SRY MODELLEZŐ KÖNYVTÁR

 

Eredeti megjelent:

Haditechnika

1999. 4.szám 32-36. old.

 

Villányi György

Egy érdekes kísérlet:

Az Alekszejev-féle ekranoplán

 

A Haditechnika 1992. évi 2. számában Óvári Gyula mér­nök őrnagy tanulmánya ismertette a párnahatáson alapu­ló vízi-légi járművek működési elvét, fizikáját és az ismer­tebb változatokat. (Az archiváló megjegyzése: A hivatkozott számban nem található meg ez a cikk. Az írás a Haditechnika 1993. év 2. számban a 2-7. oldalakon olvasható.) A cikkben említés történt a Szovjetunió­ban az 1970-80-as években épített kísérleti járművekről, amelyek tervei az R. Je. Alexejev vezette tervezőirodában készültek, s amelyek építésük és próbáik idején szigorú tit­kot képeztek. A Szovjetunió felbomlása és a szovjet hadi­ipar titkainak kitárulkozása után ma már részletesebb infor­mációk állnak rendelkezésre ezekről a figyelemre méltó, különleges, úttörő jellegű járművekről.

 

A párnahatás elvén működő járművek, ismertebb nevü­kön ekranoplánok, átmenetet képeznek a vízi és légi járművek között. Ezek törzse a vízi repülőgépekhez hason­lóan úszótestként van kiképezve, de mozgás közben ki­emelkednek a vízből és a szárnyfelületeiken képződő fel­hajtóerőt hasznosítva alacsonyan szálló repülőgépként ha­ladnak, a vízi járműveket nagyságrendekkel meghaladó sebességgel. Az ekranoplánok két, már korábban is felis­mert fizikai elvet hasznosítanak: az egyik az, hogy ha a le­vegőben mozgó jármű repülési magassága kisebb, mint a szárnyfelület húrhossza, akkor a gép szárnyfelületei és a felszín között légpárna alakul ki, nagyobb lesz az alsó szárnyfelületre ható nyomás, ennek következtében az alsó és felső szárnyfelületeken kialakuló nyomás-szívás különb­sége, azaz a felhajtóerő megnövekszik. Ezért az ekrano­plánokra a nagy húrhosszúságú szárnyak jellemzők. A má­sik elv szerint a párnahatás járulékos nyomásnövekedése következtében elmarad a szárnyprofil kilépőéle mögött az áramlás lefelé fordulása, vagyis nem jön létre az előreha­ladás hatásfokát rontó, a homlokellenállás mintegy felét ki­tevő indukált légellenállás. Ezen hatások kihasználásával az ekranoplánok kis magasságban, gazdaságos üzem­anyag-felhasználással, viszonylag nagy sebességgel ha­ladhatnak vízfelszín, vagy más sík felület (hó, jég) felett. Az ekranoplánok indulásához szükséges felhajtóerőt általában a felső szárnyfelületek megfúvásával állítják elő.

 

Rosztyiszlav Jevgenyijevics Alexejev önálló tervezőirodá­ja (OKB) a háború után sugárhajtású repülőgépek tervezé­sével vált ismertté. Itt készültek a sorozatgyártásra nem ke­rült  I-211, I-212 és I-215 típusjelű vadászgépek tervei, és ez az iroda készítette a Junkers gyár korábbi vezető konstruktőrének, Baade professzornak az irányításával a Tu-16 távolsági bombázógép versenytípusának, a kevés­sé ismert 150 típusjelű bombázó repülőgépnek a terveit. A Nyizsnyij Novgorod-i Alexejev-tervezőiroda az 1950-60-as években számos ismert hordszárnyas hajótípus terveit dol­gozta ki, és itt tervezték a Dunán is népszerű siklóhajókat is. Ezen fejlesztések csúcsát jelentették a párnahatású ví­zi-repülőjárművek, az ekranoplánok.

 

Az első Alexejev-féle ekranoplán az 1961-ben megépí­tett SM-1 Utka (Kacsa) volt. Ez egy háromszemélyes, nyi­tott légi jármű volt, amelyet egy M11F dugattyús repülőgép­motor hajtott, légcsavar segítségével. Az SM-1 hordszár­nyai nyugvó helyzetben a vízen feküdtek, de menet közben a gép mintegy 2-3 m magasan repült a felszín felett. A kí­sérleti gépet maga a tervező, Alexejev is kipróbálta. Az SM-1 igazolta a működési elv megvalósíthatóságát és életképességét. Ezt követően az Alexejev-iroda nyolc kü­lönböző kísérleti járművet épített különböző szárny- és kor­mányfelület-elrendezések, valamint hajtásrendszerek ki­próbálására.

Alexejev legismertebb ekranoplánja az eddig épült leg­nagyobb légi jármű a Kaszpi-tengeri Szörny volt. Az 1970­es évek közepén a világ hírközlő szervei egy korábban nem ismert méretű, szokatlan kinézésű járműről készült - gyenge minőségű - filmet mutattak be, amely hatalmas feltűnést keltett világszerte. Ez a jármű a gorkiji (ma Nyizs­nyij Novgorod) székhelyű Alexejev-iroda által tervezett és épített KM-1 típusú szállító ekranoplán volt, amelyet a tí­pusjelzés betűi alapján a világsajtó a Kaszpi-tengeri Szörnynek (Caspian Monster) nevezett el. A KM betűk je­lentése valójában a Karablj-Maljut (Hajócska vagy Modell­hajó) volt. A KM-1 a maga mintegy 100 m törzshosszával és 10 sugárhajtóművével valóban rászolgált külföldi elne­vezésére.

 

A KM-1 terveit az Alexejev-iroda az 1960-as évek köze­pén dolgozta ki. A terv megvalósíthatóságának vizsgálatá­ra 1:5 arányú, személyzet által vezetett kismintát építettek. Az SM-8 típusmegjelölésű méretarányos modellel szerzett tapasztalatokat hasznosították azután a KM-1 megépíté­sénél. Az építést az iroda Kaszpi-tengeri szerelőüzemében végezték, a Volga torkolatában. A hatalmas szerkezetet nem lehetett egyben megépíteni, ezért külön készült az úszótestként kialakított törzs a vezérsíkokkal, a hajtóműve­ket magukban foglaló két első vezetőszárny és a két szárnyfelület, a szárnyvégeken kialakított támasztóúszók­kal. A fődarabokból ezután egy szárazdokkban szerelték össze a gépet. A vízre bocsátás 1966-ban történt meg. A törzs elején kialakított, mintegy 26 m fesztávolságú, kacsa elrendezésű vezetőszárnyakba mindkét oldalon négy-négy Kuznyecov NK-8-4K típusú, kétáramú sugár­hajtóművet építettek, amelyek mindegyike kb. 12 kN toló­erőt szolgáltatott. A különleges kivitelű hajtóműveket a sós vizű környezetre való tekintettel rozsdamentes nemesacé­lok nagymértékű felhasználásával készítették. A haj­tóművek beömlőnyílásait a vízpermet és idegen tárgyak behatárolása ellen áramvonalas védőburkolattal látták el, a sugárcsövekre ívelt terelőlemezt szereltek, amely a gázsu­garat a szárnyak felső felületére áramoltatta, biztosítva in­duláskor a felhajtóerő létrehozásához szükséges áramlást. A megközelítően négyzet alakú, kis vastagságú szárnyak fesztávolsága mintegy 42 m, húrhosszuk 20 m volt. A nyi­lazott belépőélű, T-elrendezésű vezérsíkok V állásúak vol­tak, 23°-os állásszöggel. Fesztávolságuk megközelítette a szárnyakét, ez 40 m volt. A függőleges vezérsík két olda­lára szerelték a két ugyancsak Kuznyecov NK-8-4K típu­sú menethajtóművet. Ezeket olyan magasan helyezték el, hogy legnagyobb sebesség mellett sem juthatott víz a bel­sejükbe. A függőleges és vízszintes vezérsíkok metszés­pontjában építették be a fedélzeti radart. A gép személyze­te három főből, a parancsnokból, a segédvezetőből és a fedélzeti mérnökből állt.

 

 

A gép méretei miatt kikötői vontatónak kellett kivontatni a nyílt tengerre. Induláskor a nyolc sugárhajtómű működé­se hatalmas vízpermet-felhő képződésével járt. A felgyor­sítás során a gép hatalmas teste lassan kiemelkedett a vízből és mintegy 5 m magasban lebegett. A párnahatás következtében a KM-1 legnagyobb repülési magassága 25-30 m lehetett, de ezt a kedvezőbb felhajtóerő-viszonyok biztosítása érdekében általában nem használták ki. A gép nagynyomású légpárnán siklott 540 km/h legnagyobb se­bességgel, ezért üzemanyag-fogyasztása igen kedvező volt, mintegy negyede egy hasonló tolóerejű repülőgépnek.

A KM-1 ekranoplán 1973-ban 544 t indulótömegével a repülőeszközök között korábban elképzelhetetlen terhelé­si világrekordot, 540 km/h sebességével a vízi járművek számára hihetetlen sebességi rekordot állított fel. A gépet a próbaüzem folyamán megtévesztés céljából különböző oldalszámokkal mutatták, így ismertek fénykép- és filmfel­vételek 04, 07 és 08 oldalszámokkal, azt sugallva, mintha a gépből 10 példány állt volna szolgálatba. Az időközben nyilvánosságra került adatok azonban azt igazolták, hogy a KM-1-ből, minden idők eddigi legnagyobb repülőeszkö­zéből mindössze két példányt építettek, egyet üzemi kísér­letek, egyet pedig statikus vizsgálatok elvégzése céljából.

Az üzemi példány sorsa tragédiába torkollott: egy nagy se­bességű próba során a gép a vízfelülettel ütközhetett és ki­gyulladt. Ez a baleset rámutatott az ekranoplánok alapvető hiányosságára, vagyis hogy azok csak viszonylag sima fe­lület felett, legfeljebb 3-3,5 m hullámmagasságig tudnak üzembiztosan közlekedni.

 

 

A KM-1 megépítése után az Alexejev-tervezőiroda egy annál gazdaságosabb, polgári célokra is hasznosítható ek­ranoplánt, az Orljonokot (Sasfiók) tervezte és építette meg. A gépet a taganrogi Berjev vízirepülőgép-tervezőiroda gyá­rában építették meg, annak A 90 típusjelzése is a Berjev­irodára utal. (A 40: Albatrosz sugárhajtóműves vízi repülő­gép, A 50: - NATO-megjelölés Madcap - az IL-76 szállító repülőgép légtérellenőrző AWACS változata.)

 

 

Az A 90 ekranoplán három hajtóműves, alsószárnyas ví­zi repülő szállítóeszköz volt. Az újszerű elrendezés úszó ­és repülőtulajdonságainak vizsgálatára ebben az esetben is először egy személyzet által vezetett, méretarányosan kicsinyített modellt építettek, ennek típusjele SM-6 volt. Az ismertté vált

fényképes ábrázolásokon feltűnő a gép 6M80 jelzése, amely hasonló a szovjet hadseregben rendszere­sített tüzérségi irányított rakéták jelzésrendszeréhez.

 

A végleges típus a KM-1-hez hasonlóan T-elrendezésű nyilazott vezérsíkokkal rendelkezett, ezek csatlakozási pontjába építették be a Kuznyecov NK-12M légcsavaros gázturbinás menethajtóművet. A Tu-95, Tu-114, Tu-142 és An 22 repülőgépeken is alkalmazott, 11 033 kW (15 000 lóerő) tengelyteljesítményű hajtómű által hajtott ko­axiális légcsavarok biztosították a jármű haladásához szük­séges tolóerőt. Induláskor a felhajtóerőt két, egyenként 10,35 kN tolóerőt szolgáltató Kuznyecov NK-8-2M típusú sugárhajtómű állította elő, amelyek gázsugara a felső szárnyfelületet fújta meg. A sugárhajtóműveket szokatlan megoldással a géporr két oldalán a törzsbe építették, a törzsorr felső felületén, a vezetőkabin előtt kialakított szívó­nyílásokkal és a törzs két oldalán elhelyezett, a szárnytő felső felülete felé irányított kifúvócsatornákkal.

 

 

Az A 90 Orljonok szárnyfesztávja 31,5 m, törzshossza 58,1 m, magassága 16 m volt. A gép 3,3 m széles törzsé­ben 28 t hasznos terhet vagy személyszállító változatban két szinten 300 utast tudott szállítani. A teherszállítmány be- és kirakodásakor a gép orrát a fülke és a harci rész mögött oldalra ki lehetett hajtani. A 140 t legnagyobb indu­lótömegű Orljonok legnagyobb repülési távolsága a vízfel­szín felett 1-4 m magasságban 350 km/h sebességgel re­pülve 1500 km.

 

 

Az 1970-es évek második felében megépített A 90 Orljo­nok prototípus elsősorban katonai célokat szolgált, ezért azt a vezetőkabin mögött elhelyezett forgatható toronyba beépített 41 mm űrméretű gépágyúval is felszerelték. A na­vigációs és célfelderítő radart egy árbocra szerelve a lö­vegtorony mögött helyezték el. A gépet az akkoriban kiépí­tés alatt álló RSzD 10 (NATO-kód: SS 20) középtávú raké­tarendszerbe is be kívánták illeszteni mint a rakéták vízi szállításának eszközét.

 

Az Alexejev-tervezőiroda harmadik nagyméretű ekranop­lán típusa a Luny (Héja) típusmegjelölést viselő harci ekra­noplán volt. Az iroda 1970-ban kapott megbízást a típus megtervezésére és kifejlesztésére, a tervezést V. V. Szo­kolov főkonstruktőr irányította. Feladata egy nagy sebes­ségű, sekélyebb part menti vizeken is használható, hajók elleni fegyverzettel ellátott, nagy tűzerejű vízi jármű kiala­kítása volt. Számos előtanulmány és tízéves, addig isme­retlen utakon járó fejlesztési munka eredményeként a típus koncepciója 1980-ra alakult ki. Az építési munkákat még a tervek végső jóváhagyását megelőzően,

1983-ban megkezdték a Kaszpi-tengernél lévő Volga ipari komplexum­ban. Az új repülőeszközt 1986. július 16-án bocsátották vízre, majd felszerelés céljából Kaszpijszkba szállították át.

 

 

1987 márciusában kezdődtek meg a két éven át tartó üzemi próbák a tervezőiroda irányításával, amelyek 1989 júliusában zárultak. Az állami elfogadó vizsgálatokra 1989 decemberében került sor. Addig azonban számos műszaki nehézséget kellett leküzdeni, mert a Luny, tekin­tettel a beépített fegyverrendszerre, elődeinél jóval komp­lexebb rendszert képezett.

 

 

A 73,8 m hosszú, 44 m fesztávolságú, 21 m magas Luny felépítésében a KM-1 alapelrendezését követte, de a fegy­verrendszer alkalmazása a vezérsíkon elhelyezett menet­hajtóművek elhagyását igényelte. Ezért a Luny hajtóerejét az első hajtómű-tartószárnyakon beépített nyolc darab Kuznyecov NK-87 indító sugárhajtómű szolgáltatta. A gép orr-részében helyezték el a navigációs radart, és a gépet újonnan kifejlesztett vezérlési rendszerrel látták el. A 400 t induló tömegű Luny hajtóműveinek tolóereje csendes vízen 55o km/h legnagyobb sebesség elérését tette lehetővé. Az egy üzemanyag-feltöltéssel elérhető hatótávolság 3000 km volt.

 

 

A Luny alapfegyverzetét hat darab Masinosztrojenyie 3M80 Moszkit (NATO-jelzés: SS-N-22 Sunburn) típusú, hajók elleni irányított repülőeszköz képezte, amelyeket a törzs felső részén, mintegy 15°-os szögben, rögzítetten be­épített indítókonténerben helyeztek el, ezek mögött megfe­lelő sugárterelőket képeztek ki. A tűzvezető állást az első páros indítócső afatt helyezték el. A függőleges vezérsíkon és a vízszintes vezérsíkok felett beépítve három nagymé­retű radardóm szolgált a célfelderítő és tűzvezető rendsze­rek számára.

A Luny harci ekranoplán állami elfogadását követően, 1990 és 1992 között próbaszolgálatot teljesített a Kaszpi­tengeren az orosz haditengerészet kötelékében. Ennek so­rán vizsgálták katonai alkalmasságát, és több rakétaindítá­si próbát is végeztek különböző sebességeken. Időközben megkezdték a típus második egységének építését is.

 

 

Az ígéretesnek induló programnak azonban az orosz gazdaság válsága, a katonai költségvetés megkurtítása ve­tett véget. A programot törölték, a háromnegyed részben elkészült második egységnek pedig új feladatot kerestek. 1990 augusztusában kapta meg a tervezőiroda a megbí­zást a Szpaszatyel (Mentőhajó) elnevezésű program meg­valósítására. A programot V. N. Kirilovics főkonstruktőr irá­nyította. A Szpaszatyel-program a következő fő célok elé­rését tűzte ki:

 

- bajba jutott hajók személyzetének mentése; - űrkabinok és más repülőtárgyak kimentése;

- mentés és segítség szállítása természeti katasztrófák esetén;

- tengeri tűzoltás;

- őrjáratozás és szállítási feladatok ellátása.

 

A második Luny fegyverrendszerét és az azt kiszolgáló berendezéseket kiszerelték, és az ily módon átalakított Szpaszatyel kétszintes belső terét műtőteremmel is ellátott kórházként alakították ki. Nem nagy átalakítással azonban azt 300 személy szállítására alkalmas berendezéssel is el lehetett látni. A krónikus pénzhiány azonban a Szpaszatyel befejezését sem tette lehetővé, így annak üzembe helye­zése a mai napig nem történt meg.

 

 

Az Alexejev-féle óriás ekranoplánok továbbfejlesztésére és a világpiacon történő értékesítésére amarikai-orosz ve­gyesvállalatot hoztak létre, mégsem sikerült tőkeerős gyár­tót találni ennek a forradalmian újszerű vízi- és légijármű­nek a hasznosítására.

 

Az Alexejev-féle ekranoplánok mellett még említést kell tenni egy hasonló elven működő, de kialakításában attól je­lentősen eltérő géptípusról. A VVA 14 típusmegjelöléssel épített szerkezet főtervezője az olasz születésű, de a volt Szovjetunióban tevékenykedő Robert Ludvigovics Bartini mérnök volt, akinek a neve az 1930-as évek közepén a STAL 6, 7 és 8 típusú, forradalmian újszerű repülőgépek megépítésével vált ismertté. Bartini több évtizedes szünet után tervezte meg a VVA 14 típust, amelynek egyetlen pél­dányát szintén a Berjev-tervezőiroda taganrogi üzeme épí­tette meg.

 

 

A VVA 14 szokatlan formájú repülőeszköz volt, karcsú szárnyakkal és széles, lapos alsórészű, felhajtóerőt képező katamarán-jellegű törzsközéprésszel. A szárazföldi repülő­terekre behúzható futóművel felszerelt gép a vízfelületen két kiereszthető úszótestével feküdt fel. Noha a szakiroda­lom az ekranoplánok közé sorolja, ezen besorolás nem te­kinthető egyértelműnek. Egyes szakemberek véleménye szerint a Bartini-féle szerkezet inkább volt tekinthető függő­legesen felszálló (VTOL) repülőgépnek, hiszen induláskor a felhajtóerőt 12 darab függőleges helyzetben beépített Koleszov RD 36-35PR emelő sugárhajtómű szolgáltatta volna. A vízszintes repüléshez szükséges tolóerőt a törzs tetején, a kettős kormányfelületek között elhelyezett két hajtóműgondolába beépített Szolovjov D 30N kétáramú su­gárhajtóművek fejtették ki. A gép típusjelzése is a 14 be­épített hajtóműre utal.

 

Az egyetlen elkészült Aeroflot cégjelet viselő, CCCP 19172 lajstromjelű prototípusba az emelő hajtóműveket so­ha nem építették be, azt csak mint egyszerű, kétéltű (am­fibia) repülőgépként felszálló, menet közben párnahatást kifejtő repülőgépet vetették alá üzemi próbáknak. A Barti­ni-Berjev-féle ekranoplán ma az orosz légierő monyinói múzeumában látható.

 

Forrás: Flieger Revue 1/1996. és 511996. sz. nyomán. Jablonszkíj P. P.: Krilatie Szuda Otyecsesztva

1997. Moszkva

A szerkesztőség köszönetét fejezi ki Daczi Pálnak a ren­delkezésre bocsátott szakirodalomért.

 

Villányi György

 

♣ Archiválta SRY 2005 augusztus 24. ♣ CANON LiDE system ♣ Microsoft Word ♣ SRY MODELL 2005