В истории авиации немало примеров смелых инженерных экспериментов, но немногие из них сочетают в себе столь яркую смесь энтузиазма, изобретательности и практической смекалки, как создание экранолёта ЭСКА‑1. Этот необычный аппарат, соединивший черты самолёта и катера, стал плодом работы студенческого конструкторского бюро Московского института инженеров гражданской авиации (МИИГА) и вошёл в летопись отечественной техники как пример удачного любительского проекта, прошедшего полный цикл испытаний и получившего официальное признание.
Истоки идеи: от Томаса Каарио до советских инженеров
История экранолётов берёт начало в 1930‑х годах, когда финнский инженер Томас Каарио создал первый гибрид самолёта, быстроходного катера и аппарата на воздушной подушке. Его разработка стала отправной точкой для дальнейших экспериментов, хотя ранние модели отличались несовершенством: отсутствовала стройная теория экранного полёта, а проекты базировались преимущественно на экспериментальных данных. Главной проблемой тех лет, сохранившейся и в последующие десятилетия, стала продольная устойчивость аппарата в полёте вблизи поверхности.
Прорыв в решении этой задачи совершил авиаконструктор А. Липпиш. В 1964 году он представил экранолёт Х‑112, а в 1972‑м — Х‑113А, изготовленный из стеклопластика. Последний продемонстрировал выдающиеся лётные характеристики, достигнув аэродинамического качества 30 — показателя, отражающего соотношение подъёмной силы к лобовому сопротивлению. Эти успехи вдохновили и советских инженеров на собственные эксперименты.
Что такое экранолёт?
Экранолёт — это, по сути, гидросамолёт с модифицированным крылом, способным эффективно работать как на значительной высоте, так и в непосредственной близости от земной или водной поверхности (так называемый «экранный режим»). Ключевой феномен здесь — экранный эффект: при полёте на малой высоте (меньше длины средней аэродинамической хорды крыла) давление под крылом возрастает, что резко увеличивает подъёмную силу.
Физика процесса такова:
вдали от экрана подъёмная сила формируется за счёт разрежения над крылом;
вблизи экрана решающую роль играет повышение давления под крылом, что приводит к росту аэродинамического качества аппарата.
Для ЭСКА‑1 этот показатель достигал 25, что свидетельствовало о высокой эффективности конструкции. Однако управление экранолётом в экранном режиме сопряжено с серьёзными сложностями. Например, на скоростях свыше 200 км/ч аппарат может потерять устойчивость и перевернуться — именно так погибли Дональд Кэмпбелл на «Синей птице» (1967) и Чезаре Скотти на туннельном катере (1974). Причина — раздвоение аэродинамического фокуса: один «фокус по высоте» начинает смещаться в зависимости от расстояния до воды, другой — «фокус по углу атаки» — реагирует на изменение угла наклона крыла.
Рождение ЭСКА‑1: от замысла до испытаний
Инициатором проекта стал Евгений Петрович Грунин, студент МИИГА, который в рамках студенческого КБ разработал концепцию экспериментального спасательного катера‑амфибии. В работе над ЭСКА‑1 участвовали инженеры А. Гремяцкий, С. Чернявский, Ю. Горбенко и Н. Иванов. Летные испытания проводили сначала А. Гремяцкий, затем лётчик А. Балуев.
Проект ставил перед собой амбициозные цели: создать аппарат, который был бы:
лёгким и прочным;
технологичным в изготовлении;
надёжным в эксплуатации;
недорогим.
После анализа различных вариантов конструкторы остановились на деревянной схеме с широким применением авиационной фанеры, пенопласта и стеклоткани. Это решение позволило совместить доступность материалов с достаточной прочностью.
Конструктивные особенности ЭСКА‑1
1. Крыло
Профиль: модифицированный ЦАГИ Р‑11‑КЛАРК‑У с плоским нижним обводом.
Форма: треугольная с обратной стреловидностью 45–60° (оптимальная для минимизации разбега фокусов).
Геометрическая и аэродинамическая крутка: толщина профиля варьируется от 10 % в корне до 12,5 % на конце, угол отклонения уменьшается с 4,5° до 2,5°.
Отъёмные части крыла (ОЧК) с элеронами для поперечной устойчивости.
2. Фюзеляж
Конструкция: лодка из сосновых реек, липы и фанеры.
Каркас: 15 шпангоутов, 4 сосновых стрингера (20 × 20 мм) и 12 (16 × 10 мм), два скуловых стрингера из бука (20 × 20 мм).
Обшивка: авиационная фанера (от 2 мм в носу до 7 мм в зоне редана), снаружи — стеклоткань АСТТ(б)С1 на эпоксидной смоле.
Усиление: коробчатый кильсон с полками переменной толщины (12–20 мм) и фанерными стенками.
3. Кабина экипажа
Расположение: в средней части лодки.
Оборудование: два самолётных кресла, приборная панель с указателями скорости, высоты, поворота, вариометром, компасом, авиагоризонтом, тахометром, амперметром, вольтметром.
Фонарь: съёмная задняя часть для аварийного покидания.
4. Силовая установка
Двигатель: четырёхтактный карбюраторный М‑63 (32 л. с.), двухцилиндровый, мотоциклетного типа.
Редуктор: понижающий, передаточное отношение 1 : 2,3.
Винт: деревянный СДВ‑2 фиксированного шага (диаметр 1,6 м).
Запуск: электростартер СТ‑4, аккумулятор САМ‑28 (12 В).
Карбюратор: «Вебер‑32 ДСР» (заменён из‑за несогласованной работы штатных).
5. Поплавки и оперение
Поплавки: из пенопласта ПХВ‑1, оклеены стеклотканью, крепятся к консолям крыла.
Хвостовое оперение: киль с рулём поворота и водяным рулём, стабилизатор с рулём высоты (профиль НАСА‑0009, угол установки +5°).
Стабилизатор: трапециевидный, крепится болтами к килю.
Ключевые инновации и компромиссы
При проектировании ЭСКА‑1 конструкторы сознательно отказались от прямоугольного крыла малого удлинения, несмотря на его простоту. Причина — нестабильность центра давления (колебания в пределах 15–65 % САХ) и образование вихрей, снижающих аэродинамическое качество. Вместо этого было выбрано треугольное крыло с обратной стреловидностью, обеспечивающее:
минимальный разбег фокусов;
расположение фокуса по высоте впереди фокуса по углу атаки (критично для устойчивости).
Другой важный элемент — горизонтальное оперение, установленное на конце киля. Это решение позволило избежать проблем с обтеканием при выходе из экранного режима, так как скос потока за крылом малого удлинения мог привести к балансировке на больших углах атаки.
Гидродинамическая компоновка также заслуживает внимания:
На плаву задняя кромка крыла погружена в воду, действуя как реданная поверхность.
При скорости 40–50 км/ч крыло опирается на гребешки волн, снижая волновое сопротивление.
При отрыве от воды (20–25 км/ч) аппарат касается поверхности только реданом корпуса, избегая ударных нагрузок.
Испытания и признание
ЭСКА‑1 успешно прошёл цикл лётных испытаний, подтвердив работоспособность концепции. В ходе четырёхлетней эксплуатации аппарат продемонстрировал:
устойчивость в экранном режиме;
достаточную прочность конструкции (в том числе после столкновения
достаточную прочность конструкции (в том числе после столкновения с плавающей корягой, что доказало целесообразность усиления обшивки в зоне редана);
приемлемую управляемость как на воде, так и в воздухе;
экономичность за счёт использования недорогих материалов и несложной силовой установки.
Результаты испытаний были представлены на одной из центральных выставок НТТМ, где ЭСКА‑1 удостоился бронзовой медали ВДНХ СССР. Создатели аппарата получили знаки лауреатов НТТМ, что стало официальным признанием их труда.
Значение проекта ЭСКА‑1
Несмотря на статус «любительской» разработки, ЭСКА‑1 сыграл важную роль в развитии экранопланостроения:
- Практическая демонстрация концепции. Аппарат доказал, что деревянный экранолёт с широким применением фанеры и пенопласта может быть не только жизнеспособным, но и эффективным.
- Отработка аэродинамических решений. Выбор треугольного крыла с обратной стреловидностью и оптимизация расположения оперения стали ценным вкладом в теорию экранного полёта.
- Доступность технологии. Использование недефицитных материалов и простых технологий изготовления открывало путь к тиражированию подобных аппаратов в условиях небольших мастерских.
- Образовательный эффект. Проект стал примером того, как студенческое КБ может реализовать сложный инженерный замысел от чертежа до лётных испытаний.
Почему ЭСКА‑1 не пошёл в серию?
Несмотря на успех, ЭСКА‑1 так и не был запущен в серийное производство. Среди причин:
Ограниченная сфера применения. Аппарат задумывался как спасательный катер‑амфибия, но для реальных спасательных операций требовались более мощные и вместительные машины.
Конкуренция с другими проектами. В СССР велись работы над более крупными экранопланами (например, проектами Р. Л. Бартини и Р. Е. Алексеева), которые казались перспективнее для военных и транспортных задач.
Отсутствие промышленного заказчика. Проект оставался инициативой энтузиастов, и для масштабирования не хватило поддержки профильных министерств.
Технологические ограничения. Деревянная конструкция, хоть и доказала свою прочность, не могла конкурировать с металлическими и композитными аналогами в плане долговечности и ремонтопригодности в жёстких условиях.
Наследие ЭСКА‑1
Тем не менее, ЭСКА‑1 оставил заметный след в истории:
Как образец инженерного творчества. Проект показал, что даже с ограниченными ресурсами можно создавать работоспособные летательные аппараты.
Как учебный материал. Чертежи и отчёты об испытаниях ЭСКА‑1 использовались в учебных программах авиационных вузов.
Как источник идей. Некоторые решения (например, компоновка поплавков, крепление крыла, выбор профиля) нашли отражение в последующих экспериментальных разработках.
Как символ эпохи. ЭСКА‑1 стал олицетворением духа советских технических энтузиастов, готовых воплощать смелые идеи без оглядки на сложности.
Заключение
ЭСКА‑1 — это не просто экспериментальный экранолёт, а яркий пример того, как сочетание инженерной смекалки, упорства и грамотного подхода к конструированию может привести к созданию работоспособной машины даже в условиях ограниченных ресурсов. Хотя проект не получил промышленного продолжения, его значение для истории отечественной авиации и развития теории экранного полёта остаётся неоспоримым.
Сегодня, спустя десятилетия после первых полётов ЭСКА‑1, его конструкция продолжает вызывать интерес у исследователей и любителей авиации. Она напоминает: порой самые смелые идеи рождаются не в закрытых КБ, а в студенческих мастерских, где главное — желание летать и готовность экспериментировать.
Хотите глубже погрузиться в мир авиации и не пропускать самые интересные материалы?
Подпишитесь на Премиум‑доступ к каналу «Авиатехник» — и откройте для себя:
эксклюзивные статьи, которых нет в открытом доступе;
детальные разборы авиационной техники, её истории и принципов работы;
углублённые аналитические материалы от профессионалов отрасли;
дополнительные иллюстрации, схемы и редкие архивные фото.
С Премиум‑подпиской вы первыми узнаете о малоизвестных фактах из истории авиации, получите доступ к уникальным техническим описаниям и сможете по‑настоящему расширить свои знания.
Подключить можно здесь: