридами hovercraft'ов и обычных судов. Сквозь мелкие отверстия в корпусе компрессором "пробулькивали" воздух, чтобы сформировать некую водо-воздушную пену и уменьшить трение.

Я не об этом. Я всего лишь вычитал на ряде сайтов странный тезис - hovercraft висит над водой и сопротивление ноль.

Мы с Вами и согласились - на малой скорости не висит, а водоизмещает, и сопротивление не ноль.

[strangernn.livejournal.com]

Договорились. Ж8-))

Осторожненько из дальнего угла

[sergeyvf.livejournal.com]

Господа, не забывайте про 'волновое' сопротивление (оно же - сопротивление волнообразования). СВП, двигаясь над водой, тащит за собой систему волн, затрачивая на сие действо немалую часть энергии. Экраноплан, кстати, этим не грешит :)

Re: Осторожненько из дальнего угла

[strangernn.livejournal.com]

Строго говоря, и экраноплан над водой идучи тащит систему волн, но безусловно, гораздо меньше, чем СВП и, тем более, водоизмещающее судно.

Re: Осторожненько из дальнего угла

[sergeyvf.livejournal.com]

У водоизмещающего судна есть оружие против волнообразования - бульбовая наделка. Она создаёт свою систему волн, которая в определённом диапазоне скоростей гасит систему волн корпуса. Но это меня совсем вбок понесло.

Re: Осторожненько из дальнего угла

[strangernn.livejournal.com]

Воздушная смазка борется с другим компонентом сопротивления, - с сопротивлением трения. Волновое - это другое. Ж8-)

Re: Осторожненько из дальнего угла

[biglebowsky.livejournal.com]

strangernn объяснил в другой ветке обсуждения, что экраноплан тоже тащит :-)

Re: Осторожненько из дальнего угла

[strangernn.livejournal.com]

Вот тут хорошо видно как это выглядит у больших экранопланов. Ракурс удачный.

И о 'пробулькивании'

[sergeyvf.livejournal.com]

Это называется СВК - 'судно с воздушной каверной'. Пример: ДК 'Серна', разработки ЦКБ по СПК и построенная заводом 'Волга'.

Re: И о 'пробулькивании'

[strangernn.livejournal.com]

Не, речь даже не о каверне. Речь именно о распылении воздуха вдоль корпуса обычного водоизмещающего судна.

Хотя каверна - тоже метод уменьшения сопротивления, да. Как и подводные крылья.

Re: И о 'пробулькивании'

[biglebowsky.livejournal.com]

спасибо за информацию

[alex-ak.livejournal.com]

Вот и я тоже считал, что скеговые СВП имеют заглубленные в воду элементы конструкции. А как же тогда он уполз в лес? На скегах, как на лыжах? Неужели хватало разгрузки?