Летящие по волнам

Многие наверняка видели необычные катера и теплоходы, как будто парящие над водой. Зрелище не менее завораживающее, чем пролетающие в небе самолеты. Эти суда совершенно не похожи на другие, которые степенно рассекают волны. Стремительные обводы, глухой рокот двигателей, огромная скорость. Причем уже 40-50 лет назад практически любой мог свободно купить сравнительно недорогой билет и отправиться на таком теплоходе в путешествие. Можно было поехать на дачу или в соседний город. Такое плавание занимало меньше времени, чем поездка на автобусе или электричке и уступало, пожалуй только самолету. Вопрос о том, на чем ехать из Ленинграда в Петродворец, был риторическим – конечно, на «Метеоре» - именно так назывался один из типов таких теплоходов. Наверное, будет интересно узнать об этих транспортных средствах более подробно.
Будет 32 картинки с текстом.

Началась история судов на подводных крыльях в XIX веке. Когда на смену парусам пришли паровые машины, всем казалось, что предел скорости в ближайшие годы не будет достигнут, знай увеличивай мощность да побольше кидай угля в топки. Но вскоре стало понятно, что чем больше росли скорости, тем сложнее их было увеличить. В конце концов было рассчитано, что увеличение скорости всего на 1 узел потребует кратно, то есть в разы, увеличить мощность двигателя. Таким образом для увеличения скорости более эффективным является снижение сопротивления воды.

Первое свидетельство на подводное крыло появляется в британском патенте, выданном в 1869 году французу Эммануэлю Дени Фарко. Он описал «приспособление к бокам и днищу судна ряда наклонных плоскостей или клиновидных частей, которые, когда судно движется вперед, будут поднимать его в воде и уменьшать осадку». Француз с российским гражданством Шарль де Ламбер стал первым, кто попытался эту идею реализовать. На высокой скорости за счёт создаваемой плоскостями подъёмной силы корпус судна будет подниматься над водой, благодаря чему значительно уменьшается гидродинамическое и лобовое сопротивление, что позволит развивать более высокую скорость. В 1897 году де Ламбер построил и испытал небольшую лодку, оснащенную подводными крыльями. К сожалению, мощности парового двигателя, установленного на лодке, не хватило, что бы развить скорость более 38 км/час и крылья не смогли работать, как задумывалось

Год спустя итальянец Энрико Форланини тоже начал экспериментировать с подводными крыльями. Эксперименты закончились постройкой в 1906 году лодки с крыльями наподобие этажерки, которая, несмотря на несерьезный вид, смогла развить скорость в 68 км/ч. При этом сама лодка двигалась над водой очень плавно, как будто парила в воздухе. Но до тех пор/ пока не попадала в волну или усиление ветра.

Работы Форланини заинтересовали американцев, в том числе изобретателя Фредерика Болдвина и одного из основоположников телефонии Александра Белла. Болдвин и Белл встретились с Форланини, который любезно согласился покатать их по озеру на своем катере. Вернувшись из Европы, Болдвин и Белл начали разрабатывать собственное судно на подводных крыльях, заручившись поддержкой ВМС США. Судно получило обозначение HD-4 и 9 сентября 1919 года установило мировой рекорд скорости на воде — 114 км/ч, который продержался 10 лет.

В Германии барон Ганнс фон Шертель в 1930-1940-х годах также занимался экспериментами с подводными крыльями. Он построил множество катеров, к началу 1941 года Кригсмарине были переданы шесть патрульных катеров серии TS1 - TS6. В 1944 году барон завершил создание довольно крупного судна на подводных крыльях водоизмещением 80 тонн, которое должно было помочь эвакуировать Роммеля из Африки. Оно развивало скорость до 74 км/ч при высоте волн в 1,8 м. Единственное, что не удалось добиться фон Шертелю — это оптимальной формы подводного крыла. Другие немецкие компании строили минные заградители, торпедные катера и даже пытались на волне увлечения вундерваффе создать подводную лодку на подводных же крыльях. После разгрома Германии в 1945 году фон Шертель уехал в Швейцарию, а документация по его работам была вывезена в СССР.

1 октября 1941 года студент 5 курса Горьковского индустриального института Ростислав Алексеев защитил дипломную работу на тему «Глиссер на подводных крыльях» и получил звание инженера-кораблестроителя. Госкомиссия высоко оценила проект и даже рекомендовала глиссер к постройке. Первый катер на подводных крыльях А-4 был построен Алексеевым в 1943 году. Причем занимался Алексеев катером в свободное от основной работы на танковом заводе. Но даже в таких условиях Алексееву практически удалось сделать то, чего так и долго не мог добиться фон Шертель - найти оптимальную форму подводных крыльев.

Фон Шертель после войны основал в Швейцарии компанию Supramar, которая в 1952 году построила первый коммерческий катер на подводных крыльях PT10 "Freccia d'Oro". Это судно совершало рейсы по озеру Лаго-Мажоре между Локарно (Швейцария) и Стресой (Италия), имело частично погружённые крылья, брало на борт 32 пассажира и развивало скорость в 65 км/час. В 1955 года было запущено серийное производство катеров PT 20, которые начали совершать рейсы через Мессинский пролив. Позднее на Supramar было разработано еще несколько моделей катеров, в том числе PT 50, PT 75, PT 100 и PT 150.

В 1947 году Судовое бюро США совместно с Управлением военно-морских исследований субсидировало строительство ряда небольших катеров для изучения различных типов подводных крыльев и конфигураций систем их управления. По этой программе в 1953 году компанией Dynamic Development под руководством Джона Карла был построен катер XCH-4 (иногда называемый «Лодкой Карла»). На катере было установлено два авиационных двигателя Pratt & Whitney R-985 Wasp Junior, которые приводили во вращение воздушные винты, так как от гребных решили отказаться для улучшения обводов. XCH-4 на испытаниях преодолел рубеж скорости 144 км/час, установив тем самым мировой рекорд.

Рекордный XCH-4 в очередной раз показал главную проблему судов на подводных крыльях. При высоких скоростях возникает местное снижение давления жидкости, возникают пузырьки воздуха, которые вызывают эрозионное разрушение материала крыльев и винтов. Способы борьбы с кавитацией существуют, но не всегда могут быть применены, поэтому магическая граница скорости в 50 узлов до сих пор не может быть преодолена в массовых проектах.

Несмотря на успехи Алексеева, СССР отставал от немцев и американцев в плане реализации проектов. А-4 прыгал на волнах, как кузнечик. И все же группе молодого конструктора удалось обуздать подводное крыло благодаря открытому эффекту, названному его именем. Физическая его суть - уменьшение подъемной силы подводного крыла при приближении его к свободной поверхности воды. В 1943 году Алексеев первым в мире создал такую геометрию крыла, при которой катер А-5, наконец, перестал подпрыгивать на каждой волне, норовя совершить сальто-мортале и заставляя команду думать не о стрельбе торпедами, а как бы не вывалиться за борт.

Несмотря на успех, Наркомат обороны проигнорировал работы в Горьком. «Куда вы лезете? Вам же говорили, что это не ваше дело». На самом деле проблему неустойчивости подводных крыльев безуспешно пытались решить в ЦКБ-19 при Ленинградском морском заводе и шарашке авиаконструктора Туполева. А Туполев вообще очень ревностно относился к успехам конкурентов. Но Алексеев был готов бороться до конца. Он провел свой катер от Горького до Москвы... и был арестован на причале бдительными работниками НКВД. Какими то окольными путями информация о катере попала в Управление кораблестроения Военно-Морских Сил СССР. Там изучили документацию – и очень заинтересовались проектом.

Алексеева отпустили и поручили усовершенствовать судно. После войны горьковское «Красное Сормово» получило заказ на подготовку серийного выпуска торпедного катера на подводных крыльях А-7 (или «123-бис»). Ленинградскому ЦКБ-19, а также подмосковному ЦАГИ, где в то время трудился Туполев, поручили передать группе Алексеева все свои наработки. Исполнялось это с большой неохотой, проволочками. Молодой конструктор отодвигал мэтра. В 1948-м катер прошёл госиспытания на Чёрном море, в 1950-м году принят на вооружение. Первое в мире военное судно с подводным крылом. Ростислав Алексеев и его группа в 1951 году получили Сталинскую премию. Но конкуренты не простили победы. В 1953 под давлением ЦКБ-19 в ВМФ временно отказались от подводных крыльев.

После закрытия военной темы Алексееву повезло. Министр морского и речного флота СССР, наслышанный о PT10 "Freccia d'Oro", предложил ему разработать гражданское судно на подводных крыльях. Однако желание министра не имеет силу закона. Алексееву было запрещено раскрывать военные наработки, в том числе эффект Алексеева, а без него построить судно было невозможно. Алексеев написал жалобу в ЦК КПСС, заслуженному Клименту Ворошилову. И в ответ на дерзость получил расплату: приказ главы Минсудпрома Ивана Носенко о переводе лаборатории Алексеева из подчинения «Красного Сормово» тому самому оборонному ЦКБ-19. Сотрудничать с гражданскими Алексеев теперь не имел права. Кстати, директора «Красного Сормово» тот же министр снял с поста за срыв строительства гражданских судов.

Тогда Алексеев, в своём бунтарском стиле, договорился с командой разрабатывать крылатый пассажирский корабль «на общественных началах», тайком от ленинградцев. Но снова ходил по лезвию нарушения военной тайны, которая была надуманной и военным вообще-то больше никогда не понадобилась. В октябре того же года Алексеев и новый директор «Красного Сормово» провели заводское собрание коммунистов. Оно приняло резолюцию: мол, коммунисты «Красного Сормово» выступают с инициативой строить собственными заводскими силами первое опытное пассажирское судно на подводных крыльях. Между строк подразумевалось: если только проклятые бюрократы не будут вставлять палки в колёса. Резолюцию отправили в ЦК КПСС: просим поддержать. И это сработало. ЦК дало добро на будущую «Ракету».

Широкая публика увидела «Ракету» на Фестивале молодёжи и студентов и она произвела столь ошеломляющее впечатление, что лабораторию Алексеева в считаные дни забрали у ленинградских военных и юридически вернули на родной завод. Правительство подписало заказ на производство крылатых судов.

После «Ракеты» было спроектировано и передано в производство еще несколько судов на подводных крыльев первого поколения: знаменитый «Метеор», морская «Комета», «Беларусь» для мелководных рек.

Начиная с 1970-х годов был начат выпуск судов второго поколения, которые должны были сменить более ранние и уже устаревшие модели. На смену «Ракете» пришел «Восход», который очень понравился голландцам. «Полесье» сменило «Беларусь» и «Ракету-М» с уменьшенной осадкой. Для эксплуатации на морских рейсах вместо «Кометы» стали выпускать «Колхиду», «Катран», «Альбатрос», «Ласточку» и двухпалубный «Циклон».

Интересно, что помимо алексеевских судов на подводных крыльях появлялись и не совсем понятные модели. Например пассажирский теплоходы на подводных крыльях типа «Стрела», эдакая помесь «Ракеты» и PT-50 итальянской компании Rodriquez Cantieri.

В единичном экземпляре был построен «Буревестник», на который устанавливалось два авиационных газотурбинных двигателя АИ-20 вместо более традиционных дизельных. «Буревестник» был быстрее других, но при этом оказался крайне шумным и сложным в обслуживании. А самым главным недостатком являлась пресловутая кавитация, возникавшая на высоких скоростях и ставшая настоящим проклятием всех судов на подводных крыльях.

Экспериментальной осталась и «Чайка», которая являлась аналогом «Ракеты», но оснащалась водометным двигателем. Хотя формально испытания были признаны успешными, был сделан вывод о необходимости оснащения судна высокоэффективными рулевыми устройства. Диаметр циркуляции «Чайки» был настолько велик, что не позволял ей развернуться даже на сравнительно полноводных реках.

Не попал в серию и «Спутник». В отличии от «Ракеты», он оснащался не двумя, а четырьмя двигателями, что делало расход топлива неприемлемым даже для СССР. К тому же осадка «Спутника» оказалась слишком высока для его использования в верховьях рек. «Спутник» был бодро уничтожен 27 сентября 2018 года в Тольятти.

На базе «Спутника» был построен морской вариант, «Вихрь». Он был больше «Кометы» и вообще мог считаться самым крупным судном на подводных крыльях своего времени. Чаще всего «Вихрь» обслуживал пассажиров на линии Одесса - Херсон, пока не был заменен на более распространенные «Кометы».

Как и во многих других случаях, гражданское производство строилось из интересов производства военного. Так появился проект пассажирского судна на подводных крыльях «Тайфун», на котором на самом деле отрабатывали элементы конструкции малых ракетных кораблей проекта 1240 «Ураган». Особенностей у «Тайфуна» было три: автоматически управляемые подводные крылья, газотурбинные двигатели и разработка силами ЦКБ-5 в Ленинграде. С учетом опытной эксплуатации позже был спроектирован «Ураган», который закончил свои дни у причала ЦМКБ «Алмаз».

Помимо пассажирских судов, в СССР выпускалась линейка катеров типа «Волга» (они же «Стрела», они же «Крылатка»). Формально они создавались для служебного пользования. И ими пользовались. Директора крупных предприятий, секретари райкомов и выше. Один из таких катеров появляется в фильме «Невероятные приключения итальянцев в России». А вот в «Бриллиантовой руке» снят глиссирующий катер «КС-1». Это другое.