Павел Мельник,
кандидат технических наук
В настоящее время гидроавиация по’прежнему занимает некое достаточно обособленное положение между традиционными летательными аппаратами и надводными кораблями. Возможность выполнения взлета и посадки с использованием водной поверхности, с одной стороны, способствует существенному расширению области применения летательных аппаратов, с другой — требует решения целого ряда дополнительных технических задач.

Художественная  реконструкция  сверхтяжелого  транспортного  самолета  Pelican ULTRA  (фотография  журнала Flight  International)

По всеобщему признанию, ведущие позиции в области гидроавиации занимает Россия. Кроме нее в этом секторе рынка серьезно работают лишь Канада и США, однако самолеты тяжелого класса типа А-40 и Бе-200 производятся только в России.
Наиболее острой конкуренция продолжает оставаться в области легких гидросамолетов, но и в этом секторе после всемирного признания и сертификации самолета-амфибии Бе-103 Россия может начать вытеснять своих соперников с международного рынка.
В развитии зарубежной гидроавиации как отдельного вида можно выделить три основных направления, напрямую связанных со спектром решаемых ею задач. Используя военную терминологию, эти задачи по их масштабу условно можно подразделить на тактические, оперативные и стратегические.
К первой группе задач можно отнести поисково-спасательные и специальные операции, связанные с доставкой или эвакуацией небольших групп людей, проведение визуальной разведки или инспекций с воздуха, а также спортивные мероприятия. К задачам второй группы относятся более масштабные операции по тушению пожаров, ликвидации последствий природных катастроф, а также эвакуационные и транспортные задачи. Основной стратегической задачей для самолетов данного класса по-прежнему остаются глобальные операции по переброске вооружения, военной техники и личного состава, хотя в последнее время все большее внимание уделяется обеспечению грузовых перевозок в масштабе всей планеты наравне с коммерческими морскими судами.
Прежде чем перейти к рассмотрению конкретных образцов летательных аппаратов данного вида, остановимся на некоторых основных понятиях.
В соответствии с зарубежной классификацией гидросамолеты делятся на гидропланы (hydroplane, seaplane) и самолеты-амфибии (amphibian). Первые могут осуществлять взлет и посадку только на водную поверхность, а вторые — как на воду, так и на землю. По виду средств обеспечения плавучести гидросамолеты также подразделяются на поплавковые самолеты (float plane) и летающие лодки (flying boat). Поплавковые гидросамолеты представляют собой обычные самолеты, установленные на специальные плавучие понтоны (поплавки). У летающих лодок в качестве основного поплавка используется фюзеляж. Аналогичная классификация в равной степени применима и к вертолетной технике.
Кроме этого, существует отдельный, достаточно обособленный класс гидросамолетов — так называемые экранопланы (см. «Авиапанорама», № 5, 2005).
По количественному составу и типажу на первом месте стоят легкие гидросамолеты. Их производят практически по всему миру, включая такие страны, как Австралия, Бразилия, Великобритания, Германия, Испания, Италия, Канада, Китай, США, Польша, Украина, Чехия, Франция, Япония и др.
Максимальная взлетная масса легких гидросамолетов, как правило, составляет от 500 до 3000 кг. К наиболее современным представительным образцам этого класса можно отнести следующие самолеты.

Zenith Super Zodiac CH 601XL

Двухместный легкий поплавковый гидросамолет самолет производства фирмы Zenith Aircraft Company (США). Улучшенный вариант самолетов семейства CH 601. Первый полет состоялся 12 мая 2004 г.
В зависимости от варианта самолет может комплектоваться одним из двигателей: Jabiru 3300 (89 кВт), Textron Lycoming O-235 (86,5 кВт) или Rotax 912 ULS (73,5 кВт). Объем топлива — 91 л. Размах крыла F 8, 23 м, аэродинамическое качество — 5,5, площадь крыла — 12, 26 м2. Максимальная взлетная масса — 589 кг, крейсерская скорость — 222 км/ч, перегоночная дальность — 965 км.

CZAW Lake Sport Mermaid

Амфибия производства фирмы CZAW (Чехия). Первый полет прототипа состоялся 11 марта 2004 г. В апреле этого же года самолет получил сертификат американской ассоциации LSA (Light Sport Aircraft). В настоящее время фирма имеет заказ на производство 200 самолетов, причем свыше 30 из них будет выпущено в текущем году. Стоимость одного самолета составляет $78,5 тыс. (по курсу 2004 г.).
Самолет представляет собой цельнометаллический (алюминий с цинково-хромовым покрытием) моноплан со среднерасположенным крылом и Т-образным хвостовым оперением. Силовая установка состоит из одного турбовинтового (ТВД) двигателя Rotax 912 ULS (мощность 73,5 кВт) или Rotax 914 (84,5 кВт). Общая емкость топливных баков — 100 л.
Размеры самолета: длина — 7,3 м; размах крыла — 9,5 м; площадь крыла — 11, 5 м2. Максимальная взлетная масса — 560 кг, максимальная скорость — 213 км/ч, перегоночная дальность — 800 км. Бортовое оборудование соответствует стандарту визуального полета VFR (Visual Flight Rules).
Экипаж — 2 человека.

Dornier ID Libelle II

Экспериментальный перспективный двухместный учебно-тренировочный самолет-амфибия, разработанный германским отделением фирмы Dornier Technology. Размеры самолета: длина — 6,6 м; высота — 2,1 м. Максимальная скорость — 215 км/ч, максимальная взлетная масса — 650 кг. Стоимость одного самолета составит ориентировочно около $100 тыс. Первые два прототипа, оснащенные ТВД Rotax 912 и Rotax 940 соответственно, будут представлены на авиасалоне в г. Ошкош (США, шт. Висконсин) в 2007 г.
В соответствии с планами фирмы Dornier первая линия по производству самолета будет построена рядом с аэропортом Кларк (Манила, Филиппины). По предварительным оценкам специалистов, ежегодный объем производства составит свыше 60 единиц, но может быть доведен до 150 с учетом потребностей Североамериканского и Азиатского рынков. Дальнейшими планами компании предусматривается также разработка и сертификация 6-местного варианта самолета.
Зарубежные гидросамолеты среднего весового класса (максимальная взлетная масса — до 50 т), находящиеся к настоящему времени в эксплуатации, производились только в Канаде, Китае и Японии.

Canadair CL-415

Гидросамолет Canadair CL-415 производства фирмы Bombardier является единственным самолетом на Западе, созданным специально для тушения лесных пожаров. Он способен принять на борт свыше 5,3 т воды.
CL-415 является модификацией самолета CL-215. Всего было произведено 58 и 124 единиц соответственно с учетом экспортных поставок во Францию, Грецию, Италию, Испанию и другие страны. Стоимость одного самолета CL-415 составляет $25 млн. В 2002 г. компания Bombardier объявила о своей готовности возобновить производство самолетов в многоцелевом варианте CL-415МР, однако заказов на новую машину пока не поступало.
Самолет оснащен двумя ТВД PW123AF фирмы Pratt&Whitney мощностью по 1750 кВт каждый с четырехлопастными пропеллерами фирмы Hamilton Sundstrand из композита. Размеры самолета: длина — 19,8 м; высота — 8,98 м; размах крыла — 28,6 м. Максимальная взлетная масса — 46 т, крейсерская скорость — 365 км/ч.

ShinMaywa US-1

Поисково-спасательный самолет-амфибия US-1 был разработан японской фирмой Shinmaywa Industries Ltd.
Первый полет состоялся 16 октября 1974 г. Всего для японских сил самообороны было построено 18 самолетов, поставки завершились в 2001 г. В 1996-м компания приняла новую программу по производству модификации US-2, предназначенной для тушения пожаров. В соответствии с планом доработок самолет US-2 оснащается четырьмя ТВД AE2100J фирмы Rolls-Royce мощностью 3356 кВт с системой управления типа FADEC и шестилопастными винтами Dowty R414, изготовленными из композита.
Кроме этого, на US-2 устанавливается новая РЛС OceanMaster фирмы Thales/EADS-DASA. Производство комплектующих началось в апреле 2000 г., а первый полет состоялся 18 декабря 2003 г. В марте 2004-го первый образец самолета был передан японским силам самообороны для проведения испытаний. Ввод в эксплуатацию закупаемых самолетов US-2 запланирован на период с 2007 по 2009 г.
Самолет представляет собой моноплан с верхнерасположенным крылом и Т-образным хвостовым оперением. Размеры самолета: длина — 33,46 м; высота — 9,95 м; размах крыла — 33,15 м. Максимальная взлетная масса составляет 45 т, максимальная скорость — 522 км/ч, максимальная дальность — 3815 км, практический потолок — 8700 м.
Кроме экипажа из четырех человек USF2 способен принять на борт до 20 военнослужащих в полной боевой выкладке или 12 раненых на носилках плюс 2 человека медперсонала. В гражданском варианте самолет сможет перевозить 69 пассажиров.

Harbin Shuishang Hongzhaji SH-5

Морской бомбардировщик SH-5 производства китайской компании HAMC (Harbin Aircraft Manufacturing Company), пожалуй, единственный в своем классе зарубежный гидросамолет военного назначения. Его задачами являются патрулирование, борьба с подводными лодками и надводными кораблями, постановка морских мин, транспортные перевозки, а также выполнение поисково-спасательных операций.
Самолет совместно разрабатывался компанией HAMC и китайским гидроавиационным институтом (Seaplane Design Institute) начиная с 1970 г.
Первый полет состоялся 3 апреля 1976 г. К 1986 г. на вооружение ВМС Китая поступило шесть самолетов SH-5.
Силовая установка состоит из четырех ТВД WJ5A фирмы Dongan (DEMC) мощностью по 2349 кВт с четырехлопастными пропеллерами. Размеры самолета: длина — 38,9 м; высота — 9,8 м; размах крыла — 36 м. Максимальная взлетная масса — 45 т, максимальная масса топлива — 13,42 т, крейсерская скорость — 450 км/ч, практический потолок — 10 250 м. Экипаж — 4-5 человек.
Вооружение самолета включает спаренную кормовую турельную пушечную установку, четыре сверхзвуковые противокорабельные ракеты C-101 на подкрыльевой подвеске и легкие торпеды (по три на каждом из четырех подкрыльевых пилонов). Также в состав вооружения могут входить обычные и глубинные бомбы, мины, акустические буи и др.

Гидросамолеты тяжелого класса

Переходя к рассмотрению гидросамолетов тяжелого класса, нельзя невспомнить один из самых первых и самых известных (в том числе и благодаря фильму «Авиатор») летательных аппаратов этого типа, а именно — H-4 Hercules, созданный знаменитым американским авиаконструктором Говардом Хьюзом и совершивший свой единственный полет в 1947 г.
Как уже говорилось, в настоящее время гидросамолеты тяжелого класса производит только Россия. Например, максимальный взлетный вес амфибии А-40 составляет 86 т, а максимальная масса полезного груза — 6,5 т. Тем не менее, зарубежные специалисты все большее внимание уделяют проектам создания тяжелых и сверхтяжелых гидросамолетов. В этой области особый интерес представляет программа ULTRA (Ultra Large Transport Aircraft) фирмы Boeing по разработке в США сверхбольшого военного транспортного самолета, получившего название «Пеликан» (см. таблицу).
Специалисты фирмы Boeing рассмотрели три варианта данного самолета с максимальным взлетным весом 1600, 2700 и 4500 т соответственно. Как показали расчеты, наиболее приемлемый с точки зрения эффективности перевозок — средний вариант с взлетной массой 2700 т.
Внешние размеры «Пеликана» будут почти вдвое больше по сравнению с Ан-225 «Мрия», который к настоящему времени является самым большим в мире транспортным самолетом.
Согласно расчетам, «Пеликан» будет летать над поверхностью мирового океана на высоте около 6 м, максимально используя преимущества эффекта влияния подстилающей поверхности (WIG), т. е. как экраноплан.
Однако при необходимости он сможет выполнять полеты на высотах до 6 км.
При полезной нагрузке 680 т дальность полета «Пеликана» над водой составит 10 000 км, а над поверхностью суши — 6500 км. Концепция предусматривает возможность посадки самолета как на обычные аэродромы с длиной ВПП более 2000 м, так и на водную поверхность.
Для обеспечения максимального экранного эффекта в крейсерском режиме полета внешние секции крыла выполнены со значительным отрицательным углом поперечного V, что вызвало необходимость их складывания при рулении, взлете и посадке.
Эти секции могут быть повернуты на угол до 90°, т. е. практически в вертикальное положение. Также ввиду большой массы планера разработчикам пришлось отказаться от ставшего традиционной для гидросамолетов Т-образного хвостового оперения, что позволило снизить общую массу и улучшить структурную прочность и целостность конструкции.
Максимальная грузоподъемность самолета составит 1270 т, а суммарная площадь двухуровневого грузового отсека — около 2,8х106 м2, причем в крыльевых отсеках между двигателями предусмотрены места для перевозки военнослужащих или дополнительного груза. Груз будет упаковываться в стандартные контейнеры, что позволит использовать уже имеющуюся инфраструктуру и оборудование для выполнения погрузочно-разгрузочных работ. Всего «Пеликан» сможет принять на борт до 200 стандартных контейнеров.
В соответствии с планами самолет будет оснащаться восемью ТВД мощностью 45 000 — 60 000 кВт каждый, расположенными попарно и соосно в четырех крыльевых гондолах, и четырехлопастными встречно-вращающимися винтами. В качестве возможных кандидатов для установки на «Пеликан» рассматриваются судовая турбина LM6000 на основе двигателя CF 6 фирмы General Electric и перспективная модификация турбовального двигателя GE90 этой же компании.
К настоящему времени «Пеликан» является пока единственной концептуальной моделью военно-транспортного самолета, с помощью которой ВС США смогут в полной мере реализовать концепцию повышенной мобильности (Advanced Mobility). Один вылет «Пеликана» при решении задач передислокации будет эквивалентен почти 30 вылетам стратегического военно-транспортного самолета С-17 Globemaster III, состоящего в настоящее время на вооружении ВВС США.
Специалисты фирмы Boeing полагают, что «Пеликан» также может использоваться как материнский корабль для беспилотных летательных аппаратов или в качестве платформы для вывода на стартовую высоту многоразовых транспортных космических систем.
Однако особые надежды американские разработчики возлагают на то, что самолеты типа «Пеликан» смогут занять потенциально свободный «средний» сектор рынка трансконтинентальных грузоперевозок между авиационным и морским транспортом.
В настоящее время лишь 1% глобальных перевозок в мире осуществляется с помощью авиации, все остальное приходится на долю морских судов в силу низких эксплуатационных расходов, выражаемых соотношением: стоимость/(масса х дальность). Перевозки с помощью «Пеликана» займут промежуточное место по стоимости и скорости доставки груза, причем особенно эффективен самолет будет при дальних (до 11 000 км) и сверхдальних (до 18 500 км) перевозках.
По мнению специалистов фирмы Boeing, к 2020 г. потребность в самолетах типа «Пеликан» составит более чем 1000 единиц. Именно к этому сроку может быть завершена разработка ВТС «Пеликан» в случае принятия концепции.

Вертолеты

В области вертолетной техники количество образцов, специально оборудованных для посадки на воду и взлета с нее, еще незначительно. Такой возможностью обладают, как правило, большинство сверхлегких однодвухместных вертолетов, оснащенных поплавками (баллонетами).
На некоторых современных вертолетах предусмотрена посадка на воду, но только в аварийном режиме.
Для этого в нижней части фюзеляжа или в боковых опорах располагаются аварийные надувные понтоны в сложенном компактном виде, наполняемые воздухом непосредственно перед посадкой. После посадки и остановки двигателя вновь взлететь эти машины не могут изFза недостаточной мощности для преодоления эффекта смачивания. К месту ремонта их обычно лишь буксируют по поверхности воды.
Большинство современных транспортно-десантных и поисково-спасательных вертолетов обычно выполняют свои задачи в режиме зависания, не требующем посадки на воду, однако некоторые машины в особых случаях способны частично касаться поверхности воды.
Самым распространенным зарубежным вертолетом, способным осуществлять посадку и взлет с водной поверхности, является Sea King SH-3 фирмы Sikorsky (США) и его различные модификации. Всего в мире было произведено около 500 машин, в том числе по лицензии фирмами Agusta, Mitsubishi и Westland. Ранее более 100 вертолетов этого типа состояли на вооружении США. Вертолет также поставлялся в такие страны, как Австралия, Аргентина, Бельгия, Германия, Египет, Индия, Ирак, Иран, Италия, Испания, Катар, Малайзия, Норвегия, Пакистан, Перу, Тунис и Япония. Производство вертолетов этого семейства началось в 1962 г., а последние поставки были завершены в мае 1997 г. В настоящее
время большая часть состоит на вооружении ВС Канады и Великобритании (29 и 102 вертолета соответственно).
Последние модели оснащены самым современным бортовым связным, навигационным, поисково-спасательным и специальным оборудованием.
Таким образом, в настоящее время за рубежом разработкам в области гидроавиации в мире уделяется достаточное внимание. Наибольший прогресс в этом секторе достигнут при создании легких самолетов, однако особый интерес представляют собой перспективные проекты сверхтяжелых транспортных самолетов.