Конструктор крылатых кораблей Часть I. Корабли, летящие по волнам

Конструктор крылатых кораблей Часть I. Корабли, летящие по волнам

К 90-летию Р.Е. Алексеева

Павел Качур

Ростислав Евгеньевич Алексеев одним из первых в мировой практике разработал и создал серийные боевые корабли и пассажирские суда на подводных крыльях и экранопланы. Он заложил научно-технические основы создания скоростных судов, являлся талантливым организатором целой отрасли судостроения. Долгое время его имя было прикрыто завесой тайн и умолчаний, было запрещено даже фотографировать его. Теперь представилась возможность рассказать о нашем прославленном соотечественнике, чье имя давно известно за рубежом. В 2006 г. в издательстве «Политехника» (Санкт-Петербург) вышла в свет творческая биография «Ростислав Алексеев — конструктор крылатых кораблей», фрагменты из которой были любезно предоставлены ее автором П. И. Качуром для публикации. Использованы фото А. Беляева и материалы из семейного архива Алексеевых.

Увлечение скоростью

Будущий главный конструктор крылатых кораблей Ростислав Евгеньевич Алексеев родился в семье агронома и сельской учительницы 18декабря 1916 г. в городе Новозыбкове, который расположен близ реки Инуть. В 1928 г. в Новороссийске двенадцатилетний Слава впервые увидел море и настоящие парусники. Завороженный парусами, каждуюс вободную минуту он пропадал в местом яхт-клубе ДОСФЛОТа. Настойчивый парнишка уговорил спортсменов взять его с собой в море. Те вняли его мольбам: в качестве юнги он принял участие в парусной гонке на корабельных вельботах и даже посидел за рулем. Тогда, видно, Ростислав и «заболел» скоростью на воде. Позже, в «Спортивной автобиографии яхтенного капитана Р.Е. Алексеева» об этих днях мастигый яхтсмен с гордостью написал: «В качестве юнги ходил на шхуне «Надежда». И еще: «С детства полюбил воду и водный спорт, и уже к 14 годам собственноручно выстроил три лодки». Любовь к парусам и увлечение скоростью остались с ним навсегда.

В 1933 г. семья обосновалась в городе Горьком. Здесь Ростислав воплотил свою мечту — собственноручно по разработанному им проекту построил швертбот «Черный пират», на котором занял в очередной регате первое место. В дальнейшем начали сходить со стапелей новые яхты конструкции Р.Е. Алексеева — Р-4 «Щука», Р-3 «Сармат», «Мир», «Родина», которые он своими руками тщательно отделывал. Всего с 1936 по 1953 г. по чертежам Алексеева в Горьком, Москве, Ленинграде и Куйбышеве было построено 18 судов Однажды почетный главный судья В.П. Чкалов вручил юному яхтсмену ценный приз-личный фотоаппарат «ФЭД». В 1935 г. Алексеев поступил учиться на транспортно-машиностроительный факультет Горьковского индустриального института имени А.А. Жданова. Во время учебы в институте студент Алексеев заинтересовался проблемами повышения скорости движения водоизмещающих судов за счет применения подводных крыльев. Изучив теоретические основы, он разработал проект катера на подводных крыльях. В 1939–1940 гг. он перевелся в Военно-морскую академию в Ленинграде в надежде, что здесь он сможет воплотить свою идею. Но именно этот проект стал причиной конфликта с преподавателем-гидродинамиком И.Г.Хаповичем, из-за которого его отчислили из академии.

Город Новозыбков — родина Ростислава Алексеева.

Два волгаря — Валерий Чкалов и Ростислав Алексеев (1938 г.).

Вернувшись в Горький, Алексеев взялся за разработку дипломного проекта по совершенно новой тогда теме. Нa защите, проходившей уже во время Великой Отечественной войны, 7 октября 1941 г., в одной из больших аудиторий института с зашторенными для светомаскировки окнами присутствовал только узкий круг специалистов. Но даже они, увидев изображенное на чертежах судно, были поражены — такого многовековая история кораблестроения еще не знала. Помимо пояснительной записки и чертежей, развешанных на шести досках, дипломник представил даже художественное изображение своего скоростного корабля.

В пояснительной записке он писал: «Суть идеи — использовать большую плотность воды как выгодный фактор для создания большой скорости движения на воде. Для этого корпус судна помещается целиком в воздухе, а в поде остается очень малый объем — подводные крылышки с большой подъемной силой и малым лобовым сопротивлением… Грузоподъемность глиссера на подводных крыльях может быть весьма большой, гораздо большей, чем грузоподъемность обычных глиссеров. Радиус действия — порядка двух тысяч миль и больше. Глиссер может быть вооружен 75-миллиметровым орудием с небольшим сектором обстрела и с полным обстрелом воздуха зенитными пулеметами, четырьмя-шестью торпедами и глубинными бомбами. Жизненные центры могут быть защищены противопульной осколочной броней.

…Глиссер «А-4» может быть предназначен для переброски пассажиров или раненых… Может быть предназначен для посыльных, сторожевых или конвоирных целей с выходом в океан. Специально океанский глиссер должен иметь несколько большие размеры… Считаю, что перспективы таких судов громадны».

Руководитель проекта д.т.н., профессор М.Я. Алферьев отметил: «Дипломный проект разработан на тему «Глиссер на подводных крыльях», являющуюся весьма оригинальной и актуальной для развития скоростного судоходства…

Первые идеи применения подводных крыльев (рис. Р-Е. Алексеева, 1937–1938 гг.).

Р.Е. Алексеев — слушатель Военно-морской академии (1940 г.).

«Виновник» конфликта — океанский грузовой глиссер на подводных крыльях (рис. Р.Е. Алексеева, 1940 г.).

Общий вид торпедного катера-истребителя А-4 (дипломный проект Р.Е. Алексеева, 1941 г.).

Группа преподавателей ВМА: академик А. Н. Крылов (сидит в центре), И.Г. Ханович (стоит третий справа).

«Все для фронта, все для победы!» Работники завода «Красное Сормово» с фронтовиками-танкистами. Р.Е. Алексеев сидит первый справа (г. Горький, 1943 г.)

В заключение совершенно необходимо отметить значительность дальнейшего продолжения этой работы с целью доведения ее до практического осуществления».

По сути, дипломный проект- это первый научный труд Алексеева в области создания судов на подводных крыльях. Он свидетельствовал о том, что в это новое направление включился талантливый человек с большой инженерной эрудицией и настойчивостью в достижении цели. Именно увлеченность Алексеева вывела Россию в лидеры мировою скоростного судостроения.

Государственная комиссия высоко оценила дипломный проект Ростислава Алексеева. Она определила, что проект имеет характер научно- исследовательской работы, а в отдельных разделах приближается к уровню кандидатской диссертации. Решением комиссии Алексееву присвоили звание инженера-кораблестроителя. Проект был оставлен на кафедре «Судостроение», а молодого дииломированного специалиста направили на завод «Красное Сормово».

Во время войны этот завод, известный под номером 112, вместо подводных лодок и надводных судов стал выпускать танки. Молодому специалисту-кораблестроителю Алексееву пришлось поработать для фронта, сдавая заводскую продукцию фронтовикам-танкистам. Но директор завода ознакомившись с его дипломным проектом, освободил Алексеева от работы в ОТК и перевел его в конструкторский отдел. Позже, через 35 лет, Ростислав Евгеньевич вспоминал: «В конструкторском отделе мне выделили койку, стол, щиток. Шел тяжелый 1942 г. Главный конструктор завода В.В. Крылов и директор завода Е.Э. Рубинчик приняли решение разрешить мне три часа в день работать над созданием корабля на подводных крыльях. С этого трудного времени началась моя борьба за создание крылатого флота будущсго. Проявленная дальновидность и забота в начальный период работы и прямая стойкая защита руководства завода при больших материальных трудностях военного периода заслуживают сейчас подражания».

Именно тогда и первый раздел Плана опытных и научно-исследовательских работ Наркомата судпрома на 1943 г. была включена тема «Быстроходный боевой корабль на подводных крыльях (ЦКБ-32, ЦАГИ, ЦНИИ-45)».

Получив поддержку руководства завода, имея информационный задел и результаты собственных модельных испытаний, молодой конструктор взялся за решение основной для себя задачи создания крыльевой системы. На первом этапе исследований главной целью Алексеев поставил перед собой углубленное изучение гидродинамических характеристик подводных крыльев.

Определяющим оказался вопрос выбора принципиальной схемы крыльевого устройства. Из целого ряда предъявляемых к нему требований важнейшим является обеспечение стабильности движения при изменении режимов в зависимости от скорости, массы судна и формы его корпуса, характера волнения и ряда других факторов. Потому во главу угла Алексеев поставил обеспечение регулирования (управление) подъемной силы крыльев в зависимости от скорости судна.

На основе самостоятельных исследований он старался получить, по крайней мере, приближенные гидродинамические характеристики подводного крыла в зависимости от глубины их погружения и относительной скорости. В ходе анализа опытных данных обнаружилась интересная зависимость: чем ближе пластина (подводное крыло) находится к поверхности, тем более устойчивым оказывается ее движение. Таким образом, стало ясно, что открыт эффект малопогруженпого подводного крыла и подтвердилась гипотеза о реальности обеспечения достаточной остойчивости судна при помощи такого крыла. Многочисленные исследования, проведенные в бассейне и открытом водоеме на несамоходных моделях, подтвердили наличие данного эффекта Именно это явление впервые зафиксировал Ростислав Алексеев и разработал свой тип малопогруженных плоских крыльев.

В проекте первого катера на подводных крыльях Алексеев заложил элементы саморегулирования подъемной силы подводного крыла по скорости в зависимости от погружения. При достижении определенной скорости крылья получали значительную подъемную силу. При этом угол атаки носового подводного крыла искусственным поворотом увеличивался и носовое крыло благодаря возрастающей подъемной силе начинало всплывать, выталкивая носовую часть корпуса катера из воды и дифферентуя катер на корму. Углы атаки носового и кормового крыльев в этом случае увеличивались, и подводные крылья получали дополнительную подъемную силу. По мере выхода катера из воды подъемная сила подводных крыльев снижалась вследствие влияния свободной поверхности воды и уменьшения дифферента, а также в результате искусственного регулирования угла атаки. В 1942 г. инициативная группа Алексеева закончила разработку проекта катера Л-4 на двух малопогруженных подводных крыльях с искусственным регулированием углов атаки.

С апреля 1943 группу Р.Е. Алексеева перевели в отдел главного конструктора завода. На базе этой группы в структуре завода создали «гидродинамическую лабораторию», а Алексеева назначили ее начальником. Местом размещения этой лаборатории стала деревянная избушка на понтонах в затоне. Здесь проявился талант Алексеева как организатора, тогда же в полной мере был использован тот опыт, который он приобрел, создавая свои яхты и швертботы.

12-метровый катер Л-4 на подводных крыльях строили всем коллективом, не считаясь со временем. Условия военной поры были суровыми. Зимой помещение отапливали железной печкой — вверху воздух нагревался до 40 °C, а внизу ноги мерзли. Летом было жарко и душно, донимали комары.

Но днем и ночью из плавмастерской слышались «производственные» звуки: визг ножовки, скрежет сверла, удары молотка. На свалке отыскали разбитый мотор, на салазках притащили на берег, перебрали, починили и установили на катер. Неоднократно в период строительства катера Алексеев бывал в Москве, в ЦАГИ, где испытывал модели с различными системами крыльев в опытовом бассейне.

Глубокой осенью 1943 г. первый катер Алексеева на подводных крыльях А-4 был готов. Краном его поставили на воду. Как ни скрывали день спуска, об этом событии на заводе все равно узнали. Отношение у заводчан к этому событию было разное: одни пришли из любопытства, другие — с готовностью помочь, если по требуется. Но на плаву у всех на виду узкая сигарообразная конструкция все время кренилась на бок. Наконец до Алексеева, удрученного непонятным явлением, дошла до смешного простая истина: в полых клепаных крыльях скопился воздух, который не давал катеру погрузиться. Когда проделали в крыльях отверстия, катер свободно закачался на волне.

Всесторонние испытания первого катера на малопогруженных подводных крыльях в различных эксплуатационных условиях в навигацию 1943 г. прошли успешно и подтвердили основные принципы, заложенные в проект. В акте комиссии, испытывавшей катер, отмечено, что успешные испытания А-4 подтверждают возможность создания судна на подводных крыльях с достаточно высоким гидродинамическим качеством в сочетании с удовлетворительными характеристиками устойчивости движения. При массе около 1 т и мощности двигателя 25 л.с. катер полностью выходил на крылья и развивал скорость более 30 км/ч, что в полтора раза больше, чем у обычного глиссирующего катера такого же водоизмещения с аналогичным двигателем.

Буксировка модели первого катера на подводных крыльях А-4 за швертботом «Родина» конструкции Р.Е. Алексеева (рис. Р.Е. Алексеева, 1941 г.).

Первый катер на подводных крыльях А-4 Р.Е. Алексеева (СССР, 1943 г.).

«Это первая лаборатория. 1943 г.», — так начиналось ЦКБ по судам на подводных крыльях (рис. Р.Е. Алексеева).

Тогда же Алексеев отмстил: «Испытания катера А-4, проведенные на р. Волге оссчшо 1943 г., и буксируемой модели за скоростной яхтой «Родина» показали хорошую мореходность данной схемы и впервые проявили возможность использования влияния поверхности воды на подъемную силу крыла при приближении к поверхности поды». Потом, спустя годы, это явление по праву назовут «эффектом Алексеева».

Результаты работы молодого конструктора дали возможность включить в утвержденный в 1943 г. план Наркомата судпрома по проектированию боевых кораблей на 1944–1945 гг. пункт: «Морской экспериментальный катер на подводных крыльях — технический проект, окончание — II квартал 1944 г., исполнитель- КБ-112 (НКТП)».

Начались работы по строительству нового катера, получившего индекс А-5 И если созданием А-4 Алексеевым преследовалась цель доказать принципиальную возможность увеличения скорости в результате применения подводных крыльев, то А-5 — это уже попытки поиска оптимальной схемы крыльевой системы. Летом 1945 г. он узнал, что в Ленинграде находится трофейный танкодесантный катер на подводных крыльях VS-8 фирмы «Дойче Верфт Гамбург-Гамбург», спроектированный Г. фон Шертелем с участием специалистов из авиационной фирмы «Блом унд Фосс». После войны катер был доставлен в Ленинград и поставлен в плавучий док судостроительного завода № 5 НКВД вместе с яхтой Геринга, доставшейся советскому ВМФ. Алексеев направился туда, чтобы ознакомиться с конструкцией подводных крыльев немецкого конструктора.

Экспериментальный катер А-5 на подводных крыльях (названный для «отвода глаз» разъездным) с автомобильным мотором был построен и спущен на воду глубокой осенью 1945 г. Ужо при первом выходе катер неожиданно даже для разработчиков достиг скорости 87 км/ч. Более того, катер обладал достаточно высоким гидродинамическим качеством и показал на всех режимах хорошие характеристики остойчивости и мореходности. Однако провести полный обьем испытаний не успели и перенесли их на лето 1946 г.

Полноценные испытания А-5 прошли успешно. При массе около 1 т и мощности двигателя ГАЗ-202 72л.с. катер полностью выходил на подводные крылья и легко развивал скорость 80 км/ч, что многократно подтверждалось на испытаниях. Успехи, достигнутые Алексеевым в выборе геометрии и профилей сечений подводных крыльев, а также выступающих частей, взаимодействующих с подводными крыльями, дали обнадеживающие результаты.

Крыльевое устройство катера состояло из трех разнесенных по высоте систем крыльев: одной носовой и двух кормовых, установленных по бортам. Каждая система крыльев представляла собой «этажерку». Крылья жестко кренились к корпусу, гидродинамическое качество катера при этом составляло 10.

Подводные крылья катера А-5 обеспечивали ему устойчивое движение в вертикальной плоскости до погружений 0,2 хорды (без попадания в область движения крыльев атмосферного воздуха). Расстояние между крыльями Алексеев выбрал таким образом, чтобы при любой скорости катеру при движении на крыльях была обеспечена необходимая остойчивость.

Чтобы преодолеть скепсис руководителей судпрома к новой технике, Алексеев принял неординарное, рискованное решение в своем духе: на построенном катере А-5 дойти до Москвы, продемонстрировав таким образом реальность существования судов на подводных крыльях, и предложить использование их для повышения мореходных характеристик, например, торпедных катеров. До Москвы он добрался благополучно, по в столице вместе с катером был арестован рьяными блюстителями спокойствия. Но мнения чиновников заинтересованных организаций разделились: одним катер показался забавной игрушкой, шуткой талантливого изобретателя, другие увидели в нем прообраз флота будущего. Катер вызвал интерес у военных моряков лишь после того, как Алексеев прокатил с ветерком одного из руководителей комиссии, которой было поручено разобраться с ним. До окончательного решения комиссии его отпустили домой, где он с волнением стал ожидать «приговора».

«Визит» Алексеева в Москву на А-5 состоялся как нельзя кстати. Дело в том, что участились случаи повреждения днищевых конструкций на глиссирующих катерах, что потребовало усиления корпуса — установки дополнительных шпангоутов, ребер жесткости и местных карлингсов. На министерском уровне обсуждался вопрос снижения динамической нагрузки на корпус, вооружение оборудование и личный состав. В качестве одного из выходов в создавшемся положении рассматривалась возможность установки амортизирующих подводных крыльев. Предложение Алексеева было принято, и УК ВМС поручило научно-исследовательской гидродинамической лаборатории (НИГЛ) завода № 112 разработку техническою проекта, его реализацию с началом испытаний летом 1948 г.

В предлагаемом задании Алексеев должен был приспособить крыльевое устройство к корпусу серийного глиссирующего торпедного катера проекта 12Збис для проверки применительно к морским условиям его эксплуатации. Катера проекта 12Збис серийно строились с 1944 г. судостроительным заводом № 639 в Тюмени. При полном водоизмещении 20,5 т они развивали скорость 48 узлов.

Проектом НИГЛ предусматривалась установка двух малопогруженных крыльев (носового и кормового). Носовое подводное крыло стреловидной в плане формы жестко крепилось на корпусе впереди редана. Кормовое крыло малых размеров устанавливалось под днищем в районе выхода вала и способствовало полному отрыву корпуса катера от воды. По расчетам, максимальная скорость катера должна была увеличиваться на 15 % на тихой воде и на 32 % при волнении 2–3 балла.

Катер на подводных крыльях А-5 Р.Е. Алексеева (1945 г.).

Испытания немецкого КПК VS-8. Германия, апрель 1945 г.

На заводе № 112 на торпедный катер проекта 12Збис (заводской номер 981), получивший индекс А-7, установили крылья и в 1947 г. доставили на Черное море в Севастополь для испытаний, в том числе и в экстремальных условиях. Поклоннику скорости Алексееву активно участвовавшему в испытаниях, особенно запомнился первый выход на торпедном катере: «Первый выход и шторм! Шторм! 1948 г. 60 узлов».

Результаты испытаний показали, что установка крыльевого устройства позволила повысить скорость катера на крыльях в натурных морских условиях до 60 узлов при удовлетворительных характеристиках продольной и боковой остойчивости. Значительно улучшилась маневренность, снизились перегрузки при движении на волнении. Последнему в немалой степени способствовала установка на корпусе катера подкрылков.

Однако гидродинамическое качество катера А-7 оказалось низким (около 7), при выходе на подводные крылья остойчивость была недостаточная (катер опасно крепился при маневрировании) Отмечались также неудовлетворительные характеристики взаимодействия корпуса с поверхностью воды при движении на крыльях (удары, резкое торможение и т. п.). Причиной этою эффекта была неудачная форма корпуса серийною глиссирующего торпедного катера, который не отвечал требованиям движения на подводных крыльях, а также режима выхода на крылья. Стало ясно, что для морских условии эта схема требует серьезной доработки.

Тем не менее идея оснащения серийных торпедных кагоров подводными крыльями оставалась актуальной. Доработка проекта А-7 привела к совершенствованию гидродинамических схем подводных крыльев за счет устранения недостатков предыдущей схемы. Этими конструкциями предполагалось оснасстить катера проекта М-12Збис, серийно строившиеся с 1947 г. на тюменском заводе № 639. Основное их отличие от катеров проекта 12Збис заключалось в замене пожароопасных моторов «Паккард» на отечественные дизели М-50. При полном водоизмещении катеров 21,5 т они обеспечивали скорость 50 узлов.

Проектом предусматривались два варианта оснащения торпедных катеров подводными крыльевыми устройствами: по одному проекту (А-10) катер оснащался носовым подводным крылом, а по второму (А-11) — двумя подводными крыльями (носовым и кормовым). В 1950 г. из Тюмени в Горький на завод № 112 доставили два серийных катера проекта М-12Збис. В том же году началась работа по установке на катера этих крыльевых систем согласно проектам. Монтаж крыльев выполнялся по чертежам и схемам уточненных проектов А-10 и А-11.

После этого катера перевели на Черное море, где начались их испытания. Алексеев принимал в них самое деятельное участие. Он пропадал уже не на дни, а на месяцы то в Севастополе, на базе торпедных катеров в бухте Карантинная, то в Феодосии, на судостроительном заводе.

Испытания катеров, базировавшихся в Карантинной бухте Севастополя, проводились поочередно штатным личным составом с участием на выходах представителей НИГА, ЦКБ-19 Минсудпрома, ВМФ и сопровождались обеспечивающими кораблями (катерами). Как правило, испытания начинались с тихой воды (в том числе на мерной линии) и продолжались при волнении 3–4 балла и более в открытых районах моря. Все выходы и результаты испытаний оформлялись протоколами.

Схема катера на подводных крыльях А-7 Р.Е. Алексеева (1947 г.).

Торпедный катер проекта М-12Збис на подводных крыльях (проект А-10, 1950 г.).

На тихой воде катер А-10 с носовым крылом легко преодолевал горб сопротивления (выходил на крыло) и уверенно набирал скорость до 55 узлов (против 50 узлов у катера, не оборудованного подводными крыльями). Катер мог маневрировать практически без крена и рыскания: на циркуляции с диаметром 6–8 длин корпуса возникал лишь небольшой крен. Величина пробега после остановки двигателей стала меньше, чем на обычном катере.

Значительно повысилась мореходность и снизились ударные перегрузки (вертикальные ускорения): при состоянии моря 3–4 балла при движении на полном ходу навстречу волне катер испытывал частые вертикальные толчки и отдельные удары с перегрузкой, не превышающей 2–4 ед (против 5–6 ед на обычном катере). На попутных галсах к полной волне иногда возникали торможение и зарыскивание, которое легко устранялось перекладкой руля. Но при состоянии моря свыше 4 баллов приходилось снижать скорость и демпфировать килевую качку с помощью носового крыла, а повышенное рыскание нейтрализовать с помощью руля.

Катер А-11 с носовым и кормовым крыльями энергично выходил на тихой воде на оба крыла и устойчиво двигался по курсу со скоростью до 56 узлов. При маневрировании появлялись крены и рыскливость со снижением скорости. При этом вход в циркуляцию сопровождался большим внутренним креном и потерей скорости.

На волнении 3–4 балла ход катера оказался неустойчивым, периодически под воздействием волны и ветра появлялись крены со снижением скорости и произвольным входом в циркуляцию. Парирование этих крепов требовало искусного управления рулем, которым Ростислав Алексеев, сам опытный яхтсмен, владел в совершенстве На опытном катере ему приходилось манипулировать рулем и маневрировать, избегая больших кренов корабля.

В результате Алексеев пришел к выводу двукрылая схема с малопогруженными подводными крыльями для использования на быстроходных катерах в морских условиях нуждается в дополнительных средствах обеспечения боковой устойчивости, отработке обводов носовой части корпуса, днища и других глиссирующих элементов, обеспечении их взаимодействия с подводными крыльями для устойчивого хода в условиях морского волнения. Носовое крыльевое устройство при своей конструктивной простоте обеспечивало рост скорости примерно на 10 % без увеличения мощности главных двигателей. К тому же, оно повысило мореходность (в среднем на 1 балл) за счет снижения ударных перегрузок (вертикальных ускорений) не менее чем в 1,5–2 раза. Это создавало более благоприятные условия для личного состава, обслуживающего вооружение и механизмы, а также предохраняло корпусные конструкции от повреждении. Кроме того, по мере роста скорости катера с носовым подводным крылом происходило уменьшение нагрузки на корпус при одновременном значительном увеличении нагрузки на крыло, поэтому требовалось повысить его прочность и жесткость.

В целом было признано, что двухкрыльевая схема с малопогруженными подводными крыльями для использования на катерах в морских условиях нуждается в совершенствовании (поиске средств обеспечения боковой остойчивости, отработке обводов носовой части корпуса, днища и глиссирующих элементов). Схема с одним носовым подводным крылом более приемлема для использования на быстроходных катерах в морских условиях.

Продолжением исследований в выбранном направлении стали проектные работы по заказу Управления кораблестроения ВМС в соответствии с постановлением Совета Министров СССР от 17 апреля 1951 г. По проекту А-10бис предусматривалось оборудование торпедного катера проекта 123К носовым подводным крылом разработки КБ завода «Красное Сормово».

Таким образом, устройство с носовым малопогруженным крылом для глиссирующих катеров, разработанное Р.Е. Алексеевым и испытанное в конце 1940 — начале 1950-х гг. на торпедных катерах проектов 12Збис, М-12Збис и 123К, при своей простоте и надежности явилось весьма эффективным средством повышения скорости и снижения ударных перегрузок при ходе на волнении.

Торпедный катер проекта 123K на подводных крыльях (проект А-10бис, 1953 г.).

Торпедный катер проекта 123К с крыльевой системой Р.Е. Алексеева.

Достижения НИГЛ были по достоинству отмечены за создание первых отечественных торпедных катеров на подводных крыльях Р.Е Алексееву и группе его соратников по гидролаборатории, принимавших непосредственное участие в работах, в 1951 г. была присуждена Сталинская (Государственная) премия.

Интуитивно выбрав свой путь, Алексеев четко следовал ему всю жизнь при создании скоростных судов. Но путь этот не был гладким он изобиловал межведомственными препонами и бюрократическими «ухабами».

Алексееву пришлось собственными руками создавать испытательную и производственную базу. Бывший цех на заводе «Красное Сормово» руками сотрудников НИГЛ был переделан в экспериментальный. Его разделили на три пролета: в первом — гордость коллектива, первый в стране скоростной опытовый бассейн для испытания моделей, во втором стояли станки, в третьем — стапели, где шла окончательная сборка катеров. Комнаты конструкторов находились на втором этаже Конструкторы могли в любой момент спуститься вниз и на рабочем месте выяснить все вопросы, связанные с моделью, с производством, и внести изменения.

В 1952 г. коллектив НИГЛ завершил проект А-10бис. Согласно проекту, головной торпедный катер проекта 123К (заводской номер 432 постройки Феодосийского завода № 831) был оборудован носовым подводным крылом. Корабль был предъявлен на испытания, которые проводились в 1953 г. в районе Севастополя.

В процессе испытаний катер достиг скорости 54 узла и подтвердил мореходность при ходе на крыле до 4 баллов включительно. Хотя водоизмещение катера возросло на 0,8 т, его маневренные и ходовые качества при этом значительно повысились.

После испытаний и устранения появившихся на крыле трещин НИГЛ разработала литой вариант носового крыльевого устройства, по проекту которого дооборудовали серийные торпедные катера. получившие обо значение «проект К123К». В результате выполнения этих работ со стапелей судостроительного завода «Красное Сормово» сошли пять оригинальных катеров. Они были оснащены жестко закрепленными на корпусе малопогруженными подводными крыльями. Максимальная скорость этих катеров возросла на 5 узлов, а сами катера стали более устойчивыми на ходу.

Схема первого варианта крыльевого устройства торпедного катера проекта 183.

Испытания модели торпедного катера проекта 183 по теме «А-1 — д» (модель на плаву).

Испытания модели торпедного катера проекта 183 по теме «А-1 — д» (буксировка модели).

Модель торпедного катера проекта 183 для испытаний крыльевого устройства (тема «А-1-д», вид с днища).

Схема буксировки модели при помощи катера А-8.

Одновременно с работой по серийным катерам проекта К123К по заданию ВМФ НИГЛ вела аналогичные проектные работы по другим торпедным катерам. В 1953 г. Управление кораблестроения ВМФ открыло НИОКР по установке носового подводного крыла на торпедном катере пр. 183 (шифр «А-1-д»). Основными задачами работы определялись увеличение скорости торпедною катера большого водоизмещения на 15–20 % и уменьшение ударных нагрузок на его корпус. Тем самым предполагалось повысить мореходность и улучшить условия использования установленного оружия. Главным исполнителем был определен завод № 5. НИГЛ завода «Красное Сормово» участвовала в работах как соисполнитель.

В модельной мастерской завода «Красное Сормово» для НИГЛ изготовили крупномасштабную (1:10) модель торпедного катера проекта 183 с выступающими частями (гребными валами с кронштейнами, рулями). Носовое подводное крыло устанавливалось на корпусе с помощью винтов на боковых стойках таким образом, чтобы в процессе испытаний можно было изменить отстояние крыла от киля и угол атаки. Расположение крыла по длине модели, его площадь, форму и профиль. количество и форму стоек Р.Е Алексеев выбрал на основании опыта, полученного при испытании катера с носовым подводным крылом проекта 123К.

Испытания згой модели начались летом 1953 г. на испытательной станции НИГЛ. в тихой бухточке под названием Золотой залив на левом берегу Волги, выше завода «Красное Сормово» на 8 км. Уже с весны в бухте стояла небольшая плавучая база дя исследователей, на которой разместились каюты и слесарная мастерская.

Буксировка модели проводилась по схеме, отработанной Алексеевым еще при испытаниях модели катера А-1, только теперь вместо парусной яхты «Родина» в качестве буксировщика использовался катер на подводных крыльях А-8, за штурвалом которого, как правило, находился сам главный конструктор Сопротивление модели определялось динамометром, установленным на палубе катера-буксировщика.

Через некоторое время с принятием решения о запуске в серию дизель-газотурбинной модификации торпедного катера (проект 183Т) идея оснащения его носовым подводным крылом вновь стала актуальной. Головной катер проекта 183Т с глиссирующим деревянным корпусом (типа «Большевик») выпускался с 1949 г. Он имел водоизмещение 66 т и скорость 43 узла и оборудовался пятью главными двигателями — четырьмя дизелями и одной газовой турбиной. В 1955 г. филиал ЦКБ-19 (бывшая НИГЛ) получил техническое задание ВМФ на разработку носового подводного крыла для этого катера (проект 183ТК, шифр темы «А-1 -20»). В соответствии с заданием требовалось отработать схему крыльевою устройства, которая должна была обеспечить снижение перегрузок, безопасное плавание при состоянии моря до 5 баллов включительно на всех скоростях хода и максимально возможное увеличение скорости хода катера на подводных крыльях.

По сравнению с первым вариантом крыльевого устройства количество опорных стоек Алексеев решил увеличить с трех до пяти. Для улучшения мореходных качеств он несколько изменил форму крыла. Так, на участке между внутренними стойками оно приобрело прямоугольную в плане форму, что должно было обеспечить катеру лучшую поперечную остойчивость. Боковые участки крыла выполнялись стреловидными, причем стреловидность по сравнению с первым вариантом увеличили в два раза.

По результатам проведенных филиалом ЦКБ-19 и ЦАГИ модельных испытаний Алексеев выяснил, что чем больше становилась стреловидность, тем большая площадь крыла оказывалась «разнесенной» по длине катера. Поэтому, решил он, отдельные участки крыла работают в различных фазах волнения, что должно несколько уменьшить колебания подъемной силы на крыле. Однако на практике оказалось, что стреловидные крылья эффективны только на коротких волнах, длина которых соизмерима с протяженностью крыла по длине катера.

Испытания в 1955 г. показали, что при ходе катера на волнении крыльевое устройство обеспечивало снижение ударных нагрузок в носовой части корпуса на 25–30 %. На волнении 3 балла скорость при ходе против волны составляла 45–47 узлов, но с увеличением волнения до 5 баллов скорость хода снижалась до 25 узлов. На тихой воде при максимальной мощности энергетической установки катер достигал 51,8 узла, что являлось абсолютным рекордом скорости среди катеров проекта 183.

Вместе с тем при движении на максимальной скорости из- за нарушения устойчивости движения вследствие уменьшения смоченной поверхности днища возникала сильнейшая вибрация кормы. В процессе испытаний на крыле появились остаточные деформации, но его гидродинамические качества от этого не ухудшились.

Для испытаний моделей в условиях, близких к натурным, на берегу так называемого «Теплого озера» вблизи города Балахна Горьковской области стала создаваться испытательная станция как филиал ЦКБ. Это позволяло круглогодично испытывать модели судов на подводных крыльях с целью проверки и осуществления новых решений, новых идей. Именно работа этой испытательной станции, получившей впоследствии номер 1, позволила накопить тот научно-технический задел, который лег в основу широко известного семейства СПК разработки Р.Е. Алексеева.

Но к тому времени в связи с появлением в ВМФ ракетного оружия класс торпедных катеров был ликвидирован. Тем не менее проведенные иод руководством Р.Е. Алексеева работы явились первыми шагами в решении проблемы нового принципа движения на подводных крыльях. Потребовалось еще два десятилетия, чтобы это направление получило практическое внедрение.

Общий вид крыльевого устройства ТК проекта 183TK.

Автомобиль марки КДФ (картон-дерево-фанера), собранный руками конструктора летающих кораблей (у машины племянник Р.Е. Алексеева Саша).

ПСКР проекта 133.

Так. в середине 1970-х гг. ЦКБ по СПК получило задание раз работать для ВМФ и Морпогранохраны проект малого сторожевого корабля на подводных крыльях с сильным артиллерийским и торпедным вооружением и большой скоростью хода. Под руководством главного конструктора Б.Ф. Орлова был разработан проект высокоскоростного (60 уз.) корабля-перехватчика для морских пограничников проекта 133 «Антарес». Р.Е. Алексеев в разработке проекта 133 непосредственного участия не принимал. Тем не менее гидродинамическая компоновка «Антареса» учитывала основные решения, принятые и отработанные в проектах Р.Е. Алексеева.

В августе 1976 г. на судостроительном заводе «Море» в Феодосии был заложен головной корабль, который сошел в 1979 г. со стапелей этого завода и принят в состав Морпогранохраны. Всего было построено 16 единиц этой серии. В процессе создания КПК «Антарес» был решен целый ряд сложнейших задач по освоению высоких скоростей движения на море.

Продолжение следует