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octobre 21, 2020
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Le Spitfire rembourré traînait lourdement sur la Manche vers l’ouest, et il semblait que le véhicule endommagé et son pilote n’avaient aucune chance d’atteindre les côtes britanniques. Lorsqu’il a complètement perdu de l’altitude et était déjà en vol, presque accroché aux crêtes des vagues des avions de voilure, le pilote a soudainement senti que le vol s’était stabilisé. Comme si une main douce et invisible soulevait l’avion …
C’est ainsi que les rencontres aléatoires de personnes avec un effet d’écran sont décrites dans la fiction. C’est-à-dire qu’avec une augmentation de la portance de l’aile et une modification des caractéristiques aérodynamiques de l’aéronef lorsqu’il vole à proximité de la surface de blindage (eau, terre, etc.), le flux d’air entrant forme un “coussin d’air”, ce qui crée de la portance non seulement en raison d’une diminution de la pression sur le plan supérieur de l’aile (comme dans les avions conventionnels), mais en raison de la pression accrue sous le plan inférieur, qui ne peut être créée qu’à des altitudes extrêmement basses (inférieure à la corde aérodynamique aile). Le saut de pression doit atteindre la surface, réfléchir et avoir le temps d’atteindre l’aile. D’où une conclusion importante: plus le plan de l’aile est haut, plus la vitesse de vol est basse et plus l’altitude est basse, plus l’effet de sol est fort. Laissons maintenant l’aérodynamique pendant un moment et passons aux histoires.
Dans les années 60, le matériel militaire avait atteint un niveau tel que deux pays développés pouvaient se détruire en quelques heures. Dans de telles conditions, les caractéristiques techniques «plus rapide, plus haut, plus fort» ont commencé à apparaître, moins que le coût de l’arme. Dans le développement des systèmes maritimes, l’Union soviétique, comme d’habitude, a pris sa propre voie et, en conséquence, un type de technologie complètement distinct appelé “ekranoplanes” est apparu, et ici l’URSS a remporté, franchement, des succès impressionnants. .
Le moyen de transport le moins cher et le plus facile à transporter est l’eau (mer, rivière). Le transport aérien ne peut être comparé au transport par eau en termes de consommation d’énergie. Selon ces critères, le meilleur avion de transport ressemble à un embarras volant sur fond de vieille lance en bois. Lors d’un lancement, le poids de la cargaison transportée peut être de 5 fois son poids, et un très bon avion (carburant compris) pèse deux à trois fois plus que la cargaison transportée. Seul le transport de missiles et spatiaux est pire que le transport aérien, où un poids de charge utile de 1% du poids de lancement peut être considéré comme un excellent résultat.
Ainsi, l’ekranoplan, comme il semblait alors, combinait harmonieusement la capacité de charge, l’économie des navires de mer et les énormes vitesses des avions. Je n’aime pas travailler avec des choses hypothétiques, tout comme je n’aime pas dessiner des faits avec mes oreilles. Par conséquent, passons à des projets réels et essayons de découvrir les forces et les faiblesses d’ekranoplans.
Monstre de la Caspienne
Le géant ekranoplan KM-1, né d’une idée du bureau d’études Rostislav Alekseev. Masse à vide – 240 tonnes, masse maximale au décollage – 544 tonnes (!). Le seul avion à battre ce record est l’An-225 Dream. Vitesse de croisière – jusqu’à 500 km / h. Impressionnant!
Mais est-ce aussi simple que cela? Comment ces excellentes caractéristiques ont-elles été obtenues? Regardons la photo: la première chose qui retient l’attention, ce sont 10 (dix!) Réacteurs VD-7, chacun avec une poussée de 130 kN. Est-ce beaucoup ou peu?
Par exemple, le même âge que le passager “Caspian Monster” Tu-154B. Tupolev est équipé de trois turboréacteurs NK-8 avec une poussée de 100 kN en mode décollage. La masse maximale au décollage du Tu-154B est de 100 tonnes. Par conséquent, une simple proportion:
KM – masse maximale au décollage de 544 tonnes, la poussée totale de 10 moteurs – 1300 kN.
Tu-154B – masse maximale au décollage de 100 tonnes, poussée totale de 3 moteurs – 300 kN.
Et où est l’économie, comme celle d’un navire de mer, dont nous avons tant parlé aujourd’hui? Mais ce n’est pas le cas! Et la réponse est très simple: elle n’a nulle part où venir. Le Tu-154 vole à une altitude dans les couches raréfiées de l’atmosphère et le CM est obligé de percer l’air dense près de l’eau. Le Tupolev a des lignes épurées, un fuselage élancé et aérodynamique, des ailes étroites et étroites: comparez-le à l’aspect monstrueux du KM, qui ne coûte que 8 moteurs installés sur les ailes! La résistance monstrueuse à l’air annule tous les avantages de l’effet écran.
Une autre raison imperceptible dont souffre l’efficacité des ekranoplans est la faible vitesse. Comme nous l’avons déjà découvert, les moteurs de l’ekranoplan et de l’avion consomment approximativement la même quantité de carburant par unité de temps en mode croisière. Mais l’avion, en raison de sa vitesse plus élevée, parcourt une distance beaucoup plus grande pendant ce temps!
Oui, on suppose que les moteurs de 10 km ne sont nécessaires qu’en mode décollage; lors de l’entrée en mode croisière, certains moteurs sont désactivés. Mais alors la question est: combien de temps dure ce «régime de décollage»? La réponse sera les événements de 1980 – une tentative de réduire la poussée aboutit à un désastre et à la mort du “monstre de la Caspienne”.
Lun
Ekranoplan “Lun” avec des fusées, la fierté du complexe militaro-industriel soviétique, un mot d’ordre. Poids à vide – 243 tonnes. Décollage maximum: 388 tonnes. Vitesse – 500 km / h. Remarquable.
“Lun” a été construit en double et il y a beaucoup plus d’informations dessus que sur son prédécesseur. Par conséquent, nous y attardons plus en détail.
Regardons à nouveau de belles photos. Cette fois, l’ekranoplan est équipé de 8 réacteurs NK-87 d’une poussée de 130 kN. Peut-être s’agit-il de moteurs spéciaux efficaces avec une consommation de carburant minimale?
NK-87 est une modification du turboréacteur de dérivation NK-86 pour l’avion de ligne à large fuselage IL-86. La consommation spécifique de carburant du NK-86 est de 0,74 kg / kgf • heure en mode décollage. Un indicateur similaire pour le NK-87 est 0,53 kg / kgf • heure.
Voilà, des économies, vous serez heureux de le dire. Malheureusement non. L’Il-86 utilise 4 moteurs, tandis que le Lun – 8. De plus, la masse maximale au décollage de l’Il-86 est de 215 tonnes, soit seulement une fois et demie inférieure à celle de l’ekranoplan.
Le est un avion de passagers avec 350 sièges et “Lun” ou “Caspian Monster” sont toujours des véhicules cargo. Eh bien, comparons le Lun avec l’avion de transport bien connu, je n’ai pas peur de dire, le meilleur avion du monde dans sa catégorie: l’An-124 Ruslan. Avec une masse maximale au décollage de 400 tonnes, jusqu’à 150 tonnes peuvent représenter la CHARGE UTILE. L’ekranoplan, malheureusement, ne peut pas se vanter d’un tel indicateur – la charge utile “Lunya” ne dépasse pas 100 tonnes.
La portée de vol du Ruslan avec une charge de 150 tonnes est de 3000 km, et avec 40 tonnes, l’An-124 parcourra 11000 km! Que nous offre “Lun”? 2000 km et la charge n’est indiquée dans aucune source. Il est peut-être vide.
Aucune armée au monde ne s’intéresse cependant aux ekranoplans monstrueux, ainsi qu’aux structures commerciales. Toute utilisation d’ekranoplans est désormais limitée aux attractions volantes légères pour le divertissement public.
Maintenant, listons les défauts évidents d’ekranoplans:
d’abord, la vitesse. La vitesse de croisière des ekranoplans est de 400 … 500 km / h, ce qui est plus de deux fois plus faible que celle des avions à réaction conventionnels.
En revanche, 500 km / h sont nettement plus élevés que ceux des navires de mer. Mais, encore une fois, tout n’est pas simple ici. Un navire à cargaison sèche ou un pétrolier normal fait en moyenne 20 nœuds avec la cargaison. Toutes les heures, jour et nuit, par temps orageux et brouillard, sans ravitaillement ni pauses. L’efficacité ne vaut même pas la peine d’être comparée: un diesel de navire est d’un ordre de grandeur moins cher qu’un moteur à réaction en termes de consommation de carburant spécifique et compte tenu de la différence de coût du carburant diesel et du kérosène d’aviation haute qualité …
Et plus sur l’efficacité: la conception de l’ekranoplan est deux fois plus lourde qu’un avion de taille similaire. Oui, quand elles sont construites, au lieu des technologies aéronautiques, des technologies embarquées sont parfois utilisées, mais cette différence est couverte de manière impressionnante par le coût de 8 centrales électriques et la grande taille de l’avion. Je ne parle pas du coût de la maintenance: 8 moteurs ne sont pas une blague.
Deuxièmement, une qualité très importante, la polyvalence. Comme on s’en souvient, l’ekranoplan ne peut voler que sur une surface presque parfaitement lisse. Oui, il peut survoler sans effort un obstacle bas (pas plus haut que quelques centaines de mètres) … mais quoi qu’on en dise, les domaines d’application sont limités aux zones maritimes, aux grands lacs et, éventuellement , à la toundra et au désert. La première ceinture forestière ou ligne électrique sera la dernière de l’ekranoplan. Contrairement aux ekranoplans, pour les avions, le soulagement sous l’aile n’a pas d’importance: là où nous en avons besoin – nous y volons.
De plus, les ekranoplans ont une très mauvaise maniabilité. Expérimental ekranoplan KB Beriev – 14M1P (masse maximale au décollage 50 tonnes), à chaque changement de cap, il fallait s’arrêter, éteindre les moteurs et tourner le remorqueur dans le bon sens. Bien que, selon les calculs, il ait dû le faire lui-même.
Troisièmement, il n’y a vraiment aucune demande pour un ekranoplan. Si une livraison urgente de personnes et de marchandises est nécessaire, il est plus avantageux d’utiliser un avion. Si vous devez livrer une grande cargaison de marchandises à travers l’océan, n’importe quel client choisira un navire, car il vaut mieux attendre quelques semaines, mais économiser des millions.
En fait, “Lun” existait en 2 versions: un porte-missiles avec 6 missiles anti-navires “Moskit” et “Rescuer”. Je ne parlerai même pas du porte-missile: il ne représentait un danger que pour son propre équipage (une hauteur de vol de plusieurs mètres ne donne pas aux pilotes le droit de se tromper). De plus, le Tu-22M était un porteur de moustiques beaucoup plus puissant …
Lifeguard a fière allure. Nuit, naufrage – et soudain un ekranoplan sort de l’obscurité, récupère les victimes, un hôpital mobile du ministère des Situations d’urgence est déployé à bord … et maintenant tout le monde est sauvé! Pour autant, cela n’a rien à voir avec la réalité: dans une heure, le site du naufrage sera des gens en gilets gonflables, dispersés sur un rayon de plusieurs kilomètres. Comment ils pensaient les chercher depuis un ekranoplan volant à une vitesse de 500 km / h à quelques mètres de l’eau restait un mystère. Dans tous les cas, la courte portée de vol permettait au sauveteur d’opérer uniquement dans les zones côtières. Et dites-moi, en quoi l’ekranoplan diffère-t-il d’un hydravion conventionnel, du même amphibien Be-200? Navigabilité? Mais c’est un mythe, la tempête est également préjudiciable à l’utilisation des deux fonds.
Utiliser un ekranoplan pour un atterrissage? Seul le Mistral est adapté à l’atterrissage sur les territoires d’outre-mer: les ekranoplans ont une portée et une capacité de charge complètement insuffisantes. Atterrir une équipe à l’extérieur d’un ekranoplan en Géorgie? Mais c’est un voyage très long, beaucoup plus proche en avion à travers Madagascar.
Compte tenu de tout ce qui précède, il devient clair que l’intérêt des dirigeants soviétiques pour le sujet des ekranoplans diminuait rapidement, en 30 ans seulement 3 de ces «monstres» ont été produits. L’impressionnant hybride navire / avion s’est avéré être un mauvais avion et un mauvais navire.
La source: topwar.ru
