Транспорт для российских просторов. «Экспресс» в будущее

0
0

Аэросани являлись сезонным зимним транспортом, пребывая около полугода в бездействии, поэтому тематика ЗиМВТ не ограничивалась только их разработкой. Важной составляющей работ коллектива являлось проектирование глиссеров. При этом география их применения была весьма обширна.

Организации секции ЗиВМТ «Автодора» непосредственно предшествовало появление в «Осоавиахиме» инициативной группы, занимавшейся вопросами скоростного судостроения. Данной группой совместно с ЦАГИ был проведен пробег глиссеров института из Москвы в Ленинград. К зиме 1927–1928 гг. группа приняла решение о проектировании глиссера, пригодного для изготовления низовыми ячейками «Осоавиахима». Конструктором глиссера, названного ДМ-1 , стал т. Мещерин.

В связи с организацией общества «Автодор» все разработки зимнего и водно-моторного транспорта должны были сосредоточиться в данной организации. По смете «Осоавиахима» стоимость «глиссера для кружковых организаций» составляла 5800 руб. На тот момент времени вновь организованный «Автодор» еще не располагал необходимыми денежными средствами, поэтому в январе 1928 г. по предложению инженера Бойкова работы заморозили. Только в январе 1929 г. принимается решение о начале постройки глиссера ячейкой «Автодора» №89 при ВХТИ (Высшем художественно-технологическом институте).

Учитывая, что коллектив ВХТИ имел требуемые производственные возможности и квали­фицированный техперсонал, было признано необходимым выделить 500 руб. для оплаты рабочей силы, задействованной в постройке глиссера. Столь существенное снижение стоимости работ по глиссеру объяснялось тем, что в данную сумму не входила оплата труда проектировщиков, а строители трудились практически на чистом энтузиазме. В августе 1929 г. в «Автодоре» был заслушан доклад о глиссере коллектива №89, в результате рассмотрения которого приняли решение назначить комиссию 

«по выяснению вопроса о глиссере». 

Комиссии поручалось 

«выяснить возможность серьезного испытания глиссера в навигацию 29 г. и составить смету на необходимые для этого доделки и оборудование глиссера».

В следующем месяце обсуждался вопрос об испытании глиссера ДМ-1, в связи с чем в «Автодоре» приняли решение 

«выделить на ремонт 200 руб., командировочные 200 руб., на непредвиденное 200 руб. Просить УВВС РККА отпустить авиационное горючее и смазочное, потребное для испытаний. В комиссию выделить тт. Бойкова, Емельянова, Елагина, Карпова, Мещерина, Неверова».

Глиссер ДМ-1, как первая разработка «Автодора», был переименован в «Автодор-1» или А-1. В дальнейшем глиссер участвовал в «Первом звездном походе», выставке и во многих других мероприятиях.

Следующим типом стал пассажирский глиссер «Автодор-2» (А-2) с именем «Андрей Лежава», построенный на заводе №39. Глиссер А-3 конструкции Н.М. Андреева разрабатывался уже для военных целей, хотя проектировался и строился энтузиастами на привлеченные внебюджетные средства. А-3 имел аналогичные А-1 габариты, но отличался килеватостью днища (А-1 был плоскодонным), более мощной силовой установкой и наличием вооружения – пулеметной турели. Вновь построенный глиссер участвовал в совместно с А-1 в «Первом звездном походе», а потом был отправлен на маневры Днепровской речной флотилии. От «Автодора» наблюдать за ходом маневров был командирован инженер А.А. Бойков. В октябре 1930 г. Бойков в отчете о командировке писал:

«Я ездил в Киев в штаб начальника Днепровской флотилии из Черкасс; как раз совпавшие с моим приездом в Киев были устроены маневры специально для глиссера. Он нападал на эскадру, стреляя в нее ракетами и боевыми патронами из пулемета по мишеням, поставленным на берегу. Стрелял глиссер также и бомбами с удушливыми газами. Атака отражалась флотилией стрельбой из пушек и пулеметов по мишени, которую глиссер волочил за собой. Перевес пока оказался на стороне глиссера. Попадания с глиссера имели больший процент, чем с эскадры.

Флотилия думает развивать этот тип глиссера с некоторыми малыми усовершенствованиями для разведки, нападения, связи и пр.

[…]

В Гомеле после демонстрационных поездок глиссера Горсовет Автодора, 37-я стр. дивизия согласились выстроить 5 глиссеров при условии получения чертежей и моторов из центра. На банкете, устроенном ввиду прибытия флотилии, в Гомеле мне пришлось говорить о глиссерах. Для Киева, Днепростроя, Гомеля мною были написаны статьи в газеты ввиду большого интереса, проявленного к нам местным населением.

Начальник флотилии и весь состав просили об оставлении глиссера в их распоряжении и даже о полной передаче его им. Для подготовки кадров по моему настоянию инженер Андреев согласился поехать на Днепрострой и подучить за это время их механиков и водителей езде на глиссере и обращению с мотором».

Успешное участие в маневрах и походах глиссеров «Автодора» показало, что ЗиМВТ является вполне сложившимся коллективом, способным решать сложные инженерные задачи военного и народно-хозяйственного характера.

Развитием конструкции А-3 стали военные глиссеры А-17 с мотором 220 л .с., А-18 с мотором 175 л.с. и ряд других. В общей сложности в ЗиМВТ «Автодора» спроектировали 24 типа глиссеров различного назначения.

Своей производственной базы (С 1 января 1932 г. начала функционировать вновь введенная в строй судоверфь Московского водно-моторного клуба «Автодора», однако ее производственные мощности были недостаточны) у «Автодора» первоначально не было, поэтому постройка образцов осуществлялась силами низовых ячеек, что предоставляло коллективам известную автономию и позволило им в дальнейшем обрести самостоятельность. Так, к осени 1931 г. при НИИ ГВФ под эгидой «Автодора» организовался Отдел опытного строительства глиссеров и аэросаней (ОСГА).

В 1933 г. из-за внутренних противоречий произошло разделение коллективов «Автодора» на две независимые группы: собственно ОСГА во главе с Н.М. Андреевым (заместители по снегоходным машинам И.Н. Ювенальев и по водно-моторному транспорту В.А. Гартвиг) и коллектив при ОСВОДе во главе с АА Войковым. Глиссеры «Осоавиахима», «Автодора», ОСГА и ОСВОДа участвовали в многочисленных слетах и походах, проведение которых освещал в прессе писатель и журналист Лев Кассиль. Впечатления от участия в походах послужили основой для написания повести и впоследствии сценария к фильму «Вратарь».

Изделия ОСГА имели двойную нумерацию – индекс по сквозной нумерации «Автодора» и собственный индекс ОСГА. При этом по индексации ОСГА глиссеры получали нечетные номера, а аэросани – четные. В связи с этим глиссер «Автодор-10» именовался также ОСГА-1. Оба наименования встречаются как в документах, так и в литературе. Например, в фундаментальном труде Емельянова и Крысова, вышедшем в 1947 г., глиссер именуется «Автодор-10». ОСГА-1 («Автодор-10») был построен небольшой серией. В 1932 г. изготовили десять, а в следующем году – еще пять глиссеров. Производственные возможности ОСГА были незначительными, и для изготовления также привлекался завод №39.

ОСГА-1 показал скорость 58 км/ч, хорошую управляемость и мягкость хода. Однако его конструкцию признали перетяжеленной, а осадку в ходу (0,25 м) – чрезмерной, превышающей таковую у более поздних моделей глиссеров равного водоизмещения. Все же эксплуатация глиссера типа ОСГА-1 на Аму-Дарье и Пяндже, Оке и др. показала полную его пригодность. Срок службы глиссера определялся износом деревянного корпуса и ресурсом силовой установки. В процессе эксплуатации глиссеры переживали по нескольку смен моторов. Последние ОСГА-1 списали к началу войны.

Следующим глиссером, разработанным ОСГА, стал ОСГА-5. Непосредственными предшественниками ОСГА-5 были спроектированные в «Автодоре» глиссеры «Автодор-3», «Автодор-11» и его дальнейшее развитие — ОСГА-3. Последний изначально задумывался как военный глиссер, поэтому еще на стадии проектирования предполагалось оснастить его пулеметной турелью. С конструктивной точкой зрения, а также обводами, он значительно отличался от ОСГА-1. 

«Плоскокилеватое на переднем и заднем реданах днище, ощутительная разница в ширине между передним и задним реданом, усовершенствованный руль и общее снижение веса конструкции заметно улучшили качество глиссера».

Этот легкий и изящный глиссер, разработанный под массовый советский авиационный мотор М-11 мощностью 100 л.с., стал едва ли не самым популярным в СССР. ОСГА-5 использовались речными флотилиями, в системе НКВД, для перевозки почты и иных целей. Глиссер ОСГА-5 выпуска 1934 г. и головной образец аэросаней ОСГА-6 были отправлены на международную авиационную выставку в Копенгаген, где привлекли внимание публики изяществом форм и тщательностью отделки.

Производство глиссеров ОСГА-5 (позднее обозначался НКЛ-5) доходило до 200 единиц в год и продолжалось вплоть до эвакуации завода №41 осенью 1941 г. Опыт, полученный при постройке небольших глиссеров, позволил перейти к созданию многоместных машин с моторами высокой мощности. Был спроектирован стальной глиссер ОСГА-7 с воздушным винтом. Данный тип не получил распространения, хотя несколько лет спустя в Германии велись работы над цельнометаллическим глиссером с воздушными винтами и моторами, укрытыми в корпусе.

Первым серийным многоместным глиссером ОСГА стал ОСГА-9. Первоначально он оснащался мотором М-15 мощностью 450 л.с. В просторной комфортабельной кабине для пассажиров размещались кресла для 22 человек. Для команды из трех человек имелась изолированная рубка, в которой сосредоточивалось все управление глиссером. Рубка находилась несколько ближе к корме и для создания необходимого обзора возвышалась над корпусом. Круглый люк в верхней части рубки давал водителю возможность наблюдать за поверхностью воды непосредственно перед глиссером.

Необходимо подчеркнуть, что крупным недостатком всех глиссеров с воздушными винтами являлся запуск мотора вручную. На ОСГА-9 впервые для глиссеров массовой постройки был внедрен запуск мотора сжатым воздухом. Для этой цели на машине имелся баллон сжатого воздуха с давлением около 150 атм. Запуск осуществлялся с помощью воздушного редуктора и пускового магнето. Из особенностей ОСГА-9 необходимо отметить также подачу горючего с помощью бензиновой помпы с приводом от мотора.

По ходовым качествам ОСГА-9 явился несомненным шагом вперед по сравнению с более ранними моделями. Легкий выход на редан (15 с), очень небольшие боковые брызги из-под редана и слабая волна за кормой делали эту машину весьма удобной в эксплуатации. На скоростных гонках 30 сентября 1934 г. ОСГА-9 занял первое место, показав скорость 71 км/ч. Данный показатель был превышен позднее глиссером ОСВОД-1 конструкции инженера Бойкова.

Большое внимание на ОСГА-9 уделялось созданию удобообтекаемых форм и прочности корпуса. Конструкция этих глиссеров оказалась достаточно удачной, несмотря на сложности погиба фанеры, примененной для обшивки палубы. Каркас ОСГА-9 отличался мощным продольным набором, имеющим дополнительные кильсоны, и конструкцией шпангоутов. При толщине всего 18 мм шпангоуты обладали, однако, требуемой прочностью благодаря высокому профилю и замкнутому контуру. Распределение по длине корпуса было таково, что в местах максимальных нагрузок находились наиболее мощные шпангоуты с наименьшими шпациями. Так, например, на переднем редане длина шпаций не превышала 200 мм, а в носовой части шпация достигала 500 мм.

Центр тяжести с полной полезной нагрузкой располагался на 5% ближе к корме, чем обычно было принято (т.е. 45% от расстояния между реданами). Полный вес глиссера, составлявший 4,4 т, делал его малочувствительным к состоянию водной поверхности. На волне, при которой небольшой глиссер уже испытывал неприятные толчки, ОСГА-9 ходил совершенно плавно, без снижения скорости. В этом заключалось преимущество глиссеров большого водоизмещения.

Глиссеры ОСГА-9 производились несколько лет и были выпущены тремя сериями.

В 1933 г. в ОСГА сконструировали стальной глиссер ОСГА-13 с тандемным расположением силовых установок. Глиссер должен был перевозить 30 пассажиров со скоростью 50 км/ч. Запас топлива рассчитывался на 5 ч работы мотора. Выполнили несколько проектов в расчете на моторы М-5, М-15, М-17 и М-34, однако предполагавшаяся серия из 15 единиц не состоялась.

Другим глиссером с тандемным расположением силовых установок стал ОСГА-21 с двумя моторами М-11. Экспедиционный ОСГА-21 был построен по заданию треста «Севполярлес» и в 1934 г. сдан в эксплуатацию.

Перед конструкторами стояла задача создать такую машину, которая при мощности силовой установки не больше 200 л.с. имела бы полезную нагрузку 1200 кг и крейсерскую скорость не ниже 50 км/ч. При этом запаса горючего должно было хватить для рейса протяженностью 800 км, рекордного показателя среди машин такого типа (как отечественных, так и иностранных). Последнее условие стало самым труднореализуемым, так как требовало размещения на сравнительно небольшом аппарате 800 кг бензина и масла. Пассажирская кабина допускала размещение 10 пассажиров на сиденьях или четырех – на койках.

Весь корпус глиссера делился двумя водонепроницаемыми перегородками на три отсека, обеспечивавшие непотопляемость при пробоине в днище. По бокам кабины были сделаны планширы шириной 250 мм.

Конструкция корпуса была каркасной. Каркас состоял из продольного и поперечного набора, связанного стальными косынками и накладками на трубчатых заклепках и шурупах. Продольный набор из авиационного ясеня состоял из киля, скуловых стрингеров, палубных и каютных стрингеров, карлингсов, дощатой и фанерной обшивки. Киль и скуловые стрингеры на редане соединялись в прочный узел. Обшивка комбинированная. Днище и борта покрывались двухслойной сосновой обшивкой. Первый слой диагонально нашивался под углом 45° к оси глиссера, второй – параллельно оси. Между слоями обшивки прокладывалось пропитанное олифой полотно. Обшивка скреплялась медными заклепками.

Крепление в узлах осуществлялось при помощи стальных книц на трубчатых заклепках. На казеиновом клее и гвоздях с помощью фанерных косынок фиксировались узлы, не подверженные воздействию влаги. Соединение шпангоутов с продольным набором осуществлялось оцинкованными шурупами.

При создании ОСГА-21 конструкторы старались соблюдать самый жесткий весовой режим в конструкциях. Таким образом удалось достичь соотношения между массой полезной нагрузки и собственным весом глиссера, равного 0,93. В ходе серийного производства планировалось довести эту величину до 1,2.

В то же время создание тандемно расположенных и спаренных силовых установок являлось чрезвычайно трудной задачей, и массового распространения на глиссерах с воздушными винтами такие схемы не получили.

* * *

Помимо глиссеров с воздушными винтами, в ОСГА велись работы и по глиссерам с водяными винтами. ОСГА-15 с мотором BMW-III и водяным винтом предназначался для обслуживания морского побережья. Глиссер должен был обладать повышенной мореходностью и иметь особо прочный корпус, способный выдерживать сильные удары о волны. Мореходность глиссера, по мнению разработчиков, достигалась уменьшением ширины корпуса по редану, увеличением килеватости, снижением центра тяжести за счет более низкого расположения мотора.

В качестве эксперимента была применена трехслойная обшивка: первый слой из 3-мм фанеры, второй – из 1-мм резины, третий – из 8-мм сосновых досок. Данный тип обшивки не нашел широкого применения, однако послужил отправной точкой для создания обшивки типа «арктилит».

Развитием концепции ОСГА-15 стал проект ОСГА-17 – морской гидроаэродромный глиссер под мотор BMW-VI. Данную конструкцию не реализовывали, и обозначение в дальнейшем было присвоено разъездному катеру с автомобильным мотором «Форд» (позднее ГАЗ) и водяным винтом. Использование на глиссерах мощных авиационных моторов предъявляло высокие требования к качеству горючих и смазочных материалов, что существенно увеличивало стоимость эксплуатации. Поэтому актуальным было создание глиссера с автомобильным мотором. Такой глиссер назывался «водяным Фордом». Глиссер ОСГА-17 мог перевозить четырех человек со скоростью до 49,5 км/ч. С нагрузкой в шесть человек скорость снижалась всего лишь на 3 км/ч. ОСГА-17 (позднее – НКЛ-17), претерпев ряд модернизаций, строился серийно в течение нескольких лет.

Развитием концепции «водяного Форда» стали глиссер ОСГА-19 с мотором ЗиС-5 (этот тип не получил распространения) и разъездной катер «полуглиссер» НКЛ-27, принятый к производству в 1938 г. НКЛ-27 строился несколькими заводами до конца 1940-х гг. Применение низкосортных горючих и смазочных материалов, предельная простота в эксплуатации и хорошие ходовые качества сделали НКЛ-27 подлинно массовым.

Вместе с тем, проходимость глиссеров с водяными винтами оказалась существенно ниже, чем у глиссеров с воздушными винтами. Поэтому в ОСГА начали работы по принципиально новому типу глиссера – модели ОСГА-11. Первоначально глиссер именовался «Автодор-24» и проектировался как пожарный для обслуживания морских и речных портов по заданию Центрального управления военизированной охраны Наркомвода. Самые ранние проекты предполагали традиционную для глиссеров с воздушными винтами компоновку, но с размещением пожарного оборудования. Однако было очевидно, что маневренность глиссера в условиях движения на малых скоростях будет неудовлетворительна. Дополнительный рейдовый ход и подруливающие устройства неоправданно усложняли конструкцию, поэтому ведущий конструктор «Автодора-24» В.А. Гартвиг решил отказаться от воздушного винта и сложных подруливающих устройств и применить на глиссере (в числе первых в отечественной практике) водометный движитель. В публикациях 1930-х гг. движитель именуется «водолистным», что явилось следствием банальной ошибки при наборе рукописного текста и подготовке его к печати.

Принцип движения был основан на реактивном давлении, которое образовывалось при выбрасывании с большой скоростью струи воды из согнутых под углом труб по бортам глиссера. На «Автодоре-24» водяные рули, которые обычно использовались, отсутствовали, а управление предполагалось осуществлять регулировкой скорости выбрасываемых насосом струй воды. Маневренность глиссера при этом, по мнению конструкторов, должна была намного превзойти маневренность обычного глиссера, позволяя на месте делать разворот на 360°.

Работы по «Автодору-24» (ОСГА-11) велись в течение примерно пяти лет. Модели испытывались в гидроканале ЦАГИ и показали хорошие результаты – гидродинамическое качество достигало 8,5. Обводы ОСГА-11 позволяли ходить по взморью. Однако еще на стадии проектирования глиссер показал себя чрезвычайно сложным конструктивно и не получил практического применения. ОСГА-11 опередил время — отечественные водометные суда появились лишь полтора десятка лет спустя, уже в послевоенный период.

Опыт разработки глиссеров различного типа и назначения позволил ОСГА приступить к проектированию уникального пассажирского глиссера-корабля ОСГА-25. Его ведущим конструктором стал В.А. Гартвиг.

При разработке этого глиссера была принята двухлодочная схема. Катамаранная схема позволяла повысить мореходность глиссера, так как на всех курсах, кроме направления строго против волны, катамаран ходит гораздо мягче, поскольку корпуса пересекают волну не одновременно и удары как бы растягиваются во времени. Двухкорпусный глиссер мог иметь более узкие корпуса, поскольку уменьшение ширины корпуса, важное по соображениям ходкости, не отражалось на остойчивости. Сравнительно узкие корпуса можно было спроектировать с таким расчетом, чтобы в разобранном виде они не выходили за железнодорожные габариты, что облегчало транспортировку глиссера*. Кроме того, катамаран в отличие от однокорпусного судна не имеет собственной качки, а качается вместе с волной подобно плоту, что значительно повышает его комфортабельность для пассажиров. Обе лодки глиссера соединялись между собой мощным мостом. Сиденья пассажиров были размещены как в корпусах обеих лодок, так и внутри соединяющего их моста. Нормальная нагрузка ОСГА-25 составляла 100 человек, а максимальная – 150.

Испытания под руководством B.C. Дзякевича масштабной модели в гидроканале позволили довести качество глиссера до 9,3 — чрезвычайно высокий показатель.

Поскольку производственная база ОСГА не позволяла вести постройку столь большой и сложной машины, коллектив разработчиков ОСГА-25 во главе с В.А. Гартвигом перешел на московский авиазавод №1 Им. Авиахима, где в Отделе переспективных проектов (ОПП) работы над глиссером, получившим наименование «Экспресс», продолжились. Остальная же часть коллектива во главе с Н.М. Андреевым продолжила трудиться уже в системе лесной промышленности, в связи с чем наименования изделий были изменены с ОСГА на НКЛ, однако система сквозной нумерации сохранилась. При этом вновь разрабатываемому катеру НКЛ-23 был присвоен индекс, оставшийся от одноименного нереализованного проекта глиссера. Глиссер же ОСГА-25 стал последним проектом, разработанным собственно ОСГА.

В ОПП Завода №1 был выполнен технический проект и организована постройка глиссера. Главным инженером по строительству «Экспресса» являлся Я.Л. Пламм.

Основным конструкционным материалом глиссера стал «арктилит» – листы текстолита, усиленные четырьмя слоями сетки из стальной проволоки. Сетки ткались хлопчатобумажным утком по стальной основе так, что проволока сетки оставалась натянутой, а нить огибала ее. Армирующие сетки