Подводные самолёты. Часть первая: глубокие полёты

Многие, с первого взгляда абсурдные технические решения, проходят очень долгий путь до конечного воплощения. Самолёты, как известно, летают по воздуху. Субмарины — жить без воды не могут. А так ли уж велика разница между ними?

"Рождённый ползать — летать не может", — таков приговор классика.

 

 

При помощи этого словесного конструктора можно наштамповать ещё несколько крылатых фраз.

"Рождённый ездить — летать не может". "Рождённый плавать не может ездить". Ну, это просто наглая ложь. Существует много проектов летающих автомобилей и ещё больше амфибий.

А как насчёт "рождённый летать не может плавать под водой", и наоборот? Затрудняетесь с ответом? А Фантомас с агентом 007, на своих продвинутых вездесущих авто? И, как мы сейчас поведаем, такое бывает не только в кино.

Вообще-то, история вопроса идёт с начала ХХ века, ну а мы начнём с конца. А долгий путь исканий конструкторов опишем в следующей статье. Итак, подводный самолёт, он же — U-Plane (Undersea-Plane).

Самолётом это транспортное средство можно назвать с большими оговорками, поскольку летает он только под водой. Ну, тогда ведь он — подводная лодка? Вот и нет.

Deep Flight I — первенец подводной авиации (фото с сайта deepflight.com).

Как передвигается субмарина? Крутит себе винтом, двигает рулём туда-сюда — так и плывёт. А вверх-вниз? В основном, за счёт изменения плавучести, или своего веса в воде.

Надо ей вниз — набирает забортную воду в балластные цистерны и "тонет". Хочет вверх — продувает цистерны воздухом или сбрасывает лишний груз (что делают по большей части батискафы и водолазы).

Подводный самолёт устроен принципиально иначе. Он не имеет никаких систем изменения плавучести, а все перемещения в вертикальной плоскости регулирует при помощи крыльев, точно как воздушное судно.

Поэтому подводный самолёт отличается от подводной лодки точно так же, как обычный — от воздушного шара или дирижабля. Если "плотность" субмарины примерно соответствует окружающей среде, то самолёт-ныряльщик всегда легче.

DF1 не слишком похож на водолазный скафандр (фото с сайта deepflight.com).

Только крылья у него совсем маленькие, как у цыплёнка. Это и понятно, плотность воды значительно выше, чем у воздушного потока, и подъёмная сила создаётся другая.

Ну и ещё, сам поперечный профиль крыла зеркально симметричен авиационному, ведь "взлетать" требуется не вверх, а вниз, на глубину. Следовательно, необходимо создавать отрицательную подъёмную силу. Как видите, всё очень просто.

Строит такие аппараты фирма Hawkes Ocean Technologies (HOT), состоящая из руководителя — Грэхема Хоукса (Graham Hawks), его жены, инженера-электронщика и трёх инженеров-механиков. Не так уж и много сотрудников. А что они успели сконструировать на ниве подводной авиации?

Во всяком случае, не меньше единственного конкурента — JAMSTEC (Japan Marine Science and Technology Center – Японский Центр морской науки и технологии) — государственного консорциума с многомиллионным бюджетом.

Ну чем не истребитель?

Правда, HOT тоже не обделена вниманием со стороны спонсоров: ей помогают, по мере скромных возможностей, Hewlett Packard, Autodesk (производитель ПО AutoCAD), Rolex, IMAX и другие добрые люди.

	Двухместный вариант несуществующего DF II (фото с сайта deepflight.com).

Благодаря такому участию, в сентябре 1996-го под воду был спущен самолёт Deep Flight I (DF I — "Глубокий полёт"), обошедшийся создателям в один миллион долларов.

Присмотримся повнимательнее к этому плавательному аппарату.

DF I весьма невелик (длина 4 метра, размах крыльев 2,4 метра, высота 0,9 метра) и представляет собой, по существу, жёсткий скафандр обтекаемой формы.

Интересно, что пилот располагается внутри самолёта в необычном горизонтальном положении: на животе, головой вперёд.

С одной стороны, в воде не ощутимы привычные понятия верха и низа, с другой — такая позиция характерна для всех плавающих существ.

DFA: осталось только взлететь (фото с сайта deepflight.com).

Небольшие размеры и вес (1300 кг) DF I значительно упрощают процедуры спуска-подъёма самолёта.

Напомним, что прочим малым подводным аппаратам для этого необходимы дорогостоящие корабли сопровождения с мощными лебёдками.

Максимальная расчётная глубина погружения DF I составляет 1 км, но пилоты не рисковали заходить столь глубоко. Считается, что этот самолёт — не более чем прототип.

Во время первых погружений, снимавшихся для телевидения, аппарат не опускался ниже отметки в 50 метров, чтобы не слишком напрягать оператора в легководолазном оборудовании.

А после этого "полёты" вообще прекратились. Вполне возможно, что конструкторы всё же чего-то недорассчитали и недоучли.

Ещё рискнём предположить, что DF I не может неподвижно висеть на глубине, как "подводный вертолёт": при отсутствии тянущей вниз "подъёмной" силы он неизбежно, из-за своего малого веса, сорвётся в штопор и окажется на поверхности воды.

Чтобы зависнуть на месте, DF I жизненно необходимо испить солёной воды.

Добавим, для порядка, что взлётная скорость самолёта составляла 2 узла (1 морской узел – 1,852 км/час), крейсерская — 4-8 узлов, а максимальная — целых 12.

Тем временем, жизнь не стоит на месте, и в 1997 году уже готов следующий аппарат — Wet Flight (WF — "Мокрый полёт").

На этот раз проект был вполне себе коммерческим — WF предназначался для съёмок фильма о жизни подводных обитателей для сети панорамных кинотеатров IMAX.

Каковая задача и была успешно решена: в прокат вышел фильм Dolphins: The Ride ("Прогулки дельфинов"), в котором морская жизнь представлялась с точки зрения стремительно плывущего китообразного.

Надо думать, что и конструкторы внакладе не остались, они и сейчас предлагают воспользоваться WF всем желающим поснимать под водой.

	И вы могли бы так развлечься на Багамах.

WF отличается от своего предшественника: он поменьше и в полтора раза легче, представляет собой, по существу, мобильную подводную съёмочную платформу.

На этот раз требуемая глубина погружения не превосходила 40 метров, поэтому не было необходимости строить герметичную капсулу для пилота — он просто возлежал за прозрачным защитным обтекателем, как какой-нибудь пионер авиации, вдыхая воздух из встроенного акваланга.

Между тем, в HOT строят грандиозные планы спуска в Марианскую впадину, на глубину свыше 11 километров. Для этих целей спроектирован более массивный и солидный Deep Flight II.

Вообще, подводные самолёты могут обеспечить высокие вертикальные скорости погружения: до 7км/час, а всплытия — все 12. Дело лишь за возможностями человеческого организма.

Но, на больших глубинах уже не обойтись акрилово-кевларовыми корпусами самолётов. Для погружения на 6 км необходим титановый корпус, а для достижения дна Марианской впадины (операция "Эверест") — фюзеляж из особой высокопрочной керамики, разработанной для ВМФ США.

Грэхэм Хоукс за штурвалом своего Авиатора (фото с сайта incredible-adventures.com/).

Стоимость проекта оценивается в $15 миллионов. Интересно, что DF II разработан по модульной схеме, его можно собрать одноместным или двухместным, а также оснастить навесным оборудованием.

Одна беда — нет вожделенной суммы на строительство. Видимо, для разрешения этой проблемы НОТ строит последний на сегодня самолёт: двухместный Deep Flight Aviator и организует Подводную лётную школу (Sub-Sea Flight School).

Набор первой группы из 20 подводных асов начался в феврале 2003-го, так что не исключаем: вы уже опоздали. Обучение с инструктором, естественно, влетит в копеечку, зато после окончания школы получите красивый номерной сертификат подводного лётчика.

DFA построен на деньги спонсорского объединения Spirit of Adventure Ltd ("Дух приключения"), которое и является владельцем уникального судна.

DFA значительно крупнее своих сородичей: длина более 6,5 метров, размах крыльев 3,6 метра. Лётчик и пассажир занимают удобное полусидячее положение (как в гоночных автомобилях) под прозрачными полусферическими колпаками герметичных отсеков.

Самолёт может погружаться на глубину до полукилометра и, на этот раз, всё же оснащён балластными ёмкостями для обеспечения переменной плавучести.

Человек — самое глубоководное существо (фото с сайта deepflight.com).

В частности, таким образом, предполагается облегчить выход экипажа при волнении на море.

Аккумуляторные электродвигатели позволяют DFA передвигаться со скоростью до 10 узлов (18,5 км/час). Всем желающим покататься сулят непередаваемые ощущения.

Хотите попробовать — посетите эту страничку.

Двухдневное пребывание на Багамских островах, программа которого включает инструктаж, тренировку и 4 часа свободного полёта, обойдётся в $12 тысяч (без учёта стоимости перелёта на Багамы, трансферта и вашего пропитания).

Кстати, куда более медлительное плавание на батискафе стоит $40 тысяч в сутки.

Ну что же — наскребём 15 миллионов и вперёд... вернее вниз, в Марианскую бездну?

Ну, а обо всяких летающих субмаринах и подводных авианосцах — антиподах наших глубоководных истребителей — мы попытаемся рассказать немного позднее. Последует продолжение.

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru