Найти в Дзене
Инженерные заметки

Вездеходы водных путей или как в России переизобрели аэролодку

В статье об аэросанях я писал, что в ходе своей эволюции они превратились в амфибии, которые с не меньшим основанием можно называть и аэролодками, ведь они способны передвигаться не только по снегу, но и по воде. Однако такое развитие было характерно только для СССР: за рубежом аэролодки появились примерно в то же время, что и наши аэросани, и развивались параллельно им. В итоге это привело к тому, что в мире сложились по меньшей мере две школы строительства аэролодок: российская и американская. В этой статье я предлагаю поговорить о том, как они сформировались и чем отличаются. Как в русскоязычной, так и в англоязычной википедии рассказ об истории аэролодок начинается с судна, построенного Александром Беллом (тем самым изобретателем телефона) в 1905 году. Однако мне удалось отыскать подробнейшую статью на норвежском языке, в которой приводятся сведения о том, что первую аэролодку построил ещё в 1896 году граф фон Цепеллин, известный своими дирижаблями. На судно длиной 11,5 м и шириной
Оглавление

В статье об аэросанях я писал, что в ходе своей эволюции они превратились в амфибии, которые с не меньшим основанием можно называть и аэролодками, ведь они способны передвигаться не только по снегу, но и по воде. Однако такое развитие было характерно только для СССР: за рубежом аэролодки появились примерно в то же время, что и наши аэросани, и развивались параллельно им. В итоге это привело к тому, что в мире сложились по меньшей мере две школы строительства аэролодок: российская и американская. В этой статье я предлагаю поговорить о том, как они сформировались и чем отличаются.

Аэролодка "Север 750К ЛОНГ"
Аэролодка "Север 750К ЛОНГ"

1. Ранняя история аэролодок

Как в русскоязычной, так и в англоязычной википедии рассказ об истории аэролодок начинается с судна, построенного Александром Беллом (тем самым изобретателем телефона) в 1905 году. Однако мне удалось отыскать подробнейшую статью на норвежском языке, в которой приводятся сведения о том, что первую аэролодку построил ещё в 1896 году граф фон Цепеллин, известный своими дирижаблями. На судно длиной 11,5 м и шириной 2 м он установил двигатель мощностью 12 л.с. и три пропеллера, благодаря которым она разгонялась до 14 км/ч.

Аэролодка графа фон Цеппелина на Боденском озере (между 1899 и 1900 годами)
Аэролодка графа фон Цеппелина на Боденском озере (между 1899 и 1900 годами)

Что же касается лодки Александра Белла, то она называлась "Гадкий Утёнок" ("Ugly Duckling") и была построена в канадской Новой Шотландии. Судно представляло собой катамаран с авиационным пропеллером и могло развивать скорость всего до 6,5 км/ч.

"Гадкий утёнок" Александра Белла (до 1907 года)
"Гадкий утёнок" Александра Белла (до 1907 года)

Интересно, что обе эти аэролодки (как и первые аэросани Неждановского) были построены для испытаний воздушных винтов. Впрочем, примерно в то же время начали строить и специализированные лодки. Получить представление о раннем этапе их развития можно из фотографий, представленных ниже. Особенно следует отметить аэролодку "Ламбер", построенную Шарлем де Ламбертом в 1906 году – первое судно, сумевшее выйти на режим глиссирования и разогнаться до 60 км/ч, а также аэролодку "Фарман-1", построенную в 1920 году и установившее рекорд скорости в 140 км/ч.

Интересно, что аэролодки Ламберта Британская армия использовала для разведки на реке Тигр в Месопотамской кампании Первой мировой войны.

Что касается компании "Farman Aircraft", то она планировала продавать свои аэролодки во Французских колониях для транспортного сообщения по рекам Меконг и Нигер, но из-за высокой стоимости они не пользовались спросом, и к концу 1920-х годов их производство было прекращено.

Закончить же исторический обзор я бы хотел итальянской аэролодкой "Wright Whirland", которая была построена Гоффредо Горини в 1939 году для популярных в то время гонок по реке По от Павии до Венеции. Уже после второй мировой войны в 1951 году под управлением Франко Вентури она разогналась до 156 км/ч на озере Сабаудия.

Аэролодка "Wright Whirland" Гоффредо Горини, 1939 год, музей Леонардо да Винчи в Милане
Аэролодка "Wright Whirland" Гоффредо Горини, 1939 год, музей Леонардо да Винчи в Милане

2. Как устроена классическая американская аэролодка

Классическая американская аэролодка наверняка многим знакома по фильмам, действие которых происходит где-нибудь во Флориде или Луизине. Они стали очень популярны на американском юге среди заросших тростником прибрежных болот вроде знаменитого Эверглейдс. Сами американцы называют их "swampboat", т.е. "болотная лодка". Для их конструкции характерен открытый металлический или стеклопластиковый корпус с плоским дном, воздушный руль и заднее расположение места водителя, которое к тому же находится на возвышении и оснащено минимальным набором органов управления.

Типичная американская аэролодка
Типичная американская аэролодка

Принято считать, что классическая болотная лодка ведёт свою родословную с 1943 года, когда в штате Юта своего "Аллигатора" построили Сесил Уильямс (Cecil Williams), Лео Янг (Leo Young) и Дж. Хортин Дженсен (G. Hortin Jensen), которые занимались исследованием птичьего ботулизма в заповеднике для перелётных птиц на реке Беар. Им нужен был транспорт для болотистых мелководий, и аэролодка подошла наилучшим образом.

Кулики в заповеднике Bear River Refuge
Кулики в заповеднике Bear River Refuge

Для её постройки они скрестили плоскодонную алюминиевую лодку длиной 3,66 м и авиационный двигатель Continental мощностью 40 л.с. Отличительной особенностью "Аллигатора" стал и воздушный руль, впервые применённый на аэролодках. При этом лодка не имела сиденья, поэтому рулевому приходилось сидеть на коленях.

Использование дешёвых стандартных комплектующих и простой технологии изготовления оказалось залогом успеха, поэтому вскоре в заповеднике начали строить аэролодки на продажу. Многие из них были отправлены во Флориду, где обрели бешенную популярность.

Аэролодка во Флориде
Аэролодка во Флориде

Благодаря отсутствию выступающих подводных частей "болотные лодки" оказались эффективной альтернативой обычным судам на мелководьях с большим количеством растительности. Вслед за работниками заповедников их активно стали использовать рыбаки и охотники, а затем и туристические компании, которые стали устраивать экскурсии по живописным, но труднодоступным местам, где живут аллигаторы и другие дикие животные. Понравились аэролодки и спасателям, которые стали применять их в затопленных районах во время наводнений.

Универсальность аэролодок оказалась привлекательной и для военных. Например, во время войны во Вьетнаме американская армия использовала в дельте Меконга катеры типа "Hurricane", которые прекрасно показали себя при патрулировании районов, в которые не мог добраться другой транспорт. Благодаря малой массе и плоскому дну они могли не только ходить по воде, но и выбираться на сушу, преодолевая перешейки между протоками и озёрами.

Аэролодка "Hurricane" во время войны во Вьетнаме
Аэролодка "Hurricane" во время войны во Вьетнаме

В 2003 году аэролодки использовались при вторжении в Ирак в болотистых низовьях Тигра и Евфрата, простирающихся от Басры до Персидского залива. Впоследствии этот опыт переняло и министерство обороны Ирака, которое в 2013 году заказало 20 патрульных аэролодок.

Надо сказать, что лодки американского типа могут применяться и на снегу. На севере США и в Канаде для зимней эксплуатации корпуса аэролодок обычно делают алюминиевыми с полимерным покрытием, в то время как в южных штатах всё чаще делают лодки из стеклопластика.

Впрочем, похожие лодки строят не только в Америке, но и в Японии, Австралии и даже в России.

3. Аэролодки в Советском Союзе

Однако типичной для наших широт является несколько иная конструкция аэролодки. Она сформировалась уже в 21 веке, но прежде чем мы о ней поговорим, я хочу вкратце рассказать об истории аэролодок в СССР.

Началась он с того, что в начале 1920-х годов ЦАГИ (центральный аэрогидродинамический институт) получил задание создать быстроходные и маневренные глиссеры для ведения боевых действий на мелководных реках, таких как Северная Двина и Белая. Выполняя заказ, коллектив под руководством А.Н. Туполева построил деревянный аэроглиссер АНТ-1, но сразу же приступил к работе над более перспективным цельнометаллическим аэроглиссером ЦАГИ АНТ-2, который появился на свет в 1923 году. Он вмещал 3–4 пассажира и разгонялся до 40 км/ч благодаря воздушному винту и двигателю фирмы "Анзани" мощностью 30 л.с. Кроме того, глиссер показал прекрасную проходимость по порогам и мелям.

Аэроглиссер ЦАГИ АНТ-2 конструкции А.Н. Туполева
Аэроглиссер ЦАГИ АНТ-2 конструкции А.Н. Туполева

В межвоенный период в СССР экспериментировали с разными конструкциями аэролодок. Особенно большая заслуга в их развитии принадлежит водно-моторному клубу "Автодора", участники которого с 1929 по 1933 год строили аэроглиссеры и устраивали их соревнования.

В великой отечественной войне принимали участие аэроглиссеры НКЛ-5. Они имели массу 1200 кг и оснащались двигателями "М-11" мощностью 100 л.с., которые позволяли им разгоняться по воде и шуге до скорости 60 км/ч. Перед войной семь таких аэроглиссеров вошли в состав Пинской флотилии, которая действовала в бассейнах Припяти, Днепра, Березины, Западного Буга и на Днепро-Бугском канале. Шесть аэроглиссеров входили в Дунайскую флотилию и успешно принимали участие в захвате Имперского моста в Вене [журнал "Моделист-конструктор", 1993-11 ].

В послевоенное время продолжали появляться новые аэролодки, однако интерес к ним ослаб. Основным же трендом стало объединение аэролодок с аэросанями. С одной стороны, аэросани стали ставить на понтоны, а с другой – изменять конструкцию днища лодок таким образом, чтобы они лучше могли передвигаться по снегу. Типичными представителями этих двх подходов стали аэросани-амфибии КА-30 и А-3.

С конца 60-х годов государственные конструкторские бюро потеряли интерес и к аэросаням, и к аэролодкам, поэтому их дальнейшим развитием занимались энтузиасты-самодельщики. Именно в их среде сформировалась каноническая конструкция российской аэролодки.

4. Аэролодки новой российской школы

Главной отличительной чертой российской аэролодки является корпус из надувных баллонов, смонтированный на жёсткой раме и покрытый так называемой "чешуёй" для защиты от повреждений о камни, коряги и другие препятствия. Баллон обычно изготавливают из ткани ПВХ, знакомой многим по санкам-ватрушкам, а чешую – из высокомолекулярного полиэтилена PE500, который используется для скользящего покрытия лыж. Благодаря сочетанию высокой прочности и малого коэффициента трения этот материал отлично подходит для поверхностей скольжения и позволяет лодке легко двигаться по снегу. При этом мягкие надувные баллоны фактически выполняют роль подвески, смягчая удары о камни, льдины и другие неровности и даже позволяют лодке прыгать с торосов.

Такая конструкция превращает аэролодку в универсальный водный внедорожник, который одинаково легко движется и по зарастающим мелководьям, и по каменистым порогам, и по лесным завалам, и по тонкому льду с полыньями. Иными словами, аэролодка позволяет добраться по рекам куда угодно в любое время года. Этим свойством пользуются охотники и рыбаки, которые на аэролодках забираются в самую непролазную глушь.

Вдали от цивилизации аэролодка должна обеспечивать владельцу приемлемый уровень комфорта независимо от погоды, поэтому для типичной российской аэролодки характерна закрытая кабина – это ещё одно отличие от заокеанской "коллеги". Обзор из кабины ограничен, поэтому место водителя в российской аэролодке, как правило, расположено спереди, а органы управления напоминают автомобильные.

Теперь, когда мы обсудили особенности конструкции, самое время задаться вопросом, когда же появились подобные аэролодки. Скорее всего, первенство принадлежит Леониду Телегину из Иркутска, который в конце 1990-х годов вместе с женой Ириной увлекался парапланеризмом. Со временем они организовали небольшое производство, и в 2003 году один из друзей Леонида обратился к нему с просьбой поставить воздушный винт на лодку после того как увидел подобные машины в зарубежном телесюжете. Так на свет появилась аэролодка с парамоторной рамой и двигателем "Тайга-2", установленными на надувную лодку «Лидер».

Аэролодка Л. Телегина на основе надувной лодки "Лидер" и силовой установки от парапплана
Аэролодка Л. Телегина на основе надувной лодки "Лидер" и силовой установки от парапплана

Быстро выяснилось, что возможности лодки ограничиваются прочностью её корпуса, поэтому Леонид стал экспериментировать с защитой днища. Первым вариантом стала чешуя, изготовленная из пятилитровых пластиковых баков и закреплённая обычной верёвкой. В дальнейшем технология её производства была усовершенствована и запатентована.

С 2005 года компания Леонида, которая вскоре получила название "Аэротрейд", стала заниматься изготовлением аэролодок на продажу. Корпуса из ПВХ начали делать самостоятельно, благодаря чему удалось адаптировать их конструкцию под установку винта, крепление чешуи, специфические условия эксплуатации, а заодно сделать их закрытыми и повысить грузоподъёмность. Так появилась аэролодка "Пиранья", модификации которой производятся до сих пор.

Аэролодка "Пиранья"
Аэролодка "Пиранья"

Лодка получилась очень удачной, поэтому вскоре производство подобных конструкций наладили и другие компании: Север, Айсберг, Аллигатор, Вьюга, Берег, Торнадо, Роджер, ВТР и прочие.

Несмотря на описанные преимущества аэролодки с корпусами из ПВХ имеют и свои недостатки. Во-первых, чешуя не защищает от проколов на 100%, во-вторых, она сама подвержена износу и по сути является расходным материалом, а в-третьих, она создаёт дополнительное сопротивление при движении по открытой воде. Из-за этого некоторые производители (например, Нерпа) отказываются от идеи использовать ПВХ-баллоны и возвращаются к жёстким корпусам с полимерным покрытием, характерным для аэролодок Северной Америки.

5. Подведём итог

Я не берусь делать выводы о том, какая из конструкторских школ лучше. Более того, я считаю такую постановку вопроса в принципе не верной. У каждого из вариантов есть свои преимущества и недостатки, а какие из них важнее - решать покупателям в зависимости от личных предпочтений и целей, для которых им нужна аэролодка.

Тем не менее, нельзя отрицать, что российская школа как минимум моложе, и создавалась она с оглядкой на уже существующие образцы, поэтому в какой-то степени отечественные аэролодки являются следующим этапом развития этого вида транспорта, пусть и для специфических условий.

Благодаря использованию новых материалов российские аэролодки сделали огромный шаг вперёд в проходимости и всесезонности, а значит – и в универсальности. Как показывает опыт, очень часто именно универсальность становится решающим фактором (здесь уместно вспомнить о том, что универсальный колёсный движитель доминирует на суше).

Вряд ли лодки российского типа приживутся в болотах Луизианы, но в целом по миру их перспективы очень хорошие. Они могут заинтересовать не только охотников и рыболовов, но и лесников, спасателей, полицейских, военных и представителей других специальных служб. Могут аэролодки и применяться в качестве транспорта для труднодоступных районов: как грузового, так и пассажирского.

В то же время, не следует забывать, что у аэролодок есть и недостатки. Среди них высокая стоимость, сильным шум, плохая остойчивость и большой расход топлива. Так, трёхместная аэролодка "Пиранья 2" мощностью 110 л.с. и грузоподъёмностью 600 кг расходует от 31 до 34 литров на 100 км при максимальной скорости до 80 км/ч.

Тем не менее, я считаю, что в ближайшее время аэролодки будут активно расширять своё присутствие на наших водоёмах. Мы же продолжим наблюдать за этим необычным видом транспорта, который буквально на наших глазах переживает второе рождение.