В моем детстве ничто не сравнивалось с восхищением от наблюдения за реактивными гражданскими самолётами и судами на подводных крыльях. Их стремительные линии казались будто сошедшими с страниц научной фантастики, которой мы увлекались. Появление быстроходных морских «Комет» на горизонте вызывало остановку всех пляжей, провожая эти удивительные суда взглядом. Вопрос о том, как добраться из Ленинграда в Петродворец, был очевидным – конечно же, на «Метеоре». Советский Союз гордился судами на подводных крыльях так же сильно, как и космическими ракетами.
Подрезанные крылья
На подводные крылья наша страна встала одной из последних. Первые эксперименты судостроители начали в конце XIX века. Пароходы быстро достигли скоростного предела около 30 узлов (около 56 км/ч). Для увеличения скорости на один узел требовалось почти утроить мощность двигателей. Именно поэтому быстроходные военные корабли потребляли уголь как мощная электростанция.
Для уменьшения сопротивления воды придумали красивое инженерное решение — поднять корпус судна над водой на подводных крыльях. В 1906 году итальянский конструктор Энрико Форланини создал судно на подводных крыльях, которое достигло скорости в 42,5 узла (около 68 км/ч). А 9 сентября 1919 года американское СПК HD-4 установило мировой рекорд скорости на воде — 114 км/ч. Этот показатель остается превосходным и сегодня. Вскоре весь флот мог бы стать крылатым.
Перед Второй мировой все промышленно развитые страны испытывали подводные крылья, но серийного производства не было.
Скоро выяснились недостатки новых судов: малая устойчивость при волнении, большой расход топлива и отсутствие легких морских «быстрых» дизелей.
Германские инженеры достигли наибольших успехов в разработке СПК, выпускавшие катера на подводных крыльях небольшими сериями. После 1945 года главный немецкий конструктор по СПК барон Ганс фон Шертель создал швейцарскую компанию Supramar и начал выпуск пассажирских судов на подводных крыльях. В США разработкой СПК занималась компания Boeing Marine Systems.
В гонку поздно вошли русские, но при упоминании гидропланов на подводных крыльях все сразу думают о советских судах. За время своего существования Boeing построил около 40 таких судов, Supramar — примерно 150, а СССР — более 1300. Такая цифра достигнута благодаря таланту и неустрашимости главного конструктора отечественных СПК Ростислава Евгеньевича Алексеева.
Ракета
Некоторое время небольшое конструкторское бюро Алексеева в Нижнем Новгороде, занимавшееся судами на подводных крыльях, испытывало неудачи: его перенаправляли из министерства в министерство, с одного завода на другой, и большинство заказов получали конкуренты из Ленинграда в ЦКБ-19, обладающее значительно большим лоббистским потенциалом. В отличие от ленинградцев, Алексеев с самого начала мечтал о гражданских судах. Первый его замысел по выпуску гражданского СПК появился в 1948 году, когда он предложил заводу «Красное Сормово» проект скоростного разъездного катера на подводных крыльях со скоростью хода более 80 км/ч.
Два года самоходная модель А-5 двигалась по Волга на подводных крыльях, восхищая мальчиков. Руководителям тогда казалось привлекательной идеей иметь для путешествий скоростной катер, так как дорог вдоль рек практически не существовало.
Заказы на «Красное Сормово» стали поступать, но военные запретили работы по гражданскому использованию катеров на подводных крыльях из-за секретности. Алексеев неоднократно пытался обойти военные запреты различными уловками, за что получал выговоры. В итоге произошла невероятная история — обходя Минсудпрома, Алексеев добился рассмотрения вопроса о постройке пассажирского судна на подводных крыльях на парткоме завода «Красное Сормово». Партком его поддержал и рекомендовал руководству построить такое судно силами завода.
В то время мало кто мог отказать партиям. Алексеев заручился поддержкой речников Минречфлота и вышел на оргкомитет 6-го Всемирного фестиваля молодежи в Москве с предложением показать первое советское СПК как выдающееся достижение водного транспорта СССР в действии. Предложение было авантюрой — до фестиваля оставался год. Тем не менее, Алексеев со своей командой совершил чудо, и 26 июля 1957 года теплоход на подводных крыльях «Ракета» вышел в свой первый рейс в Москву на фестиваль, став там одним из главных шоу-стопперов: он открывал парад судов, катал многочисленные делегации, включая секретарей ЦК КПСС.
Для любителей СПК всё изменилось: из изгнанников их сделали героями, коллектив получил Ленинскую премию, а на СПК посыпались заказы. Одно за другим ЦКБ Алексеева выдавало различные СПК — речные и морские, маленькие и большие, дизельные и газотурбинные. В СССР было построено около 300 «Ракет», 400 «Метеоров», 100 «Комет», 40 «Беларусей», 300 «Восходов», 100 «Полесьев», 40 «Колхид» и «Катранов», две «Олимпии» и ещё около десятка экспериментальных судов. Советские СПК стали важным товаром для экспорта — их покупали по всему миру, включая США и Великобританию, страны с высокоразвитым судостроением. Последними построенными СПК были большие морские «ракеты» «Олимпии» вместимостью 250 пассажиров, которые в 1993 году построили в Крыму. Свернули своё производство и немногие западные конкуренты. Многим показалось, что эра СПК закончилась, как некогда исчезли парусные красавцы-клиперы.
Новая «Комета»
Какова преданность делу, если три десятилетия простоя не дали умереть технологиям и конструкторской школе, а вера в возрождение флота СПК сохранилась. Тем не менее 23 августа 2013 года на судостроительном заводе «Вымпел» было заложено головное судно проекта 23160 «Комета 120М», спроектированное АО ЦКБ по СПК имени Алексеева. В кабинете главного конструктора СПК Михаила Гаранова, поражаясь величественному виду замерзшей Волги, рассматриваем фотографии строящейся в Рыбинске «Кометы 120М» и говорим о будущем.
Новая «Комета» внешне скорее напоминает первую алексеевскую «Ракетой» со смещённой назад рубкой и обводами, похожими на спортивные родстеры золотой эпохи автомобилестроения. Первые «Кометы» были морскими версиями речных «Метеоров», которых можно увидеть в большом количестве на Дворцовой набережной Санкт-Петербурга. С них отправляются путешествия в Петродворец. Рубки у тех «Метеоров» и «Комет» были смещены вперед, и хотя в конце XX века они смотрелись как корабли из будущего, сейчас выглядят немного старомодными.
«Комета 120М» устанавливает новый стандарт в судостроении. «Дизайн «Кометы 120М» — это развитие «Колхиды» и «Катрана», — говорит Гаранов. — Если сравнить фотографии «Метеора» или «Кометы», то обводы носа несколько отличаются. Новые напоминают эскизы Ростислава Алексеева, который сам разрабатывал дизайн своих судов. Рубка, выполненная по типу рубки «Ракеты», расположена немного кормовее средней линии. Сдвиг рубки освободил место в носовом и среднем салонах для размещения 120 пассажиров, а в корме, зоне повышенного шума и вибрации, — большие помещения для бара».
Авиационные технологии
Руководство судостроительного завода «Вымпел» приняло решение строить головную «Комету 120М» в Рыбинске. Для этого потребовалось освоить новые технологии, многие из которых пришли из авиационной промышленности. Дело в том, что корпус СПК «Комета 120М» изготовлен из алюминиевых сплавов. А сварка алюминия сложна — она «стягивает» металл. Если начать сварку с правого борта, судно изогнется вправо. Начнем слева — будет тянуть влево.
Для поддержания геометрии, что обеспечивает безопасность, устойчивость судна на курсе и его эстетичный вид, в судостроении применяется технология стапель-кондуктора. Строительство быстроходных судов из алюминиево-магниевого сплава осуществляется в специальном кондукторе из стальных профилей, который фиксируется и выставляется «в нули» по нивелиру, по осям.
Днище будущего судна – фактически жесткая конструкция с сотнями ребер. К этим ребрам винтовые талрепы притягивают обшивку днища и бортов. После сварки обшивки получается жесткая конструкция, которую невозможно деформировать. На обшивку устанавливаются шпангоуты, стрингеры, поперечные и продольные переборки. Когда сварочные работы завершены, стапель-кондуктор отсоединяется от днища. Затем с помощью подъемного крана корпус перемещается на вторую стапельную позицию.
Надстройки собирают из листов и профилей алюминиевого сплава точечной сваркой. Дизайнеры разработали сложные формы корпуса и рубки, которые рибинские судостроители воплотили в металле.
Крыльевое устройство из нержавеющей стали оборудовано закрылками, управляемыми системой автоматического управления движением судна «Сердолик». Система повышает комфорт на борту за счет уменьшения качки и перегрузок при движении по волнам, а также позволяет управлять движением судна по курсу в автоматическом режиме.
На дисплее картографической системы можно задать маршрут, отметив точки и углы поворота, после чего судно дойдет до нужного порта, подобно самолёту.
Все это усложнил выпуск крыла, и для идеального соблюдения геометрических размеров «Вымпел» изготовил стапеля-кондукторы. Капитанский мостик, говорит Гаранов, выполнен в современном дизайне «стеклянная кабина». Это царство современных электронных приборов с дисплеями — строго по правилам регистрации. Управлять скоростным судном могут всего два человека — капитан и старший механик.
В конструкции «Кометы 120М» появились инновации. К примеру, впервые реализована концепция самолетной двери. Благодаря этому дизайн улучшился, а сопротивление воздуха уменьшилось. Ввиду того что судно в движении опирается на два крыла и при волнении изгибается, раньше на СПК часто застревало дверное полотно. Чтобы этого не случалось, дверные проемы усовершенствовали, их жесткость значительно возросла.
Крыло с стойкой изготовлено из нержавеющей стали, а кронштейн для крепления к корпусу — из алюминия. Металлы образуют гальваническую пару, вызывающую электрокоррозию. Чтобы этого избежать, болты обклеивают стеклотканью, а между фланцами укладывают электроизолирующую прокладку. В сухом состоянии сопротивление изоляции должно быть не менее 10 кОм.
В авиации разработан способ контроля прочности корпусных и крыльевых конструкций. Скоро СПК будет спущен на воду. На крылья и корпус в зонах наибольших напряжений установят тензодатчики. Судно загрузят до полного водоизмещения и отправят на мореходные испытания. Если датчики зарегистрируют превышение допустимого напряжения, в этом месте усилят корпус или крылья. Можно заранее использовать больше металла, — говорит Гаранов, — но судно получится слишком тяжелым. Мы же создаем изящную легкую красавицу.
Оптимисты
Сергей Королёв, директор по маркетингу и внешнеэкономической деятельности в ЦКБ по СПК им. Алексеева, верит в положительное развитие ситуации. По его словам, двадцать лет никто не создавал судов на подводных крыльях. Весь скоростной флот с СПК — это наследие XX века. Но спрос на него присутствует.
Показатель пассажиропотока на СПК в Санкт-Петербурге увеличился с 700 тысяч человек в 2014 году до миллиона в 2016-м. Такой рынок и заинтересует новую «Комету 120М». Заложенный в Нижнем Новгороде, на 45 мест пассажирский речной СПК «Валдай-45» ориентирован на другой сегмент — социальные региональные перевозки в Ханты-Мансийском и Ямало-Ненецком автономных округах. В этих регионах «Северречфлот» перевозит много пассажиров, поскольку автомобильное сообщение там практически отсутствует.
Ведутся переговоры с Египтом, странами Персидского залива и Юго-Восточной Азии. Ожидается успех от нового пассажирского газотурбохода «Циклон 250М», который подходит для дальних морских маршрутов в Азии.