Как и почему родилась идея самолета-амфибии?
Работу выполнила: Геворгян Мелине
ученица 9а класса МОУ СОШ №6
Центрального района г.Волгограда
Руководитель: учитель физики Коннова О.В.
Консультант: методист МОУ Центр «Качинец» Титов Н.С.
Содержание:
Введение……………………………………………………………………………
I.
Как зарождались первые самолеты-амфибии?..............................................
II.Самолет-амфибия Бе- 12………………………………………………………..
III Бе-200 — российский самолёт-амфибия…………………………………….
3.1 История
создания Бе-200……………………………………………………....
Заключение…………………………………………………………………………..
Список
литературы………………………………………………………………...
Введение
Гидросамолёт (англ. seaplane) — самолёт, способный
взлетать и приземляться на водную поверхность.
В зависимости от конструктивного исполнения, различают следующие типы
гидросамолетов:
Поплавковый
гидросамолёт — обычный
или специально построенный самолёт, на котором закреплены один, два или больше
поплавков для стоянки и передвижения по поверхности воды.
Летающая
лодка — самолёт,
нижняя часть фюзеляжа которого
выполнена в виде лодки, приспособленной для быстрого перемещения по поверхности
воды.
Амфибия — самолёт,
любого из двух выше перечисленных типов, на котором установлено сухопутное
шасси для посадки на твердую поверхность, или шасси, способное удерживать
самолёт на любой поверхности, например воздушная подушка.
Рассмотрим историю
рождения, назначение и устройство самолета- амфибии на примере
отечественных моделей серии Бе.
I.
Как зарождались первые самолеты-амфибии?
Первый реально взлетевший самолет-амфибия был создан известным американским
инженером Гленном Кёртисом в далеком уже 1909 году (более 100 лет назад) и
представлял из себя сухопутный аэроплан, на котором были установлены
специальные поплавки.
Далее самолеты такого класса продолжали развиваться, и наибольшего пика они
достигли примерно в 30-40-ые прошлого века. В то время основным применением
таких самолетов была военная авиация. После Первой войны амфибии стали
применять только в гражданской авиации. Самолеты такого класса имели два
неоспоримых преимущества над обычными самолетами. Во-первых, он элементарно
может сесть и впоследствии взлететь с поверхности воды. Данный факт существенно
расширял область применения таких самолетов-амфибий. Таким образом, это могло
сыграть важную роль в освоении таких неизведанных областей как территория Азии,
Африки, Южной Америки. Во-вторых, на таком самолете намного безопаснее лететь
над морем, чем на обычном. Это объясняется тем, то в случае отказа двигателей
амфибия очень легко спланирует и произведет посадку на воду.
Исходя из этих двух особенностей, амфибия начала массово производится лет
через 20 после окончания кровопролитной войны в Мире. На некоторых
самолетах-амфибиях даже устанавливались мировые рекорды. На одном из них был
совершен целый трансатлантический перелет между Канадой и Англией. Скоро такие
перелеты стали регулярными (одно время между океанами летали только такие
амфибии). Были даже целые рейсы VIP-класса. Для удобства пассажиров салон был
отделан по последнему слово моды тех дней. В самолете даже имелась спальня и
все необходимое для того, чтобы пассажир чувствовал себя комфортно в течение
всего продолжительного периода полета. С появлением в мире реактивных самолетов
самолеты-амфибии потихоньку были вытеснены в свою узкую среду из-за своих
низких показателей по эффективности. Но благодаря настойчивости отдельных
конструкторов и инженеров стало возможным создание сравнительно удачную амфибию
(в гражданском варианте она была названа Бе-200). Данная модель по своим
основным характеристикам практически ничем не уступала сухопутным аналогам.
В итоге по факту, создание самолетов-амфибий стало удачным изобретением
американских инженеров, которое позволило решить некоторые проблемы как в
гражданском, так и военном самолетостроении. С тех времен конструкция
самолетов-амфибий практически не изменилась, что может лишь говорить об
уникальности и остром уме инженеров того времени (то есть можно с полной
уверенностью заявить, что эта машина на многие годы опередила свое время). На
сегодняшний день такие самолеты-амфибии используется в основном целях
пожаротушения лесных пожаров (для того чтобы они не распространялись на
обширной территории), то есть состоят на службе в Министерстве Чрезвычайных
ситуаций в разных странах мира, в том числе и в России.
II.
Самолет-амфибия
Бе- 12
В марте 1956 г., когда на авиазаводе №86 в
Таганроге завершалось серийное строительство патрульных летающих лодок Бе-6, а
предприятие готовилось к запуску нового реактивного гидросамолета Бе-10,
руководимое Г.М.Бериевым ОКБ морского самолетостроения (ОКБ МС) получило
задание на разработку специализированного турбовинтового самолета-амфибии для
борьбы с подводными лодками (ПЛ). До этого советские самолеты, в задачу которых
входили поиск и уничтожение субмарин, по своему оснащению мало отличались от
обычных морских разведчиков. В 1953 г. в СССР была создана первая авиационная
радиогидроакустическая система, включающая в себя комплект из 18 буев РГБ-Н и
приемное устройство СПАРУ-55. В 1955 г. успешно прошедшая испытания на Бе-6,
она была принята на вооружение под названием "Баку". Комплекс
позволял обнаруживать следовавшую под перископом или на глубине до 50 м
дизельную ПЛ, идущую со скоростью 5-6 узлов на удалении 1,5-6 км от буя. Почти
одновременно был разработан и авиационный магнитометр АМП-56.
Переоборудованные под такую аппаратуру Бе-6 стали
основой первых противолодочных частей авиации ВМФ страны. Однако эта машина,
обладавшая высокими летными и мореходными качествами, все же не могла полностью
удовлетворить требования, предъявлявшиеся к самолету противолодочной обороны
(ПЛО). Прежде всего потому, что Бе-6 создавался для дальней морской разведки и
не мог без коренной переделки в полной мере выполнять функции поисково-ударной
машины. Он мог быть либо поисковым, либо ударным. Сезонность эксплуатации
летающей лодки тоже говорила не в ее пользу. Но все же Бе-6 в совокупности с
развитием способов борьбы с ПЛ позволил выработать новые, отвечающие духу
времени тактико-технические требования к самолетам такого назначения.
К тому времени в СССР созданием гидросамолетов
занималось только ОКБ МС. Основанное в 1934 г., оно обладало не только большим практическим
опытом, но и сложившейся уникальной школой гидроавиастроения. Поэтому создание
нового противолодочного и поисково-спасательного самолета с двигателями НК-4Ф
разработки ОКБ Н.Кузнецова, согласно постановлению Совмина и ЦК КПСС от 28
марта 1956 г., также было поручено коллективу Бериева. Георгий Михайлович еще
задолго до этого события, понимая исключительно важное значение авиации ПЛО для
обороны страны, начал со своим коллективом первые проработки подобной
амфибийной машины.
Заказчик, выдавая техническое задание, видел
следующие преимущества противолодочного самолета-амфибии. Во-первых, он лишен
основного недостатка сухопутных машин ПЛО - зависимости от дорогостоящих и
легкоуязвимых наземных аэродромов. Во-вторых, способен длительно и сравнительно
безопасно летать над водой и садиться на нее вдали от базы.
Впервые Бе-12 поднялся в воздух с грунтового
аэродрома (Приложение 1)
Это, в свою очередь, открывало возможность
использовать самолет на плаву как для поиска ПЛ, так и для выполнения других
задач, например, контакта с надводными и подводными кораблями для пополнения
запаса топлива, боекомплекта, смены экипажа и т.д. В-третьих, переоборудованная
машина может использоваться в других, традиционных для гидросамолетов функциях,
в т.ч. для спасения терпящих бедствие на море.
Успех гидросамолета зависит не только от его
аэродинамических качеств, но и от его мореходности, т.е. способности на большой
скорости преодолевать волны значительной высоты, не зарываться в воду, при этом
брызги и струи из-под днища не должны заливать фонарь летчика, попадать на
воздушные винты и в двигатели, разрушать элементы конструкции планера. В режиме
глиссирования машина не должна терять устойчивости при заданных предельных
скорости ветра и взволнованности моря. Создавая такой самолет, необходимо также
разрешить проблемы водонепроницаемости, непотопляемости, коррозионной стойкости
конструкции и оборудования и многие другие исключительно трудные задачи.
Разработка гидросамолета ПЛО усложняется еще и рядом специфичных проблем: обеспечение
длительного автономного базирования на плаву, создание немагнитной конструкции
вблизи чувствительной поисковой аппаратуры и т.п.
Создание нового аппарата началось в отделе
предварительного проектирования под руководством А.К.Константинова, но по
традиции фактически работы возглавлял Г.М.Бериев. После многочисленных расчетов
и проработок, учитывавших результаты продувок моделей в аэродинамических трубах
и буксировочных испытаний в гидроканале ЦАГЙ, а также испытаний динамически
подобной радиоуправляемой модели, Главный конструктор утвердил проект под
шифром Бе-12 (заводское обозначение - изделие "Е") и предложил его
заказчику для рассмотрения. В августе 1956 г. построили модель изделия
"Е" для аэродинамической трубы ЦАГИ Т-102. Однако из-за перегрузки
ОКБ другими темами, прежде всего постройкой Бе-10, работы разворачивались
медленно. Сделав углубленную предварительную проработку и компоновку самолета,
ОКБ лишь в ноябре 1957 г. построило полноразмерный макет машины и предъявило
его заказчику.
Именно на макете был решен вопрос об аварийном
покидании самолета.
Лодка новой амфибии была разделена на отсеки
водонепроницаемыми шпангоутами-переборками, которые при простреле или
повреждении любых двух отсеков обеспечивали плавучесть и непотопляемость
самолета. Одной из особенностей Бе-12 являлось наличие объемного грузоотсека, в
котором размещалась боевая нагрузка, причем загружать его можно было и на
плаву, для чего в палубе имелся люк. Ранее создание большого герметичного люка
в днище лодки было неразрешимой задачей. У Бе-6 вооружение подвешивалось под
крылом, что создавало ряд проблем. В ОКБ МС эту задачу впервые решили на Бе-10.
Отличительной чертой Бе-12 от сухопутных самолетов
было то, что входные двери открывались вовнутрь. Это сделано для покидания лодки
в случае ее затопления, т.к. при этом открыть дверь наружу не позволит давление
воды. Однако при покидании самолета в воздухе, особенно при высоких скоростях,
набегающий поток может "размазать" парашютиста по корпусу лодки.
Поэтому перед задней дверью, через которую предстояло спасаться радисту, в
момент эвакуации должен открываться специальный щиток. Его предусмотрели после
того, как с самолетом еще до первого вылета ознакомился парашютист Николай
Романюк.
В
результате амфибия Бериева стала одним из первых самолетов в стране, на котором
системы электроснабжения были выполнены с учетом бесперебойного питания
потребителей от двух независимых источников со 100% резервом и обеспечена
качественная селективность сети.
Стрелковое вооружение опытного Бе-12 состояло из
подвижной палубной пушечной установки. Новая амфибия оснащалась передовым на то
время ра- диоэлектронным оборудованием, позволявшим решать задачи
самолетовождения, инструментальной посадки в условиях ограниченной видимости и
ночью, а также вести поиск подводных лодок противника. При его размещении был
решен ряд проблем, связанных со спецификой работы аппаратуры в условиях
гидросамолета: обеспечена электронная совместимость антенных устройств; на
глиссирующей части днища за кабиной летчиков размещен люк для выдвигавшейся
вниз антенны РЛС "Инициатива"; создан совместно с ВИАМ и установлен
обтекатель для антенного поста радиолокационного доплеровского измерителя
путевой скорости и угла сноса самолета, способный сохранять стабильность
радиотехнических параметров после длительного пребывания его в морской воде;
выполнены в немагнитном исполнении корма лодки, хвостовое оперение, хвостовая
опора шасси и размещенное в хвостовой части самолета оборудование.
Существенным отличием Бе-12 от Бе-6 и Бе-10 было
собственное шасси. Оно позволяло самолету не только взлетать и садиться на
сушу, но и своим ходом сходить с берега в море или выкатываться на берег.
В
эксплуатации это сулило существенные преимущества: отпадала необходимость в
специальной команде, которая устанавливала в воде перекатное шасси, без чего
летающая лодка не могла выйти на берег; решалась проблема всесезонного
использования гидросамолета. В одном из первых вариантов амфибия должна была
иметь трехопорное шасси с носовым управляемым колесом, но по ряду компоновочных
соображений от этого отказались. Так как предполагалось, что Бе-12 в основном
будет использоваться с воды, барабанные тормоза колес не снабдили эффективным
теплоотводом. Для самолета специально разработали колеса основных опор шасси
диаметром 1300 мм с 32-слойным кордом.
Создание Бе-12 в ОКБ МС заняло несколько лет.
К середине 1959 г., преодолев множество трудностей,
согласовав массу технических и организационных вопросов с соразработчиками, ОКБ
МС выдало чертежи для опытного производства на самый большой в то время в мире
турбовинтовой самолет-амфибию. Опытную машину помогал строить авиазавод №86 , который
взял на себя изготовление корпуса лодки. Творческий подход к работе над новой
машиной стимулировал использование новых технологических процессов. Осваивалось
литье по выплавляемым моделям, внедрялась плазменная резка титановых сплавов.
Впервые широко применили сварку деталей из коррозионно-стойкого сплава АМг-бТ,
что дало экономию массы на каждом таком изделии до 8,8%. Замена изготавливаемых
из литья и поковок крупногабаритных деталей лодки (фонаря, рам люков, редана и
др.) на сварные дала значительную экономию веса и повысила коррозионную
стойкость конструкции. Освоение ультразвуковой пайки позволило впервые на
морской машине широко применить алюминиевые провода большого сечения. При
строительстве Бе-12 впервые в СССР для гидросамолетов было применено членение
лодки на технологические отсеки, что способствовало более рациональному использованию
производственных площадей на серийном заводе и ускорению темпа работ.
III.
Бе-200
— российский самолёт-амфибия
Бе-200 — российский самолёт-амфибия, разработанный ТАНТК им. Г.М. Бериева и
производимый на Иркутском авиационном заводе. В 2008 производство Бе-200ЧС
перенесено на ТАНТК
имени Г. М. Бериева. По ряду летно-технических характеристик не
имеет аналогов в мире.
Он является одним из наиболее необычных и многоцелевых самолётов,
представленных за последние годы. Модель Бе-200 разработана на основе и с
использованием идей, заложенных в предшественника - амфибию А-40. Самолёт
способен взлетать как с земли, так и с водной поверхности. Основными сферами
применения являются охрана водных поверхностей, экологические миссии, тушение
пожаров, перевозки пассажиров и грузов. Экспортная версия оснащена двигателями
Роллс-Ройс Эллисон. Первый полёт прототипа Бе-200ЧС состоялся 24 сентября 1998.
В 2008 производство Бе-200ЧС перенесено с Иркутского авиационного завода
на ТАНТК им. Бериева (г. Таганрог). Иркутский авиазавод поставляет часть
деталей для производства планеров, в частности, крыло самолёта. К моменту начала
выпуска в Таганроге планировалось существенно усовершенствовать самолёт. Как
ожидается, все самолёты Бе-200, выпущенные после 2011 года, будут оборудованы кабиной экипажа с системой измерений и индикации,
принятой на Западе (стеклянная
кабина). Самолет
может эксплуатироваться как с сухопутных аэродромов, так и с водоёмов при
высоте волны до 1,2 метра. Фюзеляж самолёта герметичен, что позволяет быстро
переоборудовать его для перевозки пассажиров или грузов, а также для выполнения
ряда специальных операций, в том числе, для тушения лесных пожаров и военных операциях.
3.1 История создания Бе-200
Проектирование самолета-амфибии началось в 1990 г. под руководством главного
конструктора ТАНТК им. Г.М. Бериева А.В. Явкина на основе самолета-амфибии А-40
«Альбатрос», от которого Бе-200 отличается уменьшенными размерами. Впервые
проект самолёта был представлен в 1991 г. на авиационно-космической выставке в
Париже.
Бе-200 впервые был поднят в воздух 24 сентября 1998 г. с аэродрома
Иркутского авиационного производственного объединения. С воды машина взлетела
10 сентября 1999 г. в Таганроге.
В августе 2001 г. самолет сертифицирован в соответствии с нормами летной
годности АП-25. В том же году на Иркутском Авиационном Производственном
Объединении (в настоящее время – ОАО «Корпорация «Иркут») начато серийное
производство самолетов-амфибий Бе-200.
27 декабря 2000 г. получен сертификат типа по шуму на местности № СШ
118-Бе-200, а 10 августа 2001 г. самолет получил сертификат типа воздушного
судна ограниченной категории № СТОК 201-Бе-200.
Первым заказчиком Бе-200 выступило МЧС России. В 1996 г. с МЧС РФ было
подписано рамочное соглашение о поставке для МЧС РФ 15 самолетов Бе-200. В 2000
г. подписанный в 1997 г. договор на приобретение МЧС РФ 7 самолетов-амфибий
типа Бе-200 был переоформлен в 2001 г. в госконтракт на общую сумму около 5
млрд. рублей. По контракту предусматривается не только закупка самолетов, но и
первые шаги по созданию инфраструктуры – создание учебных центров, оборудования
наземного обслуживания самолетов, баз технического обслуживания, гидробазы в
Геленджике или Таганроге и пр. Планировалось также, что соответствующим НИИ
будет выдано задание на исследование водоемов, как возможных мест базирования
Бе-200.
Многоцелевой самолет-амфибия Бе-200 был впервые продемонстрирован на 4-ой
международной выставке корабельной и морской авиации «Гидроавиасалон-2002» 4-8
сентября 2002 г. в Геленджике. Там же новый российский гидросамолет установил 9
мировых рекордов.
Бе-200 демонстрировался во Франции, Германии, Италии, Греции, Малайзии,
Китае, Индии, ОАЭ. Тушил лесные пожары в России, Италии, Португалии и
Индонезии. Так, в 2004-2005 годах Бе-200ЧС успешно эксплуатировался в Италии в
рамках договора между ОАО «ТАНТК имени Г.М. Бериева» и компанией SOREM, которая
является официальным оператором противопожарной техники Департамента
гражданской защиты (Protezione Civile) Италии. В 2006 году был подписан
контракт между ТАНТК им. Г.М. Бериева и Национальной службой пожарной охраны и
гражданской обороны Португалии о лизинге Бе-200ЧС. В соответствии с ним
самолет-амфибия Бе-200ЧС тушил лесные пожары на территории континентальной Португалии.
Его пилотировали французские, американские, итальянские пилоты, и все дали
высокую оценку его техническим характеристикам и возможностям.
Для осуществления программы продвижения самолета-амфибии Бе-200 на мировой
рынок в августе 2005 г. образовано совместное предприятие ЗАО «БЕТА ИР», в
состав которого вошли европейский концерн EADS, Корпорация «Иркут», ОАО «ТАНТК
им. Г.М. Бериева» и швейцарская фирма «ИЛТА Трейд Файненс С.А.». Продвижение
Бе-200 в Азиатско-Тихоокеанском регионе осуществляется совместно с малазийской
компанией DRB-HICOM Defenсe Technologies SDN BHD.
На базе Бе-200 создана модификация Бе-200ЧС для МЧС России. Помимо
пожаротушения, оборудование самолета Бе-200ЧС позволяет решать широкий круг
задач по обнаружению очагов чрезвычайных ситуаций, проведению
поисково-спасательных работ на воде и в прибрежных зонах.
Первый серийный самолет-амфибия Бе-200ЧС совершил полет с аэродрома в
Иркутске 17 июня 2003 года и, начиная с этого года, находится на службе авиации
МЧС России. К настоящему времени заказчику уже передано четыре серийных
самолета. Кроме Бе-200ЧС, также предусмотрено создание грузо-пассажирской и
патрульной модификаций.
В 2003 году на самолёт модификации Бе-200 ЧС были получены: сертификат типа
по шуму на местности № СШ136-Бе-200ЧС, сертификат типа воздушного судна
ограниченной категории № СТОК220-Бе-200ЧС, сертификат типа № СТ229-Бе-200ЧС, а
также дополнение к сертификату типа № СТОК 220-Бе-200ЧС/ДО1, дающее возможность
выполнения полетов по международным воздушным трассам.
В период с 30 января по 19 февраля 2004 г. самолет Бе-200ЧС успешно прошел
сертификационные испытания в условиях низких температур наружного воздуха (-36
градусов С, -42 градусов С, -47 градусов С и -52 градусов С). Для каждой из
указанных температур было определено время, необходимое для приведения систем
самолета в состояние готовности к выполнению полета.
В 2007г. руководство Корпорации «Иркут» приняло решение о переносе с 2008 г.
производства Бе-200 с Иркутского авиационного завода (ИАЗ) на авиационный завод
в г. Таганроге (ОАО «Таганрогская авиация» - «Тавиа»). Решение о переносе
производства связано с тем, что иркутский завод загружен выполнением контрактов
на производство многоцелевых самолетов СУ-30 и учебно-боевых самолётов Як-130.
У России сегодня имеется всего шесть самолётов Бе-200 (четыре переданы МЧС
России, два опытных самолета находятся в собственности «ТАНТК имени
Г.М.Бериева»).
31 января 2007 года получено дополнение к сертификату типа №
СТ229-Бе-200ЧС/Д-02, позволяющее использовать самолет в пассажирском варианте.
25 мая 2010 года получено дополнение к сертификату типа № СТ229-Бе-200ЧС/Д03
на самолет Бе-200ЧС-Е, оборудованный "англоязычной кабиной".
7 сентября 2010 года получен европейский сертификат типа EASA.IM.A.114 на
самолет Бе-200ЧС-Е.
В 2008 г. один самолет Бе-200ЧС поставлен иностранному заказчику в
Азейбарджан.
В 2010 году подписано соглашение между ОАО "ТАНТК им. Г.М.
Бериева" и МЧС РФ о поставке новых самолетов Бе-200ЧС.
Бе-200 – это принципиально новый шаг в гидросамолетостроении. В России у
него нет конкурентов, и, вероятно, после того, как Бе-200 будет сертифицирован
за рубежом и адаптирован под условия заказчика, не будет серьезных конкурентов
и в мире.
Заключение
70,8% земного шара покрыто водой, 108346 км - протяженность
береговой линии только в нашей стране, в СССР 150 тыс. рек и 250 тыс. озер -
готовые «аэродромы» для самолетов-амфибий. И, помня об этом, конструкторы всего
мира работают над самолетами для летных полей, сотворенных в изобилии природой.
Список литературы:
- Заболотский А.Н. Сальников
А.И. Самолет-амфибия Бе-12. Издательство: Экспринт, 2001, Серия: Военный музей
- Королев А. Возвращение летающей лодки. Воздушный
транспорт, 1986.
- http://www.arms-expo.ru
| 
