А.Хохлов. О тяжелых летающих лодках и их мореходности

Количество выпущенных гидросамолетов (ГС) и самолетов-амфибий (СА) за всю историю авиации едва ли превысит 1,5 – 2 % от общего количества выпущенных летательных аппаратов, но они всегда играли и играют заметную роль в истории авиации.

Сто с лишним лет назад вблизи Марселя 28 марта 1910 года француз Анри Фабр совершил первый в мире полет на гидросамолете с поверхности воды. Дальнейшая история гидроавиации видела как массовое производство гидросамолетов и самолетов-амфибий, так и существенное снижение интереса к ним. В разные времена ГС и СА решали различные задачи. В начальный период это были, задачи ближней и дальней разведки, транспортные операции, а также борьбы с надводными кораблями.

В 30-е – 40-е годы, часто называемыми «Золотой эрой» гидроавиации, ГС стали совершать трансокеанские перелеты и решать другие задачи в прибрежных странах. Этому способствовало то, что для сухопутных самолетов, отсутствовали в достаточном количестве аэродромы, а надежность авиационных моторов была невысока, так что, при отказе двигателя при полете над водой гидросамолет был более безопасен. Массовое строительство гидросамолетов в это время, подтверждает рисунок 1, на котором представлено распределение количества выпуска тяжелых летающих лодок в зависимости от даты их первого полета по периодам.


Во время второй мировой войны ГС и СА успешно решали задачи ближней и дальней разведки, поиска и спасения экипажей воздушных и морских судов, противолодочной борьбы, выполнения транспортных, и ударных операций по надводным кораблям, морским и сухопутным объектам.

С началом эры реактивных самолетов гидроавиация стала утрачивать свои позиции в силу определенных причин. Строительство аэродромов с искуственным покрытием во всем мире дало возможность сухопутным самолетам выполнять с них полеты в любое время года, в любых широтах в более сложных метеоусловиях. Сухопутные самолеты с реактивными двигателями стали более надежными, а их летно-технические характеристики, превысили характеристики ГС и СА. Повышение максимальных скоростей полета неблагоприятно отразилось на взлетно-посадочных и мореходных характеристиках ГС и СА. Создаваемые в послевоенный период ГС и СА были нацелены на решение задач противолодочной обороны (ПЛО), выполнения поисково-спасательных операций (ПСО), ударных и транспортных операций, а также делались попытки по созданию ГС истребителей.

В 60-е годы целый ряд стран прекратил работы над новыми ГС и СА, а те кто продолжил их строить сосредоточили свои усилия на создании самолетов предназначенных для ПЛО, ПСО и задач пожаротушения.

Все вышеперечисленное в большей мере относится к самолетам тяжелым, В тоже время всегда активно разрабатывались и эксплуатировались легкие ГС и СА, как поплавковые, так и летающие лодки.

Основной причиной почему ГС и СА были и остаются востребованы является то, что они обладают мореходностью, т.е. способностью при заданном морском волнении и ветре к безопасному нахождению на плаву, маневрированию на воде, взлету с воды и посадке на воду. Мореходность ГС и СА позволяет им решать целый ряд упомянутых выше задач с большей эффективностью, по сравнеию с сухопутными самолетами.


О количестве выпущенных тяжелых летающих лодок

ГС и СА делятся прежде всего на два класса: это поплавковые и лодочные. Их также можно разделить по взлетному весу. Предлагается рассматривать самолеты легкие со взлетным весом до 5700 кг, и тяжелые (транспортные) более 5700 кг, как это предусмотрено Авиационными правилами, часть 25 и часть 23. В настоящем разделе и далее будут рассматриаться тяжелые летающие лодки (ТЛЛ), как опытные, так и серийные, созданные за весь период самолетостроения.

Основными источниками информации явились печатные издания и сайты Интернета, перечень которых приведен в конце статьи. Для оценки полноты и достоверности данных, прежде всего из Интернета, проводилось сравнение их с печатными источниками, при этом полагалось, что последние содержат более достоверную информацию. Оценка полноты и достоверности данных о типах ТЛЛ, представленных в Интернет источниках, проводилась на основе ГС и СА США. Анализ показал, что более чем в 95% случаев там описаны почти все ЛА, несовпадения касались отдельных модификаций ГС. Полнота и достоверность данных о количестве выпущенных ТЛЛ оценивалась по серийным ГС и СА выпущенным в СССР и России, несоответствие составило не более 2-3%.

Проведенный анализ показал, что за период с 1914 по 2004 год в 9 странах, на 47 фирмах, занимавшихся разработкой и выпуском ТЛЛ, выпущено приблизительно 10432 ТЛЛ, 129 типов. Распределение количества выпущенных ТЛЛ по странам приведено на рис. 2.


Основными фирмами, выпустившими максимальное количество ТЛЛ являются: Consolidated (US) выпущено – 3600 шт., Martin (US) – 1602, Short (GB) - 911, Dornier (DE) – 728, Felixstowe (GB) – 596, Grumman (US) – 525, Curtiss (US) - 491, CANT (IT) – 455, Kawanishi (JP) – 387, Beriev (RU SU) – 342 шт. Данные о распределении количества выпущенных ТЛЛ по фирмам приведены на рис.3.


Распределение количества выпущенных типов ТЛЛ по фирмам разработчикам представлено на рис.4.

Самыми массовыми ТЛЛ, выпуск которых составил более 100 экземпляров и которые представляют почти 90% от общего количества выпущенных ТЛЛ, являются ГС и СА перечисленные в таблице 1. При этом следует отметить, что самая массовая ЛЛ, построенная в СССР – МБР-2 в количестве 1360 шт. в нашем анализе не учитывается, поскольку ее нормальная взлетная масса составила 4424 кг.

Таблица 1.

Далее представлено краткое описание десяти наиболее массовых ТЛЛ.


PBY Catalina

Список открывает одна из самых удачных по общему мнению, многоцелевая летающая лодка PBY Catalina, выпущенная в количестве 3290 экземпляров. Самолет разработанный в США на фирме Consolidated под руководством блестящего авиационного инженера Айзека Маклина "Мака" Лэддона, имел радикально новую конструкцию, защищенную авторским свидетельством. Первый полет состоялся в 1935 году. Ключевым, при принятии решения о закупке PBY, явился тот факт, что Consolidated запросила за свою лодку цену в 90 000$, а фирма Douglas за свою подобную разработку 110 000$ и проиграла конкурс.

Лодка, выпускавшаяся в различных модификациях (PBY-1, PBY-2, PBY-3, PBY-4, PBY-5, PBY-5A, PBY-5B, PBY-6A, PBN-1 Nomad, а также как ГСТ в Советском союзе), представляла собой цельнометаллический, подкосный моноплан с хорошей аэродинамикой (аэродинамическое качество самолёта = 11,9). Крыло, площадью 130 м2 и размахом 31.70 м, без механизации, установлено на пилоне над фюзеляжем по схеме «парасоль» и имело по паре дополнительных подкосов с каждой стороны. Подкрыльные поплавки в воздухе, поднимались с помощью электропривода и становились законцовками крыла. Лодка ГС двухреданная (модификация PBN-1 трехреданная), выполненная по схеме полумонокок отличалась размещением всего экипажа и оборудования на одной палубе, верх лодки имел полукруглое сечение. Корпус лодки был разделен переборками на пять водонепроницаемых отсеков, обеспечивающих плавучесть машины в случае повреждений.

Гидродинамическое удлинение (расстояние от носа лодки до последнего редана, отнесенное к ширине первого редана) лодки 3,8, первый редан прямой, в поперечном плане ближе к скуле несколько вогнутый, средний угол поперечной килеватости на редане 19,3°. Максимальная эксплуатационная перегрузка 3,2. Модификация PBY-5A выполнена как амфибия, установка колесного шасси повысило взлетный вес на 1 тонну.

Нормальная взлетная масса ГС составляла 16 067 кг, скорость сваливания 94 км/ч (10,4т). Посадочная скорость 110-115 км/ч. Скорость отрыва 114 км/ч (12,2 т). Максимальная скорость полета 288 км/ч. Практическая дальность 4096 км. Продолжительность полета до 20-30 часов. В крыле самолета расположены два поршневых двигателя воздушного охлаждения Pratt Whitney R-1830-92 Twin Wasp по 950 л.с. каждый. Использовались трехлопастные винты изменяемого шага Гамильтон Стандарт с постоянной скоростью вращения.

Благодаря невысоким взлетно-посадочным скоростям, мощным двигателям, и хорошей гидродинамике мореходность PBY составила три балла (высота ветровой волны 3% обеспеченности 1,25 м).


Martin PBM Mariner

Второй в списке самых массовых тяжелых летающих лодок стоит Martin PBM Mariner, выпущенная в количестве 1285 экземпляров. Самолет, взлетевший впервые в 1939 году, был одним из лучших двухмоторных ГС Второй мировой войны. Mariner по конструкции и летным характеристикам превосходил своего современника - PBY Catalina, но так и остался на почетном втором месте. ГС использовался как патрульный, бомбардировщик, противолодочный, спасательный и транспортный самолёт.

ГС представлял цельнометаллический, свободнонесущий моноплан с высокорасположенным крылом типа «чайка» площадью 131 м2, размахом 35.97 м. Крыло имело большое удлинение (9,89) и развитую механизацию. Лодка высокая, двухреданная, монококового типа, большого объема, перед крылом двухпалубная, разделена на 5 водонепроницаемых отсеков, оборудованных герметичными дверьми. Гидродинамическое удлинение лодки - 6,2, первый редан прямой, угол поперечной килеватости на редане 16°. Для обеспечения поперечной остойчивости ГС на воде использовались подкрыльные поплавки, на первых модификациях, убирающиеся в специальные ниши по направлению к фюзеляжу, на последних они жестко крепились к крылу посредством четырех подкосов. Оперение двухкилевое, консоли стабилизатора имеют поперечное V 18°. На стабилизаторе сверху и снизу установлены небольшие вертикальные поверхности - турбулизаторы (генераторы вихрей), благодаря чему удалось существенно повысить эффективность рулей высоты.

В крыле, в местах изломов, установлены два поршневых двигателя воздушного охлаждения Wright R-2600-22 Cyclone по 1900 л.с. каждый. Для облегчения взлета предусмотрена установка по бокам хвостовой части лодки твердотопливных ракетных ускорителей JATO (Jet Assisted Take-Off).

Нормальная взлетная масса ГС составляла 25308 кг. Максимальная скорость 340 км/ч. Практическая дальность 4800 км. Скорость сваливания 128 км/ч. Время взлета 55,6 сек. Максимальная эксплуатационная перегрузка в центре тяжести - 3 при весе 20 т. и 2,4 при весе 25 т. Обычный патрульный вылет Mariner длился 9-12 часов.

Мореходность PBM Mariner может быть оценена в 3 -3,5 балла. В литературе встречаются данные о посадке ГС на волны с высотой, более чем 3м, но без инструментальной оценки высоты волны.


Short S.25 Sunderland

Третьим в списке стоит английский ГС фирмы Short S.25 Sunderland, выпускавшийся в вариантах Mk.I, Mk.II, Mk.III, Mk.IV, Mk.V. Выпущенная в 777 экземплярах летающая лодка использовалась для борьбы с подводными лодками, патрулирования, выполнения поисково-спасательных операций и дальней разведки. Первый полет состоялся в 1937 году. Считается лучшим противолодочным самолетом сороковых годов. Эксплуатировался в ВВС Великобритании 21 год (до 1959 года). ГС был создан на базе гражданского почтово-пассажирского самолета S.23. Отличался от S.23 конструкцией фюзеляжа, оборудованием и установкой новых щелевых закрылков, имея при этом такие же двигатели, габаритные размеры и схему. От S.23 унаследовал объемистый двухпалубный фюзеляж, благодаря чему большая дальность полета сочеталась с хорошими условиями обитаемости. Компоновка пилотской кабины, включая расположение в ней приборов и органов управления, расценивалась пилотами как "идеальная", что дало повод военным летчикам, прозвать самолет "летающим отелем", а также «Королевой летающих лодок».

С октября 1941 года версия Mk III получила РЛС ASV Mk II со штыревыми антеннами, которые группами по четыре штуки располагались сверху хвостовой части корпуса между крылом и оперением (в общей сложности 16 антенн). За что немецкие летчики прозвали их «летающими дикобразами». Mk III имел для самозащиты до 18 пулеметов, столько не было больше ни на одном британском самолете. Английские пилоты называли Sunderland ласково «поросенком», из-за толстого фюзеляжа и некоторую инертность в управлении.

ГС цельнометаллический, выполнен по классической схеме, как моноплан с высокорасположенным крылом площадью 138 м2 и размахом 34.38 м, на котором установлены элероны и щелевые закрылки (приблизительно на 50 % размаха крыла). Применение выдвижных закрылков позволило увеличить подъемную силу крыла на 30%.
Лодка ГС двухреданная, выполнена по схеме полумонокок, с гидродинамическим удлинением 5,5. Первый редан днища лодки - скошенный, в поперечном плане несколько вогнутый, средний угол поперечной килеватости на редане 27 градусов. На Mk.I и Mk.II в плоскости симметрии ГС редан как ступенька, на Mk.III и последующих модификациях, за реданом искривленная поверхность, плавно переходящая в межреданную часть. Такая форма несколько улучшила летные характеристики ГС, но при этом ухудшилась мореходность. Для обеспечения поперечной остойчивости на воде используются подкрыльные поплавки.
Нормальная взлетная масса 27200 кг. Практическая дальность 4330 км. Четыре поршневых двигателя воздушного охлаждения Pratt & Whitney R 1830-90B Twin по 1200 л.с., расположены в крыле. Силовая установка позволяла продолжать полет и при двух поврежденных двигателях. Время барражирования на экономичной скорости до 20 часов.
Для S.25 Mk.II скорость сваливания при весе 22 680 кг, при выпущенных закрылках - 128 км/ч. Скорость отрыва при весе 22 680 кг - 168 км/ч. Скорость посадочная - 124 км/ч. Максимальная скорость полета - 336 км/ч. Время взлета составляло 41 секунду при весе 22 680 кг.
Имея внушительные габариты и прочность конструкции, Sunderland не предназначался для использования при сильном волнении и в открытом море. Его стихией были прибрежные воды и тихие гавани. Мореходность Sunderland составляла приблизительно 3 балла.


Grumman HU-16 Albatross

Четвертым в списке самых массовых тяжелых летающих лодок стоит американский Grumman HU-16 Albatross, выпущенный в количестве 466 экземпляров. СА впервые взлетевший в 1947 году был разработан для приземления в открытом море и спасения сбитых или потерпевших аварию пилотов. Благодаря этим самолетам были спасены или получили помощь более 20 тысяч человек.

СА выполнен по схеме двухмоторного высокоплана цельнометаллической конструкции с неубираемыми крыльевыми поплавками и убираемым шасси. В 1953-м конструкторы испытали на SA-16 специальные убирающиеся лыжи, устанавливаемые под килем лодки и дополнительные лыжи под крыльевыми поплавками для взлета и посадки на снег. СА имеет высокорасположенное крыло площадью 96 м2 и размахом 29.46 м, которое на 50 % размаха оборудовано отклоняемым щитком. Лодка двухреданная с гидродинамическим удлинением 6, первый редан прямой. Днище вогнутое в носовой части с углом килеватости 60°-70°, на редане килеватое с углом 26°. Для обеспечения поперечной остойчивости используются фиксированные подкрыльные поплавки. Для улучшения маневренности на воде используется выпуск стойки шасси с одной стороны.

Нормальная взлетная масса СА 13768 кг. Скорость сваливания 113 км/ч. Посадочная скорость 135 км/ч. ремя взлета с воды 19 сек. Мах скорость 463 км/ч. Практическая дальность 5578 км. Два поршневых двигателя воздушного охлаждения Wright R-1820-76А (В) мощностью по 1425 л.с. каждый, расположены на крыле.
СА был спроектирован для эксплуатации в условиях волнения 3 балла (высота волны трехпроцентной обеспеченности h3% - 1,25 м). С применением ракетных ускорителей JATO (jet-fuel assisted take off, or simply booster rockets) самолет мог взлетать с волны высотой 2,4-3 м.


CANT Z.501 Gabbiano

Пятой в списке стоит итальянская многоцелевая летающая лодка CANT Z.501 Gabbiano. Лодка, взлетевшая впервые в 1934 году, была выпущена в количестве 455 экземпляров. Цельнодеревянный ГС, выполнен по классической схеме, как подкосный моноплан с высокорасположенным крылом «парасоль» площадью 62 м2. Обшивка в основном была полотняная, только передние кромки крыла были изготовлены из фанеры. Над лодкой на крыле располагался один поршневой двигатель Isotta-Fraschini Asso XI (750R) мощностью 750 л.с.

Лодка двухреданная, с гидродинамическим удлинением 4, сложной формы в поперечном сечении. Для обеспечения поперечной остойчивости использовались подкрыльные поплавки.

Максимальная взлетная масса СА - 5950 кг. Максимальная скорость 224 км/ч. Минимальная скорость 109 км/ч. Практическая дальность 2400 км.

Мнения летчиков о Z-501 расходились. Внешние обводы лодки могли нравиться, или нет, но дисгармония между широким крылом и узким фюзеляжем сразу бросалась в глаза. По этой или иной причине, самолет называли чаще не ''Габбиано'' (''Чайка''), а ''Мамаюто'' (''Ой, мамочки!'') - якобы, возглас ребенка, впервые увидевшего самолет Z-501.

Расчетная мореходность Z.501 составляла приблизительно от 1 до 1,5 баллов.


Martin P5M Marlin

Американский патрульный самолет-амфибия Martin P5M Marlin был выпущен в количестве 285 штук и занимает шестое место. Самолет стал последней летающей лодкой на службе ВМС США. P5M Marlin, за основу которого был взят ГС Martin PBM Mariner, совершил первый полет в 1948 году.

СА цельнометаллический, выполнен по классической схеме, как моноплан с высокорасположенным крылом типа «чайка», площадью 130,6 м2, размахом 36.02 м и закрылками на 2/3 размаха крыла. Лодка с гидродинамическим удлинением 8,2, двухреданная, высокая и узкая. Корпус лодки с усовершенствованными обводами, что позволило уменьшить брызгообразование и защитить двигатели от попадания воды. На днище скошенный в плане редан, с углом поперечной килеватости 17°, без ступеньки, плавно переходящий в зареданную часть. Зареданная часть днища выполнена удлинённой, с цель улучшить мореходность, уменьшить время и дистанцию разбега. Отклоняемые в зареданной части водяные щитки служили гидродинамическими тормозами и могли использоваться для маневрирования на воде. Планировалось установить в лодке дополнительный двигатель и реализовать закрылки со сдувом пограничного слоя, что позволило бы уменьшить посадочную скорость до 80-90 км/час, и таким образом улучшить мореходность. Для обеспечения поперечной остойчивости используются подкрыльные поплавки.
Нормальная взлетная масса P5M 33000 кг. Посадочная скорость 130 км/ч. Максимальная скорость 404 км/ч. Практическая дальность 4600 км. В изломах крыла установлены два поршневых двигателя воздушного охлаждения Wright R-3350-32WA Turbo-Compound по 3450 л.с. каждый. ГС мог оснащаться ракетными ускорителями для взлета.

Расчетная мореходность приблизительно 1,4 м h3%, т.е. более 3 баллов.


Blohm & Voss BV 138

Седьмая в списке самых массовых тяжелых летающих лодок – лодка немецкой фирмы Blohm & Voss BV 138, выпущенная в количестве 279 экземпляров. BV 138 «Seedrache» (Морской Дракон) совершил первый полет в 1937 году. Дальний морской разведчик - летающая лодка, разработанная коллективом молодых конструкторов авиационного отделения Blohm & Voss под руководством Рихарда Фогта, получила прозвища «селедка» и «башмак» за характерную внешность.

Экстравагантность самолета была не просто прихотью конструкторов, а выражала их попытку разработать свою концепцию среднего морского разведчика, способного садиться и взлетать с поверхности

моря при большой волне и обладающего достаточной дальностью. Размеры летающей лодки выбирали с учетом возможности базирования и на кораблях, при осуществлении запуска с катапульты. После посадки самолет должен был возвращаться на борт судна специальным краном.
ГС цельнометаллический, выполнен по схеме, двубалочный моноплан с высокорасположенным прямым крылом площадью 108,5 м2 и размахом 26.90 м . Конструкция крыла металлическая с трубчатым лонжероном, трехсекционная, 60 % задней кромки крыла с механизацией (щиток). Центроплан монтировался прямо на фюзеляж. К нему крепились двигатели и хвостовые балки - прямоугольные цельнометаллические с работающей обшивкой. Они заканчивались металлическими килями. Все рулевые поверхности c тканевой обшивкой. Управление с гидроусилителями. Цельнометаллические стабилизирующие поплавки крепились к консолям с помощью подкосов. Лодка двухреданная, с гидродинамическим удлинением 6, разделенная на 10 водонепроницаемых отсеков. Первый редан прямой, в поперечном плане форма редана сложная, состоит из килеватой части на 2/3 по ширине и горизонтального участка на 1/3 с внешней стороны. Средний угол поперечной килеватости на редане 12 градусов. Для обеспечения поперечной остойчивости используются подкрыльевые фиксированные поплавки. Самолет получился чрезвычайно прочным, способным выносить тяжелые повреждения как от противника, так и от погоды.

Нормальная взлетная масса ВV.138 - 14400 кг. Взлетная скорость 108 км/ч. Посадочная скорость 114 км/ч. Максимальная скорость 288 км/ч. Дальность максимальная 4272 км. Особенностью ГС является использование в качестве силовой установки трех дизельных моторов Jumo-205D по 880 л.с. каждый, два расположены в гондолах на носке крыла, как бы в продолжении хвостовых балок и один на пилоне над фюзеляжем. Все ВV.138 B и C могли оснащаться двум стартовыми ракетными ускорителями тягой до 500 кг. Семьдесят машин ВV.138C получили узлы крепления к катапульте для запуска с авиаматок. С максимальным запасом топлива ВV.138C мог находиться в воздухе до 18 часов. При нормальном взлетном весе в 14 500 кг и спокойной воде разбег продолжался 30 секунд и составлял 700 м.

ГС обладал высокой мореходностью, которая составляла приблизительно 3 балла.


Dornier Do 24

Восьмое место занимает немецкая летающая лодка Dornier Do 24 - бомбардировщик, воздушный разведчик, спасатель. ГС впервые взлетевший в 1937 году, был выпущен в количестве 279 экземпляров.

ГС цельнометаллический выполнен как подкосный моноплан с высокорасположенным крылом «парасоль» площадью 104,6 м2 и размахом 27 м. Крыло двух лонжеронное состояло из развитой прямоугольной центральной части и трапециевидных консолей. Центральная секция несла двигатели и крепилась над корпусом двумя секциями стоек в виде перевернутой буквы Y и одной наклоненной вперед стойки. От спонсонов к крылу шли подкосы. Вдоль всей задней кромки центроплана установлены однощелевые закрылки. На консолях располагались зависающие щелевые элероны, которые использовались в качестве закрылков при посадке. Подкосный стабилизатор имел разнесенное оперение и рули с аэродинамически и статически сбалансированными триммерами. Все поверхности кроме рулей были обшиты металлом.

Широкая двухреданная лодка, с гидродинамическим удлинением 4,7, разделена семью перегородками на восемь водонепроницаемых отсеков. Днище лодки в поперечном плане ступенчатой формы, в нижней части практически плоское, угол килеватости на редане 0°, эффективный угол килеватости 19°, в поперечной плоскости редан прямой. Для обеспечения поперечной остойчивости применены жабры (спонсоны). Три поршневых двигателя воздушного охлаждения BMW- Bramo 323R-2 (Do 24T) по 1000 л.с. каждый, расположены в центроплане крыла.
Нормальная взлетная масса 13700 кг. Посадочная скорость 108 км/ч. Максимальная скорость 340 км/ч. Практическая дальность 4700 км.
ГС обладал высокой мореходностью, более 3 баллов.

В настоящее время один восстановленный гидросамолет Do 24 ATT с тремя ТВД Pratt & Whitney Canada PT6A-45 находится в эксплуатации.


Dornier Do.J Wal

Одна из самых знаменитых немецких летающих лодок Dornier Do.J Wal занимает девятое место. Впервые взлетевшая в 1922 году Wal была выпущена в количестве приблизительно 250 – 300 штук. Созданный в начале 1920-х годов талантливым германским конструктором Клодом Дорнье самолет более двадцати лет находился в составе военно-воздушных сил и гражданской авиации многих стран, налетав миллионы километров по всему земному шару. Гидросамолет, является примером удачного сочетания ряда передовых конструкторских решений, обладая при этом огромными потенциальными резервами, что позволило неоднократно модернизировать и совершенствовать его в течение всего периода службы.

ГС - подкосный моноплан, с прямым крылом площадью 96 м2 и размахом 22,50 м, установленным над лодкой по схеме «парасоль». Лодка цельнометаллическая наружными усиливающими стрингерами по днищу, палубе, жабрам и бортам. V-образные шпангоуты в носовой части переходят в плоское днище у редана, а за вторым реданом переходят в «нож» хвостовой части. Корпус и спонсоны делятся на водонепроницаемые отсеки. Днище лодки практически плоское, угол килеватости на редане 0°, эффективный угол килеватости 90, гидродинамическое удлинение 7,3, редан прямой. Для обеспечения поперечной остойчивости применены жабры. Благодаря плоскому днищу имелась возможность работать на мелководье и летать зимой без лыж. Для выхода гидросамолета из воды на берег использовалось специальное шасси, надевавшееся на полуоси в конических гнездах жабр.

Нормальная взлетная масса 5700 кг. Посадочная скорость 70-80 км/ч. Максимальная скорость 185 км/ч. Практическая дальность 3600 км. Два установленных над крылом по схеме тандем поршневых двигателя жидкостного охлаждения Rolls-Royce Eagle IX по 360 л. с. Мореходность от 2 до 3 баллов.


Felixstowe F5L

Завершает список десяти самых массовых тяжелых летающих лодок американский гидросамолет Felixstowe F5L построенный в 227 экземплярах и впервые взлетевший в 1918 году. История лодки интересна тем, что на основе моделей Curtiss H-8 и H-12 Large America, в Великобритании были разработаны модели Felixstowe F.2,F.3, F.5. И в 1918 году Гленн Кертис в США приступил к постройке летающей лодки F-5L, представляющей собой улучшенный английский вариант одного из его же собственных проектов. Из всего семейства Curtiss H и Felixstowe F только Felixstowe F5L имеет взлетный вес более 5 700 кг, и рассматривается нами как тяжелая летающая лодка.

ГС цельнодеревянный, выполнен как многостоечный расчалочный биплан с крылом площадью 130 м2 и размахом 31.60 м. Лодка двухреданная, с гидродинамическим удлинением 3. Оба редана прямые, близкорасположенные, угол поперечной килеватости на первом редане 15°. За каждым реданом небольшой «нож» (скег). Для обеспечения поперечной остойчивости используются подкрыльные поплавки. Между крыльями расположены два поршневых двигателя водяного охлаждения Liberty 12A по 400 л.с. каждый.

Нормальная взлетная масса 6,508 k кг. Посадочная скорость 70 - 80 км/ч. Максимальная скорость 143 км/ч. Практическая дальность 1335 км. Расчетная мореходность приблизительно два балла.


Приведенные выше данные показывают, что период наиболее массовых разработок и применения ТЛЛ начинается в 30-е годы и заканчивается во второй половине 50-х годов. К началу 30-х годов в странах с развитой авиационной промышленностью (США, Германия, Англия, Франция, СССР, Италия) уже был накоплен весьма солидный опыт создания и эксплуатации ГС и СА. Среди созданных, к тому времени, тяжелых летающих лодок были весьма удачные конструкции. В основном это были бипланы: английские F5L Short S.8 Calcutta, Short Singapore/S.5/S.12/S.19, Supermarine Southampton; французские CAMS 53, CAMS 55; американские: Felixstowe F5L, Consolidated P2Y Ranger. Немцы успешно строили летающие лодки – монопланы: Dornier Do.J Wal , Do.R Super Wal, Dornier Do. Х. Итальянцы создавали подчас оригинальные конструкции: Savoia-Marchetti S.55, Caproni Ca.60 Noviplano.

В 30-е годы произошел качественный скачек в развитии конструкций ТЛЛ. Практически повсеместно перешли на строительство цельнометаллических монопланов с закрытыми кабинами пилотов. Появились более мощные моторы (рекорд скорости принадлежал поплавковым гидросамолетам, участвовавшим в соревнованиях на Кубок Шнейдера). Проведенные исследования гидродинамики лодки позволили повысить ее мореходные качества. С другой стороны была потребность в выполнении трансокеанских перелетов из Америки в Европу, из стран Европы в их колонии, расположенные по всему миру. Военные интересы также способствовали развитию ТЛЛ. Следует учитывать и отсутствие в достаточном количестве хороших аэродромов и невысокую надежность моторов, из-за чего полет на ГС над водой был более безопасен. В 30-е годы был создан целый ряд весьма удачных летающих лодок. В США: Consolidated PBY Catalina, Sikorsky S-40, Martin M-130, Sikorsky S-42, Sikorsky S-43, Consolidated PB2Y Coronado, Boeing 314, Martin PBM Mariner. В СССР: Туполев АНТ-8, Туполев АНТ-22, Туполев АНТ-27, Бартини ДАР, Четвериков Че-2, Туполев АНТ-44, Бериев МДР-5.В Англии: Short Empire S.23, Short S.25 Sunderland, Saunders-Roe A.36 Lerwick, и бипланы : Saro London, Short Singapore, Supermarine Stranraer. Во Франции: Latécoère 380, Latécoère 300, Latécoère 521\ 522 \ 523, Breguet 730, Latécoère 611. В Германии: Dornier Do 18, Blohm & Voss BV 138, Dornier Do 24, Dornier Do 26. В Японии: Kawanishi H6K. Многие из этих ТЛЛ приняли участие во второй мировой войне.

С военный период новых лодок появилось достаточно мало, можно выделить только немецкие ТЛЛ: Blohm & Voss BV 222 Wiking, Blohm & Voss BV 238, американскую: Martin JRM Mars, японскую: Kawanishi H8K, французскую: Latécoère 631.

В послевоенный период и до 60-х годов, новые и традиционные задачи военных, а также появление реактивных двигателей привело к появлению весьма интересных летающих лодок. В США: Grumman HU-16 Albatross (с поршневыми двигателями), Martin P5M Marlin (с поршневыми двигателями), Convair R3Y Tradewind (с ТВД), Martin P6M SeaMaster (с ТРД). В СССР: Бериев Бе-6 (с поршневыми двигателями), Бериев Бе-12 (с ТВД). В Англии: Saunders-Roe SR.A/1(с ТРД), Saunders-Roe Princess SR.45 (с ТВД). Но при этом, роль гидроавиации заметно снизилась, количество новых разработок упало. Этому есть объективные причины. Новые реактивные сухопутные самолеты стали более совершенны и эффективны в решении целого ряда задач, чем летающие лодки. Надежность двигателей существенно возросла. Во всем мире были построены в большом количестве аэродромы с искусственным покрытием, полеты с которых менее зависят от погодных условий и времени года, чем полеты с воды. Военные задачи, ранее решаемые ГС и СА, в большой мере переложили на авианесущий флот. И за гидроавиацией остались только те задачи, которые она может решать более эффективно за счет своего основного преимущества – мореходности.

С 60-х годов до настоящего времени было выпущено несколько типов ТЛЛ, многие из которых смело можно отнести к летающим лодкам нового поколения. Это, прежде всего самолеты ТНТК им. Г.М. Бериева – А-40 и Бе-200. На этих машинах использованы передовые научные разработки: днище лодки имеет переменную килеватость, на редане впервые в мире используются поперечные гидродинамические интерцепторы, на взлете используется довыпуск закрылков после выхода на режим глиссирования, на волнении, для уменьшения качки СА используется аэродинамический демпфер тангажа. Японская лодка Shin Meiwa PS-1 / US-1A, обладающая уникальной мореходностью, оборудована системой сдува пограничного слоя с закрылков и рулей, что обеспечивает ей низкие взлетно-посадочные скорости.
В перспективе ГС и СА по прежнему будут решать традиционные для них на задачи противолодочной борьбы, выполнения поисково-спасательных операций, пожаротушения. К которым, очевидно в ближайшем будущем добавятся транспортные, связанные с перевозкой грузов в несколько тысяч тонн, поскольку рост взлетной массы сухопутных самолетов уже ограничивается прочностью взлетно-посадочных полос.


О мореходности летающих лодок

Гидросамолеты и самолеты-амфибии обладают неоспоримым преимуществом перед другими ЛА, в решении целого ряда задач, за счет своей способности при заданном морском волнении и ветре к безопасному нахождению на плаву, маневрированию на воде, взлету с воды и посадке на воду, т.е. их мореходности.

Требования к мореходным характеристикам ГС и СА рассмотрим применительно к тем режимам, на которых эксплуатируется ЛА, отдельно для штилевых условий и условий волнения и ветра до предельных:

• режимы плавания, т.е. маневрирование, буксировка, дрейф, стоянка на бочке, якоре (движение самолета на воде на малых скоростях, приблизительно до 20% от скорости отрыва (посадки), при которых его вес уравновешивается гидростатической силой поддержания);
• переходный режим, соответствующий начальной стадии разбега или завершающей стадии пробега ГС, приблизительно от 20% до 50% скорости отрыва (посадки);
• движение на режиме глиссирования, приблизительно от 50% до скорости отрыва на взлете, и от посадочной скорости до приблизительно 50% V пос. на посадке.
• Общие требования:
• Для ГС должно быть установлено наиболее неблагоприятное состояние водной поверхности, при котором обеспечивается безопасность во время взлета, руления и посадки.
• На всех режимах самолет должен быть устойчив и управляем по углам дифферента, крена, рысканья.
• Требования должны удовлетворяться при всех весах и центровках, соответствующих предусмотренным условиям эксплуатации и загрузки ГС.
• На всех режимах ГС должен иметь приемлемые характеристики брызгообразования и заливаемости, исключающие повреждение конструкции, нарушение работы силовой установки и ухудшение обзора экипажа, и исключающие попадание воды внутрь конструкции.
• Должна обеспечиваться возможность экипажу выполнять свои функциональные обязанности на всех режимах в гидрометеоусловиях (ГМУ) до предельных.

Требования, которым должен удовлетворять самолет на соответствующих режимах.
I. Режимы плавания ГС, т.е. маневрирование, буксировка, дрейф, стоянка на бочке, якоре в штилевых условиях:

• ГС должен обладать: плавучестью, непотопляемостью, остойчивостью.
• ГС должен обладать курсовой устойчивостью при буксировке его как в направлении носа, так и в направлении кормы.
• ГС должен быть маневренным на воде, иметь возможность выполнять правые и левые циркуляции, при этом радиус циркуляции (разворот на 360°) должен быть приемлемым.

II. Режимы плавания ГС, т.е. маневрирование; буксировка; дрейф; стоянка на бочке, якоре в ГМУ до предельных:

• ГС должен обладать остойчивостью за счет применения подкрыльных поплавков, законцовок крыла или жабер (спонсонов), исключающей их зарывание в воду при наиболее неблагоприятном сочетании внешних моментов от волнения, ветра, реактивного момента от работающей силовой установки с учетом качки.
• При буксировке ГС, при любом направлении движения относительно фронта волн и ветра, должна быть обеспечена приемлемая, с точки зрения безопасности, курсовая устойчивость.
• ГС должен иметь возможность выполнять правые и левые циркуляции.

III. Переходный режим при движении в штилевых условиях и в ГМУ до предельных:

• ГС должен иметь достаточную тяговооруженность для преодоления горба сопротивления (максимального гидродинамического сопротивления на переходном режиме).
• Должно исключаться зарывание в воду подкрыльных поплавков, законцовок крыла или жабер.

IV. Движение на режиме глиссирования в штилевых условиях:

• ГС должен быть устойчив в продольном канале, при этом ширина зоны устойчивого глиссирования должна быть достаточно большой, а конструкция лодки и управляемость ГС должны обеспечивать возможность выдерживания углов дифферента соответствующих зоне устойчивого глиссирования.
• У ГС должны исключаться явления «барса» и «рикошета» (выбросы ГС из воды на скоростях глиссирования с изменением и без изменения угла дифферента), ошибки, приводящие к колебаниям ГС и выбросам из воды должны легко исправляться, а колебания иметь затухающий характер.

V. Движение на режиме глиссирования в ГМУ до предельных:

• «Барсы» и «рикошеты» не должны приводить к увеличению угла атаки больше допустимого.
• ГС должен быть достаточно прочным, чтобы выдерживать нагрузки возникающие при движении по взволнованной поверхности воды.

Для обеспечения данных требований в конструкции ГС и СА применяются специальные решения, которые обеспечивают возможность его эксплуатации на воде.

• Фюзеляж самолета заменен лодкой.
• Самолет должен иметь достаточно большую тяговооруженность, для преодоления «горба» гидродинамического (ГД) сопротивления.
• Лодка самолета выполняют специально спрофилированной для обеспечения высокого ГД качества и снижения нагрузок, возникающих при взлете и посадке на взволнованную поверхность воды.
• Двигатели располагают в месте исключающем попадание на лопасти винтов или в воздухозаборник водяных струй.
• Для недопущения попадания водяных струй на элементы планера самолета применяют брызгоотражательные щитки, или выпускают элементы механизации крыла во взлетное положение на таких скоростях, когда водяные струи не попадают на эти элементы.
• ГС и СА должны быть более прочными, по сравнению с сухопутными самолетами подобного класса, чтобы выдержать нагрузки возникающие при взлете и посадке на взволнованную поверхность воды.
• Стремятся уменьшить взлетные и посадочные скорости самолета, для повышения безопасности полетов и снижения нагрузок на лодку при движении по воде, особенно при наличии волн. Для этого используют мощную механизацию крыла, энергетическую механизацию крыла, или устройства создающие вертикальную тягу на режимах взлета и посадки.
• Используют методику пилотирования, отличную от методики пилотирования сухопутного самолета.

К основным возмущающим факторам, действующим на ГС находящийся на воде, относятся ветровое (морское) волнение и ветер. Возможность успешной посадки, взлета ГС в условиях волнения определяется тем, что его мореходность не ниже, чем волнение на море. Поэтому важно знать как часто в морях и океанах присутствует волнение с заданной высотой волн, т.е. повторяемость высот волн.
Повторяемость высот волн в морях и океанах рассмотрим на примере Баренцева моря и умеренной зоны северного полушария Тихого океана. В соответствии с Реестром ветров и волнений в океанах и морях, зимой в Баренцевом море волны с высотой до 2 метров встречаются в 33% случаев, от 2 до 4 м – 38%, от 4 до 6 м - 24%, более 6 м в 5% случаев. Летом соответственно 54%, 33%, 11% и 2%. Из чего следует, что самолет с мореходностью 2 м может выполнить взлет, посадку в Баренцевом море зимой в 33% случаев, а летом в 54%. Для умеренной зоны северного полушария Тихого океана, соответствующие цифры будут зимой: 50%, 40%, 8%, 2%, летом: 76%, 22%, 2%, 0%. Т.е. самолет с мореходностью 2 м может выполнить взлет, посадку в умеренной зоне северного полушария Тихого океана зимой в 50% случаев, а летом в 76%. Здесь высоты волн 3% обеспеченности.

Ветровое волнение обычно разделяют на три типа: ветровые волны, которые находятся под непосредственным воздействием ветра, волны зыби, которые наблюдаются после прекращения ветра или после выхода волн из зоны действия ветра, и смешанное волнение, когда ветровые волны накладываются на волны зыби. В общем случае морское волнение представляют как случайный процесс в виде наложения синусоидальных волн различной амплитуды и периода, распространяющихся в различных направлениях. При этом волновой процесс, в промежутках времени и на дистанциях, соответствующим режимам взлета, посадки и маневрирования ГС на воде, полагают квазистационарным и квазиэргодическим случайным процессом (т.е. постоянство параметров волнения во времени и в пространстве). В качестве характеристик волнения применяют высоту волны 3% обеспеченности (hв3%), длину волны 25% обеспеченности (λ25%) и направление бега волн. Ветровые волны сравнительно короткие, отношение λ25%/hв3% не более 25. Волны зыби длинные, отношение λ25%/hв3% более 30. В силу того, что энергия волн пропорциональна длине волны и квадрату амплитуды (высоте) волны, при одной и той же hв3% волны зыби всегда несут большую энергию, по сравнению с ветровыми волнами.

Для более полного описания волнения применяется его двумерный частотно-направленный энергетический спектр, характеризующий распределения суммарной энергии волн по частотам и направлениям распространения. Морское волнение может быть оценено в балах. В этом случае, по принятой у нас шкале, 1 балу соответствует высота волны 3% обеспеченности в 0,25 м, 2 балам – 0,75 м, 3 балам – 1,25 м, 4 балам – 2 м, 5 балам – 3,5 м. За рубежом в качестве характеристики высоты волны используется «значительная высота волн», т.е. среднее значение из 1/3 наибольших высот волн (h в 1/3), при этом h 3% = 1,32 h в 1/3. Этот факт следует учитывать при сравнении мореходности отечественных и зарубежных летающих лодок. Экспериментально установлено, что визуальная оценка высоты волны в диапазоне от 0 до 4 м, хорошо согласуется с инструментальной оценкой высотой волны 3% обеспеченности h 3%.

В руководствах по летной эксплуатации отечественных ГС и СА в качестве ограничения по мореходности помещается значение предельной высоты волны 3% обеспеченности h 3% , отдельно для ветровых волн и волн зыби. При этом практически всегда ограничение по волнам зыби в два раза меньше, чем по ветровым волнам. Как правило, при движении по короткой ветровой волне ГС пересекает одновременно две и более волн и его угловые и вертикальные колебания, возникающие перегрузки и заливаемость незначительны. При движении по длинным волнам зыби, когда длина лодки ГС менее длины волны, самолет начинает огибать профиль волны, что приводит к значительным колебаниям по углу дифферента, возрастанию заливаемости и нагрузок на днище лодки. Все вышесказанное относится к случаю движения ГС навстречу фронту волн и ветру. Если же длина волны зыби существенно более длины лодки, взлет или посадку рекомендуется выполнять вдоль фронта волн, с некоторым упреждением и при этом теоретически предельная высота волны зыби не ограничена. Наиболее сложным, с точки зрения обеспечения безопасности на взлете и посадке, является наличие смешанного волнения, когда одновременно присутствует несколько систем волн с различными амплитудами и частотами. В этом случае летчик должен принять решение о методике выполнения взлета или посадки, учитывая все факторы. Вместе с тем, в условиях смешанного волнения, которое представляет собой суперпозицию отдельных систем волн различной амплитуды, периода и направления, на отдельных участках появляются как группы волн большой высоты – «девятый вал», так и сравнительно невысоких волн. Этим обстоятельством пользуются пилоты легких самолетов, с малыми взлетно-посадочными скоростями, выполняя взлет или посадку после прохода группы высоких волн. Этим же пользовались пилоты летающей лодки PBY Catalina, выполняя перед приводнением проход на очень малой высоте с работающими на повышенном режиме двигателями, и после обнаружения участка с невысокими волнами, осуществляли касание воды.

Оценку мореходности ГС и СА на этапе предварительного проектирования можно выполнить по полуэмпирической формуле В.П. Соколянского, в соответствии с которой максимальная высота ветровой волны, на которой может эксплуатироваться самолет, определяется по формуле:

где:
∆n_y – допустимая избыточная перегрузка в центре тяжести;
λ_гд – гидродинамическое удлинение лодки;
β – эффективный угол поперечной килеватости на первом редане;
G₀ – взлетный или посадочный вес самолета (т);
V₀ – взлетная или посадочная скорость самолета (км/ч).

Результаты расчетов по данной формуле хорошо совпадают с материалами мореходных испытаний отечественных ГС и СА. Видно, что максимальный вклад в повышение мореходности дает уменьшение взлетных и посадочных скоростей самолета, что подтверждает опыт создания японской Shin Meiwa PS-1 / US-1A. Окончательное заключение о мореходности ГС и СА делают по результатам мореходных испытаний.

Далее приведено описание наиболее мореходных ГС и СА.

Самым мореходным самолетом должен был стать самолет-амфибия советского авиаконструктора итальянского происхождения Роберта Бартини ВВА-14. Не осуществленный в полной мере проект предполагал создание амфибии вертикального взлета и посадки, построенной по схеме катамаран, с 14 двигателями (двумя маршевыми и 12 подъемными). При этом скорость на взлете, посадке была бы практически нулевой, и самолет мог бы взлетать и садиться в условиях значительного волнения. В ходе разработки мореходность оценивалась в 4 -5 балов, в тоже время в работах специалистов ТНТК им. Бериева встречается оценка и в 10 - 12 м высоты волны. На амфибии предполагалось реализовать идею бесконтактного взлета и посадки: самолет отрывается от земли или от воды вертикально на малую высоту, и затем выполняет разбег, «опираясь на экран». На таком режиме аппарат, поднятый над водой, «разбегается» практически без сопротивления и гидродинамических ударов встречных волн. В ходе испытаний СА выполнял взлеты и посадки по самолетному, но из-за отсутствия подъемных ТРДД так и не взлетел вертикально. Программа не была доведена до конца.

Самолет выполнен по схеме высокоплана с сильно развитым несущим центропланом малого удлинения, прямым трапециевидным крылом, разнесенным горизонтальным и вертикальным оперением. Планер самолета состоит: из фюзеляжа полумонококовой конструкции, переходящего в центроплан; двух сигарообразных обтекателей, к которым крепится горизонтальное и вертикальное оперение, пневматических (поплавковых) взлётно-посадочных устройств и стоек колесного шасси; двух отъемных частей крыла; оперения; гондол маршевых двигателей сверху фюзеляжа. В носовой части фюзеляжа размещена трехместная кабина экипажа, отделяемая при аварийных ситуациях и обеспечивающая спасение экипажа на всех режимах полета. За кабиной размещен отсек силовой установки с 12 подъемными двигателями и отсек вооружения. Конструкция планера позволяет условно рассматривать его как лодочный катамаран.

Составное крыло площадью 217.72 м2 и размахом 28.50 м, состоит из прямоугольного центроплана и консолей трапециевидной формы в плане. Консоли имеют по всему размаху предкрылки, однощелевые закрылки и элероны, профиль консоли с относительной толщиной 0,12. Вертикальное оперение двухкилевое. Убирающееся колесное шасси велосипедного типа с вспомогательными опорами на обтекателях.
Силовая установка комбинированная, состоит из двух маршевых ТРДД Д-30М тягой по 6800 кгс, установленных рядом в отдельных гондолах сверху центроплана и 12 подъемных ТРДД РД-36-35ПР тягой по 4400 кгс, установленных попарно с наклоном вперед в отсеке фюзеляжа.

Управление самолетом осуществлялось аэродинамическими рулями с помощью гидроусилителей, как на обычных самолетах, а управление на режимах вертикального взлета, посадки и переходных режимах должно было осуществляться с помощью 12 струйных рулей, установленных попарно и использующих сжатый воздух отбираемый от подъемных двигателей.

Максимальная взлетная масса 52000 кг. Максимальная скорость 760 км/ч. Практическая дальность 2450 км. Самолет предназначался для противолодочной борьбы. Из-за необычного внешнего вида его прозвали «Змей Горыныч».

Поскольку проект ВВА-14 не был реализован, пальма первенства перешла к японскому самолету-амфибии Shin Meiwa PS-1 / US-1 (A, A Kai (US-2)), самому мореходному из серийных ГС и СА. Самолет в варианте PS-1 впервые взлетел в 1967 году, а в варианте US-2 в 2003 году. Самолет строился серийно, было выпущено модификаций PS-1 – 23 экземпляра, US-1 – 6, а US-1A (US-1A Kai (US-2)) - 14 экземпляров. По данным компании Shin Meiwa взлет и посадка амфибии возможны при высоте волны до 3,5 м. В тоже время расчетная мореходность СА по формуле Соколянского В.П. составляет 4,2 м h3%, что очень близко, если считать, что данные компании это «значительная высота волн» - h в 1/3.
Такая высокая мореходность достигнута, прежде всего, за счет невысоких взлетно-посадочных скоростей, совершенной формы днища лодки, а также прочности конструкции. Невысокие скорости на взлете и посадке обеспечиваются за счет: обычной механизации крыла, энергетической механизации (сдув пограничного слоя с закрылков), обдува крыла винтами двигателей. Самолет весьма совершенен с технической точки зрения, но концептуально мало отличается от ГС и СА времен Второй мировой войны. Он представляет собой цельнометаллический, свободнонесущий высокоплан с прямым крылом и Т-образным хвостовым оперением.

Крыло – двухлонжеронное, механизированное, включает предкрылки и двухсекционные закрылки с системой сдува пограничного слоя. Углы отклонения внешних и внутренних секций закрылков 60° и 80° соответственно. Коэффициент аэродинамической подъемной силы, на взлетно-посадочных режимах, по данным компании равен 7, при том, что на современных самолетах он составляет 2 – 3 единицы. Перед внешними секциями закрылков, обдуваемых винтами, на верхней поверхности крыла имеются интерцепторы, а на концах крыла - элероны. Носки крыла оснащены механическими противообледенительными устройствами. Площадь крыла 135.82 м2, размах 33,15 м. Для обеспечения боковой остойчивости на воде под крылом установлены поплавки. Стабилизатор оборудован предкрылком, а рули высоты и направления - устройством сдува пограничного слоя. На носках стабилизатора - протекторы механической противообледенительной системы.

Лодка высокая, двухреданная, герметичная, типа полумонокок. Гидродинамическое удлинение лодки 11,7. Днище сложной вогнутой формы в плане, килеватость на первом редане 23,5°. На днище два узких желоба вблизи бортов, которые совместно со щитками на скулах носовой части фюзеляжа снижают брызгообразование. Самолет обладает высокой остойчивостью и маневренностью на воде.

На летающей лодке имеется убираемое, трехопорное с носовой стойкой колесное шасси. Все стойки двухколесные, передняя опора убирается по полету, а основные - против полета в фюзеляж. Система управления - механическая с необратимыми гидроусилителями.

Силовая установка самолета US-1 состоит из четырех ТВД "Дженерал Электрик" T64-IHI-10J мощностью 2850 л.с. каждый, выпускаемых в Японии по лицензии фирмой "Ишикавадзима" с трехлопастными флюгерными реверсивными воздушными винтами "Гамильтон Стандарт" 63Е-1 диаметром 4,42 м. Кроме них, имеются еще два ГТД. Один, расположенный в верхней центральной части фюзеляжа - T58-IHI-10-M2 мощностью 1400 л.с., для системы сдува пограничного слоя на закрылках и рулях, второй "Гаррет Эрисчерс" GТСР85-131J - для запуска ТВД и привода аварийного электрогенератора.

Самолет оснащен мощными поисковыми прожекторами, громкоговорителями и поисковыми блистерами. Нормальная взлетная масса 43000 кг. Посадочная скорость 83-93 км/ч. Максимальная скорость 560 км/ч. Практическая дальность 3815 км.

Третьим в списке стоит немецкий дальний транспортный самолет, разведчик и бомбардировщик Blohm & Voss BV 238. Самый тяжелый самолет времен второй мировой войны. ГС BV 238, впервые взлетевший в 1944 году, был построен всего в одном экземпляре. Данных о его мореходности в литературе не найдено, но теоретическая оценка данной характеристики по формуле Соколянского В.П. дает диапазон высот волн от 3,5 м до 3,0 м h3%.

ГС цельнометаллической конструкции с обшивкой из коррозионностойкого сплава, выполнен по классической схеме, как свободнонесущий моноплан с высокорасположенным крылом площадью 349 м2, размахом 60.17 м. Крыло механизированное, щелевой закрылок на 55 % размаха. Для обеспечения поперечной остойчивости на воде используются подкрыльные поплавки оригинальной конструкции в первоначальном варианте расщепляющиеся.

Лодка ГС двухреданная, выполнена по двухпалубной схеме. Лодка узкая и высокая, отношение высоты лодки в миделевом сечении к ширине равно 2,2. Редан прямой формы в плане, в разных источниках, или ступенькой, или плавно переходящий в межреданную часть. Профиль редана при взгляде спереди сложной выгнутой внутрь формы с эффективным углом килеватости 25°. Гидродинамическое удлинение лодки 11. Перед вторым реданом киль - «нож» для повышения курсовой устойчивости на воде.

Нормальная взлетная масса 95,000 кг в варианте бомбардировщика, разведчик – 90,000 кг. Посадочная скорость 143 км/ч .Максимальная скорость 422 км/ч на высоте 6000м, с весом 70 т. Практическая дальность 7800 км.

Шесть дизельных двигателей Daimler-Benz DB-603D по 1900 л.с. (на взлете) каждый, расположены в крыле. Для взлета с максимальным весом предусматривалось использование четырех стартовых ускорителей тягой по 1500 кг.

Четвертой в списке самых мореходных ГС и СА стоит американская транспортная деревянная летающая лодка Hughes H-4 Hercules, выпущенная в одном экземпляре и взлетевшая один раз в 1947 году. Поскольку единственный полет этого ГС состоялся в практически штилевых условиях, можно говорить только о теоретической оценке его мореходности. Расчет дает диапазон предельных высот волн от 2,8 м до 3,7 м h3%.

ГС H-4 был самой большой из когда-либо построенных летающих лодок, он оказался в семь раз больше любого самолета, построенного до него. Размах его крыла и поныне остаётся рекордным — 98 метров, следующие за ним: Ан-225 Мрия -88,4 м, А380 – 79,8 м, Boeing 747 – 68,5 м. Самолет был предназначен для транспортировки грузов и войск в помощь воюющей Европе, мог перевозить 750 солдат при полном снаряжении. Неофициальное прозвище H-4 - «Еловый Гусь», «Нарядный Гусь» или «Пижон» (англ. Spruce Goose). Самолет стал, пожалуй, самым удивительным авиапроектом всех времен.

ГС выполнен полностью из березы, хотя и назывался «Еловый Гусь», по классической схеме, как свободонесущий моноплан с высокорасположенным крылом площадью 1061.88 м2. На 45% размаха крыла простой закрылок.

Лодка ГС двухреданная, ее гидродинамическое удлинение 5. Длина днища лодки составляет всего 57 % длины самолета. Первый редан прямой, угол поперечной килеватости на редане 13 градусов. Для обеспечения поперечной остойчивости используются фиксированные подкрыльные поплавки.

В крыле ГС расположены 8 ПД Pratt Whitney R4360-4A по 3000 л.с. каждый. Максимальная взлетная масса 181 т. Посадочная скорость 120 км/ч. Максимальная скорость 351 км/ч. Практическая дальность 5633 км.

На пятом месте находится французская транспортная летающая лодка Latécoère 631. Late 631, впервые взлетевшая в 1942 году и выпущенная в 11 экземплярах, предназначалась для перевозки 46 пассажиров на маршрутах через Южную Атлантику и была единственной в мире шестимоторной гражданской летающей лодкой, использовавшейся на коммерческих маршрутах. ГС обладал высокими летными и мореходными характеристиками. Данных о мореходности ГС в публикациях нет, но расчетная мореходность составляет приблизительно 2,5 м hв3%.

ГС выполнен по классической схеме, как свободнонесущий моноплан с высокорасположенным крылом площадью 350 м2, размахом 57,43 м. Угол стреловидности по передней кромке 4.72°, поперечное V крыла 5°, удлинение крыла 9.42, сужение 0.36.

Лодка ГС двухреданная, ее гидродинамическое удлинение 5. Относительно короткая межреданная часть днища составляет 30% гидродинамической длины лодки. Первый редан прямой, угол поперечной килеватости на редане 22°.

Для обеспечения поперечной остойчивости используются подкрыльные поплавки, убирающиеся в гондолы внешних двигателей. Хвостовое оперение двухкилевое.

Максимальная взлетная масса 72020 кг. Посадочная скорость приблизительно 110км/ч. Максимальная скорость 417 км/ч. Практическая дальность 6800 км. Шесть поршневых двигателей Wright R-2600-C14 установлены индивидуально на передней кромке крыла.

Шестым в списке стоит американский гидросамолет Convair P5Y-1 & R3Y-1/-2 Tradewind - "Пассат". ГС выпущен в модификации P5Y -2 в количестве 2 экземпляров (первый взлет в 1950 году) и в модификации R3Y в количестве 11 экземпляров (1954 год). Tradewind была первой в мире серийной турбовинтовой летающей лодкой. В литературе отмечается, что гидросамолет мог садиться на волну высотой 2,4 м. Расчетная мореходность приблизительно 2,2м hв3%.

Разработанная первоначально как патрульная летающая лодка (P5Y), она была перепроектирована в транспортный, поисково-спасательный и самолет заправщик, обозначенный как R3Y. Основные отличия от P5Y состояли в том, что увеличили длину лодки до 43,43 м и установили круглую носовую часть, сняли все вооружение, изменили угол поперечного V-стабилизатора, с левой стороны фюзеляжа появилась грузовая дверь шириной 3 м и были переделаны мотогондолы. В грузовой гермокабине R3Y могли разместиться 103 человека или различная техника весом 24 тонны. Последние 6 машин (R3Y-2) были оборудованы поднимающейся носовой частью лодки. R3Y-2 Tradewind мог подруливать к берегу с выключенными внутренними двигателями и осуществлять высадку десанта через откидывающуюся вверх носовую часть фюзеляжа. В 1954 году в трансконтинентальном полете был установлен рекорд скорости для ГС с ТВД, равный 648 км/ч. В сентябре 1956 года один из самолетов, оборудованный как дозаправщик, совершил вошедший в историю полет, одновременно заправив четыре истребителя Grumman F9F-8 Cougar.

ГС цельнометаллической конструкции, выполнен по классической схеме, как свободнонесущий моноплан с высокорасположенным крылом площадью 195.27 м2, размахом 44.42 м. Крыло с ламинарным профилем, механизированное с закрылком, отклоняющимся на 50°, на 60 % размаха. Под крылом на V-образных подкосах крепились неубираемые поплавки.

Лодка двухреданная, узкая и высокая, отношение высоты лодки в миделевом сечении к ширине равно 1,75, отличалась исключительной чистотой обводов и высоким удлинением - 10:1. Первый редан в плане скошенный, переходящий в зареданную часть не ступенькой, а в виде плоскости под углом приблизительно 30°. Угол килеватости на редане 17°.

Нормальная взлетная масса 66,000 кг. Скорость сваливания 138 км/ч. Посадочная скорость 170 - 180 км/ч. Время разбега 30 сек. Максимальная скорость 648 км/ч. Практическая дальность 4480 км.

Четыре ТВД Allison T40-A-10 по 5100 л.с. каждый, с соосными трехлопастными реверсивными винтами, стоящие на высоко расположенном прямом крыле. Двигатель представлял собой две близкорасположенные турбины, мощность которых передавалась на редуктор.

Седьмым в списке самых мореходных ГС и СА стоит отечественный самолет-амфибия ТНТК им. Г.М. Бериева А-40 Альбатрос. Впервые взлетевший в 1986 году и выпущенный в двух экземплярах СА предназначался для ведения противолодочной борьбы и выполнения поисково-спасательных операций (А-42). Самолет нового поколения, самый тяжелый из построенных в СССР и России самолетов-амфибий. Мореходность А-40 составляет 2 м hв3%.

ГС цельнометаллический, выполнен по классической схеме, как свободнонесущий моноплан с высокорасположенным крылом. Крыло большого удлинения, сравнительно тонкого профиля, умеренной стреловидности 20°. Механизация крыла состоит из отклоняемого предкрылка по всему размаху крыла, двухщелевого закрылка на 60% размаха крыла и интерцепторов. Площадь крыла 200 м2, размах 42.50м. Максимальное аэродинамическое качество самолета 16 – 17.

Лодка ГС двухреданная, с гидродинамическим удлинением 13, небольшим миделем, сравнимым с миделем фюзеляжа сухопутного самолета, отношение высоты миделевого сечения к ширине 1,3. Днище лодки выполнено с переменной килеватостью 15°/55°, для уменьшения нагрузок при движении по воде. Редан немного скошенной формы в плане.

В зареданной части лодки установлены дефлекторы, для обеспечения гидродинамической устойчивости на глиссировании. В качестве успокоителя качки при движении по воде использован аэродинамический демпфер тангажа. Для борьбы с интенсивным образованием брызг и их воздействием на ЛА применены: автоматическая система довыпуска и уборки закрылков на разбеге и пробеге; на днище носовой части лодки по линиям излома поперечной килеватости и в районе редана установлены брызгоподавляющие щитки. На редане лодки впервые в практике гидроавиастроения применены поперечные гидродинамические интерцепторы высотой 24 мм. За вторым реданом установлен водяной руль. Для обеспечения поперечной остойчивости используются подкрыльные поплавки на законцовках крыла.

Два маршевых ДТРД Д-30ТКПВ с тягой по 15000 кг, устанавливались на пилонах над обтекателями шасси за крылом. Два стартовых двигателя РД-36-35 расположены над обтекателем шасси.

Самолет оборудован системой дозаправки топливом в полете. Предусматривалась установка аппаратуры измерения параметров волнения и выдачи рекомендаций на оптимальное направление посадки.

Максимальная взлетная масса 86,000 кг. Посадочная скорость 200 - 210 км/ч. Максимальная скорость 800 км/ч. Практическая дальность 4100 км. Длина разбега с воды 2000 м, длина пробега на воде 900 м.

Восьмой в списке самых мореходных лодок стоит английская дальнемагистральная пассажирская летающая лодка Saunders-Roe Princess SR.45. Самый большой самолет, выпущенный в Англии, считавшийся одним из самых красивых гидросамолетов в мире, впервые взлетел в 1952 году и был выпущен в трех экземплярах. Летающая лодка должна была эксплуатироваться на маршрутах связывающих Британские острова с Южной Америкой.

Данные о мореходных характеристиках SR.45 в литературе не найдены, но расчетная мореходность, по формуле Соколянского В.П. составляет 1,7 м h в3%.

ГС выполнен по классической схеме, как свободнонесущий моноплан с высокорасположенным крылом площадью 466 м2 и размахом 66.90 м. Крыло механизированное, закрылок трехсекционный, на 45% размаха. Элероны четырехсекционные, также как и руль высоты, оснащались отдельным силовым приводом для повышения безопасности при отказе систем управления.

Лодка ГС двухреданная, цельнометаллическая, с гидродинамическим удлинением 7,3, выполнена по двухпалубной схеме. Первый редан овальной формы в плане, плавно переходящий в межреданную часть, угол поперечной килеватости на редане 22 градуса. Для обеспечения поперечной остойчивости используются убирающиеся в полете подкрыльные поплавки.

Силовая установка состояла из 10 ТВД Bristol Proteus 600/610, мощность каждого: 2 500 л. с. (2 386 kW) на валу + реактивная тяга 3,66 kN. Восемь двигателей установлены попарно в корневой части крыла. Каждая пара вращала через редуктор соосные винты различного направления вращения. Крайние двигатели вращали винты одного направления. Диаметр воздушных винтов 5,03 м.

Нормальная взлетная масса 150000 кг. Скорость сваливания с выпущенными закрылками 182 км/ч. Посадочная скорость 236 км/ч. Максимальная скорость 625 км/ч. Практическая дальность 9720 км.

Девятое место занимает Martin PBM Mariner. Патрульная летающая лодка, выпущенная в количестве 1366 экземпляров и впервые взлетевшая в 1939 году. Мореходность PBM Mariner может быть оценена теоретически в 3 - 3,5 балла. В литературе встречаются данные о посадке ГС на волны с высотой, более чем 3м, но их оценка выполнялась экипажем визуально и к этим данным следует относиться критически. Подробное описание лодки приведено выше.

Десятое место занимает немецкая лодка Dornier Do 24 - бомбардировщик, воздушный разведчик, спасатель. Первый полет Do 24 состоялся в 1937 году, выпуск Do 24 составил 279 штук. Мореходность гидросамолета оценивается от 3 до 3,5 баллов. Подробное описание лодки приведено выше.

Мореходностью до 3 баллов, а в некоторых случаях и немного более, обладает значительное количество ГС и СА. К ним относятся: Бериев Бе-6, Бериев Бе-12, Бериев Бе-200, Grumman HU-16 Albatross, Consolidated PBY Catalina, Canadair CL-215/415, Harbin SH-5, Short S.23 /S.30 /S.33 Empire, Latecoere Late 521 \ 522 \ 523, Sikorsky S-42, Short S.25 Sunderland, Blohm & Voss BV 138, Breguet 730, Martin JRM Mars, Blohm & Voss BV 222 Wiking, Kawanishi H8K и другие. На сегодня отсутствие достоверной и достаточной информации не позволяет в полной мере описать мореходность целого ряда ГС и СА, по мере накопления данных, приведенные выше сведения, будут уточняться.

Литература

1. Авиационные правила. Часть 23. – М. Авиаиздат, 1993.
2. Авиационные правила. Часть 25. - М. Авиаиздат, 2004.
3. ГОСТ 24999-81. Гидромеханика летательных аппаратов. Термины, определения и обозначения. - М.Издательство стандартов,1982.
4. Соболев Д.А. под редакцией. История отечественной авиапромышленности. Серийное самолетостроение 1910-2010. - М. Русавиа.2011.
5. Соболев Д.А. Истрия самолетов мира. - М. Русавиа.2001.
6. Брофи А. Военно-воздушные силы США. — М.: Воениздат, 1957.
7. Харук. А. Авиа Парк 2010 № 03. Лучший в своем классе. Летающая лодка Мартин «Маринер».
8. "Крылья Люфтваффе". Перевод книги У. Грина "Боевые самолеты Третьего Рейха" © Перевод Андрея Фирсова, 1993. Отделение НТИ ЦАГИ, мемориальный музей Н.Е. Жуковского.
9. Вуд К. Проектирование самолетов. – М.: ГИОП. 1940.
10. Состояние и тенденции развития гидросамолетов. – М.: Издательский отдел ЦАГИ, 1991.
11. Хохлов А.А. Некоторые вопросы разработки типовой методики проведения мореходных испытаний гидросамолетов и самолетов-амфибий // Сб. докладов IX международной научной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон-2012». – М.: Изд. ЦАГИ, – 2012, – Т. 2. – С. 22-27.
12. Крылья Родины 12.1997 г. Сергей Колов. Спасение с небес. Гидросамолет SA-16 «Альбатрос».
13. Крылья Родины 12. 2002 г. Сергей Колов. Недолгий век "Пассата". Летающая лодка XPSW-1 «Трэйдуинд».
14. Крылья Родины 03.2000 г. Михаил Никольский. Наследник "Чистого неба". О гидросамолете «Шин Мейва» SS-2.
15. Бериев Г. М. Лодки штурмуют небо.-М.: Авико Пресс, 2002.- 144 с. (Библиотека Авико Пресс)
16. Заболоцкий А. Н., Сальников А. И. Самолеты ТАНТК имени Г. М. Бериева.- М. : ООО Рестар, 2005,- 416 с., ил.
17. Удалов К.Г., Панатов Г.С., Фортинов Л.Г. Самолет ВВА-14. -М. : АВИКО ПРЕСС, 1994.
18. Ветер и волны в океанах и морях. Справочные данные.Реестр союза СССР. - Л.: Транспорт,1974.
19. Louis S Casey, John Batcheler. The illustrated history of seaplanes and flying boats: New York : Exeter Books, 1980. – 128 p.
20. Tim Mason. The Seaplane years : - Manchester. – United Kingdom: Hikoki publications. 2010. – 240 p.
21. Bill Yenne. Seaplanes & Flying Boats : A timeless Collection from Aviation`s Golden Age : BCL Press New York, 2003. – 176 p.
22. David Oliver. Wings Over Water: A Chronicle Of The Flying Boats And Amphibians Of The Twentieth Century : - New Jersey. – USA : Chartwell Books, 1999. – 128 p.
23. Maurice Allward. An Illustrated History of Seaplanes and Flying Boats: New York: Dorset press, 1981. – 160 p.
24. Stephane Nicolaou. Flying boats & seaplanes : A history from 1905 : - Osceola USA : MBI Publishing company, 1998. – 192 p.
25. Michael Shapre. Biplanes Triplanes & Seaplanes: London UK: Grange Books, 2002. - 162 p.
26. Seaplane, Skiplane, and Float/Ski Equipped Helicopter Operations Handbook. – US. Department of Transportation FAA, 2004.
27. Kenneth Munson. Flying Boats and Seaplanes since 1910 : Blandford Colour Series : London. Blandford press, 1971. – 85 p.
28. The Consolidated PBY Catalina : Profile publications : Number 183 : Surrey. England: Profile Publicftions Ltd. – 16 p.
29. Pilot`s Handbook of Flight Operating Instructions NAVY model PBY-6A Airplane : This Publication supercedes AN 01-5MC-1 : Dated 1 december 1944. – 99 p.
30. PBY Catalina In Action : Aircraft Namber 62 : Squadron/Signal publications, ISBN 0-89747-149-0, – 52 p.
31. Pilots notes. The Sunderland I & II aeroplanes : UK : Air Publication IS66 A, 1938. – 15 p.
32. Grumman HU-16 Albatross : Naval fighters number eleven : By Steve Ginter, (NF11_HU-16 Albatross), - 76 p.
33. Tullio Marcon. C.R.D.A. Cant Z.501 : La Bancarella Aeronautica - Torino, 2001. – 58 p.
34. Convair XP5Y-1 & R3Y-1/-2 Tradewind : Naval fighters number thirty-four : Steve Ginter, Ginter BooksI SBN: 0942612345, 1996, -124 p.
35. Popular science. Mechanics and Handicraft. World’s First Turboprop Flying Boat. p.150 – 151. July 1950. Vol. 157: No. 1, New York . Popular science Publishing.

Электронные источники

36. SEAWINGS. - URL: http://www.seawings.co.uk/
37. WWW.PBY.COM. - URL: http://www.pby.com/
38. The Pacific War Online Encyclopedia. - URL: http://pwencycl.kgbudge.com/F/l/Flying_Boats.htm
39. Авиалайнеры мира. - URL: - http://airliner.narod.ru/index.html
40. Flying Boats of the World. - URL: http://www.msacomputer.com/FlyingBoats-old/
41. Flying Boat Aircraft. - URL: http://www.militaryfactory.com/aircr...t-aircraft.asp
42. ShinMaywa Industries. - URL: http://www.shinmaywa.co.jp/english/index.htm
43. COMBAT REFORM. - URL: http://www.combatreform.org/p6mseamaster.htm
44. Pan Am Clippers. - URL: http://www.clipperflyingboats.com/pan-am/sikorsky-s-40
45. Aviation Explorer. - URL: http://www.aex.ru/
46. Испытатели. - URL: http://www.testpilot.ru/
47. русская-сила. - URL: http://русская-сила.рф/guide/air/m/vva14.shtml
48. Avia Déjà vu. - URL: http://crimso.msk.ru/
49. l'Hydraviation. - URL: http://www.hydravions-biscarrosse.co...ites.php?id=57
50. PBY Catalina International Association - URL: http://www.pbycia.org.
51. Wikipedia- URL: http://en.wikipedia.org/wiki/List_of...d_flying_boats
52. Virtual Aircraft Museum. - URL: http://www.aviastar.org/air/usa/index.php
53. AIR-DIR. - URL: http://air-dir.sites.webart.md/5source/
54. ON THE STEP. - URL: http://seawingsblog.blogspot.ru/
55. Уголок неба. - URL: http://www.airwar.ru/index.html
56. Warplanes. - URL: http://www.letletlet-warplanes.com/
57. Flying Clippers. - URL: http://www.flyingclippers.com/specifications.html
58. Авиация второй мировой. - URL: http://www.airpages.ru/us/pbn.shtml
59. EAA Chapter 1000 Home Pageю. - URL: http://www.eaa1000.av.org/
60. Тринадцатая база- URL: http://base13.glasnet.ru/

А.А.Хохлов.
Московский физико-технический институт (Государственный университет) г. Жуковский