Аэросани фирмы "ТУПОЛЕВ"

России, большая часть которой в течение многих месяцев года, особенно в ее северных малообжитых районах, находящихся в условиях хронического бездорожья, всегда был необходим санный транспорт, способный практически без ограничений двигаться по снегу. Многие века эта проблема решалась за счет санных транспортных средств на конной тяге. С появлением двигателя внутреннего сгорания начались работы по созданию моторизованного транспорта, способного преодолевать безграничные российские просторы, покрытые снегами. Одним из направлений в решении этой проблемы стало создание отечественных аэросаней, в создании которых Россия на протяжении прошлого века занимала ведущие позиции в мире.




Аэросани АНТ-IV
ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия А-3
ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия А-3
ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия А-3
ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия А-3
ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия
ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

Аэросани-амфибия "АС-2" ОАО «Туполев»

К практическому решению проблемы создания подобного транспортного средства в нашей стране приступили в начале ХХ века. В 1904 году С.С. Неждановским был предложен проект аэросаней, так называемого "лыжного автомобиля", основная схема которого на долгие годы стала фундаментальной для создания плеяды отечественных аэросаней. Проект предложенного аппарата представлял собой легкие сани, к которым крепилась ферменная конструкция, с установленной на ней двигателем внутреннего сгорания, движетелем служил воздушный толкающий винт.

Уже в 1907 году появляются первые российские "лыжные автомобили" завода "Дукс". В следующим году за подобными аппаратами закрепляется привычное нам название аэросани. Вскоре в России начинается аэросанный бум. До начала первой Мировой войны в нашей стране создается более полутора десятков типов аэросаней. В области аэросанного дела работают такие выдающиеся конструктора и организаторы производства, как Ю.А.Меллер, А.Д.Докучаев, Н.Р. Бриллинг, И.И.Сикорский, Ф.И.Былинкин, вошедшие в историю российской техники как создатели первых отечественных авиационных конструкций начала ХХ века. Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что аэросанная техника родилась, а затем успешно развивалась под надежным крылом набиравшей силу авиационной техники. Сама специфика аэросанного дела требовала подобного подхода - это прежде всего воздушный движитель, схожие конструктивные и компоновочные решения, требования к весовому совершенству конструкции.

Начиная с 1911 года проходят первые аэросанные пробеги, председателем жюри которых становится "отец русской авиации"- Н.Е.Жуковский. В том же году появляются первые серийные аэросани рижского завода РБВЗ, заказ на них в транспортном варианте посту пил от российского военного министерства. В отличие от первых проектов, в которых использовалась схема автомобильного шасси, конструкторы РБВЗ пошли по пути создания специальной конструкции, приспособленной для движения по снегу, в которой кузов опирался на четыре лыжи, из которых передняя пара была поворотной. В десятые годы ХХ века фронт работ по аэросаням значительно расширился, в работу включались многие инженерные коллективы России, включая высшие учебные заведения страны. Аэросанями занимались воздухоплавательные кружки в Москве, Петербурге, Киеве. В Москве, в воздухоплавательном кружке при ИМТУ, в который входил А.Н.Туполев, с 1910 по 1915 годы были разработаны несколько оригинальных проектов, давший необходимый первоначальный опыт для работ в этой области в 20-е годы будущему туполевскому коллективу уже в стенах ЦАГИ.

В годы первой Мировой войны аэросани, в той или иной степени, использовались практически всеми основными воюющими сторонами по обе линии фронта. Германская и австрийская армии приняли аэросани на вооружение для войны на Восточном фронте.

Достаточно широко применялись аэросани в годы гражданской войны в России, как частями РККА, так и белой армией, и поддерживающими ее экспедиционными частями Великобритании и Японии. Особенно этот вид транспорта был важен для РККА. Разруха на железнодорожном транспорте отрицательно сказывалась на снабжении и мобильности РККА, выход из создавшегося положения руководство РККА видело в оснащении армии транспортными и боевыми аэросанями.

В начале осени 1919 года РВСР принимает решение о заказе ЦАГИ партии из двадцати аэросаней. В ЦАГИ создается Комиссия по постройке аэросаней (КОМПАС). Председателем комиссии избирается Н.Р.Бриллинг, заместителем - А.Н.Туполев. В период с 1920 по 1923 годы КОМПАС, не смотря на тяжелейшие условия разрухи в большевистской России, свои обязательства перед военными выполнила. Были осуществлены требуемые поставки в РККА, кроме того, разработано несколько перспективных проектов. Деятельность комиссии во многом зало жила основу успехов советского аэросаностроения. За время ее деятельности было создано ряд аэросанных конструкций: "НРБ" - Бриллинга, "КАС" - Кузина, "АРБЕС" - Архангельского и Стечкина, "Три - Ка" - Карельских, Климова, Кристи и др. Одной из самых удачных работ КОМПАС оказались аэросани типа "БЕКА" (Бриллинг и Кузьмин), строившиеся серийно в 1920 году. В этой машине были использованы ряд новаций и, что самое важное, доказано в ходе проектирования, постройки и испытаний, положение о том, что кузов аэросаней работает в условиях, близким к условиям работы фюзеляжа самолета. Машины попали на фронт в конце гражданской войны и с успехом использовались в боях, в частности, при подавлении восстания в Кронштадте. После прекращения деятельности КОМПАС в аэросанестроении в СССР произошло разделение на две школы: первая сформировалась под руководством Бриллинга в НАМИ, вторая - под руководством Туполева в ЦАГИ.

Начало активной деятельности коллектива А.Н.Туполева по аэросаням можно отнести к осени 1921 года. Руководимый им авиационный отдел ЦАГИ, используя опыт и наработки КОМПАС, сделал ставку, как и в самолетостроении, на создание цельнометаллических конструкций с использованием отечественного дюраля. Именно такие конструкции, по их мнению, могли обеспечить максимальную прочность при минимальной массе конструкции и необходимую долговечность. В результате большой напряженной работы туполевскому коллективу за десятилетие удалось разработать и построить несколько удачных конструкций аэросаней, открывших новую страницу в истории советского аэросаностроения.

Первые аэросани АНТ-I, построенные в 1921 году, имели деревянный каркас, обшитый полотном, двигатель в 38 л.с., корпус несущей конструкции с опорой на лыжи в трех точках, лыжи с подрессированием. АНТ-I прошли в ходе испытаний и пробегов более 3000 км без малейших поломок, доказав жизнеспособность технических подходов, принятых в КБ. В 1925 году было решено вернуться к этой первой модели и построить на ее базе АНТ-1бис, но уже с цельнометаллическим кузовом. Данный проект был успешно осуществлен в том же году. В 1922 году строятся пятиместные аэросани АНТ-II с открытым деревянным корпусом и с двигателем в 115 л.с. Как и в предыдущих моделях корпус опирался на трехопорное лыжное шасси, лыжи имели металлическую подошву, рессорную и пружинную амортизацию. Создание аэросаней АНТ-III открыло новый этап в развитие отечественного аэросанотроения. Законченные постройкой в 1923 году, они стали первыми советскими цельнометаллическими аэросанями, проложившими дорогу не только к последующим туполевским аэросаням, но и к первому целнометаллическому самолету КБ А.Н. Туполева - АНТ-2, поднявшегося в воздух в следующим году. АНТ-III были рассчитаны на перевозку двух пассажиров и были оснащены двигателем в 80 л.с. Сани прошли достаточно большой цикл испытаний, доработок и участия в пробегах. Начиная с АНТ-III, все последующие аэросани с маркой АНТ имели цельнометаллическую конструкцию. Аэросани АНТ-IV, выпущенные на испытания в 1924 году, стали первыми серийными аэросанями А.Н.Туполева. Строили их на двух заводах в транспортно-пассажирском и санитарном вариантах (АНТ- IVс). Они имели двигатель М-11, мощностью в 110 л.с., могли перевозить до четырех человек в закрытом кузове или двух раненых на носилках в санитарном варианте.

Аэросани широко использовались в тридцатые годы при освоении северных районов страны и в боевых операциях в северных и приполярных районах в 1939 - 1944 годах. На аэросанях АНТ-IV проводились эксперименты по исследованию влияния на тягу винта при его установке в кольцо. Испытания показали, что при увеличении массы силовой установки за счет кольца на 30 кг, тяга увеличивалась на 30%. Однако, в тот период эта новация в туполеаских аэросанях применения не получила из-за достаточно серъезных усложнений конструкции и только по прошествии почти 70 лет кольцо получило права гражданства на аэросанях-амфибии АС-2, о которых подробное повествование будет впереди. Одновременно с проектированием и постройкой АНТ-IV создавались по заданию военного ведомства аэросани АНТ-V, вышедшие на испытания в начале 1924 года. Эти многоцелевые аэросани предназначались для использования в вариантах разведовательном (с установкой пулемета) и санитарном (АНТ-Vс). Была вы пущена малая серия этих саней. АНТ-VI были модификацией АНТ -V по двигателю, а последовавшие за ними АНТ-VII - пассажирской модификацией АНТ-IV. Последними из известных туполевских аэросаней того периода стали АНТ-Х. Все эти машины строились в единичных экземплярах и в серию не передавались. В 30-е годы в условиях резкого увеличения объема заказов по авиационной технике, особенно военного назначения, КБ постепенно отошло от проблем аэросаностроения.

В СССР в 1932 году была создана специализированная проектно-конструкторская и производственная организация по постройке аэросаней - ОСГА, где к началу Великой Отечественной войны разработали целую серию боевых и транспортных аэросаней типа НКЛ, которые нашли широкое применение в боевых операциях в ходе войны. В послевоенный период, КБ полностью занятое разработкой современной боевой и гражданской авиатехники для ВВС и ГВФ, смогло вернуться к аэросаням лишь в начале 60-х годов. Прежде всего возрождение данной тематики в КБ обязано приходу после войны целой плеяды молодых талантливых авиационных конструкторов. Среди них выделялся Глеб Васильевич Махоткин, пришедший в КБ в 1957 году, до этого работавший в СибНИА вместе с Р.Л.Бартини - наверное одним из самых ярких отечественных авиаконструкторов, человеком высочайшей культуры и энциклопедических знаний. Работая ведущим инженером в КБ, Г.В.Махоткин в нерабочее время с группой молодых инженеров занялся проектированием скоростного внедорожного всесезонного транспортного средства - аэросаней-амфибии. А.Н.Туполев одобрил идею и оказал всемерную поддержку и помощь молодым специалистам, взявшимся за решение этой достаточно сложной задачи. Идея создания подобной амфибии в СССР прорабатывалась еще с середины 30-х годов. Пытались поставить сани аэросаней на поплавки, но такой "лобовой" подход успеха не принес. Махоткин и его команда, используя последние достижения аэро и гидродинамики, двигателе и винтостроения, материаловедения и современных технологий, проведя необходимые расчеты и испытания моделей, доказали, что наиболее оптимальным вариантом решения будет проект аэросаней, корпус которых спроектирован в виде лыжи-лодки.

Такой подход давал требуемую "амфибийность" - машина могла двигаться как по снегу, так и по воде. В 1961 году начались испытания первого образца новых аэросаней-амфибии, получивших обозначение А-3. В следующим году первый экземпляр передали в опытную эксплуатацию. Одновременно шли доработки и совершенствования проекта. Учитывая полученные в ходе испытаний замечания, при передачи в серию ввели в лодку небольшой накладной редан, удовлетворявший требованиям движения по воде и по снегу. В 1964 году были выпущены первые серийные А-3, а менее чем через полгода в СССР работало уже сотня этих машин. А-3 строились на двух серийных заводах, всего было построено около 800 аэросаней этого типа. Активная эксплуатация А-3 продолжалась до конца 80-х годов, отдельные экземпляры аэросаней продолжают работать до сегодняшнего дня в восточных районах страны. Создателям А-3 удалось создать эффективную многоцелевую машину, которая широко использовалась для связи, оказания медицинской помощи, перевозки пассажиров и грузов, проведения спасательных операций в условиях бездорожья в любое время года. Малая удельная нагрузка на специально спрофилированное днище позволяло А-3 глиссировать по снегу и воде с минимально возможным сопротивлением и позволяли передвигаться по битому льду и несудоходным водоемам, мелководью глубиной до 5-10 см. Глубокий снег и наледи и шугуА-3, в отличие от лыжных аэросаней, проходили без снижения скорости. Обтекаемые аэродинамичные формы А-3, отсутствие выступающих частей снижали аэродинамическое и гидродинамическое сопротивление машины, а также позволяли двигаться ей по метровым кустарникам и редколесью.

Основной элемент конструкции аэросаней А-3 - корпус выполнялся металлическим. Выполненная по авиационным канонам клепаная дюралевая полумонококовая герметичная конструкция состояла из поперечного и продольного силовых наборов и обшивки. Скользящая основа лыжи-лодки состояла из на клепанных снаружи листов пластика. Для обеспечения непотопляемости лыжа-лодка была разбита на три герметичных отсека. Во втором, центральном отсеке находилась отапливаемая кабина. Носовая часть кабины закрывалась фонарем, кормовая - пилоном. В кабине устанавливались четыре кресла с откидывающимися спинками и амортизацией. В пассажирском варианте в кормовой части кабины устанавливалось дополнительное двойное общее сидение. Рабочее место водителя располагалось в передней части кабины слева и оборудовалось штурвалом управления, приборной доской и пультом управления двигателем, топливной и воздушной системами. В носовой части лыжи-лодки размещался багажник, а по ее бортам - топливные баки с запасом топлива в 350 л. В двигательном отсеке, за кабиной, размещался двигатель, оборудование силовой установки, а также отопитель кабины и двигателя, обеспечивавшего предпусковой подогрев двигателя при зимней эксплуатации в условиях севера и в восточных районах при низких температурах). В серии на А-3 был установлен авиационный двигатель воздушного охла ждения М-14Б мощностью 350 л.с. Подмоторная рама и системы силовой установки позволяли устанавливать двигатель АИ-14Р мощностью 260 л.с. Для А-3 Г.В.Махоткиным был спроектирован специальный двухлопастный щелевой воздушный винт с высоким КПД на основных эксплуатационных скоростях движения, что позволяло разместить его в пределах ширины лодки, между вертикальными килями управления, что не только предохраняло обслуживающий персонал от случайного попадания в опасную зону плоскости вращения винта, но и защищало винт от механических повреждений посторонними предметами. Винт диаметром 1,85 м, обеспечивал низкое положение центра масс силовой установки, что благоприятно влияло на стабильность поведения А-3 в движении при изменениях режимов работы винтомоторной группы. Аэросани по курсу управлялись двумя рулями, установленных на килях. Причем, на верхнюю часть рулей действовала воздушная струя от винта, а нижняя работала в снежной или водяной среде. С помощью дифференциальной системы управление осуществлялось перемещение по курсу и торможение "плугом" (рули раздвигались в стороны). Хорошая маневренность достигалась эффективной системой управления. Располагаемая тяга двигателя позволяли преодолевать подъемы до 15 градусов (кратковременно до 30 градусов), а система торможения - спуски на уклонах в этих же пределах. Электрическое и светотехническое оборудование А-3 допускало их уверенную эксплуатацию в ночиых условиях и в тумане.

Относительно малые габариты позволяли транспортировать амфибию в кузове грузового автомобиля, в грузовых кабинах самолетов и вертолетов, а так же на внешней подвеске вертолетов. Создание столь удачной и нужной стране амфибии А-3 было отмечено наградами ВДНХ в 1965 году. КБ А.Н.Туполева получило диплом первой степени, руководители проекта: Г.В.Махоткин - золотую медаль, В.М.Татаринов - серебряную, А.Д.Воробьев, В.В.Меркулов и В.Т.Жевакин - бронзовые. Широкие амфибийные возможности А-3 обеспечили им большой потребительский спрос внутри страны. Долгие годы эти амфибии успешно использовались на Онеге, Пинеге, Мезене, Северной Двине, Лене и Оби. В 70-е годы они работали на строющейся трассе БАМ. А-3 нашли применение у пограничников, в поисково-спасательной службе отряда космонавтов и т.д. Запросы на А-3 поступали от самых разных организаций со всего Советского Союза. Подкупала их универсальность и возможность эксплуатации в переходный период весна-лето, осень-зима, когда другая техника использоваться не может. А-3 демонстрировались в Финляндии, Швеции, Японии, Италии, Ираке, Чили, Канаде, Бразилии, Кувейте, в странах соцлагеря. Результатом этих демонстраций стал экспорт А-3 в ряд стран. Технические решения амфибии были защищены патентами Швеции и Финляндии. Можно с уверенностью утверждать - аэросани-амфибия А-3 одна из ряда удачных разработок прославленного КБ А.Н.Туполева (ныне ОАО "Туполев"), открывшая новую главу а отечественном и мировом аэросанестроении.

Основные данные серийных аэросаней-амфибии А-3

  • Двигатель - М-14Б
  • Мощность двигателя, л.с - 350
  • Длина, м - 6,11
  • Ширина, м - 2,16
  • Высота по винту, м - 2,205
  • Масса амфибии, кг - 2100
  • Коммерческая нагрузка:
    • на воде, кг - 500
    • на снегу, кг - 650
  • Крейсерская скорость, км/ч - 60
  • Максимальная скорость:
    • на воде, км/ч - 80
    • на снегу, км/ч - 100
  • Максимальна дальность хода на снегу с двумя пассажирами, водителем и грузом 650 кг, км - 500
  • Максимальная дальность хода на воде с двумя пассажирами, водителем и грузом 300 кг, км - 350
  • Экипаж, чел. - 1
  • Пассажиров, чел. - 2 – 6

Успех А-3, способствовал появлению заказа на разработку аэросаней-амфибии меньших размеров и массы. Такую амфибию заказало первое лицо государства того времени Л.И.Брежнев. Ознакомившись с А-3, он попросил для охоты сделать ему нечто подобное, но меньших габаритов. Был подготовлен проект аэросаней-амфибии массой 400 кг, длиной 4,5 м и шириной 1,8 м. Четы рехместная машина с двигателем мощностью 35 л.с. развивала по снегу и воде скорость 40-50 км/ч. Было построено три таких машины, две передали в охотничий Государственный заказник Завидово - охотничью вотчину высшей партгосноменклатуры, третью использовали на базе в Дубне для испытательных целей.

В 1994 году Р.А.Чилингаров предложил оригинальную конструкцию аэросаней-амфибии нового поколения, получивших обозначение АС-2. При создании АС-2 был использован опыт создания и эксплуатации А-3.



Использованы материалы порталов:

http://www.tupolev.ru ОАО «Туполев».

Hosted by uCoz

Инженер - Механик С/Х Сергей Иванов © "The Russian Engineering". - Июнь 2007.