Samolot inny niż wszystkie. USA budują ekranoplan
Siły Zbrojne USA są prawdziwą potęgą globalną, lecz borykają się także z globalnymi problemami. Stąd też szczególnego znaczenia nabiera transport strategiczny. Rozwiązaniem części problemów miałby być ekranoplan, nad którego budową trwają prace.
USA jako supermocarstwo mają rozległe interesy na całym świecie. Dotyczy to też sfery bezpieczeństwa: amerykańskie garnizony są rozsiane po wielu krajach, by wymienić tylko Polskę, Niemcy, Włochy czy Wielką Brytanię w Europie, Republikę Korei i Japonię w Azji, Maroko w Afryce, a to bardzo niepełna lista. Wynika to z konieczności podzielenia uwagi Pentagonu pomiędzy różne zagrożenia: chińskie, północnokoreańskie, irańskie, rosyjskie, islamistyczne.
Wielkie siły rozsiane po całym świecie to też konieczność zaopatrzenia ich, a w razie potrzeby również konieczność ich lokalnej rozbudowy (jak np. rozbudowa sił w Polsce po inwazji Rosji na Ukrainę). Możliwości transportowe USA są jednak ograniczone: szybki transport lotniczy pozwala na zabranie stosunkowo niewielkiej ilości ładunku, z kolei ogromne okręty transportowe i wynajmowane statki są powolne. Rozwiązaniem pośrednim ma być ekranoplan.
Czym jest ekranoplan?
Ekranoplan to statek powietrzny zaprojektowany z myślą o locie na małej wysokości z wykorzystaniem tzw. efektu przypowierzchniowego (w ogólnym zarysie: podczas lotu na małej wysokości nad powierzchnią skrzydła wytwarzają większą siłę nośną). Zazwyczaj są to niewielkie łodzie latające ze stosunkowo krótkimi, lecz szerokimi skrzydłami, służące do lotów nad spokojnymi wodami przybrzeżnymi.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Dzięki temu przy stosunkowo niewielkim zapotrzebowaniu na moc silników (i przy niewielkim zużyciu paliwa) uzyskać można całkiem dobry udźwig i dość wysoką prędkość (zwykle poniżej 600 km/h). W konstrukcji tych specyficznych statków powietrznych trzeba jednak uwzględnić np. wpływ fal uderzających w kadłub przy starcie i lądowaniu czy wpływ długotrwałego lotu w warunkach wysokiego zasolenia i wysokiej wilgotności powietrza, czego silniki "nie lubią".
Oznacza to chociażby konieczność stosunkowo wysokiego umieszczenia silników, ogólny układ konstrukcyjny górnopłata, często wysoko umieszczone stateczniki na uniesionym ogonie.
Dalsza część artykułu pod materiałem wideo
Liberty Lifter
Typowa wysokość lotu ekranoplanu, jeżeli ma wykorzystywać ów "magiczny" efek przypowierzchniowy, nie przekracza połowy rozpiętości skrzydeł, a zwykle jest jeszcze niższa (na ogół do zaledwie 10 m). Maksymalna wysokość lotu także jest nieduża, zwykle to 2-3 km, wówczas ekranoplan zmienia się w nieco ociężały samolot.
Ekranoplan dla USA
Pod koniec kwietnia firma Aurora Flight Sciences, od ubiegłego roku stojąca za projektem, poinformowała o postępach programu budowy ekranoplanu transportowego w ramach programu Liberty Lifter X-plane, realizowanego na zlecenie agencji DARPA.
Celem projektu jest zbudowanie demonstratora technologii ekranoplanu, który posłużyłby do realizacji cyklu badań i zebrania informacji. Na jego bazie w bardziej odległej przyszłości Pentagon mógłby zlecić zaprojektowanie pełnowymiarowej maszyny transportowej, która uzupełniłaby obecnie używane samoloty C-130, C-17 i C-5 oraz okręty transportowe różnych typów.
Budowa demonstratora technologii to zabieg często stosowany w przemyśle lotniczym. Podobne projekty zrealizowano w USA podczas prac nad F-22A Raptor, a niedawno w programie NGAD. Demonstrator technologii, jak sama nazwa wskazuje, jest urządzeniem testowo-demonstracyjnym, czasem niemal nieprzypominającym docelowego rozwiązania. Służy on do badania wybranych technologii, które w przyszłości zostaną wykorzystane podczas produkcji prawdziwych wyrobów, np. samolotów, samochodów, ale też budynków.
Informacje opublikowane przez portal The War Zone wskazują, że prace nad demonstratorem technologii mają posłużyć do zbudowania bardzo dużej maszyny. Grafika koncepcyjna przedstawia dużą łódź latającą z pływakami na końcówkach skrzydeł, napędzaną aż ośmioma silnikami turbośmigłowymi (dla porównania niemałego przecież Herculesa napędzają cztery). Usterzenie pionowe jest podwójne i połączone statecznikiem poziomym.
Układ kadłuba jest klasyczny dla samolotów transportowych, tj. kabina załogi umieszczona jest z przodu nieco u góry, zaś z tyłu znajduje się rampa załadowcza. Nie wiadomo, jak duża ma być maszyna docelowa, ale będzie zapewne większa od C-130 Hercules.
Dziś wiadomo jedynie, że rozpiętość skrzydeł demonstratora technologii ma wynosić 216 stóp (65,8 m), co ma stanowić ok. 80 proc. rozpiętości docelowej maszyny (co daje rozpiętość ponad 82 m w przypadku prawdziwego ekranoplanu; dla porównania rozpiętość skrzydeł ogromnego C-5 to niespełna 68 m). Udźwig demonstratora ma być podobny do C-130, a więc wyniesie ok. 25 t, lecz maszyna docelowa według DARPA powinna być w stanie przewieźć mniej więcej tyle ładunku, co C-17A, a więc ok. 80 t. Docelowy ekranoplan miałby być zdolny do startu i lądowania przy stanie morza 4 lub niższym oraz do lotu przy stanie morza 5 (wysokość fali do 2,5 m). Stanowi to niemałe wyzwanie dla inżynierów, bowiem na lot ekranoplanu wielki wpływ ma powierzchnia, nad którą leci.
Demonstrator nie otrzyma kabiny ciśnieniowej, bo jej nie potrzebuje, tak samo jak maszyna docelowa. Ekranoplany z natury latają nisko, więc nie ma potrzeby wyrównywania ciśnienia. Amerykańska maszyna ma latać na wysokości do kilkuset m. Prędkości nie podano, ale zapewne inżynierowie będą "celować" w kilkaset km/h, a więc wielokrotnie szybciej niż jakikolwiek statek. Sam koszt transportu będzie ponadto znacznie niższy niż w przypadku tradycyjnego samolotu z uwagi na niższe zużycie paliwa.
Radziecka specjalność
Ekranoplany projektowano w wielu państwach: w Kanadzie, w USA, w Niemczech, we Włoszech. Prawdziwymi specjalistami jednak byli inżynierowie radzieccy. Radziecka Marynarka Wojenna operowała w dużej mierze na stosunkowo niewielkich akwenach: Morzu Kaspijskim, Czarnym czy Bałtyckim. Stąd też idea niedrogiego w eksploatacji, bardzo szybkiego statku powietrznego o dużym udźwigu, do tego trudnowykrywalnego (bo latającego nisko), była bardzo atrakcyjna.
W ZSRR sfinansowano budowę wielu ekranoplanów, w tym największych. Produkcja nigdy nie była wielkoseryjna, okazało się bowiem, że w warunkach radzieckich jest ona mimo wszystko kosztowna. Na przykład bardzo udane jednostki projektu A-90 Orlionok (rozpiętość 31,5 m, długość 58,1 m, prędkość do 300 km/h, ładowność 28 t)zostały wyprodukowane tylko w pięciu egzemplarzach w latach 70. Były one używane do transportu do lat 2000.
Największą sławą okrył się KM, słynne "Kaspijskie Monstrum", eksperymentalna maszyna zbudowana w latach 60. W odróżnieniu od Orlionoka był on napędzany silnikami odrzutowymi – aż dziesięcioma. Został utracony w wypadku w 1980 r. Sowieci próbowali też zbudować "półkuter rakietowy", tj. ekranoplan uzbrojony niczym kutry rakietowe w przeciwskrętowe pociski kierowane.
Tak powstał duży (44 m rozpiętości, 73 m długości), ciężki (maksymalna masa startowa 380 t) i szybki (do 500 km/h) ekranoplan proj. 903 Łun. Dziesięcioosobowa załoga miała mieć do dyspozycji iście okrętowe uzbrojenie: trzy podwójne wyrzutnie przeciwokrętowych pocisków kierowanych 3M-80 Moskit oraz dwa poczwórne zestawy armat przeciwlotniczych 23 mm do samoobrony.
Po ukończeniu testów w 1991 r. był używany przez kilka lat przez Flotyllę Kaspijską, po czym został wycofany ze służby. Nietypowa, wrażliwa na ogień przeciwnika (w nowych warunkach już nie tak trudnowykrywalna) maszyna, zapewne mimo wszystko droga w eksploatacji, okazała się zbędna Federacji Rosyjskiej pogrążonej w kryzysie. Próbowano zbudować drugą jednostkę według zmodyfikowanego projektu, tym razem jako poszukiwawczo-ratowniczą, lecz ekranoplan "Ratownik" został porzucony przy zaawansowaniu prac na poziomie 75 proc. z braku środków. Zostały one rzekomo wznowione w 2019 r., lecz od tamtej pory słuch po nim zaginął.
Polskie prace
W Polsce zagadnieniu ekranoplanu przyjrzeć postanowili się inżynierowie z Wojskowej Akademii Technicznej. Przedstawiono koncepcję niewielkiej platformy bezzałogowej wykorzystującej do lotu efekt przypowierzchniowy. Finansowane przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju przedsięwzięcie ma zaowocować powstaniem demonstratora technologii bezzałogowej platformy powietrzno-nawodnej, która miałaby np. zapewniać wsparcie siłom specjalnym podczas operowania w rejonie wód przybrzeżnych. Nietrudno jednak wyobrazić sobie zastosowania komercyjne, w celach ratowniczych czy kurierskich. Trudno dziś orzec, czy dojdzie do komercjalizacji interesującego projektu, którego użyteczność byłaby jednak na wzburzonych wodach Bałtyku dość ograniczona.