Мне удалось изготовить и испытать модель роторного движителя диаметром 160 мм, который был снабжен 16 крылышками треугольной формы размером 20X35 мм, установленными под углом 5—6° к касательной к окружности ротора. Ротор приводился во вращение при помощи небольшой электродрели. Я был в восторге: при включении дрели ротор, первоначально погруженный в воду на половину своего диаметра, буквально выпрыгивал на ее поверхность.
Думаю, что с помощью таких движителей можно достичь скоростей порядка 150—200 км/ч, для которых оптимальным типом судна становится экраноплан. Для ротоплана не понадобится воздушный стабилизатор, так как роторы будут касаться поверхности воды в двух точках; третьей точкой опоры будет небольшая кормовая площадка, на которой можно установить водяной руль.
Для привода роторов лучше всего применить газовую турбину, например вертолетную, так как понадобится изменение частоты вращения движителей в широком диапазоне — от малых в начале движения до максимальных иа расчетном режиме полета. Для подъема корпуса над водой в момент старта можно отвести отработавшие газы от двигателя под несущее крыло, использовать предкрылки и закрылки (элевоны и элероны по авиационной терминологии). Если роторы выполнить достаточно «толстыми» в центральной части, они будут играть роль поплавков и позволит удерживать аппарат на плаву в состоянии покоя с минимальной осадкой.
К сожалению, у меня нет возможности построить натурный образец ротоплана — надеюсь сделать это в будущем. Возможно, этой идеей заинтересуется еще кто-нибудь.
А. Кузьмин, механик полярной станции «Мыс Шалаурова», п. Тикси.
Комментарий специалиста
Сама по себе идея ротоплана не вызывает особых сомнений. Известны экранопланы, известны движители, подобные предлагаемому ротору (см., например, «КиЯ» №139). Заслуга автора в том, что он соединил две работоспособные, в принципе, конструкции в одном проекте.
Следует согласиться с автором и в том, что наличие двух роторов, постоянно контактирующих с водной поверхностью, будет способствовать повышению устойчивости движения аппарата. Кроме того решаются еще две проблемы — нет необходимости в установке воздушных движителей, а при работе ротора, пересекающего свободную поверхность, нет опасности возникновения кавитации с ее отрицательными последствиями. Автор предусмотрел и стартовые устройства: закрылки, предкрылки, воздушную подушку, т. е. все то, что должно максимально сократить продолжительность выхода аппарата на расчетный режим околоэкранного полета.
Одобрения заслуживает и целеустремленность автора, не остановившегося лишь на формулировке идеи, но и изготовившего модель ротора и испытавшего ее в домашних условиях с помощью подручных средств Разумеется его эксперимент позволил лишь установить факт возникновения подъемной силы и тяги, но не оценить величину этих сил. Тем не менее, идея не только сформулирована, но и в значительной степени детализирована.
Дело за воплощением идеи в жизнь в виде действующего аппарата. А эта проблема, к сожалению, бывает весьма и весьма не просто решаемой.
Сразу, навскидку, можно назвать некоторые «подводные камни», ожидающие строителя ротоплана.
Это, во-первых, выбор геометрических характеристик ротора, который обеспечивал бы необходимые значения подъемной силы и тяги при приемлемых значениях потребляемой мощности. Сделать это можно лишь экспериментальным путем, в домашних условиях фактически превращающимся в метод стыка» — проб и ошибок, как его именуют в научной литературе.
Вторая проблема — выноси мая движителями вода. Она не только существенно снизит КПД роторов, но, попадая на несущее воздушное крыло, ухудшит его аэродинамические характеристики. Определение этих характеристик не менее сложная задача для создателя аппарата, скомпонованного из треугольного крыла малого удлинения, фюзеляжа (кабины) и роторов. Кстати, роторы кроме своих основных функции движителей будут частично выполнять и роль концевых шайб.
И еще один вопрос, неизменно возникающий при выборе движителей быстроходных судов: на какой режим их проектировать? Если на максимальную скорость, что будет в районе горба сопротивления? Обеспечат ли роторы его преодоление без дополнительных стартовых движителей? Если за основу принять переходный режим, как те же роторы обеспечат скорость в расчетном режиме околоэкранного полета?
Мы говорим о «подводных камнях» совсем не для того, чтобы отвратить автора проекта или других возможных энтузиастов от попыток создать ротоплан. Чем больше они будут знать о проблемах и сложностях, которые ожидают их при реализации идеи, тем быстрее достигается цель. Предупрежден — значит вооружен!
В. Жинкин. к. т. н.; Санкт-Петербургский морской технический университет.