Катера новой волны: над водой

Парень на руле, 29-летний гонщик Билл Занг, не выказывает никаких намерений свернуть в сторону. Хуже того, он еще и прибавляет газу. Рев движка становится злее, парень тянет на себя ручку управления, мы отрываемся от воды, и весь островок вместе с его растительностью проносится под нашими сиденьями.

Судно, которым управляет Билл Занг, это экранолет UH-18SPW Hoverwing, и его трудно назвать обычным катером для катания по воде. На малых скоростях это скорее судно на воздушной подушке, но если перевалить за критическую скорость в 88 км/ч, то его коротенькие крылышки поднимут аппарат на метр-полтора над поверхностью воды.

Когда я увидел Hoverwing в действии, отснятым на видео, это меня впечатлило. Было видно, как аппарат несется по воде и перескакивает через бревна. Даже когда этот катер стоит неподвижно, бросается в глаза его особое щегольство — оно и в плавных обводах, напоминающих «бэтмобиль», и в благородной серой краске, как у истребителя Stealth. Мне сразу страстно захотелось забраться в кокпит и почувствовать его движения в натуре.

Итак, я полетел в Чикаго, потом час в автомобиле к северо-западу до сонного фермерского городка Гарвард в штате Иллинойс. Именно здесь располагается завод компании Universal Hovercraft. Компанию основал Боб Уиндт (Билл Занг приходится ему племянником), бывший авиаинженер, работавший раньше в компании McDonnell Douglas. Четыре года Уиндт торговал чертежами и деталями аппаратов на воздушной подушке, предназначенными для любителей-самодельщиков, готовых строить их у себя дома. Рекламу он размещал в журналах. Сейчас его компания предлагает покупателям и две готовые модели — для коммерческого использования и для государственных служб, таких как поисково-спасательные команды и патрули охраны. Эти аппараты собирают на заводике рядом с железнодорожными путями — раньше здесь выпускали сельхозоборудование. Когда я посетил завод, бригада рабочих заканчивала отделку фанерных корпусов у двух аппаратов на воздушной подушке, которые планировалось продать в Южную Корею для патрульной службы во внутренних водах. У судна Hoverwing достаточный потенциал, чтобы поднять статус компании на новый уровень. Особенно обнадеживает интерес со стороны военно-морского флота — им хотелось бы иметь такой аппарат, который не сильно светится на экранах радаров и вообще не возбуждает праздного любопытства.

Гибридное плавающее и летающее судно Уиндта — это лишь один из примеров «новой волны», огромного разнообразия оригинальных суденышек, которые сейчас носятся по озерам, рекам, а кое-где и по морям. Используя революционные принципы движения, неожиданные формы корпусов, эти лихие катера демонстрируют новые способы движения на воде, по ее поверхности и даже под ней.

В течение последних 50 000 лет судно традиционной однокорпусной компоновки неплохо послужило человечеству. «Когда-то это был главный вид транспорта, — говорит легендарный строитель яхт Род Джонстон. — Однокорпусные суда можно строить под широкий диапазон грузоподъемности. Они остаются управляемыми и когда пустые, и когда загружены под завязку, и при многих других вариантах загрузки».

Но даже самые древние мореходы пытались усовершенствовать эту базовую конфигурацию. Примерно 2000 лет тому назад кораблестроители на юге Тихоокеанского региона додумались пристроить к своим каноэ наружный балансир, создав первый вариант катамарана.

К X веку викинги разработали баркас двойного назначения — широкий мидель, дающий судну устойчивость при высокой волне, и малая осадка, для того чтобы легче было устраивать набеги на прибрежные поселения.

Прошло время, и кораблестроители попытались поднять корпус судна над водой. Такая конструкция обещала снизить лобовое сопротивление. В 1908 году группа под руководством Александера Белла построила первый катер на подводных крыльях. Его крылья, закрепленные на корпусе, приподнимали над водой переднюю часть судна. Судно на воздушной подушке, которое в 1955 году запатентовал британский инженер сэр Кристофер Сидни Кокерелл, парит над водой полностью.

Занг и Уиндт усовершенствовали эту концепцию, приладив к своему судну на воздушной подушке маленькие крылышки. Таким образом оказалось возможным попутно использовать и экранный эффект, то есть резкое увеличение подъемной силы крыла при движении вблизи поверхности за счет повышения давления воздуха под нижней плоскостью (своеобразная «воздушная подушка»). К тому же при экранном эффекте резко снижается индуктивное сопротивление, вызванное перетеканием потока из области высокого давления (под крылом) в область низкого давления через законцовку крыла с образованием вихря. Когда аппарат находится недалеко от земли (порядка половины размаха крыльев), эти вихри не могут сформироваться. Экспериментальные образцы экранопланов испытывались еще до Второй мировой войны, но лишь во второй половине столетия технология получила практическое признание. Пионерами применения экранного эффекта стали российский конструктор Ростислав Алексеев, построивший гигантские экранопланы «КМ», «Лунь» и «Орленок», и немецкий конструктор Александр Липпиш.

Если мы хотим взлететь повыше, за пределы действия экранопланного эффекта, потребуется дополнительная мощность. Возьмем, к примеру, Howerwing — его двигатель слабоват для этой задачи, так что аппарат шустро летит над водой, но никогда не отправится в настоящий полет.

Официальное название для аппаратов, построенных на этом эффекте, — Wing-in-Ground (WIG), по-русски — экранопланы. Поскольку на истинный полет аппараты WIG не способны, Федеральное авиационное агентство (FAA) не считает их в полном смысле летательными аппаратами. Так что для того чтобы управлять таким катером, вам не потребуется получать лицензию пилота. Согласно теории, экранопланы благодаря малому сопротивлению могут быть весьма экономичны. В течение всего предшествующего столетия изобретатели пытались довести до ума эту конструкцию, построив на ее базе коммерчески привлекательный аппарат.

Пять лет назад компания Boeing объявила о своих планах построить на этом принципе крупный транспортный аппарат под названием Pelican. Предполагалось, что у него будет размах крыльев 150 м при высоте полета всего 6 м над океаном. Все эти попытки пока что уперлись в определенные проблемы, имеющие принципиальный характер.

Экраноплан обречен всегда пребывать всего лишь в нескольких метрах от опасности: в лучшем случае от вынужденной посадки, в худшем — от аварии в результате столкновения с птицей или другим предметом (буем или мачтой).

Hoverwing, на котором меня катают, это, безусловно, прототип. Те экземпляры, которые делают на продажу, вылизывают гораздо тщательнее. А мой только снаружи зашлифован и отполирован, а внутри — голый пенопласт, стеклоткань и торчащие повсюду шпангоуты. Глубокие спортивной формы сидушки отформованы из легкого стеклопластика и выглядят не симпатичнее, чем стулья в студенческой аудитории. Оголовок от алюминиевой стойки крыла выпирает внутрь корпуса и торчит где-то на уровне ног.

За спиной, прикрытый противопожарным щитком, солидно рычит четырехтактный Weber — 120 сил при всего лишь 750 кубиках. Занг делает несколько галсов вверх и вниз по реке, попутно напугав меня финтом с перепрыгиванием через поросший травой островок. Потом на нескольких попытках он учит меня отрываться от воды. Для того чтобы набрать скорость в режиме «воздушной подушки», нужно сдвинуть рычаг вперед — тогда опустится нос. А чтобы подскочить и перейти на режим «экранолета», ручку необходимо резко двинуть на себя, но тут же поставить в нейтральное положение, дабы не потерять скорость.

Разбираясь с ручками управления, я постепенно осознаю главные недостатки всех экранопланов. Когда у аппарата едва хватает мощности, чтобы оторваться от воды, при переходе на режим полета его скорость оказывается явно недостаточна для эффективного управления. Аппарат реагирует слишком нервно, его нос то резко задирается вверх, то клюет вниз. С третьей попытки мне удается целых 20 секунд лететь прямо и устойчиво. Но потом небольшой порыв ветра пригибает нос вниз — громкий шлепок, и мы снова скользим по поверхности в режиме «воздушной подушки».

Занг согласен, что в управлении этой лодкой есть свои нюансы. «У нашей следующей модели будут углепластиковые крылья с подвижными элеронами, — говорит он. — Таким образом можно будет добавить столь необходимые дополнительные механизмы управления».

В прошлом году Hoverwing показывали инженерам из ВМФ. Их интересовало использование этой лодки в качестве беспилотной платформы, которая могла бы буксировать быстро движущиеся мишени или доставлять какие-либо грузы. Занг, со своей стороны, полагает, что этой лодке прописан рекреационный рынок, хотя на сегодня ее предлагают в основном для использования в военных и корпоративных целях. Уиндт держится еще скромнее: «Я даже и не знаю, есть ли какое-нибудь будущее за аппаратом Hoverwing».

«Конечно есть! — уверенно возражает Занг. — Это ж какие покатушки!» В этих двух противоречащих друг другу мнениях наглядно сформулирована вся двусмысленная история экранопланов — очевидные на первый взгляд и казалось бы безграничные возможности этого принципа с одной стороны и нескончаемые проблемы с практическим воплощением и реальным признанием — с другой. Впрочем, любому, кто видел такие аппараты в действии, трудно не подпасть под их обаяние.

Вечером мы выкатываемся из воды прямо на пляж где-то километрах в трех вверх по течению от Кордовы. Не проходит и нескольких секунд, как к нам подбегает стайка мальчишек с криком: «Неужели вы это сами сделали?» Потом подходит еще парочка с изумлением на лицах: «Вы откуда прилетели?»

Уиндт начинает объяснять. Летний вечер, никто никуда не спешит, и ничто не может быть интереснее разговора об этом странном полукатере-полусамолете.