Page 1

– ЖУРНАЛ для ПЕРСПЕКТИВНОЙ МОЛОДЕЖИ – САНИТАРНАЯ АВИАЦИЯ

«ВИНТОКРЫЛЫЕ АНГЕЛЫ»

АСТРОНОМИЯ

ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

РЕДКАЯ ТЕХНИКА

ИСТОРИЯ

ПУТЕШЕСТВИЕ К СОЛНЦУ

ДВИЖИТЕЛИ ТИПА AZIPOD

ПОДЗЕМНЫЕ ЛОДКИ

ПЕРЕРОЖДЕНИЕ РИМСКОЙ ИМПЕРИИ

ФОТОННЫЕ РАДАРЫ ПРОТИВ

СТЕЛС-ТЕХНОЛОГИЙ

См. стр. 54


Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи и массовых коммуникаций (Св-во ПИ № ФС77-57293 от 27.03.2014) УЧРЕДИТЕЛЬ — Кохан Б. В., ИЗДАТЕЛЬ — Сальников Ю. В.

ТИРАЖ: 10 000 экз. ЦЕНА свободная. ДАТА выхода в свет — 20.07.2019 г. ТЕЛЕФОНЫ: +7 960 620-02-14, +7 472-290-17-91

АДРЕС РЕДАКЦИИ, ИЗДАТЕЛЯ: 308510, Белгородская обл,Белгородский р-н, пгт. Разумное, ул.78 Гвардейской дивизии 16/60. ОТПЕЧАТАНО В УКРАИНЕ: ООО Компания «Þíèâåñò Маркетинг», Тèïîãðàôèÿ «Þíèâåñò Ïðèíò», 01054, ã. Êèåâ, óë. Äìèòðèåâñêàÿ, 44-á. Тел. +38 044 494-09-03


ОТ ГЛАВРЕДА Дорогие читатели! Начиная с июльского номера, мы решили ввести особую рубрику «Новости космонавтики», в которой будем кратко рассказывать о самых ярких недавних событиях в этой отрасли. А то как бы мы с вами не пропустили что-то важное и интересное. Более подробные статьи по астрономии и космонавтике, само собой, тоже будут. В текущем номере — рассказ о загадочном поведении солнечной короны и о космическом зонде «Паркер», который устремился к звезде по имени Солнце, чтобы раскрыть ее тайны. В марте этого года мы начали публиковать большой «многосерийный» материал от Игоря Ивановича Величко о санитарной авиации, но по техническим причинам вынуждены были сделать паузу. Теперь она закончилась, и рассказ о воздушной «скорой помощи» продолжается. В июльском и августовском номерах речь пойдет о «винтокрылых ангелах», незаменимых при спасении человеческой жизни санитарных вертолетах. Вы также найдете в этом номере продолжение рассказа о самолете Пе-2 и завершение начатых в июне публикаций об умном городе и о подземном строительстве в стесненных условиях. Очень интересна статья корабельного инженера Александра Митрофанова о судовых движителях типа AZIHOD. Поскольку в июльском номере имеется целых три обширных материала по авиации — рассказ о Пе-2, о санитарных вертолетах и статья нашего нового автора Дениса Ильина об авионике Су-57, для сохранения разнообразия было решено пропустить пока «Авиационный каталог», но в августе он непременно будет.

Встречайте, Ваш НиТ!

СОДЕРЖАНИЕ НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ 4 АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА И КОСМОНАВТИКА

Наталья Беспалова Зонд «Паркер» и тайна солнечной короны 6

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

Сергей Мороз «Пешка», прошедшая ад. Часть 3 8

ГРАДОСТРОЕНИЕ И АРХИТЕКТУРА

Леонид Кауфман Подземное строительство в стесненных условиях. Часть 2 19

САНИТАРНАЯ АВИАЦИЯ

Игорь Величко Самый щадящий транспорт для раненых Часть 3. «Винтокрылые ангелы»

24

БРОНЕКАТАЛОГ

Сергей Шумилин Первые танки. Тевтонский ответ 30

МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

Владимир Ледерер Реальность и фантастика контроллеров: от смартхауса до такси самообслуживания. Часть 2

38

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Петр Кюппер Японский модуль FlexTEG будет эффективно вырабатывать электричество из тепловой энергии

43

ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

РЕДАКЦИОННАЯ КОЛЛЕГИЯ

Александр Митрофанов Судовые движители типа Azipod 44

Главный редактор: САЛЬНИКОВА ИРИНА НИКОЛАЕВНА Зам. главного редактора: БЕСПАЛОВА НАТАЛЬЯ ЮРЬЕВНА

ФИЗИКА

ЗУБАРЕВ АЛЕКСАНДР НИКОЛАЕВИЧ

Председатель Всеукраинской общественной организации «Украинский совет изобретателей и новаторов», руководитель лаборатории коммерциализации и трансфера технологий НИИИС ЧЕРНОГОР ЛЕОНИД ФЕОКТИСТОВИЧ

Заслуженный деятель науки и техники Украины, заслуженный профессор ХНУ имени В. Н. Каразина, доктор физ.-мат. наук, профессор, академик АН Прикладной радиоэлектроники Беларуси, России, Украины, академик АН Высшего образования Украины, лауреат премий СМ СССР, лауреат Государственной премии УССР МИТЮКОВ НИКОЛАЙ ВИТАЛЬЕВИЧ

Доктор технических наук, член-кор. Академии военных наук (Россия), член-кор. Королевской морской академии (Испания), заслуженный деятель науки Удмуртии ШПАКОВСКИЙ ВЯЧЕСЛАВ ОЛЕГОВИЧ

Кандидат исторических наук, доцент Пензенского госуниверситета, член Британской ассоциации моделистов МАFVA, член-корреспондент Бельгийского королевского общества «Ла Фигурин» КЛАДОВ Игорь Иванович, МОРОЗ Сергей Георгиевич, ШУМИЛИН Сергей Эдуардович

Верстка и дизайн: Хвостиченко Татьяна Андреевна Коммерческий отдел: Кладов Игорь Иванович, Искаримова Лариса Анатольевна Художник: Шепс Арон Соломонович

Наталья Беспалова Что общего у квантовой физики и древней магии?

53

АВИАЦИОННАЯ ТЕХНИКА

Денис Ильин Фотонный радар против стелс-технологий

54

ПЕРСПЕКТИВНАЯ И РЕДКАЯ ТЕХНИКА

Павел Жуков Подземные лодки: проекты СССР и Германии 57

ИСТОРИЯ И АРХЕОЛОГИЯ

Виктор Мельник Римская империя в V веке. Крушение или перерождение? 60 Мнение редакции может не совпадать с мнением автора. Ответственность за содержание материалов и авторские права несет автор статьи.

Материалы от авторов принимаются только в электронном виде. Рукописи не возвращаются и не рецензируются. Приглашаем к сотрудничеству авторов статей, распространителей, рекламодателей. В случае обнаружения типографского брака или некомплектности журнала, просьба обращаться в редакцию. Журнал можно приобрести или оформить редакционную подписку, обратившись в редакцию. Обратившись в редакцию, можно приобрести предыдущие номера журнала.

E-mail: market@naukatehnika.com E-mail для авторов: nitmagred@gmail.com Сайт: www.naukatehnika.com


— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

В

июне Европейское космическое агентство официально утвердило миссию Comet Interceptor — «Перехватчик комет». В ходе мис-

НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ

сии космический зонд должен будет из пояса Койпера или облака Оорта совершить пролет к «нетронутой» комете, впервые посещающей внутреннюю область Солнечной системы. Аппарат выведут в точку Лагранжа L2 системы «Солнце — Земля» и оставят там в режиме ожидания, пока не будет найдена подходящая комета, впервые пролетающая в окрестностях Солнца. После того как такую комету обнаружат, зонд будет направлен к цели и сблизится с ней по пролетной траектории. По стандартам ESA, Comet Interceptor относится к миссиям класса F (от слова Fast). Это значит, что от начала разработки проекта до старта пройдет около восьми лет. Масса космического аппарата не превысит 1 000 кг. Он будет запущен в качестве попутной нагрузки вместе с другим европейским зондом — вероятнее всего, с телескопом Ariel, запуск которого запланирован на 2028 г.

17–23

июня сего года крупнейшее украинское предприятие космической отрасли КБ «Южное» (г. Днепр) традиционно приняло участие в 53-м Международном авиакосмическом салоне Paris Air Show (Ле Бурже).

КБ представило макеты действующей РН «Антарес» и перспективных ракет-носителей легкого («Циклон1М»), среднего («Циклон-4М») и сверхтяжелого («Маяк-SH-5») класса, криогенный топливный бак и макет микроспутника «YuzhSat-1», предназначенного для глобального мониторинга загрязнения атмосферы Земли. Делегацию от КБ «Южное» возглавил Генеральный директор предприятия А. В. Дегтярев. Специалисты КБ «Южное» провели ряд плодотворных рабочих встреч и переговоров с представителями ведущих иностранных компаний и космических агентств мира, с одним из них даже подписано соглашение о совместной деятельности в рамках разработки легких ракет-носителей.

Н

а космодроме «Восточный» разрабатывают котлован для универсального стартового комплекса под все типы ракеты-носителя «Ангара». «А тем временем

на Восточном под ракету-носитель «Ангара» всех классов идет разработка котлована под универсальный стартовый комплекс, включающий стартовый стол с огневым кольцом, подземную инфраструктуру заправки и обслуживания, инженерный центр, командный пункт. Все под землей», — написал на своей странице в Twitter 23 июня генеральный директор «Роскомоса» Дмитрий Рогозин.

4


— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

24

июня NASA запустило в космос новые невероятно точные атомные часы. Инструмент под назва-

НОВОСТИ КОСМОНАВТИКИ

нием Deep Space Atomic Clock разработан в Лаборатории реактивного движения NASA. Авторы проекта утверждают, что он совершенно преобразит наше представление о методах исследования человеком космического пространства. Новые атомные часы помогут осуществлять наведение космических аппаратов на далекие объекты Солнечной системы, что будет очень полезно при планировании путешествия, например, к Марсу. Deep Space Atomic Clock был запущен в космос на борту ракеты-носителя Falcon Heavy компании SpaceX с площадки Космического центра Кеннеди, штат Флорида, США.

В

ывод на орбиту космической обсерватории «Спектр-РГ», запланированный на 21 июня, был перенесен на резервную дату. По словам

руководства «Роскосмоса», такое решение связано с проблемами, которые возникли при проверке одного из разовых химических источников тока, входящих в состав аппарата. Во избежание аварий все решили еще раз тщательно проверить. «Спектр-РГ» — совместный российско-германский проект. Его основная задача — создание детальной карты неба в рентгеновском диапазоне длин волн. Это второй из четырех аппаратов серии «Спектр» (первый — запущенный 18 июля 2011 г. «Спектр-Р», третий  — разрабатываемый «Спектр-УФ», четвертый  — разрабатываемый «Спектр-М» («Миллиметрон»)). О проекте «Спектр-УФ» вы можете подробно прочесть в № 11 за 2015 г. «Науки и Техники».

П

роект «Циклон-4М» по запуску космических аппаратов с территории Канады успешно прошел экологическую экспертизу. Министерст-

во охраны окружающей среды канадской провинции Новая Шотландия утвердило компании Maritime Launch Services (MLS) проект космодрома в районе Хазел-Хилл рядом с городом Кансо в части его экологической безопасности. Далее, после оформления компанией MLS прав на пользование земельным участком, можно будет начинать строительство космодрома, что предположительно ожидается в конце 2019 г. Конструкция РН «Циклон4М» создается по двухступенчатой схеме и основывается на применении существующих или уже разработанных агрегатов и узлов. Такой подход позволяет существенно снизить затраты и время на разработку. Конфигурация первой ступени базируется на конструкциях

первой ступени РН «Зенит» и основной конструкции первой ступени РН «Антарес», которые серийно изготавливаются на Южном машиностроительном заводе (Южмаше). В ней применяется топливная пара «керосин — кислород». В качестве второй ступени «Циклона-4М» используется ампулизированная третья ступень РН «Циклон-4» на высококипящих компонентах. Головной блок РН «Циклон-4М» — это доработанный ГБ РН «Циклон-4». Разработка эскизного проекта РН «Циклон-4М» уже завершена. Проект «Циклон-4М» — сугубо коммерческий. Его реализация обеспечит загрузку Южмаша, сохранит возможность производства ракет-носителей в Украине, создаст условия для формирования новых предложений по использованию эффективного носителя со стартовых площадок других стран мира. 5


АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА И КОСМОНАВТИКА

Наталья Беспалова

ЗОНД «ПАРКЕР»

И ТАЙНА СОЛНЕЧНОЙ КОРОНЫ Там огненны валы стремятся И не находят берегов, Там вихри пламенны крутятся, Борющись множество веков; Там камни как вода кипят, Горящи там дожди шумят. Так представлял себе солнечный ландшафт Михайло Васильевич Ломоносов. Великий русский ученый и стихотворец жил и творил во второй половине XVIII в., но нарисованная им поэтическая картина не слишком противоречит современным научным представлениям. Физические условия на небесном теле, вокруг которого вертится наша Земля, не допускают наличия на нем твердой поверхности. Температуры там, по земным меркам, запредельные. Солнце даже вращается не так, как твердое тело, зоны у полюсов перемещаются гораздо медленнее, чем у экватора, а поверхностные слои — медленнее глубинных. Притом с температурой Солнца все обстоит очень непросто. На видимой поверхности (в верхних слоях так называемой фотосферы) она составляет приблизительно 4 500 кельвинов. Предполагают, что ближе к центру, где происходят ядерные реакции, температура может достигать 15 млн кельвинов, но это как раз ожидаемо и ничего контринтуитивного в таком выводе нет. Все привычно: источник нагрева в центре, чем от него дальше, тем холоднее. Куда больше удивили ученых сведения, которые они получили при изучении солнечной короны и хромосферы. О солнечной короне — жемчужном сиянии, которое окружает Солнце и становится видимым во время затмения, когда Луна закрывает основной диск, слышали все. Не такая знаменитая хромосфера может быть видна при тех же условиях в виде узкого красноватого венчика по краям темного диска. Так вот, фотосфера — самая холодная часть Солнца. Уже в хромосфере температура начинает резко повышаться, на десятки тысяч градусов. А в короне и вовсе творятся чудеса. 6

Плотность короны очень невелика, она состоит из ионизированных газов и при этом простирается очень далеко в космос. Так называемая внутренняя корона — на расстояние, примерно равное радиусу солнечного диска (695 700 км) , а внешняя корона прослеживается на десятки радиусов. При этом в ней фиксируют участки, где ионы разогреваются до миллиона кельвинов! Как такое может быть — загадка, ставившая в тупик не одно поколение астрономов. В каком направлении искать ответ, ученые представляли. Вероятно, поверхностные выбросы Солнца приносят в корону колоссальную массу энергии, которая распределяется весьма причудливо, образуя «петли» и «арки». Свою роль должно было сыграть и воздействие магнитных полей. Но показать механизм нагрева в деталях не удавалось.

Строение Солнца


Солнечная корона

4 июня 2019 г. в журнале Astrophysical Journal Letters была опубликована работа, проливающая свет на некоторые стороны проблемы. Группа ученых из Мичиганского университета (США) во главе с Джастином Каспером (Justin Kasper) решила использовать для проверки одной ранее выдвинутой теории информацию, собранную за много лет работы зонда GGS WIND. Этот космический аппарат стартовал с мыса Канаверел в ноябре 1994 г. и был выведен в точку Лагранжа L1 системы Земля — Солнце. То есть, благодаря равновесию действующих на него гравитационных сил, он всегда находится в одинаковом положении относительно Солнца и Земли, строго между ними, в потоке солнечного ветра. Оборудование спутника позволяет определять количество, скорость, спектр, температуру и тепловые скорости ионов солнечного ветра. Астрономы давно рассматривают гипотезу, согласно которой в нагреве солнечной короны играют важную роль так называемые альвеновские волны, поперечные магнитогидродинамические волны, распространяющиеся вдоль силовых линий магнитного поля. Они получили свое имя в честь шведского астрофизика X. Альвена, который предсказал их существование еще в 1942 г. Особенностью альвеновских волн является то, что в колебаниях участвует не только электромагнитное поле, но и частицы проводящей среды, т. е. их возникновение возможно только при наличии магнитного поля и проводящей среды, ведущей себя как единая жидкость или газ. Эти волны низкочастотные, соответственно имеют большую длину волны, и поэтому создать их в лабораторных условиях непросто, а вот наблюдать в космических масштабах вполне возможно. Возникнув в результате, например, конвективных движений проводящей среды в некоторой области и затухая в другом месте, альвеновские волны способны осуществлять обмен энергией между удаленными областями космического пространства. При определенных условиях их энергия может переходить в другие виды энергии, в том числе и в тепловую. Солнечная корона — благоприятная среда для такого явления, и ученые уже моделировали зоны избирательного нагрева ионов, которые должны были возникнуть под действием альвеновских волн. Но команда Каспера решила выяснить, насколько далеко от фотосферы Солнца простирается зона нагрева, иным, независимым от прежней модели способом, анализируя данные, полученные при изучении солнечного ветра спутником Wind. В итоге авторы сделали вывод, что зона перегрева лежит ниже так называемой альвеновской поверхности, именно там, где предсказывала ранее выдвинутая теория. Притом этот результат был получен совершенно независимым от нее способом.

Таким образом, имеется веское подтверждение причастности альвеновских волн к загадочному поведению солнечной короны. Окончательно же точку в научном споре должен поставить космический зонд «Паркер», покинувший Землю и устремившийся к Солнцу 12 августа 2018 г. При запуске аппарата присутствовал его «крестный» — астрофизик Юджин Паркер, более полувека назад предсказавший существование солнечного ветра. Миссия также известна под названием Solar Probe Plus. Предыдущий рекорд приближения космического аппарата к Солнцу был поставлен в 1976 г. американским зондом Helios 2 (не путать с одноименным европейским сателлитом военного назначения). До центрального светила оставалось всего 43.432 млн км, около 70 солнечных радиусов. «Паркер» побил этот рекорд 29 октября 2018 г. Также он стал новым рекордсменом скорости для космических аппаратов (более 95 км/с). Но «Паркер» не останавливается на достигнутом, подбираясь к грозному светилу все ближе и ближе. Предполагается, что в конце концов он приблизится к границе фотосферы на 8,86 солнечных радиуса! Его создатели вовсе не преувеличивают, называя эту миссию нашим первым посещением звезды. Корпус «Паркера» укрыт от всяческих невзгод щитом из углепластика толщиной 11,43 см. Этот панцирь должен выдерживать температуру 1 337 градусов Цельсия, а под ним прячутся приборы которые позволят оценить характеристики материала солнечной короны прямо на месте, в непосредственной близости от горячих участков.

Точки Лагранжа

Космический зонд «Паркер»

7

АСТРОНОМИЯ, АСТРОФИЗИКА И КОСМОНАВТИКА

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

Часть 3

«ПЕШКА», ПРОШЕДШАЯ АД

ТРУДНЫЙ 1942-Й

Экипажи 127-го гвардейского Борисовского ордена Суворова бомбардировочного авиаполка у пикировщика Пе-2. Фото: http://moypolk.ru/soldiers/brynza-nikolay-alekseevich

Сергей Мороз

В феврале 1942 г. с 64-й серии выпуска Пе-2 емкость топливной системы увеличили с 1 000 до 1 484 л и повысили ее надежность, а вместо шаровых боковых огневых установок установили шкворневые, сократив время перекладки пулемета ШКАС из одной в другую до 30 с. Но не все доработки были столь удачны. Попытка сэкономить на экранировке электропроводки в центроплане (Продолжение. Начало см. в №№ 5, 6 2019 г. «Науки и Техники») на 75-й серии ухудшила качество радиосвязи и с 76-й серии ее восстановили. В оборонительных боях 1941 г. проявились достоНа 80-й серии поставили броню инства и недостатки пикирующего бомбардировщика для штурмана и стрелка, но больше нареканий вызывала слабость огня и Пе-2, и этот опыт предстояло использовать для его дальнеудобство верхней турели ТСС-1, для нейшего совершенствования. Стали видны и удачные изготовки к стрельбе которой надо решения, которые удалось найти конструкторам, их было открывать заднюю часть остеошибки иупущенные в предвоенной спешке возможнокления кабины — «черепаху». Дошло до того, что строевой летчик на торсти, чтостало основой работы по улучшению самолета. жественном митинге по случаю приеЭто пришлось делать в условиях жесткой нехватки ма очередных «Пешек» сказал об этом времени, человеческих и материальных ресурсов, в ковслух. торых работал в то время весь Советский Союз. БольИнженеры ОКБ-22 Селяков и Чугушие трудности создала гибель Главного конструктора нов со слесарем Архиповым из деталей нижней огневой установки МВ-2 самолета В. М. Петлякова в авиакатастрофе 12 янваза 10 дней собрали более удобную ря 1942 г., тем не менее, работа по улучшению боевых турель, названную ФТ  — «Фронтокачеств основного советского пикирующего бомбарвое требование». Ее поставили на недировщика не прерывалась до самого конца его сескольких серийных Пе-2 и испытали в 30-м СБАП и 40-м ОДРАП, получили рийного производства. Ее вело созданное Петляковым одобрение Научно-испытательного и теперь руководимое его преемниками ОКБ, а такинститута ВВС и заводских военпреже серийный конструкторский отдел завода №22. дов и запустили в производство без остальных формальностей.

8


Турель ФТ не помещалась под «черепаху» остекления кабины, ее пришлось снять, и максимальная скорость упала. Хотя в боевом положении верхнего пулемета разницы не было, начальник 10-го Главка НКАП Тарасевич запретил ее внедрение и урезонивать его пришлось на уровне ЦК ВКП (б). Партийное вмешательство помогло, и ФТ стали ставить с 83-й серии на отдельные Пе-2, а с 87-й серии — на все машины. Одновременно в КБ авиавооружения под руководством И. И. Торопова для Пе-2 спроектировали «верхнюю установку башенную» ВУБ-1 (Б-270) под прозрачным колпаком с расширенным по сравнению с ФТ полем обстрела. Пулемет БТ-12,7 поворачивался влево на 110°, вправо на 88° и вверх на 55°. Установка внедрялась приказом по НКАП № 127с от 17 февраля 1942 г. с даты 1 мая, однако пошла с опозданием на 110-й казанской серии, а с 28 с июля 1942 г. ее стали ставить и в Иркутске на заводе № 39. Хотя практический сектор обстрела оказался меньше, «башня» ВУБ-1 сразу получила высокую оценку, несмотря на отдельные недостатки. Так, из-за большой длины и трения о рукав подачи лента на 200 патронов, бывало, обрывалась. Недостаток устранили заменой турельного пулемета БТ переделанным крыльевым БК с пневмоперезарядкой и электроподтягом ленты, а запущенный в серию в 1943 г. унифицированный УБ эти механизмы имел штатно. Монтаж ВУБ-1 ослаблял силовой шпангоут, который служил противокапотажной рамой, но переворачивался Пе-2 редко. «Башня» снизила скорость на 8 … 12 км/ч по сравнению с закрытой с «черепахой». Но в боевом положении турелей сравнение было в пользу ВУБ-1. Со 175-й серии начали ставить рацию РСБ-3бис вместо РСБ-бис с новой антенной, значительно увеличив дальность связи, но, по-видимому, это полезное усовершенствование в своем окончательном виде утвердилось на Пе-2 только в следующем 1943 г. с серии 265. Положительно были оценены более мощная система пневмозапуска моторов и кран разжижения масла бензином, позволявший отказаться от его долива вручную. С 15 августа 1942 г. из-за нехватки радиополукомпасов их стали ставить только на каждый второй Пе-2, а затем и на каждый третий, но другое оборудование улучшалось —

с 20 августа все самолеты получали автомат курса АК-1. На основании приказа по НКАП № 754c от 10 октября 1942 г. ввели систему нейтрального газа 2-й зоны — отсеков крыльевых баков. К 15 октября требовалось выпустить девять таких Пе-2, а с 25-го в таком виде должны были сдаваться все самолеты, но сделано это было только с 233-й серии в 1943 г. С осени 1942 г. из-за вынужденного прекращения производства многих типоразмеров алюминиевого проката пришлось заменить обшивки толщиной 0,8 мм на 1 мм, а 1,2 мм на 1,5 мм, носки крыльев стали делать из четырех деталей вместо одной, из-за чего рос вес и в обшивке появлялись «хлопуны», волнистость и трещины. Хвостовой кок фюзеляжа и вовсе стал фанерным, а она впитывала сырость и коробилась. Скорость на границе высотности к середине месяца упала до 494 км/ч, но тогда другого выхода не было. Нехватка нужных материалов и комплектующих была в трудном 1942-м общей бедой советской промышленности — приходилось эко-

номить на всем. Если уменьшение остекления носка фюзеляжа не вызвало нареканий Заказчика, так как через его плексигласовый передний кок и боковые окна все равно почти ничего не было видно, то снятие стекла в «крыше» кабины штурмана не только ухудшило комфорт, но и испортило аэродинамику хвостовой части, потому его пришлось восстановить. К осени 1942 г. возник дефицит моторов М-105РА, и с 16 октября на основании приказа по НКАП № 781 завод № 16 для самолетов Пе-2 вместо них стал давать М-105ПФ. Казалось бы, это было даже хорошо. Мощность одного мотора на взлете и у земли выросла с 1 020 и 1 100 л. с. соответственно до 1 210 сил, на I границе высотности — с 1 100 до 1 260, а на II границе — с 1 050 до 1 180 л. с., но сделано это было за счет перерегулировки наддува. В науке чудес не бывает — за это пришлось заплатить уменьшением границ высотности. Если М-105РА достигал максимальных мощностей на эшелонах 2 000 и 4 000 м, что давало возможность поднимать загруженный Пе-2 до 7 000 м,

Самолет Пе-2 с крупнокалиберной турелью ФТ — предположительно машина 40-го отдельного дальнеразведывательного авиаполка Главного командования Красной Армии. Фото: http://ava.org. ru/rap/48g.htm

Фото на память у бомбардировщика Пе-2. В штурманской кабине турель ВУБ-1 с унифицированным пулеметом УБ-12,7. Фото:http://karopka. ru/upload/ad2/photo 3_1431150201.jpeg

9

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

то для М-105РФ расчетными были высоты 700 и 2 700 м, на которых время догона истребителем противника со взлетом «по-зрячему» сокращалось в 2-3 раза, а Пе-2 оказывался в зоне поражения не только тяжелых зениток, но и 37-мм автоматов. А главным недостатком установки на Пе-2 предназначенного для истребителей М-105ПФ был неподходящий редуктор с передаточным отношением 0,667 вместо 0,59. Из-за роста оборотов воздушных винтов на 13 % зоны волнового кризиса на их лопастях разрастались дальше, потому пришлось вместо ВИШ-61Б диаметром 3,2 м ставить «трехметровые истребительные» винты ВИШ61П. Помимо опасности раскрутки и остановки мотора на ряде режимов, они давали меньшую тягу, которой не хватало на горизонтальный полет при выходе из строя одного из моторов. На заводах оставался запас винтов ВИШ-61Б, их пытались ставить на М-105ПФ, ограничивая обороты и мощность, но тяга все равно падала. Опытные моторы М-105РФ с редукцией 0,59 дали рост скорости на 16 … 21 км/ч, длина разбега сократилась на 40 … 50 м, а время набора высоты 5 000 м — на 1,5 минуты.

Но запуск их в серию требовал изготовления дорогостоящей и сложной оснастки для производства и контроля шестерен, и установку М-105ПФ на Пе-2 пришлось узаконить Постановлением ГКО № 2654сс 25 декабря 1942 г. по факту ее освоения на заводе № 22, где к 24 декабря сдали уже 36 «Пешек» с М-105ПФ. Вышедшим 29 декабря 1942 г. приказом по НКАП № 919сс «Об увеличении выпуска самолетов Пе-2 на заводе 22 и об ускорении перевода завода 16 на выпуск только пушечных моторов М-105ПФ» требовалось обеспечить устойчивый выпуск самолетов с ними с 1 января 1943 г. темпом по восемь в сутки, с 5 февраля — девять и с 25 марта — по 10 в сутки. До 10 февраля 1943 г. было приказано сдать 1 209 таких Пе-2 и с этого дня полностью перейти на М-105ПФ. Победа под Сталинградом ознаменовала изменение положения на всем Советско-германском фронте — наши войска опять переходили от обороны к наступлению по всем направлениям. Но противник пытался повернуть все вспять, в том числе и наращивая свою авиацию количественно и качественно. Было необходимо увеличить поставки

Экипаж 40-го авиаполка дальней разведки Главного командования Красной Армии у самолета Пе-2 первых серий с моторами М-105РА с общими выхлопными коллекторами. Фото: http://ava.org. ru/rap/48g.htm

Самолет-разведчик Пе-2 последних серий с моторами М-105ПФ — машина выпуска конца войны с индивидуальными выхлопными патрубками. Фото: http://forums. airbase.ru/2013/08/ t17649_9--pe2-pikiruyuschijbombardirovschikokb-petlyakova.html

10

боевых самолетов, в том числе и Пе-2 — основы советской бомбардировочной авиации. Численность их оставалась важнее роста тактикотехнических данных, потому в 1943 г. разработка новых модификаций, за исключением описанных ниже, отодвигалась на второй план, а главным оставалось устранение дефектов и внедрение тех улучшений, которые не вызывали большой перестройки производства или были совершенно необходимы. Например, увеличенная теплоотдача М-105ПФ потребовала новых радиаторов — их ввели на 179-й серии в феврале 1943 г., заодно улучшив капоты моторов, которые все равно надо было менять. На части самолетов той же серии появилось новое оборонительное оружие  — гранатомет ДАГ-10 под 10 гранат АГ-2 массой 1,8 кг с взрывателем с замедлением 3–4 с. Они выбрасывались назад для срыва атаки истребителя из мертвой зоны за хвостом. Довести новинку до ума оказалось непросто, и на все Пе-2 гранатометы стали ставить только с 275-й серии в середине года. Еще одним недостатком М-105ПФ считался рост расхода бензина, чем объясняли падение дальности на 100 … 215 км. Пришлось ввести подвеску дополнительных баков под крыло  — трубопроводы для них стали прокладывать со 182-й серии, но вскоре оказалось, что нужны они только разведчикам, и «сплошняком» их ставить вскоре прекратили. Гораздо больше дальности Заказчика пока заботило другое — если в 1941 г. и даже в первой половине 1942 г. «Пешка» вполне могла оторваться от вовремя замеченного истребителя, то в 1943-м такой «номер уже не проходил» из-за ухудшения скорости и скороподъемности Пе-2.

ЧТО ТАКОЕ БРАК И КАК С НИМ БОРОТЬСЯ

С начала 1942 г. были возобновлены контрольные испытания серийных самолетов в Летно-испытательном институте Наркомата авиапромышленности (ЛИИ) и НИИ ВВС Красной Армии, для которых военпреды заводов регулярно отбирали Пе-2 из общего потока. Они показали, что к лету 1943 г. скорость самолета у земли действительно упала с 446 до 424 км/ч на худших машинах, а максимальная — с 530 до 482 км/ч с понижением высоты ее достижения с 5 000 до 3 250 … 3 700 м. Помимо вынужденного перехода на моторы


— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

Гладкость обшивок и их стыков, ровность кромок, подгонка люков и жалюзи — вот те вопросы качества производства, которые влияли на скорость Пе-2. Фото: http://www. airpages.ru/ru/ pe2photo.shtml

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

М-105ПФ и винты ВИШ-61П, здесь сыграли свою роль рост полетного веса на 500 … 700 кг, ухудшение аэродинамики из-за усиления оборонительного вооружения, упрощение конструкции с целью экономии трудоемкости, применение неподходящих полуфабрикатов и снижение качества продукции — попросту брак. Его причины заключались в упрощении технологии, часто самовольном при ослаблении контроля со стороны ОТК и военприемки, ухудшении условий труда, нехватке материала, инструмента и энергоресурсов, но был и человеческий фактор. Сменившие профессиональных промышленных рабочих, женщины и пенсионеры имели худшую квалификацию, которую никто не повышал, они быстрее уставали и часто просто были физически слабее, что проявилось на ручных гибочных, выколоточных и подгоночных операциях, а также на клепке, которые и определяли гладкость обшивки и стыков. Было решено активизировать критикующую бракоделов наглядную агитацию, вернуть большую часть сокращенных контрольных операций, принять меры по улучшению материального снабжения авиационного производства, наладить на предприятиях систему начального профессионального обучения и повышения квалификации, улучшить условия труда работников и ввести для участков с тяжелым физическим трудом УДП — усиленное дополнительное питание. Последнее осуществить оказалось сложнее всего, и часто этот пункт оставался на бумаге, но многое было сделано. Нарком авиапромышленности Шахурин этим не ограничился и 10 апреля 1943 г. издал приказ № 206с «Об улучшении летных качеств самолетов Пе-2, выпускаемых в серийное производство заводом 22», предусматривавший улучшение и конструкции самолета. Была поставлена задача довести скорость до 525 км/ч на высоте 5 000 м и сократить время набора этой высоты с 10,5 до 8,5 минуты. На самолетах 205-й серии улучшили форму воздухозаборников приводных центробежных нагнетателей моторов (ПЦН), на выходе тоннелей водорадиаторов вместо жалюзи установили заслонки типа ЦАГИ, изменили саму форму их тоннелей. Попутно улучшили подгонку щитков, капотов, люков, зализов и герметизацию самолета — уплотнили стыки панелей обшивки и внутреннего

Механический цех авиазавода № 39 в Иркутске, на котором строили Пе-2. Плакат говорит: «Пропущенный брак — это преступление!». Фото: http:// irkipedia.ru/ content/aviazavod_ proizvodstvo_pe_2_ na_irkutskom_ aviacionnom_zavod...

каркаса, проходы тяг управления сквозь каркас закрыли чехлами и т. п. Круглую рамку антенны РПК перенесли под носовой кок фюзеляжа, который сделали из фанеры, уменьшили сопротивление некоторых мелких деталей в потоке. Все это было уже проверено на улучшенном Пе-2 №19/78, но кроме того, переделали нижние крышки капотов, уменьшив сечение входа тоннелей маслорадиаторов и убрав отверстие для продува подкапотного пространства. Новый замок лючка заправочной горловины бака № 4 быстрее открывался и надежнее закрывался. На 100 самолетах этой серии общие выхлопные коллекторы моторов заменили сдвоенными (один на два цилиндра) патрубками. Результаты эксплуатационных испытаний оказались положительными, и в дальнейшем такую выхлопную систему стали ставить на все Пе-2. Обтекатели тормозных решеток, новый замок рычажного типа на патронном ящике правого курсового пулемета (крупнокалиберного), смещение вперед мачты антенны радиостанции и улучшение стыка башни турели и кабины улучшили аэродинамику. Вдобавок с 211-й серии громоздкие балки крыльевых бомбодержа-

телей убрали под обшивку. Благодаря всему этому скорость серийных «Пешек» у земли удалось довести до 455 … 465 км/ч, а на границе высотности — до 507 … 527 км/ч. Улучшенный Пе-2 № 19/205 вообще давал 498 км/ч на малой высоте и 555 км/ч на 3 700 м. Однако для внедрения в серию его доработок потребовалось бы менять слишком много оснастки, а ведь даже новшества 205-й серии пришлось внедрять постепенно.

ПОБЕДУ НА ФРОНТЕ КУЮТ В ТЫЛУ

Во второй половине 1943 г. падение летных данных серийных Пе-2 удалось остановить. Разрыв в скоростях между «Пешками» и истребителями противника Мессершмитт Bf 109G и Фокке-Вульф FW 190A сократился и достиг своего минимума — примерно 70 км/ч против Bf 109G-6 и 55 км/ч в равнении с FW 190A-6. Справедливости ради надо отметить, что здесь сыграло главную роль не улучшение самого Пе-2, а то обстоятельство, что его граница высотности и соответственно типовой эшелон полетов понизились, а высоты достижения максимальных скоростей немецких истребителей, наоборот, начали подниматься. За это 11


ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

надо благодарить в первую очередь американцев — удары их «Летающих крепостей» и «Либерейторов» не сократили пока выпуск самолетов Германией, но заставили поднять высотность истребителей, пожертвовав скоростями у земли, где работала авиация на Советско-германском фронте. Все это вместе с героическими усилиями наших войск, в том числе и авиаторов, и позволило достичь в 1943 г. коренного перелома в Великой Отечественной войне. До Победы было еще далеко, но она уже была предрешена, в том числе и потому, что советские Вооруженные Силы и их авиация превзошли противника и количественно, и качественно. Эффективность действий Пе-2 увеличилась, а их потери сократились. Это, конечно, не означало, что «Пешки» теперь могли бомбить «фрицев» безнаказанно, но советские бомбардировщики действительно стали лучше. Помогало и общее улучшение положения на фронтах, которое позволило чаще давать Пе-2 прикрытие, а во второй половине 1943 г. появился специальный истребитель сопровождения Як9Д. Исходя из этого, было принято правильное решение считать задачу дальнейшего повышения скорости Пе-2 второстепенной, а сосредоточиться на улучшении живучести, прочности, надежности и эксплуатационной пригодности самолета.

Например, с 216-й серии скобы крепления водорадиаторов в центроплане перенесли внутрь и ввели люки для их снятия и установки без демонтажа консолей, с 232-й серии усилили коки винтов, а с серии 245 пошли новые воздушные винты ВИШ-105СВ, не страдавшие раскруткой и обеспечившие полет на одном моторе, или ВИШ-61Ф2 с увеличенной тягой. С серии 262 ввели фиксацию закрытого положения створок шасси, чтобы их не отсасывало потоком на скорости. На 265-й серии внедрили упрощенное сиденье штурмана, которое быстро складывается и возвращается обратно в походное положение, а замена провода от передатчика радиостанции к приемнику на фидер втрое увеличила дальность связи. Внедренные с серии 270 стандартные штуцеры зарядки амортизаторов шасси позволили их заправку от любого оборудования, которое могло найтись на аэродроме. С апреля 1943 г. в дополнение к бомбардировочному прицелу штурмана ОПБ-1Р стали ставить новый ПБЛ-1 для летчика — с мая он шел уже на каждую машину, а радиополукомпасами стали комплектовать не один из трех Пе-2, а каждый второй. По Постановлению ГКО № 5679с от 19 апреля 1944 г. баки из сплава АМЦМЛ заменили фибровыми протектированными, сократив общую их емкость с 1 484 до 1 411 л, зато Благодаря напряженной работе ОКБ и производства завода № 22 снижение летных данных Пе-2 в 1943 г. удалось остановить. На фото самолет 140го Краснознаменного ордена Суворова Нарвского БАП. Фото: http://ava.org.ru/ bap/140.htm

Экипажи 127-го гвардейского ордена Суворова Борисовского бомбардировочного авиаполка у пикировщика Пе-2 последних серий. Фото: http://ava.org. ru/bap/127g.htm

12

ввели новую систему нейтрального газа — снова на более эффективном азоте. По приказу НКАП № 386сс от 7 июня 1944 г. завод № 22 должен был обеспечить выпуск 50 % самолетов Пе-2 с неметаллическими баками № 2 и № 3 с 1 августа 1944 г. В 1944 г. с 301-й серии усилили фюзеляж в зоне хвостовой опоры шасси, ввели аварийное сбрасывание крышки верхнего люка стрелкарадиста, а откидной козырек в его передней части перенесли на фюзеляж, с 305-й серии начали делать дополнительные люки доступа к трубопроводам в центроплане, а с 306-й усилили моторамы. На серии 327 был внедрен новый бомбардировочный прицел летчика ПБЛ-2, обеспечивший дневное и ночное бомбометание с горизонтального полета на скоростях 280 … 440  км/ч и высотах 400 … 1 400 м без участия штурмана, а также точный выход на боевой курс на удалении от цели, облегчив работу экипажа во время прицеливания. Из сделанных в 1944 г. доработок, направленных на повышение летных данных, можно отметить установку индивидуальных выхлопных патрубков с 354-й серии; общие коллекторы и сдвоенные патрубки продолжали использовать до исчерпания задела, а «сплошь» новая система выхлопа пошла с серии 359. Большое значение по-прежнему придавалось снижению металлоемкости и улучшению технологичности Пе-2. Так, с серии 400 в стыках фюзеляжа с центропланом перестали ставить ленты перекрытия, устраняя щели подгонкой и заклейкой перкалем, а с 403-й серии антенна радиостанции стала однолучевой. Установка с серии 408 кислородного прибора КП-12 с увеличенной до 10 км максимальной высотой применения вместо КП-3бис носила характер унификации с другими самолетами — старый просто перестали делать. Серия 411 отличалась удобным креплением неподвижных зализов между фюзеляжем и стабилизатором металлическими лентами на болтах и анкерных гайках. В 1944 г. деревянный хвостовой кок фюзеляжа снова заменили металлическим, а в конце года было внедрено одно из немногочисленных изменений аэродинамики Пе-2 — в производство пошли носки консолей крыла с улучшенной обтекаемостью, отработанные на самолете 14/226 для Пе-2И, который в то время планировался в серию. Это


— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

Один из первых серийных Пе2Р с моторами М-105РА — такие машины в 1942 г. поступали в 40-й отдельный дальнеразведывательный авиаполк, работавший по заданиям Ставки. Фото: http://ava.org. ru/rap/48g.htm

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

повысило максимальные скорости на 10–15 км/ч, потолок — на 600– 800 м, улучшились посадочные характеристики. На рубеже 1945 г. с серии 428 основной бомбардировочный прицел штурмана ОПБ-1Р заменили на ОПБ1Д системы Деренковского с гораздо более высокой точностью, на 431-й серии переделали электросистему управления стабилизатором. Это было оно из последних усовершенствований на бомбардировочных вариантах самолета — с серии 492 выпуска июня 1945 г. «Пешка» строилась только в учебной модификации.

РАЗВЕДКА КАК ГЛАВНАЯ ЗАДАЧА

Боевой устав ВВС указывает, что каждый летчик, выполняя задачи за линией фронта, обязан вести еще и попутную разведку, наблюдая за происходящим на земле и докладывая о противнике командованию. Такие сведения штабам были крайне важны, но увиденное внизу часто истолковывалось «непрофессиональным» разведчиком неверно, потому самолеты-бомбардировщики стали комплектовать аэрофотоаппаратами. Камера АФА-Б была включена и в состав съемного оборудования Пе-2, но поначалу ее имела лишь небольшая часть серийных самолетов, потому машины с фотоаппаратами использовались почти исключительно для разведки. Ход первых боев Великой Отечественной войны показал острую необходимость в скоростном разведчике с хорошей дальностью полета, и с 1942 г. на заводе № 22 часть серийных Пе-2 стали выпускать с соответствующими отличиями. Они не имели особого обозначения, и специальный индекс Пе-2Р в документах часто не отражался. На такие самолеты не ставили часть бомбардировочного оборудования и тормозные решетки, а взамен была обеспечена установка в фюзеляжном бомбоотсеке двух фотоаппаратов — АФА-1 с объективами «Индустар-13» с фокусным расстоянием 300 или 500 мм и АФА-27Т. Самолет Пе-2Р получал второй комплект створок этого отсека — выпуклых и с вырезами под объективы. Вместо малой камеры АФА-Б в кабине штурмана можно было ставить ночной НАФА-19 с его командным прибором, тогда вместо АФА-1 подвешивались шесть фотографических авиабомб ФотАБ-50-35 весом по 35 кг. Яркие вспышки ФотАБ освещали

Командир экипажа самолета Пе-2Р из 511-го Ясского ОРАП уточняет детали прошедшего боевого вылета, а у машины уже трудятся механики. Фото: http://ava.org. ru/rap/48g.htm

цель и одновременно включали спуск НАФА — их улавливал фотоэлемент командного прибора под прозрачным лючком в хвосте самолета. Каждый Пе-2Р должен был комплектоваться ручным фотоаппаратом АФА-27Т-1, которым снимал штурман сквозь остекление кабины, однако на все самолеты их не хватало. Кроме типовой комплектации Пе-2Р фотооборудованием, были самолеты особой сборки. Например, в 1942 г. значительная часть машин вместо АФА-1 получила более совершенный трехсотмиллиметровый АФА-3с, а в июле 1943 г. завод № 22 приступил к отработке установки двух АФА-33/100 с объективами фокусным расстоянием 1 000 мм. Они давали особо высокое качество снимков, но были дефицитными и ставились лишь на единичные самолеты. Также не нашла пока широкого применения и автоматическая качающаяся авиационная фотоустановка (АКАФУ), которая позволяла вести одним и тем же фотоаппаратом съемку как плановую вертикально вниз, так и перспективную под углом. Первая была удобна для картографирования или совмещения

снимка с существующей картой, а вторая позволяла снимать крупные объекты, не входя в зону действия прикрывавшей их малокалиберной зенитной артиллерии, и имела некоторые преимущества с точки зрения вскрытия замаскированных целей. Но под АКАФУ надо было увеличивать размеры окон или прорезать дополнительные, что на Пе-2Р с его низким расположением крыла оказалось затруднительно, к тому же сами они были сложны, тяжелы, а стоили дорого. Для Пе-2Р была создана унифицированная установка фотоаппарата АФА-ИМ для дневной съемки с высот от 300 до 3000 м или ночного НАФА19. К ее отработке на серийной машине завод № 22 приступил в июне 1943 г., но срок внедрения в серию на тот момент установлен не был, и найти сведения о ее использовании на фронте автору не удалось. Сказали свое слово в развитии разведывательного оборудования Пе-2 и фронтовые умельцы. В 72-м отдельном разведывательном авиаполку один Пе-2Р был переоборудован под одновременную установку четырех АФА, которыми управлял оператор — с ним состав экипажа 13


— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ

На высоте, м

Время набора высоты, м, мин.

Проект, предварительное техническое задание и утвержденные тактико-технические требования ПБ-100, ТЗ 1940         535 4800… 4900   ПБ-100, ТТТ 1940             540 5000   ПБ-100, проект 1940   7600       535±8 4800  

Скорость крейс., км/ч

Скорость макс., км/ч

На высоте, м

Скорость макс., км/ч

На высоте, м

Скорость макс., км/ч

Скорость у земли макс., км/ч

Топлива и масла

Взлетный

Пустого

Летно-тактические данные На высоте, м

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

Наименование

Год и месяц испытаний

Вес, кг

   

482 486 535±8

5000 5000 4800

   

Головной самолет Пе-2 № 390101, ЗИ

1940

5950 7536

452

516

3000

540

5000

525

7000

486

5000

5000 м за 9,3 мин.

Пе-2 № 390101, ГИ

1940

5863 8500

428

490

2900

510

4900

491

7000

459

5000 м за 11,2 мин.

Серийные самолеты Пе-2 с моторами М-105РА и ПФ Пе-2 № 10/35 серийный

лето 1941

7700

850

446

530

5000

424

5000

5000 м за 10,0 мин.

Пе-2 №10/35 серийный Пе-2 серийный на лыжах

лето 1941 декабрь 1941 весна 1942 весна 1942 май 1942

 

8700 1275 7900 1350

405

 

 

474

4800

 

 

0,8Vmax

5000

5000 м за 10,0 мин.

7700

445

520

5000

8700

445

520

5000

416

5000

5000 м за 10,0 мин.

424

503

4650

7700 1208

460

506

8300 1208

437

482

граница выс. 3200

5000 м за 11,1 мин.

Пе-2 № 3/67 серийный Пе-2 № 3/67 серийный Пе-2 № 19/78 серийный Пе-2 серийный

1943

Пе-2 серийный

1943

Пе-2 № 11/193 серийный

май 1943

442

487

3250

 

 

 

437 454

 

 

482 507

3400 II гр. выс.

 

 

 

 

 

8550

521

3700

543

3650

498

555

3700

5000 м за 8,8 мин.

493

551

3700

5000 м за 9,1 мин.

455

483

512

3600

5000 м за 9,5 мин.

456

497

520

3750

5000 м за 9,8 мин.

461

503

527

II гр. выс.

8362

465

503

524

II гр. выс.

5000 м за 9,3 мин.

449

I гр. выс. I гр. выс. I гр. выс. I гр. выс.

507

3650

5000 м за 10,5 мин.

8300

453

494

1950

515

3850

5000 м за 9,9 мин.

8400 1263

464

524

3900...4000

419

1263

474

528

3700

8405 1263

468

527

граница выс.

458

Пе-2 № 7/197 серийный май 1943 Пе-2 № 1/202 улучшенный июнь 1943 Пе-2 № 19/205 улучшенный июнь 1943 Пе-2 № 19/205 улучшенный ноябрь 1943 Пе-2 № 19/205 улучшенный январь 1944 Пе-2 № 19/205 улучшенный январь 1944 Пе-2 № 18/206 улучшенный июнь 1943 Пе-2 № 18/206 улучшенный июнь 1943 Пе-2 № 18/206 улучшенный июнь 1943 Пе-2 № 18/206 улучшенный осень 1943 Пе-2 № 12/224 серийный август 1943 Пе-2 серийный октябрь 1943 Пе-2 серийный 1944 Пе-2 № 11/437 серийный Пе-2 серийный

конец 1944 1945

Самолеты Пе-2 2М-82 Пе-2 № 19/31 опытный

1942

8125

547

6200

5000 м за 7,9 мин.

Пе-2 2М-82, ТЗ

1943

460 / 485 форс. Серийные учебно-тренировочные самолеты Пе-2УТ 2М-105ПФ

545

6000

436

УПе-2 № 10/231 головной

1943

Пе-2УТ № 20/501 серийный

1945

5956 7344

7000

454

508

3600

5000 м за 8,7 мин.

425

512

3900

Примечание: бомбовое вооружение дано для того варианта загрузки, с которым определены летные данные каждого указанного самолет.

14


— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

ДАННЫЕ САМОЛЕТОВ ПЕ-2

1 ШКАС

7950

1200

160 / 140

584

462

1 ШКАС

   

8800 8500

770 1315 1300

н. д. / 145 н. д. / 145

445  

400 1 ШКАС и 1 БК-12,7 ТСС-1, 1 ШКАС МВ-2, 1 ШКАС 400 1 ШКАС и 1 БК-12,7 ТСС-1, 1 ШКАС МВ-2, 1 ШКАС 1 ШКАС ТСС-1, 1 ШКАС МВ-2, 1 ШКАС

1 ШКАС 1 ШКАС нет

4 ФАБ-100 4 ФАБ-100 4 ФАБ-100

2 ФАБ-100 2 ФАБ-100 2 ФАБ-100

нет 2 ФАБ-250 4 ФАБ-100

8800

н. д. / 145

435

400 1 ШКАС и 1 БК-12,7 ТСС-1, 1 ШКАС МВ-2, 1 ШКАС

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

нет

8800

1050

н. д. / 145

635

1 ШКАС и 1 БК-12,7 ТСС-1, 1 ШКАС МВ-2, 1 ШКАС

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

2 ФАБ-250

1 ШКАС и 1 БК-12,7 ТСС-1, 1 ШКАС МВ-2, 1 ШКАС

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

2 ФАБ-250

1250

1 ШКАС и 1 БК-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

нет

1 ШКАС и 1 БК-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

2 ФАБ-250

1 ШКАС и 1 БК-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

нет

 

450… 7800 500  

1 ШКАС

ТСС-1, 1 ШКАС МВ-2, 1 ШКАС

нет нет нет

1000 кг 1000 кг   4 ФАБ-100 2 ФАБ-100

  нет

нет

4 ФАБ-100 2 ФАБ-100

нет

нет

4 ФАБ-100 2 ФАБ-100

нет

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

   

Потолок практ., м

1 ШКАС

Под крылом

462

В отсеках мотогондол

362

8800

В отсеке фюзеляжа

164 / 140

1 ШКАС 1 ШКАС 1 ШКАС 1 ШКАС ТСС-1, 1 ШКАС МВ-2, 1 ШКАС

Съемная бортовая

1315

7000 м за 15,4 мин. 7000 м за 20,0 мин.

8000 1300 1500 8000… 1600 8500

Нижняя подвижная

Носовая неподвижная 1 ШКАС 1 ШКАС 1 ШКАС

   

Верхняя подвижная

Длина пробега, м   500

   

Дальность, км

  400

Набор за боевой разворот, м

  н. д. / 130

Время набора высоты, м, мин.

Длина разбега с вып. щитками, м

Бомбовое вооружение

Скорость пос. с убранными / выпу щенными щитками, км/ч

Огневые установки

 

 

 

 

 

 

 

1 ШКАС и 1 БК-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7 1 ШКАС и 1 БК-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС 1 ШКАС

4 ФАБ-100 нет

2 ФАБ-100 нет

нет 2 ФАБ-250

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

2 ФАБ-250

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

нет

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

нет

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

нет

435

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

нет

445

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

нет

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

нет

7750 м за 27,6 мин.

7750

1100

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

2 ФАБ-250

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

нет

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

2 ФАБ-250

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

2 ФАБ-250

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

нет

1220

1 ШКАС и 1 УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

1 ШКАС

4 ФАБ-100

2 ФАБ-100

2 ФАБ-250

 

800

9100

1170 1100

 

490

 

нет 1 БК-12,7

нет нет

4 ФАБ-100 6 ФАБ-100

нет нет

нет нет

 

 

8700

 

 

 

 

1 ШКАС и 1 БК-12,7 1 ШКАС и 1 БК-12,7

нет 1 ШКАС

4 П-100 4 П-100

нет нет

нет нет

ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7 ВУБ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

нет нет

МВ-2, УБ-12,7 МВ-2, УБ-12,7

15


ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

достиг четырех человек. В кабине стрелка-радиста места было и так немного, но в тесноте, да не в обиде, Опытный и теперь они могли отстреливаться бомбардировщик вдвоем сверху и снизу одновременПе-2 2М-82А, но. Это было важно именно для Пепереоборудованный 2Р, которые часто летали в одиночку, из серийной и немецкие истребители могли брать машины № 19/31 «их в клещи», атакуя двумя разомкнуна казанском тыми парами одновременно сверху, авиазаводе № 22. снизу и с боков. Фото: http:// В ноябре 1944 г. в дополнение к waralbum.ru/wpгранатометам ДАГ-10 на самолетах content/uploads/ Пе-2Р разведывательной авиации 2013/11/ СВГК были смонтированы оборони27149411-cor.jpg тельные ракетные установки из двух РО-82 на хвостовой части фюзеляжа с небольшим возвышением по углу Постановление ГОКО № 2144сс от 6 места и раствором по курсовому углу. августа 1942 г. о выпуске Пе-2Р, назыРазведывательная модификация вало сложности с одновременным Пе-2 в обязательном порядке полу- производством нескольких варичала все предусмотренное специфи- антов Пе-2 и повышенную трудоемкацией оборудование, на котором на кость разведчика. бомбардировщиках могли подчас и Хотя отечественные самолеты «сэкономить», — радиополукомпасы Ту-2 и поставляемые по ленд-лизу РПК-2, а затем РПК-10, приемник и Дуглас А-20 «Бостон» при сравнипередатчик радиостанции. С августа мых или более высоких скоростях 1942 г. ввели автомат курса АК-1, из- отличались важной для разведза чего была переделана правая при- чика большей дальностью полеборная доска летчика, а левая стала та, а часто лучшим вооружением полностью новой — на ней были и оборудованием, многие летчики сгруппированы кнопки управления и командиры предпочитали им разведывательным оборудованием. Пе-2Р. «Пешки» были маневреннее, Для обеспечения заданной даль- быстрее готовились к вылету и поности «Пешки-разведчики» полу- требляли меньше бензина на кичили возможность подвески двух лометр пути, что также было важкаплевидных подкрыльевых топлив- но. Их посылали и в глубокий тыл ных баков. Полная емкость одного врага, и на линию фронта, тогда как ПТБ была 335 л, но номинальную за- Ту-2Р и А-20 ходили в основном в правку установили 290 л, исключив дальнюю разведку там, где можно тяжелые летные происшествия, ко- было обойти аэродромы немецких торыми сопровождалось внедрение истребителей. В ближней зоне, где подобных баков на дальних бомбар- встреч с «мессерами» и «фоккерадировщиках Ил-4. ми» избежать было трудно, Пе-2Р Наконец, на многих Пе-2Р крыло оставались востребованы до самополировалось после покраски по го конца войны даже после появлепервой трети хорд — если успева- ния более скоростных Як-9Р. ли их сдавать в плановый срок. По «ПЕШКА СО ЗВЕЗДАМИ» ходу серийного производства они Производившиеся в СССР в годы получали все доработки и улучшения, внедряемые к тому времени и войны моторы М-105 были сравнина основном бомбардировочном тельно недорогими, экономичными, надежными и простыми в эксплуварианте. Выпуск Пе-2Р шел в общем по- атации, но их мощность стала нерядке, как правило, это были первые достаточной уже к 1942 г. На форсамолеты серий, обычно отличавши- сированных М-105ПФ повысить ее еся лучшим качеством, и составлял удалось лишь незначительно и цемаксимум 15–20 машин в месяц, но ной снижения высотности, что для бывало — и лишь 1-2 машины. За пикировщика оказалось не очень 1942 г. завод № 22 выпустил 62 са- хорошо. Потому перед Петляковым молета Пе-2Р, а с 1 января по 8 июля и его преемниками на посту Главно1943 г. — 65, но все равно не мог го конструктора Пе-2 постоянно стоудовлетворить требования Заказчи- яла задача поиска замены для М-105. ка давать 30 разведчиков ежемесячВ 1942 г. разработчик этих моно. Руководство предприятия при- торов Главный конструктор КБ-26 чиной того, что не может выполнить Климов предложил новые двигате16

ли М-106-2ск и М-107, которые хотя и сохранили некоторое сходство со «сто пятыми», но изначально рассчитывались на повышенную мощность и высотность. В них уже почти ничего не осталось от французского прототипа Испано-Сюиза H.S.12Ybrs, с которого начиналась линейка советских авиадвигателей М-100, М-103, М-104 и М-105. Но V-образную схему с двенадцатью цилиндрами, водяное охлаждение, размеры примерный вес новых изделий конструкторы КБ-26 оставили прежними, что упрощало их установку на Пе-2. Для бомбардировщиков предпочтительным казался М-107, который развивал 1 650 л. с. на взлете, 1 500 л. с. — у земли, 1 550 л. с. — на I границе высотности 1 200 м и 1 450 л. с. — на II границе 3 800 м. Однако, несмотря на неоднократные доклады Климова об успешно пройденных испытаниях, серийные М-107А так и не дали до самого конца войны таких показателей надежности и ресурса, которых было бы достаточно, чтобы поставить их на бомбардировщики с типовой продолжительностью полета свыше двух часов. Даже на истребителях Як-9У их пришлось менять на ВК-105ПФ2 с еще меньшей высотностью, что для Пе-2 было совершенно неприемлемо. Не оправдал надежд и мотор М-1, спроектированный под руководством С. Д. Колосова на базе М-105 на выпускавшем их серийном заводе № 16. Он давал 1 500 л. с. на взлете и 1 300 л. с. на II границе высотности, но не был запущен в серию по тем же причинам низкой надежности. «Примерялись» на Пе-2 предложенный англичанами Роллс-Ройс «Мерлин» Mk.XX и американский Аллисон V-1710. С ними улучшались скорость и дальность на средних высотах, но у земли падали, а длина разбега росла на 150 и 95 м соответственно —


— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕРИЙНЫХ САМОЛЕТОВ ПЕ-2 Двигатель

М-105РА

М-105ПФ

М-82Ф

Мощность на взлете, л. с.

1100

1210

1700

Мощность у земли, л. с.

1020

1210

1400

-

-

1700

Мощность на I границе высотности, л. с.

1100

1260

1540

Расчетная высота, м

2000

700

2050

Мощность на II границе высотности, л. с.

1050

1180

1330

Расчетная высота, м

4000

2700

5400

Мощность у земли на форсаже, л. с.

Примечание: мощности даны для одного двигателя.

Из-за выброса масла через РАЗМЕРЫ СЕРИЙНЫХ суфлеры случалось заклинивание САМОЛЕТОВ ПЕ-2 двигателей, его скопление в голов17,130 ках нижних цилиндров вызывало Размах крыла, м жесткий удар поршней и обрыв Площадь крыла, м2 40,800 головок, управление двигателями работало плохо, масло перегрева- Длина полная в линии полета, м 12,665 лось. Тем не менее за два месяца Длина на стоянке, м 12,241 заводских испытаний удалось многие недостатки систем самолета Диаметр миделя фюзеляжа, м 1,300 изжить, мотор М-82А постепенно 2 1,327 доводился в эксплуатации на ис- Площадь миделя фюзеляжа, м требителях Ла-5, а Швецов уже Размеры одинаковы для всех предлагал его форсированный ва- модификаций. риант М-82Ф с увеличенной мощностью — на 300 сил у земли и на 140 велик расход свечей ВГ-12 — за 50 полетов Государственных испытана I границе высотности. В 1943 г. «Пешка со звездами» ний их поменяли 210 штук, причем была передана на Государственные сама замена, как и вообще обслуиспытания в НИИ ВВС. Экипаж под живание силовой установки, стали командованием А. М. Хрипкова по- по сравнению с М-105 более трудоказал, что скорость по сравнению емкими. Плохо работали управлес машиной с моторами М-105РА у ние форсажем, что грозило отказом земли увеличилась на 8 км/ч, а на мотора при превышении времени границе высотности преимущество его использования, высотный корбыло больше, и теперь Пе-2 2М-82Ф ректор, передние шторки капотов. опережал американский А-20С, улуч- На прогрев моторов в холод уходишилась устойчивость самолета, стал ло 3–4 часа. В полете наблюдалась возможен полет на одном двигателе. тряска, увеличилась посадочная скоОднако надежность ВМГ все же рость, самолет стал крайне сложен в оставалась недостаточной, а слож- посадке на одном моторе и на повыность ее эксплуатации выросла, был шенных оборотах.

Заправка самолета Пе-2 2М-82Ф в 48-м отдельном гвардейском разведывательном Нижнеднестровском ордена Суворова авиационном полку. Фото: http://ava.org. ru/rap/48g.htm

17

ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

ни один новый мотор водяного охлаждения для Пе-2 так и не подошел. Большую мощность давали советские двигатели с охлаждением воздушным, особенно привлекательно выглядел М-71Ф конструкции КБ-19 А. Д. Швецова, но у него также оказались проблемы с надежностью, а в серии были только М-82, созданные тем же заводом из Перми. Под них в 1942 г. возглавляемая Селяковым бригада ОКБ-22 и начала проектирование новой силовой установки для Пе-2. Мотор М-82А развивал мощность на взлете 1 700 л. с., у земли и на I границе высотности — 1 400, а на II границе, равной 5 400 м, — 1 330 л. с. Он был двухрядным звездообразным, радиатор для охлаждения воды ему нужен не был, но маслорадиатор требовался с большей площадью фронта, чем применяемый для М-105. Соответственно были сделаны полностью новые системы запуска, зажигания, смазки, выхлопа, моторамы и капоты с регулирующими охлаждение лобовыми жалюзи и «юбкой» на выходе. Воздухозаборники ПЦН стали одинарными и были поставлены над капотами, а не по бокам как на М-105. Воздушные винты АВ-5Л-118А имели не допускающую «раскрутки» в полете прямую схему автоматики управления шагом, что также потребовало своих изменений в управлении винтомоторной группой — ВМГ. Но этим переделки не ограничивались — для самолета была сделана новая кабина экипажа с тогда еще опытной турелью ВУБ-2 с пулеметом БК-12,7 в кабине штурмана, а носовые пулеметы и бортовые гнезда под перекидной пулемет ШКАС и вырезы под них в бортах фюзеляжа упразднили. Также сняли бомбодержатели в мотогондолах. Радиополукомпас РПК-2 заменили новым РПК-10. Самолет, как смогли, облегчили, но пара М-82А весила почти на 550 кг больше, чем М-105РА, винты, моторамы и капоты тоже, центры их масс оказались ближе к носу настолько, что противокапотажный угол стал меньше безопасного, и в хвост поставили свинцовый груз весом 68 кг. Так переоборудовали серийный Пе-2 № 19/31, который из-за внесенных доработок потяжелел на 600 кг. Для испытаний была командирована бригада ЛИИ НКАП во главе с ведущим инженером Хейфецом, и 21 июля 1942 г. летчик М. Л. Галлай выполнил на Пе-2 2М-82А первый полет.


ВОЕННАЯ АВИАЦИЯ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

«Пешка» закончила войну внешне в том же виде, что и начала, но это не помешало ей оставаться лучшим бомбардировщиком Великой Отечественной. Фото: http:// waralbum. ru/149991/

Хотя опытный Пе-2 2М-82 19/31 был забракован, ОКБ-22 было поручено продолжить работу по силовой установке с М-82, а Постановление ГКО № 3622с «О выпуске заводом 22 самолетов Пе-2 с М-82Ф» и приказ НКАП № 374сс обязывали сдать в 1943 г. 100 Пе-2 2М-82Ф (Пе-4): 15 — в августе, 35 — в сентябре и 50 — в октябре. Первые пять построили в августе 1943 г. как войсковую серию для эксплуатационных испытаний путем переделки обычных самолетов с М-105 на сборке. Головным стал Пе-4 № 1/226, затем с М-82Ф выпустили по 1-2 машины серий с 227 по 243 и большинство из 20 самолетов 244-й серии. На них постепенно внедрялись те же усовершенствования, что и на серийных Пе-2, бомбоотсеки в гондолах шасси восстановили, расширили верхний люк стрелка-радиста, что было внедрено позже и на Пе-2 2М-105. В кабине штурмана установили доработанную турель ВУБ-1, вместо груза в хвосте поставили стальную бронеплиту по шпангоуту 13, аккумулятор и кислородные баллоны сдвинули к хвосту. В серии самолет обозначили Пе-4, но в документах оказалось обычное обозначение «Пе-2», что, наверное, было правильно — самолет был скорее модификацией, чем новым типом. Государственные испытания головного Пе-4 № 1/226 провел с января по март 1944 г. ведущий летчик П. М. Стефановский. Из-за неудовлетворительной работы карбюраторов и высотных корректоров двигатели на высоте более 3 000–4 000 м не давали полной мощности, и максимальная скорость самолета на второй границе высотности оказалась меньше, чем на первой, где она получилась 526 км/ч — не выше, чем с дешевыми и экономичными моторами М-105ПФ. Всего было построено 32 «Пешки» с М-82Ф, из которых принято воен18

ной приемкой 24. Поставки самолетов начались весной 1944 г. — по нескольку штук получили 48-й гвардейский ОДРАП Главного командования Красной Армии, 11-й ОРАП и 99-й гвардейский ОРАП ВВС, а также звено управления 4-й гвардейской БАД. Эксплуатация показала низкое качество изготовления маслорадиаторов, снятие курсового пулемета ШКАС и бортовых огневых установок также не получило одобрения экипажей. Производство Пе-2 2М-82 на заводе № 22 было прекращено Постановлением ГКО № 4552 от 12 ноября 1943 г. и приказом по НКАП № 685сс от 16 ноября формально в связи с запуском в серию многоцелевых Пе-3, а на деле потому, что не был получен ожидаемый прирост скорости. Что касается ненадежности моторов М-82 на Пе-2, то на многих других самолетах, к примеру, истребителях Ла-5 и Ла-7, бомбардировщиках Ту-2, Ил-4 и Пе-8, они работали нормально, следовательно, причину надо искать в дефектах всей силовой установки, спроектированной Л. Л. Селяковым для Пе-2, а не в моторах.

***

Так и закончил самый крупносерийный советский бомбардировщик Пе-2 свой боевой путь почти

в том виде, в котором он его и начал. Изо всех самолетов, которые в годы II мировой войны выпускались массово, он получил, пожалуй, наименьшее количество изменений в аэродинамике, конструкции и комплектации, которые существенно бы меняли его облик. Действительно, «Пешки» образца 1942 и 1945 гг. после внедрения нового остекления кабины внешне мог отличить только специалист. В то же время Пе-2 был и остался одним из самых лучших самолетов той войны, что ярче всего характеризует талант ее создателя Владимира Михайловича Петлякова. Даже в той спешке, в которой самолет проектировался, он смог выбрать исключительно верные основные решения, а ошибки и недочеты оказались второстепенными и такими, которые можно было исправить в производстве. Между тем одна очень необычная и сразу бросающаяся в глаза крупносерийная модификация самолета все же была — с осени 1942 г. и по декабрь 1945 г. завод № 22 выпустил 671 учебно-тренировочный самолет Пе-2УТ и УПе-2 с отдельной кабиной инструктора на месте топливного бака над бомбоотсеком. С июня 1945 г. все «Пешки» сдавались в таком варианте. Историю этой интересной машины, как и рассказ о модификациях Пе-2, оставшихся опытными, из-за недостатка места на страницах журнала мы выносим в раздел «Справочник» нашего сайта. Здесь же лишь скажем, что с появлением «школьной парты для летчиков-бомбардировщиков» их подготовка и ввод в строй заметно улучшились, так что спарки Пе-2 хотя в боевые вылеты и не ходили, но тоже внесли свой вклад в Победу. А в следующих частях статьи читайте о том, как воевали «Пешки» над сушей и над морем в небе Великой Отечественной.

Появление спарки УПе-2 повысило качество подготовки курсантов и облегчило их ввод в строй на фронте. На снимке машина 48-го отдельного гвардейского разведывательного авиаполка. Фото: http://ava.org.ru/rap/48g.htm


Леонид Кауфман

ГРАДОСТРОЕНИЕ И АРХИТЕКТУРА

Часть 2

ПОДЗЕМНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

В СТЕСНЕННЫХ УСЛОВИЯХ (Окончание. Начало см. в № 6 2019 г. «Науки и Техники»)

4. ТУННЕЛЬ ПОД «РУССКОЙ ГАВАНЬЮ» В БОСТОНЕ Частью общего проекта Центральная Артерия/Туннель стало пересечение трассой туннеля комплекса трех зданий с общим историческим названием «Русская гавань», сложившимся в конце ХIX в., когда в Бостон приходили торговые корабли из России. В состав комплекса входили здания «Русское», «Графическое искусство», «Тафтс» (рис. 22). Соприкасаясь со зданием «Тафтс», открытым способом с поверхности строилась стартовая полость длиной 30 м для начала экскавации туннеля. Автомобильный туннель проходит под «Графическим искусством» и «Русским зданием» с очень небольшим клиренсом между фундаментами зданий и кровлей туннеля (рис. 23). Туннель имеет сдвоенную «бинокулярную» форму, минимизирующую его общую ширину. Центральная стена разделяет противоположные полосы дорожного движения и позволяет создать на регулярных расстояниях аварийные ниши укрытия людей, а также применить постадийную экскавацию туннеля с опережением одной его полосы над другой. Такое решение уменьшило воздействие на здания. Здания высотой по семь этажей, стальной рамной конструкции с кирпичными на граните фасадами установлены на группах деревянных свай длиной 14 м, которые поддерживают гранитные блоки и колонны зданий. Туннель располагается по диагонали под зданием «Русское», пространством между зданиями и далее под средним зданием «Графическое искусство». Важными заботами строителей была безопасность жильцов и пользователей зданий, защита исторической ценности

структур и поддержание в действии средств инфраструктуры комплекса. До начала экскавационных работ было проведено замораживание пород на площади 32,5 м2 на глубину 7,6 м и установлены мини-сваи, на которые распреде-

Рис. 22. Комплекс зданий «Русская гавань». Вид с востока. Источник: https://books.google.com/books?id=JCJnZLCuOUEC&pg= PA127&lpg=PA127&dq=...

19


ГРАДОСТРОЕНИЕ И АРХИТЕКТУРА

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

ческих илов мощностью до 3 м и пластичных «голубых» глин мощностью от 3 до 9 м. Ниже глин залегают очень плотные илы, ледниковые пески. Во время экскавационных работ существующие сваи срезались. В дальнейшем устанавливались новые сваи, а грунты усиливались набрызг-бетоном, создавая вместе со сваями постоянную поддерживающую систему (рис. 24–26). В качестве временной крепи туннеля на расстоянии 76 см друг от друга устанавливались арочные решетчатые фермы и два слоя металлической сетки, покрываемые набрызг-бетоном с толщиной слоя 300 мм Рис. 23. План перехода туннеля под зданиями «Русской гавани»: atrium — открытое пространство, NATM tunnel — участок туннеля, проходимый буровзрывным способом, cut & cover tunnel — участок туннеля, проходимый открытым способом, inbound — входящий грузопоток, outbound — выходящий грузопоток, Russia building — здание «Россия», Graphic arts building — здание Графическое искусство, Tufts building — здание Тафтов, CA/T ventilation building — вентиляционное здание проекта Центральная Артерия/Туннель, west cofferdam — западная плотина. Источник: https://gzconsultants.stageleft.space/wp-content/uploads/ downloads/2015/04/...

Рис. 24. Технология проходки туннеля под зданиями «Русской гавани»: column load — нагрузка на колонну, basement floor — пол подвала, load redistribution — распределение нагрузки, frozen soil — замороженный грунт, lining — крепь туннеля, mined top heading — пилотный туннель, bench — уступ, timber piles — деревянные сваи. Источник: https://www.martitunnel.ch/de/referenzen/details?referenceID= 237&Com=Alle&Co=Alle&...

лялись нагрузки зданий, подрабатываемых туннелем. Температура замороженных грунтов составляла от -10 0С до -15  0С. После того как эффективность заморозки подтвердилась, появилась возможность увеличить расстояние между решетчатыми фермами крепи туннеля до 1,1 м. Экскавация туннеля проводилась через очень слабые отложения наносов мощностью 1,5–4,6 м, органи20

Рис. 25. Продольный разрез по туннелю под зданиями «Русское» и «Графическое искусство»: Russia wharf building — здание «Россия», Graphics art building — здание «Графических искусств, existing timber piles (length not known) — существующие деревянные сваи (длина неизвестна), vertical freezing pipes — вертикальные замораживающие трубы, basement floor el. 105,1 — отметка пола подвала, фут., groundwater level — уровень почвенных вод, bottom of granite foundation — низ гранитного фундамента, tunnel crown — кровля туннеля, tunnel invert — обратный свод туннеля, freezing beneath Russia wharf and Graphics art building — зона замораживания под зданиями «Русской гавани». Источник: https://gzconsultants.stageleft.space/wp-content/uploads/ downloads/2012/03/Pre-...

Рис. 26. Разрез по туннелям и свайному комплексу: 1st floor — 1-й этаж, granite foundation blocks — блоки гранитного фундамента, existing floor — существующий пол, concrete lining — бетонная крепь, shotcrete final lining — окончательная набрызг-бетонная крепь, timber piles — деревянные сваи, transitway inbound — входящий грузопоток, outbound — выходящий грузопоток, PGL— центральная линия. Источник: https://gzconsultants.com/projects/russia-wharf-tunnelsegment-3/


Рис. 27. Проходка туннеля под зданиями «Русской гавани». Источник: http://projects.dr-sauer.com/taxonomy/term/63?page=2

Рис. 29. Строительные работы в «Занкель-Холле». Источник: http://www.schiavoneconstruction.com/getproject2.php?58

(рис. 27). Постоянной крепью туннеля и его центральной стенки служил монолитный бетон. При строительстве туннеля проводился мониторинг вертикального сдвижения колонн зданий, оно достигало 5–10 мм. Эти и другие данные согласовывались с владельцем здания. После окончания работ были определены общие сдвижения земли на участке строительства. Они ранжировались от 6 мм оседания до 46 мм подъема для здания «Русское» и от 15 мм оседания до 41 мм подъема для здания «Графическое искусство». Определялся ущерб, нанесенный зданиям. Наблюдаемые трещины в основном не превышали 1 мм, что соответствовало нормативам косметического ущерба.

Перед началом работ 30 колонн, поддерживающие кирпичную структуру вековой давности, были удалены, другие углублены на 4,9 м до нижнего уровня нового фундамента. Почти 5,4 тыс. м3 скального грунта под существующим зданием было извлечено с помощью буровзрывных работ, гидромолотов и химически расширяемых реагентов. Погрузка пород выполнялась вилочными автопогрузчиками (рис. 29). Транспортировка отбитой породы и оборудования производилась гидравлическим лифтом грузоподъемностью 20 т по вертикальной шахте с размерами в плане 2,7 х 3,7 м, проходящей от уровня экскавации через существующее здание на поверхность. В результате был сооружен зал длиной около 30 м, шириной 17 м. Потолок над сценой имеет высоту более 9 м. Существующий зал, находящийся над подземной строительной площадкой, во время работ поддерживался 12 колоннами и балками перекрытия. Нагрузка на них передавалась через домкраты. Бетонными плитами в новом зале были выделены три уровня: нижний, партера и мезонина. В плите нижнего уровня установлены 72 винтовых домкрата для поддержания сцены. Для проектирования и строительства зала были привлечены специалисты по видео- и аудиодизайну, освещению, звукозаписи. Под потолком располагаются фермы, поддерживающие осветительные приборы, звуковую систему и акустически отражающие панели, оборудованные мембранами и тефлоновым звукопоглощающим покрытием. Эти фермы могут подниматься и опускаться, что позволяет обойтись без лестниц для их обслуживания. Специальные акустические системы изолируют новый зал как от шума и вибрации расположенных поблизости станций метро, так и от главного зала, находящегося над новым залом. В этих же целях потолок последнего подвешен на вибрационных изоляторах. В новом зале с эллиптическими стенами, имеющем площадь более 500 м2 и содержащем 650 мест, пол может быть трансформирован серией подъемников в плоский для разнообразных представлений, оркестровых репетиций или образовательных программ. Сцена может располагаться в конце зала (с оркестровым колодцем или без него) или в центре. Плаформы, на которых установлено по 24 кресла, передвигаются на пневмоподъемниках (рис. 30, 31). Имеются коммуникационные системы для записи и трансляции театральных событий по радио, телевиде-

5. СТРОИТЕЛЬСТВО НОВОГО ЗАЛА «КАРНЕГИ ХОЛЛА» В НЬЮ-ЙОРКЕ

В 1998 г. было принято решение о строительстве в Нью-Йорке дополнительного подземного зала всемирно-известного центра музыкальной культуры «Карнеги Холл». Новый зал получил название «Занкель-Холл» и был сооружен расширением существующих коммерческого кинотеатра и подземного центра театрального образования с углубкой на 3,7–9,1 м подвальной части исторического восьмиэтажного здания (рис. 28).

Рис. 28. Занкель Холл в разрезе по зданию «Карнеги Холла». Источник: http://www.ennead.com/work/zankel

21

ГРАДОСТРОЕНИЕ И АРХИТЕКТУРА

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


ГРАДОСТРОЕНИЕ И АРХИТЕКТУРА

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

Рис. 30. «Занкель-Холл». Источник: https://blog.ohny.org/monograph-in-motion-ennead-architects/

древние художественные печати с Ближнего Востока, репродукции, ноты, рисунки и книги. К 1990-м гг. развитие и рост библиотеки потребовали ее расширения, условием которого было сохранение исторического облика и архитектурного значения библиотечного комплекса (рис. 32). Задачами расширения библиотеки являлось создание хранилищ редких материалов, хорошо оборудованной аудитории для лекций, концертов и образовательных программ, а также приемного центра, где формируются группы посетителей. При этом территория библиотеки на могла быть увеличена за счет окружающих улиц. Любые изменения и дополнения должны были выполняться только в пределах существующего периметра и только с предельным вниманием к соседним историческим структурам. Глубина экскавационных работ составила 17 м, их общий объем достиг 46,5 тыс. т. Половину комплекса составляет подземная часть глубиной 17 м, площадью 2,4 тыс. м2, создающая на пяти этажах дополнительное пространство для хранилища и библиотечных операций и не заслоняющая соседние исторические здания. Подземный атриум (большое открытое пространство внутри здания) ведет к аудитории на 275 мест и хранилищу (рис. 33). На рис. 34 показана модель расположения новых зданий, встроенных в существующий комплекс библиотеки

Рис. 31. Возможные варианты трансформации зрительного зала «Занкель-Холла». Источник: https://www.world-architects.com/ ca/ennead-architects-new-york/project/carnegie-hall

нию или Интернету. Сооружен также новый грузовой лифт, обслуживающий новый и главный залы. Новый зал имеет отдельный вход с улицы и фасад, соответствующий историческому зданию. Внешний вид последнего полностью сохранен.

6. РАСШИРЕНИЕ БИБЛИОТЕКИ МОРГАНА В НЬЮ-ЙОРКЕ

Рис. 32. Комплекс зданий библиотеки Моргана. Источник: http://rpf.ice.spill.net/project/88/morgan-library-renovationand-expansion/images/enlarged/788/

Библиотека Моргана (Morgan Library), которая считается одним из самых больших сокровищ Нью-Йорка, была основана банкиром Д. П. Морганом в 1906 г. и сделалась общедоступной в 1928 г., когда сын основателя Д. П. Морган-младший построил новое здание, связанное с основным. С 1980 г. библиотека предпринимает меры к увеличению демонстрационных площадей. Библиотека содержит коллекцию из 350 000 работ, Рис. 33. Поперечный разрез по подземной части здания, встроенного включая некоторые мирового значения дра- в библиотеку Моргана. Источник: https://www.arch2o.com/renovation-and-expansionгоценные редкие раскрашенные рукописи, of-the-morgan-library 22


ГРАДОСТРОЕНИЕ И АРХИТЕКТУРА

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

Рис. 34. Модель расположения новых зданий комплекса библиотеки Моргана. Источник: http://rpf.ice.spill.net/project/88/ morgan-library-renovation-and-expansion/models/enlarged/80/

Моргана. Сохранность коллекций искусства обеспечивается контролем температуры и влажности. Новый читальный зал имеет прозрачную крышу, позволяющую обеспечить внутреннее пространство естественным светом. На рис. 35 показано, в каких стесненных условиях строителям пришлось вести экскавационные работы. Рис. 35. Экскавационные работы в подземной части здания. Источник: http://rpf.ice.spill.net/project/88/morgan-library-renovationand-expansion/images/enlarged/773/

23


Игорь Величко

САНИТАРНАЯ АВИАЦИЯ

Санитарный вертолет Sikorsky СН-34С, окрашенный согласно бюллетеню Армии США от 1970 г. №746-93-2. На вертолёты, предназначенные для перевозки раненых, наносятся красные кресты на белом прямоугольном поле

Часть 3

(Продолжение. Начало см. в №№ 3, 4 2019 г. «Науки и Техники»)

«ВИНТОКРЫЛЫЕ АНГЕЛЫ» НОВЫЙ ИМПУЛЬС

Появление новых видов ЛА таких, как автожиры и вертолеты, а также опыт их применения для медицинских целей во Второй мировой войне способствовали началу очередного этапа развития санитарной авиации, который пришелся на послевоенный период. Революционные свойства этих аппаратов, способных выполнять вертикальный взлет и посадку, придали развитию СА новый импульс. Первым для медицинской эвакуации был предложен автожир, который изобрел испанец Хуан де ла Сиерва Кодорнио. При его непосредственном участии американский авиапромышленник Гарольд Питкерн организовал лицензионное производство этих машин в своей стране. В 1932 г. Морская пехота ВМС США (U.S. Marines) опробовала один из них в боях против повстанцев в Никарагуа, используя для связи и медицинской эвакуации. Результаты не вдохновили командование, но в 1933 г. эти ЛА неплохо зарекомендовали себя во время маневров в Великобритании, а с 1940 г. их использовали в ходе боевых действий во Франции. Благодаря своим характеристикам, автожиры оказались востребованными для разведки, корректировки огня, связи, снабжения и поисково-спасательных операций (ПСО). Их опытная эксплуатация подтвердила воз24

можность прыжкового взлета и посадки на авторотации, а также позволила определить место и роль в авиации. Автожиры, в отличие от геликоптеров, не могли висеть в воздухе, совершать поступательные перемещения вбок и назад, что ограничило их распространение. Выбор был сделан в пользу вертолетов, которые произвели фурор. Немецкий авиаконструктор Генрих Фокке первым реализовал практическое применение вертолетов для ПСО. В 1936 г. он построил вертолет FW61, послуживший основой для серійного Focke-AnhelisFa 223 «Drache», спасательная версия которого Fa 223С оснащалась электролебедкой и капсулой на внешней подвеске для транспортировки раненого. Три таких вертолета успели принять участие в боевых действиях.

ДЕНЬГИ ВАШИ — МОЗГИ НАШИ (Развитие санитарных вертолетов)

Успехи немецкого вертолетостроения повлияли на принятие решения о строительстве собственных вертолетов в других странах. Так, в 1938 г. американский конгрессмен Ф. Дорси предложил выделить 3 млн долларов на создание винтокрылых ЛА для американской армии (U.S. Army). «Билль Дорси» сыграл важную роль в стимулировании американского вертолетостроения. К середине


С апреля 1944 г. вертолеты R-4 из 1-й воздушной группы специального назначения Армии США (US Army’s First Air Commando Group) приняли участие в боевых операциях в Бирме и Индии. Они использовались для обеспечения действий коммандос, в том числе эвакуации раненых. Так, благодаря 2-му лейтенанту ВВС Армии США Картеру Харману (Carter Harmon) были эвакуированы три раненых британских солдата и пилот санитарного самолета, сбитого японцами над оккупированной территорией Бирмы.

Автожир Гарольда Питкерна СР-19

Демонстрация размещения носилок для раненого на левом борту вертолета Sikorsky YR-4B Проект санитарной версии автожира для перевозки двух лежачих больных

40-х гг. США стали мировым лидером в этой области благодаря и нашим соотечественникам-эмигрантам: Г. Ботезату, И. Сикорскому, Ф. Пясецкому. Великолепную тройку из России дополняли родившийся во Франции А. Янг и «доморощенный» С. Хиллер. Вертолеты Сикорского, Хиллера и Янга стали первыми американскими «воздушными санитарками».

БЕЗ РАЗБЕГА СРАЗУ ВЗЛЕТ…

Начало применению геликоптеров для военных целей в США положили войсковые испытания вертолета Сикорского проекта VS-316. Эта машина, получившая фирменное обозначение S-47 и военное XR-4 (X — Experimental, R — RotaryWing, 4 — четвертая модель), поднялась в небо 14 января 1942 г. и вышла победительницей в конкурсе с вертолетом поперечной схемы Платта — Ле Пейджа XR-1. Еще на этапе летных испытаний наYR-4B отрабатывалась возможность размещения носилок для раненого на борту вертолета, вне кабины, что и было востребовано уже в 1944 г. В 1943 г. было построено 22 геликоптера, которые распределили между ВВС Армии США (Army Air Force), BMC (Navy) и Береговой охраной (Coast Guard). Первое применение вертолета в медицинских целях произошло в 1944 г. Так, 3 января на эсминце «Тэрнер», находившемся на траверзе Нью-Йорка, произошел взрыв. После ликвидации возникшего пожара на борту, кроме погибших, оказалось много раненых, в том числе обожженных. Срочно требовалась плазма крови, доставить которую из госпиталя ВМС мешал шторм. На помощь пришел командир отряда вертолетов береговой охраны коммандер Ф. Эриксон. Пилот вылетел с авиастанции в районе Бруклина, совершил посадку во дворе госпиталя, забрал приготовленную плазму и через 14 минут доставил ее по назначению, что позволило спасти пострадавших моряков.

Картер Харман в кабине своего вертолета Sikorsky YR-4B. Фото U.S.Air Force

Подвиг К. Хармана, запечатленный на картине художника A. Уайта

25

САНИТАРНАЯ АВИАЦИЯ

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


САНИТАРНАЯ АВИАЦИЯ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

Транспортировка раненых осуществлялась на носилках, которые устанавливались на ложемент, прикрепленный к борту вертолета. Во время одной из операций удалось эвакуировать сразу двух раненых. Одного поместили на носилки, второго «закрепили» на противоположном борту вертолета. Всего было перевезено 18 человек. За свои полеты вертолетчик был награжден высшей авиационной наградой США — крестом «За выдающиеся летные заслуги». Опыт эксплуатации R-4 в боевых условиях показал, что вертолет является незаменимым средством в ряде областей применения, в первую очередь при спасении человеческих жизней. Несмотря на продемонстрированные достижения, R-4 был далек от совершенства. Недостаточная устойчивость в полете, сложности при посадке, малый объем кабины, не позволявший разместить пассажиров и носилки, а также другие недостатки привели к необходимости создания более совершенных медико-эвакуационных машин. Сикорский пошел по пути модернизации R-4 и создания нового, большего по размерам вертолета R-5 (S-48). Новый вертолет, экспериментальный экземпляр которого XR-5 совершил первый полет 18 августа 1943 г., превосходил предшественника в два раза по взлетному весу, а по полезной нагрузке почти в три. Как отмечали в то время американские летчики, переход от R-4 к R-5 был значительным качественным скачком. Сразу было заказано 450 машин, серийное производство которых началось в конце 1944 г., но на фронт R-5 не успел. Улучшенному варианту R-4, получившему обозначение R-6 (S-49), повезло больше. Его размеры, вес и компоновка оставались такими же, как у R-4, но это была совершенно другая машина, в которой использовались новейшие по тем временам материалы и технологии. Были учтены все замечания военных, в том числе для эвакуации раненых создали специальные капсулы, оснащенные иллюминатором для исключения клаустрофобии. После их установки по бокам фюзеляжа вертолет 1 марта 1944 г. показали армейскому командованию. При этом впервые был продемонстрирован взлет с разбегом, что в сочетании с возможностью транспортировки двух раненых впечатлило членов комиссии. Военные пожелали заказать 900 машин. С июня 1945 г. несколько R-6 использовались для поиска и спасания экипажей транспортных самолетов, потерпевших аварию на «воздушном мосту» Китай — Бирма — Индия. Всего за годы войны было выпущено около 400 вертолетов S-47, S-48 и S-49 вместе взятых. Кроме Бирмы и Китая, вертолеты «воевали» в Новой Гвинее, на Окинаве и Филиппинах, обеспечив эвакуацию от125 до 150 раненых. Благодаря R-4 и его дальнейшему развитию R-6 были заложены основы применения вертолетов в военных целях. В отличие от них, эксплуатация более тяжелых R-5 оказалась достаточно сложной, а объем кабины недо-

Вертолет Sikorsky XR-6, оснащенный двумя капсулами для транспортировки раненых

26

Санитарный вертолет Bell Н-13B «Sioux» в Корее

Вертолет-амфибия Sikorsky H-5H (S-51) с капсулами для транспортировки раненых, расположенными поперек фюзеляжа

Санитарная версия вертолета Hiller 360 (H-23) «Raven» с двумя носилками для раненых по бортам

статочным. Наряду с этими проблемами у И. Сикорского появились серьезные конкуренты. Конструктор фирмы «Белл» Артур Янг в 1946 г. создал удачный 2-местный Белл-47. Впервые поднявшись в воздух 8 декабря 1945 г., вертолет уже через год поступил на войсковые испытания, а в 1948 г. был принят на вооружение. В дополнение к 28 усовершенствованным вертолетам Model 47А, были поставлены 65 машин под обозначением Н-13B «Sioux», затем появилась модификация Н-13D с полозковым шасси и возможностью нести снаружи носилки для двух больных. Вертолет оставался лучшим в своем классе до конца 1960-х гг. и выпускался серийно до1973 г. В противовес конкурентам Сикорский в феврале 1946 г. построил вертолет S-51. Созданный на базе S-48 он отличался более мощным двигателем и увеличенным объемом кабины, вмещавшей четырех человек вместо двух. С самого начала вертолетом заинтересовались военные медики, закупив партию S-51 (H-5D) для использования в качестве санитарного. Начиная с 1947 г. для ВМС был построен 51


— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

Таблица 1

Наименование данных Год полета опытного Масса пустого, кг Полетная масса, кг Полезная нагрузка, кг Кол-во, мощность двигателя, л. с. Число мест Количество носилок Максимальная скорость, км/ч Дальность полета, км

S-47/R-4/ HO3S-1/HNS-1

S-48/R-5А

S-49/R-6/ HOS-1

S-51/HO3S-1/ H-5

S-52-3/ HO5S-1

1942 916 1152

1943 1714,6 2222,6

1943 914,4 1188,4

1 х ПД х 200 1+1 1 132 246

1 х ПД х 450 2+2 2 198 442

1 х ПД х 235 1+1 2 185,2 643,7

1946 1837 2494,8 348 1 х ПД х 450 1+3 2 198 442

1950 749 1226 340 1 х ПД х 245 2+2 2 175,94 668

САНИТАРНАЯ АВИАЦИЯ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ПЕРВЫХ САНИТАРНЫХ ВЕРТОЛЕТАХ СИКОРСКОГО

Изначально военные имели невысокое мнение о вертолетах. В 1948 г. один из генералов охарактеризовал полет вертолета, как попытку поднять самого себя за шнурки ботинок, и заявил, что как ЛА он никуда не годится. Основными аргументами «против» были: большой расход топлива, трудности технического обслуживания, более сложное пилотирование и низкая надежность относительно самолетов, а также предполагаемая высокая уязвимость от средств ПВО. Исходя из этого, военные не спешили приобретать новую технику, несмотря на достаточно большой выбор. Корейская война (1950–1953 гг.) развеяла все сомнения. Погрузка раненого морского пехотинца в вертолет Sikorsky HO5S-1 для доставки на госпитальное судно

вертолет, под обозначением HО3S-1, предназначенные в первую очередь для поиска и спасания людей. Вообще спасение человеческой жизни И. И. Сикорский считал самой главной задачей вертолета. Экипаж винтокрылого «ангела» состоял из двух человек — пилота и спасателя, готового спуститься на лебедке к раненому и оказать помощь. С накоплением опыта ПСО был создан специальный вариант — H-5H с амфибийными свойствами, мощной гидравлической лебедкой и двумя встроенными капсулами для транспортировки раненых, которые расположили поперек фюзеляжа, перед мотором и за ним. Несмотря на успехи первых вертолетов, они обладали малой энерговооруженностью, и в 1946 г. для замены S-47 и S-49 началось проектирование S-52 с более мощным двигателем. В ВМС вертолет получил обозначение HO5S-1. Учитывая то, что, кроме Белл-47, был создан еще и удачный вертолет Хиллер H-23 (Hiller 360 «Raven»), санитарная версия которого могла нести снаружи двое носилок или два внешних закрытых медицинских контейнера, новый вертолет должен был составить им конкуренцию. Для этого было принято решение разместить раненых внутри фюзеляжа, взяв за основу компоновку проекта санитарного автожира Г. Питкерна. Для этого пришлось увеличить наклон двигателя, что сделало кабину просторнее. Справа тандемом расположили летчика и санитара, а слева — двоих раненых на носилках один над другим. Левая половина лобового стекла откидывалась вбок, освобождая проход для носилок. Эти нововведения привели к ухудшению ЛТХ, но удобства для раненых и санитаров того стоили.

МЕДИКО-ЭВАКУАЦИОННЫЕ ВЕРТОЛЕТЫ В КОРЕЙСКОЙ ВОЙНЕ (1950–1953 гг.)

К началу войны в Корее вооруженные силы США имели 161 вертолет S-51. Его морская версия HO3S-1 начала свою боевую карьеру 4 августа 1950 г. В этот день пять тяжело раненных во время высадки морских пехотинцев были эвакуированы с поля боя прямо в медсанбат. Вслед за S-51 в Корею последовали Белл Н-13 и Хиллер H-23. Каждой пехотной дивизии был придан отряд таких вертолетов. Медико-эвакуационные вертолеты Белл Н-13 стали основными «воздушными санитарками»,

Подготовка раненого к эвакуации на вертолете Sikorsky H-5G во время боевых действий в Корее. Санитар, вооруженный револьвером Кольт 45-го калибра, выполняет перевязку головы, второй медик устанавливает систему для переливания крови в полете

27


САНИТАРНАЯ АВИАЦИЯ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

Эвакуация раненого на вертолете Sikorsky H-5G в закрытом медицинском контейнере. В дверном проеме виден санитар, обеспечивавший переливание крови раненому в течение всего 45-минутного полета. Корея, 1952 г.

Посадка вертолета Sikorsky H-5 из состава 3-й спасательной эскадрильи (3rd Air Rescue Squadron) с двумя ранеными, на госпитальное судно «Утешение»у берегов Кореи 21 декабря 1951 г. Фото: NHHC Photograph Collection

Персонал 8225-го MASH Армии США со своими «средствами производства» — санитарным вертолетом Bell H-13 «Sioux», автомобилем DodgeWC54 и другим медоборудованием. Корея, 1951 г. Фото: Charles Abrahamson/U. S. Army

Доставка раненых вертолетом морской пехоты Sikorsky HRS-1 к госпитальному судну

На основе истории участия медперсонала 4077-го госпиталя в корейской войне был снят популярный американский телесериал «Чертова служба в госпитале MASH». Одним из «героев» стал вертолет Bell H-13. Кадр из фильма

доставлявшими раненых в армейские мобильные полевые госпитали (MASH — Mobile Army Surgical Hospital). В свою очередь, HO3S-1 и HO5S-1 занимались доставкой раненых на госпитальные суда. Первое из них 28

USS AH-15 «Consolation» («Утешение») прибыло в Корею 16 августа 1950 г. и на следующий год было первым оборудовано18-метровой посадочной площадкой для вертолета, а 21 декабря приняло 37 раненых, доставленных в ходе первой воздушной эвакуации. Уже в самом начале войны вертолет был оценен по достоинству. В сентябре 1950 г. бригадный генерал К. Джером заявлял: «Мы не должны жалеть усилий, чтобы получить на фронт как можно больше вертолетов HO3S, а если возможно, то и более крупных, предоставляя им приоритет в отношении любого другого оружия… Вертолеты, больше вертолетов, как можно больше вертолетов в Корею». Более крупным вертолетом, о котором так мечтал генерал, стал Сикорский Н-19 (HO4S-1, S-55). Вертолеты этого типа имели двигатель большой мощности, что позволяло им действовать в условиях высокогорья и принимать на борт до шести раненых, причем размещались они внутри фюзеляжа. Благодаря этим и другим улучшениям вертолеты получили дальнейшее признание, что позволило за время войны спасти около 25 тысяч человек. Если в предыдущих военных конфликтах солдаты, получившие на поле боя тяжелые или средние ранения, погибали в 80–90 случаях из 100, то благодаря вертолетам этот показатель снизился до 10. Опасения командования в отношении винтокрылых машин оказались напрасными. Несмотря на то, что геликоптеры


— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

САНИТАРНАЯ АВИАЦИЯ

подвергались обстрелу, за первый год боевых действий был потерян только один из них. Победоносное шествие вертолетов продолжалось. Если к началу войны армейская авиация США имела 1186 самолетов и всего 56 вертолетов, то после ее окончания количество винтокрылых собратьев возросло более чем в 20 раз, а соотношение изменилось: 2518 против 1140. Далее перед вертолетами открывались Индокитай, Малайзия и Алжир.

ВОЗДУШНЫЕ САНИТАРЫ НАД ИНДОКИТАЕМ

Капитаны Алексис Сантини, Валери Андрэ и фельдфебель Анри Бартье на фоне вертолета Хиллер 360

Разгрузка раненых, доставленных вертолетом Sikorsky Н-19 во время сражения под Дьен-Бьен-Фу

Всего в Малайзии действовало до 40 машин этих типов. В последующих военных конфликтах англичане использовали вертолеты собственной разработки: легкие Бристоль «Сикамор», а также средние Бристоль «Бельведер», Уэстленд «Уэрлуинд» и «Уэссекс». Две последние машины представляли собой произведенные по лицензии американские S-55 и S-58. Еще одним регионом мира с особыми климатическими условиями, где прошли обкатку санитарные вертолеты, стал африканский континент. Для эвакуации раненых во время Алжирской войны (1954–1962 гг.) французы использовали купленные у США транспортные вертолеты Пясецкий Н-21«Shawnee» и более совершенные Сикорский Н-34(S-58). Кроме того, впервые для санитарных целей были задействованы вертолеты собственной постройки фирмы Aerospatiale SA.318 «Алуэтт-II». (Продолжение следует)

Начало применению вертолетов в Первой Индокитайской войне (1946–1954 гг.) положили два вертолета Хиллер 360 французской организации Service de Sanite de Indochine, занимавшейся эвакуацией раненых.12 мая 1950 г. они приземлились прямо на Кафедральной площади в Сайгоне. Вертолеты пилотировали добровольцы: капитан А. Сантини, фельдфебель А. Бартье и капитан медицинской службы Валери Андрэ — первая французская женщина, ставшая пилотом вертолета, дослужившаяся до генеральского звания. Госпожа Андрэ, нейрохирург по специальности, научилась летать на вертолете, чтобы оперативно помогать раненым на поле боя. В период 1952–1953 гг. она командовала вертолетным взводом и совершила 129 боевых вылетов на вертолете Хиллер 360, эвакуировала 165 раненых солдат, дважды прыгала с парашютом для оказания экстренной хирургической помощи раненым. Однако честь выполнить первый боевой вылет была предоставлена капитану Сантини, который эвакуировал двух раненых легионеров из-под Тануен. Вертолет фельдфебеля Бартье действовал с аэродрома Бахмай под Ханоем. На протяжении первых двух лет «Хиллеры» налетали около 600 часов и эвакуировали более 300 раненых. Очень часто вертолеты были единственной возможностью спасения, за что французское командование их высоко ценило. В феврале 1952 г. в Индокитай прибыло еще пять вертолетов Хиллер UH-12A, а в апреле парк пополнился несколькими Сикорский HRS-1, переданными англичанами. Увеличение численности вертолетного парка продолжалось до конца войны. В середине 1953 г. уже имелось 23 машины. Их эксплуатация в условия высокогорья и тропического климата существенно сокращала ресурс. Важным фактором его поддержания стало прибытие в октябре 1953 г. вертолетов Сикорский Н-19. Вместе со своими предшественниками 12 машин этого типа внесли большой вклад при снабжении войск и эвакуации раненых в знаменитом сражении под Дьен-Бьен-Фу. На пресс-конференции в Женеве 31 мая 1954 г. представитель вьетнамской делегации Хоанг Ван Хоан сообщил, что только в период с 13 по 26 мая 1954 г. французской стороной было эвакуировано 858 раненых военнопленных 21-й национальности (в том числе 84 вьетнамца). Кроме эвакуации раненых, французским вертолетчикам до конца войны удалось спасти 38 летчиков, сбитых за линией фронта и 80 солдат, сбежавших из плена. Количество эвакуированных раненых превысило 10 000 человек, из которых более 2 000 спас фельдфебель Бартье. К моменту вывода французских войск из Индокитая там действовало всего 42 вертолета, которых было явно недостаточно. Аналогично французам, для подавления антиколониальных выступлений в Малайзии, вертолеты применили британцы. В 1950 г. над джунглями появились первые S-51, а через два года к ним на помощь прибыли закупленные и произведенные по лицензии S-55.

Медицинское оборудование французских вертолетов Aerospatiale SA.318 «Алуэтт-II».

29


ПЕРВЫЕ ТАНКИ

БРОНЕКАТАЛОГ

ТЕВТОНСКИЙ ОТВЕТ

Ч

итавшие предыдущие выпуски «Бронекаталога» уже знают, что пальма первенства в создании и применении танков досталась странам Антанты — Англии и Франции. А как обстояли дела у их противников? В Австро-Венгрии танками не занимались вообще, а «тевтонский ответ» последовал с изрядным запозданием. Первые германские танки появились на поле боя только под занавес войны — 21 марта 1918 г. К тому же Германия хотя и стала третьей по счету страной, получившей в свое распоряжение это «чудо-оружие», применяла его в мизерных по сравнению своими противниками количествах. Против тысяч британских и французских танков кайзеровские войска к концу войны могли выставить всего два десятка собственных «штурмовых бронированных машин» (Sturmpanzerwagen) A7V. Почему же в Германии, одной из сильнейших и промышленно развитых держав того времени, создание нового вида  оружия так затянулось? Этому имелись как субъективные, так и объективные причины. Начнем с того, что немецкое командование упрямо придерживалось мнения, согласно которому «пехота и артиллерия сами по себе обладают необходимой ударной мощью, чтобы прорвать вражеские позиции, при условии, что атака будет предпринята внезапно и одновременно на достаточную ширину и глубину». К тому же немцам казалось, что они нащупали собственный оригинальный способ выхода из «окопного тупика» на 30

Западном фронте. Ставка была сделана на небольшие, но хорошо подготовленные и соответствующим образом вооруженные штурмовые группы, задачей которых был захват вражеских траншей. В августе 1915 г. в кайзеровской армии был создан первый штурмовой батальон, и его первая крупная атака, состоявшаяся 10 января 1916 г., увенчалась безоговорочным успехом. Штурмовики овладели неприятельскими позициями с минимальными потерями, после чего передали их двум пехотным батальонам. Генерал-квартирмейстер Эрих Людендорф был настолько впечатлен, что пожелал переделать по образу и подобию штурмовиков если не всю пехоту, то немалую ее часть. Вскоре речь зашла о штурмовых отрядах как о средстве победы в войне. К 1918 г. германская армия спешно перекраивалась под «штурмовые» стандарты. Формировались целые ударные дивизии (Angriffsdivisionen), которые должны были в перспективе составить до четверти от всех сил. Возможно, поэтому, хотя в Берлине и были хорошо осведомлены, что Англия разрабатывает «сухопутные корабли» (несмотря на все усилия английской контрразведки скрыть разработку нового вида оружия, маскируя его под «полевые емкости для воды» для Месопотамии), немецкие генералы не придавали особого значения этой информации. Даже после первой танковой атаки 15 сентября 1916 г. они не восприняли танк как серьезную опасность. Правда, Верховное командование,

Современная реплика германского танка A7V Schnuck (№ 504), оригинал погиб в бою 31 августа 1918 г.

Сергей Шумилин


распорядилось начать опытные работы над танками и предложило вознаграждение за захват первой британской машины, но этим в тот момент все и ограничилось. Весьма характерен приказ командующего группой армий кронпринца Рупрехта от 17 ноября: «Пехота мало что может сделать против танков самостоятельно, но, несмотря на это, в ней необходимо воспитать веру в то, что она сможет стойко держаться в полной уверенности, что вмешается артиллерия и устранит опасность». Кроме сомнений немецкого верховного командования в полезности и возможностях танков на поле боя, а генералы считали танк «неуклюжей и слепой машиной», приходилось учитывать, и существующие на тот момент экономические реалии. Военная промышленность Германии была предельно мобилизована, обеспечивая потребности армии в вооружении и боеприпасах. И хотя она имела техническую возможность развернуть строительство танков, но лишь за счет перераспределения средств и ресурсов в ущерб какойто другой потребности армии, а это, естественно, было крайне нежелательно. Во исполнение распоряжения Верховного командования, спустя примерно месяц после первого применения британских танков — 13 ноября 1916 г. — была образована комиссия для организации работ по созданию собственного германского танка. Ее руководителем был назначен генерал Фридрихс — начальник 7-го (транспортного) отделения Главного управления Военного министерства (Allgemeine Kriegsdepartement 7 Abteilung Verkehrswesen, сокращенно именуемое A7V). А непосредственно конструкторские работы возглавил главный инженер Опытного отделения Инспекции автомобильных войск капитан Йозеф Фольмер (до этого занимался разработкой автомобилей различных типов), под началом которого находилось около 40 конструк-

Бравые бойцы германского штурмового отряда. Гранаты были основным средством зачистки неприятельских окопов

Шасси A7V с деревянным макетом корпуса, полигон Майнц, 14 мая 1917 г.

торов. Дело осложнялось тем, что взгляды военного министерства и высшего командования на назначение разрабатываемой машины значительно расходились. В результате практичными немцами было принято «соломоново» решение о разработке универсального гусеничного самоходного шасси, которое можно было бы использовать как для танка, так и для трактора или вездеходного грузовика. Оно должно было развивать скорость до 12 км/ч, преодолевать рвы шириной 1,5 м и подъемы крутизной 30°. Разработка проекта велась в высоком темпе и была завершена к концу декабря 1916 г. Первый прототип танка, пока еще с деревянным макетом бронекорпуса,  был окончен 5 апреля 1917 г. и получил обозначение A7V (т. е. просто по названию подразделения Военного министерства, курировавшего программу). 14 мая машину продемонстрировали руководству Ставки Главного командования, после чего было принято решение организовать два танковых подразделения (пока еще без танков). Испытания A7V и исправление целого ряда обнаружившихся технических недоработок (результат спешки) продолжались все лето 1917 г., в результате первый серийный A7V (шасси № 501) удалось закончить постройкой только к концу октября 1917 г. 1 декабря 1917 г. Германский генеральный штаб под впечатлением массированной британской танковой атаки под Камбрэ, не дожидаясь результатов доработок, утвердил заказ на постройку 100 гусеничных шасси и присвоил работам категорию срочности 1А. Надо сказать, что поначалу бронировать предполагалось только 10 из них, затем количество собственно танков (забронированных шасси) увеличили до 38, однако позже с учетом того, что A7V не полностью удовлетворял предъявляемым требованиям, заказ на эти танки

Первое рабочее шасси A7V на испытаниях, апрель 1917 г. Видно устройство ходовой части, установка двигателей

Испытания раннего варианта танка A7V (шасси № 501) — ходовая часть еще прикрыта бронировкой, позже от нее отказались

31

БРОНЕКАТАЛОГ

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

БРОНЕКАТАЛОГ

Испытания шасси танка фирмы «Шнейдер»

Танки A7V и гусеничные транспортеры в заводском цеху Устройство танка A7V

Универсальное гусеничное шасси в варианте транспортера (Überlandwagen). Хорошо видны гусеничные тележки, сиденье водителя и органы управления

СПИСОК ТАНКОВ A7V ПО НОМЕРАМ И НАЗВАНИЯМ 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33 33

32

501 «Гретхен»: сдан на слом в 1919 г. 502: сдан на слом в октябре 1918 г. 503: сдан на слом в октябре 1918 г. 504 «Шнук»: подбит в бою 31 августа 1918 г. 505 «Баден I»: сдан на слом в 1919 г. 506 «Мефисто»: захвачен противником 24 апреля 1918 г. (застрял на местности) 507 «Циклоп»: сдан на слом в 1919 г. 525 «Зигфрид»: сдан на слом в 1919 г. 526: сдан на слом в 1918 г. 527 «Лотта»: подбит в бою 1 июня 1918 г. 528 «Хаген»: подбит в бою 31 августа 1918 г. 529 «Никсе II»: захвачен противником 31 мая 1918 г. 540 «Хайланд»: сдан на слом в 1919 г. 541: сдан на слом в 1919 г. 542 «Эльфриде»: брошен экипажем в бою 24 апреля 1918 г. 543 «Хаген»: сдан на слом в 1919 г. 560 «Старый Фриц»: подбит в бою 11 октября 1918 г. 561 «Никсе»: сдан на слом в 1918 г. 562 «Геркулес»: сдан на слом в 1918 г. 563 «Вотан»: сдан на слом в 1919 г. 564: сдан на слом в 1919 г.

Подрессоренные «ходовые тележки» A7V, хорошо видны спиральные пружины, которыми они соединялись с корпусом

сократили до 20 единиц. Однако сборка и этих 20 машин растянулась до сентября 1918 г. Во многом это было обусловлено тем, что броневые корпуса изготавливались практически вручную, «по месту». Один танк A7V в ценах 1917–1918 гг. тянул на 250 000 германских рейхсмарок, причем львиная часть, 100 000 марок, приходилась именно на бронекорпус. Для сравнения, в Англии только за один месяц успевали построить около 40 танков. Остальные из заказанных небронированных шасси использовались в качестве: тракторов-транспортеров (посередине машины устанавливалась рубка с кабиной водителя и двигательным отсеком, а спереди и сзади от нее располагалась вместительная грузовая платформа); артиллерийских тягачей; землеройных машин и экскаваторов. Танк А7V выглядел весьма внушительно. При массе в 30 т его длина составляла 7,3 м, а высота — 3,3 м. Вооружение состояло из одной пушки и шести пулеметов, которые обеспечивали практически круговой обстрел. Экипаж включал 18 человек: командир, водитель, два механика, наводчик, заряжающий, шесть пулеметчиков, шесть помощников пулеметчиков! Можно сказать, что А7V получился этакой «подвижной вооруженной крепостью», приспособленной для круговой обороны и поддержки своим огнем пехоты, в отличие от британских танков, заточенных на прорыв заградительных линий и преодоление окопов противника, или французских танков, рассматривавшихся генералом Этьеном прежде всего как мобильные артиллерийские орудия, предназначенные для подавления вражеских пулеметов и пушек. За его огромные размеры, жару внутри и дым, валивший из выхлопных труб, немецкие солдаты прозвали А7V «тяжелой походной кухней». Танк имел солидное


по тем временам бронирование — лоб 30 мм, борта — и красной лампочкой над амбразурами. Включением 20 мм. Напомним, что толщина брони британского этих лампочек командир отдавал сигнал на открытие/ Mk V не превышала 14 мм. Общая масса бронекорпуса прекращение огня. Кроме вышеперечисленного арсеА7V составляла около 8,5 т. Толщина и качество брони нала, в бортах корпуса и дверях танка были также предобеспечивали защиту от бронебойных пуль на дально- усмотрены лючки с бронезаслонками для стрельбы из стях от 5 метров и даже от осколочно-фугасных снаря- личного оружия экипажа (ручного пулемета, карабинов, дов легкой артиллерии. пистолетов). Над корпусом танка возвышалась рубка командиХодовая часть с подрессоренными тележками обесра (для удобства транспортировки по железной доро- печивала А7V относительно плавный ход, особенно по ге она могла демонтироваться), в ней располагались сравнению с британскими «ромбами». По шоссе танк командир и механик-водитель. Непосредственно под мог разгоняться до 12 км/ч, однако на пересеченной ними стояла силовая установка, занимавшая всю сред- местности скорость падала до 4 км/ч. Из-за больших нюю часть машины. Из-за дефицитности мощных мо- свесов корпуса спереди и сзади А7V плохо преодолевал торов на танке пришлось использовать спарку из двух неровности и траншеи и мог легко завязнуть на слабых грунтах. Кроме того, имея высоко расположенный двигателей «Даймлер» мощностью по 100 л. с. каждый. Вооружение танка было достаточно мощным — одна центр тяжести, A7V легко опрокидывался при боковом пушка (в носовой части) и шесть 7,92-мм пулеметов сис- крене. Так, например, A7V (№ 542 «Эльфриде») просто темы Максима MG.08, по два на каждом борту и в корме опрокинулся, переползая через воронку, и был захватанка. Для установки в А7V рассматривались различ- чен союзниками. ные пушки, но по иронии судьбы была выбрана пушка Тем не менее А7V оказался единственным из немецбританского производства — 57-мм скорострельная ких танков (не считая трофейных), принимавших участие капонирная пушка «Максим-Норденфельдт», исполь- в боях Первой мировой войны. Впервые А7V были призовавшаяся, кстати, и на английских танках. Значитель- менены 21 марта 1918 г. в рамках операции «Михаэль», ное количество этих пушек немцы захватили в октябре когда 63 немецкие дивизии в полосе шириной 75 км 1914 г. в Бельгии. Данная пушка идеально подходила для танка благодаря своим компактным размерам, малому весу, высокой скорости стрельбы и минимальной отдаче. Максимальная дальность стрельбы составляла 6,4 км, но вести прицельный огонь можно было только после полной остановки. В боекомплект танка входили 100 выстрелов с осколочнофугасными снарядами, 40 картечных и 40 бронебойных. Бронебойный снаряд при начальной скорости в 487 м/с мог пробить вертикальный лист брони толщиной 20 мм.  Интересно, что для управления стрелками на танке устанавливалась специальная система сигнаУстановка 7,92-мм пулемета MG.08 в танке A7V. Установка 57-мм скорострельной пушки лизации — панели с белой Обратите внимание на табло системы управления «Максим-Норденфельдт» в танке огнем над пулеметом

Силовая установка танка включала два двигателя «Даймлер» мощностью по 100 л. с. каждый

Для удобства перевозки A7V по железной дороге у танка могла сниматься командирская башня

33

БРОНЕКАТАЛОГ

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

БРОНЕКАТАЛОГ

Испытания шасси танка фирмы «Шнейдер»

Агитационный рисунок, показывающий страх солдат Антанты перед германским A7V

Этот A7V (№ 542 «Эльфриде») должен был с тремя другими A7V участвовать в первом танковом бою 24 апреля 1918 г. в окрестностях французского города Виллер-Бретонь, но опрокинулся, не дойдя до места, и был захвачен британцами. Хорошо видна ходовая часть

пошли в контрнаступление. Поддерживали наступление немецких войск четыре А7V и пять трофейных Мк.V. Согласно докладам, уже на марше к линии фронта имели место многочисленные технические неисправности. Но хотя A7V и показали малую пригодность для движения по бездорожью, они продемонстрировали неплохие боевые характеристики, заодно наведя ужас на солдат противника. 24 апреля 1918 г. состоялся первый и последний бой, немецких и английских танков. В окрестностях французского города Виллер-Бретонь, три немецких A7V столкнулись с тремя английскими тяжелыми Мк. IV (один «самец» — с пушечным вооружением и две «самки» — с пулеметным вооружением) и семью легкими танками «Уиппет». На самом деле немецких танков должно было быть четыре, однако из-за густого тумана они заблудились и один танк (Elfriede) выдвинулся слишком далеко на север, после чего свалился в воронку и перевернулся. Хотя экипаж данной боевой машины продолжил бой, сражаясь вместе с немецкой пехотой, сам танк в бою никакого участия уже не принимал.В процессе танкового боя выяснилось, что пулеметное вооружение «самок» и легких британских танков ничего не может поделать с немецкой броней. Поэтому, получив несколько пробоин, «самки» и «Уиппеты» отступили. После этого танковая дуэль свелась 34

Из-за малого количества построенных собственных танков, немцы использовали в бою восстановленные трофейные британские «ромбы»

Экипаж немецкого A7V перед своей машиной

к противостоянию пушечного Mk.IV под командованием лейтенанта Митчелла и одного A7V, которым командовал лейтенант Вильгельм Билтц. При этом превосходство в позиции оказалось на стороне англичан. Из-за особенностей ландшафта немцы не могли использовать два других своих танка A7V. При этом экипаж немецкого танка вел огонь с места, стреляя не только из пушки, но и из пулеметов — бронебойными пулями. В отличие от немцев, танк англичан постоянно маневрировал и, совершив несколько выстрелов с ходу, перешел к ведению огня с коротких остановок. В результате трех попаданий англичан в экипаже Билтца был убит артиллерист, еще два члена экипажа получили смертельные ранения, трое легкие. Немецкий танк получил повреждения и вынужден был отступить, покинув поле боя. Отойдя на два километра, он просто заглох.  Формально победа осталась за англичанами.

***

В стремлении обеспечить танку высокую проходимость и способность преодолевать траншеи в Германии разработали проект получивший индекс A7VU. За основу была принята «британская схема» танка, где гусеницы охватывали корпус. Однако, в отличие от британских танков, подвеска A7VU была упругой — ходовые тележки, подобные использовавшимся на A7V, подвешивались на винтовых пружинах.


— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

Союзники осматривают трофейный A7V (№ 504 «Шнук»)

Немецкие танки A7V № 528 «Хаген» (на переднем плане) и № 504 «Шнук», лето 1918 г.

испытания были прекращены, а опытная машина разобрана.

***

Наряду с тяжелыми танками А7V и А7VU в Германии разрабатывался и сверхтяжелый танк весом около 150 т. Проект был утвержден в июне 1917 г. и получил символическое имя — Kolossal-Wagen. Были выданы контракты на постройку 10 машин. В апреле 1918 г. началось их изготовление, и к осени 1918 г. один танк «Колоссаль» был почти закончен, а для второго были готовы бронекорпус и комплект основных агрегатов и узлов (кроме двигателей). Масса танка составляла 150 т, длина — 12,8 м, высота — 3,3 м. Вооружение включало четыре 77-мм

Танк A7V № 503

Корпус A7VU на испытаниях, лето 1918 г. Бортовые спонсоны еще не установлены, сквозь их проемы видны двигатели

Корпус A7VU (на заднем плане) и шасси A7V

35

БРОНЕКАТАЛОГ

Опытный A7VU был построен к лету 1918 г. и 25 июня вышел на испытания. Он имел массу 40 т, длину 8,3 м и высоту 3,2 м. Экипаж по сравнению с A7V уменьшился более чем в два раза и составлял всего семь человек. В передней части корпуса размещалось боевое отделение, а силовую установку (аналогичную A7V  — два двигателя «Даймлер» по 100 л. с. каждый) и трансмиссию сдвинули к задней части корпуса. Корпус обеспечивал лучшую защищенность, чем у британского образца — лобовая броня имела толщину 20 мм и наклон в 50°.  Над крышей корпуса возвышалась бронерубка в форме усеченной пирамиды, которая предназначалась для наблюдения за полем боя. Вооружение танка состояло из двух 57-мм пушек «Максим-Норденфельдт» и двух 7,92-мм пулеметов MG.08, установленных в спонсонах по бортам. Также имелась возможность установить еще один-два дополнительных пулемета в бортовых амбразурах перед спонсонами. Топливные баки размещались в пространстве между днищем и полом боевого отделения. На испытаниях A7VU продемонстрировал удовлетворительные характеристики. Танк имел лучшую, чем у англичан, обзорность с мест водителя и командира, а также более выгодные углы наведения пушек. Он мог преодолевать рвы шириной до 3,7 м и стенки высотой до метра, однако крупные низко посаженные спонсоны «цеплялись» за грунт и делали танк слишком широким. Но, оценив боевые качества A7VU, комиссия по проведению испытаний пришла к выводу, что в предложенном виде он не удовлетворяет требованиям. В сентябре 1918 г.


— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

БРОНЕКАТАЛОГ

Схема-разрез танка A7VU

Танк A7VU на заводе, июнь 1918 г. Хорошо виден наклонный лобовой лист корпуса

Модель 150-тонного немецкого танка «Колоссаль»

Реплика танка A7V Wotan в экспозиции музея в Мюнстере

капонирные пушки и шесть-семь В заключение можно сказать, что 7,92-мм пулеметов MG.08. Из-за больГермании оказалось вполне по сиших габаритов танк нужно было пелам в короткие сроки разработать ревозить в разобранном виде и сонесколько проектов и даже постробирать уже в месте его применения. ить серию новых боевых машин. В техническом отношении немецкий Корпус танка имел ромбовидный тяжелый танк A7V не сильно уступрофиль с гусеницами, охватывающими корпус, толщина его броневых пал британским «ромбам». Но также листов достигала 30 мм. Основное невозможно отрицать, что появление немецких танков на фронте не вооружение устанавливалось в широких спонсонах и бортовых амбраоказало какого-либо существеннозурах. Спонсоны сложной формы го влияния на исход войны. Причина в том, что до окончания боевых были съемными. В передней и задней стенках спонсона были сделаны действий немцам удалось построить всего 21 танк, тогда как только в амбразуры для установки двух пушек, Англии было построено 2 905 танкроме того в передней стенке спонсона имелась и пулеметная амбраков. Так, в решающем летнем назура. Для наведения пушки служил ступлении 1918 г. на Марне немцы телескопический прицел. имели в своем распоряжении всего Танк обслуживали 22 члена экилишь 45 танков, включая восстановпажа, среди них два водителя и раленные трофейные. Причем они не дист! Механики, следившие за со- Два танка «Колоссаль» в процессе сборки были сконцентрированы в единый стоянием двигателей, должны были кулак, а действовали малыми группатакже вести огонь из пулеметов в корме танка. В каче- ми, а иногда даже поодиночке. По отдельности танки частве силовой установки использовались два двигателя сто действовали даже очень эффективно, однако они не «Даймлер» мощностью по 650 л. с. каждый. Благодаря могли оказать большого влияния на общий ход событий. им танк должен был развивать скорость до 7,5 км/ч по В этом отношении показательна цитата из воспоминашоссе. Однако из-за своих громадных размеров «Колос- ний генерала Людендорфа: «Возможно, что мне слесаль» был неповоротлив, а обзор из башни управления довало производить более твердый нажим; возможно, оказался неудовлетворительным. что тогда мы обладали бы к решающему моменту 1918 В конце концов военные признали, что его можно ис- года немного большим количеством танков, но я не скапользовать только как передвижную батарею или «под- жу, за счет какой потребности армии их надлежало бы вижный форт» в условиях позиционной войны. Однако строить... Возможности массового применения танни одного сверхтяжелого танка до окончания войны ков мы бы в 1918 году все равно не добились; а только в массе танк имеет значение». немцы достроить так и не успели. 36


Владимир Ледерер, wl04@outlook.com

МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

Часть 2

РЕАЛЬНОСТЬ И ФАНТАСТИКА КОНТРОЛЛЕРОВ: ОТ СМАРТХАУСА ДО ТАКСИ САМООБСЛУЖИВАНИЯ

(Окончание. Начало см. в № 6 2019 г. «Науки и Техники»)

5. КОНТРОЛЬ

Существует множество систем управления объектами с использованием одной шины. Наиболее известными являются Modbus, Profibus, Profinet, CANbus, CClink, DeviceNet. В начале века был принят стандарт KNX для автоматизации зданий. Отсутствие единого стандарта в автоматике создает проблему: каким пользоваться? Принципиальных различий в контроле промышленных процессов, средств транспорта или жилых домов нет. Разрабатывать новый стандарт пока не требуется. Хотя вопрос дискуссионный, считаю Modbus наиболее подходящим для данного проекта. Он был разработан фирмой Modicon в 80-х гг. прошлого века. Modbus является свободным (не нужно получать разрешение или платить авторский гонорар) и широко распространенным протоколом связи между машинами в промышленности. Все объекты подключаются к двум проводам (плюс два провода — шина питания), один из объектов является мастером, остальные — слейвы (slave — раб англ.). Отсылать команды может только мастер, а слейвы их исполняют. У каждого слейва свой адрес от 1 до 247 (в конкретных реализациях обычно меньше (например, в FX3URS485ADP-MB от фирмы Mitsubishi максимум 32). В начале каждой команды стоит адрес слейва, которому она предназначена. Если адрес ноль, то команда предназначена всем слейвам. Далее идет код команды. Чаще всего применяются 38

команда 3 — передай информацию о содержании n регистров, начиная с регистра m, и команда 16 — запиши следующую информацию в n регистров, начиная с регистра m. Далее в команде 16 следуют 2 х n байтов с информацией для записи. В конце каждой команды — два байта с кодом ошибки для подтверждения. Код регенерируется на месте приема и сравнивается с принятым. Если значения совпадают — команда принята правильно. В противном случае она удаляется. Слейвы выполняют команды и шлют обратно сообщения подтверждения или ошибки. Существуют различные типы системы Modbus. Для данного применения наиболее предпочтительным является RTU RS485. Потребуется кабель с четырьмя проводами (два для питания и два для передачи информации).

Пока не готов описываемый контроллер, для проверки опытных образцов автоматики и транспорта подходит контроллер серии FX от фирмы Mitsubishi с упомянутым выше узлом связи FX3U-RS485ADPMB. Они имеют аналогичные дизайн и размеры, а также сравнительно недороги. На рис. 11 показан контроллер FX3G фирмы Mitsubishi с двумя дополнительными блоками ввода и вывода, а также с насадкой связи Modbus. Контроллер и дополнительные блоки (их может быть несколько десятков) соединены между собой с помощью разъемов (поз. 7). Схему и тип используемого разъема, а также описание сигналов мне найти не удалось. По фотографии видно, что в нем находится 26 контактов, у контроллеров серии Q той же фирмы их 60. Аналогичный разъем для контроллера S7-300 фирмы Siemens содержит

Рис. 11. Контроллер FX3G c Modbus и двумя блоками


14 контактов, у CJ1 фирмы OMRON их 80, TWIDO SCHNEIDER — 40, а у контроллеров от фирм BECKHOFF и WAGO всего по 6. Мастер-контроллер является важной частью всей системы и достаточно дорогой. Но он всего один в доме или в транспортном средстве. Периферийных датчиков в системе может быть очень много. В каждой комнате дома или квартиры должны быть датчики температуры и дыма, в каждой форточке — активатор для управления, а на кухне — в каждом приборе (микроволновке, духовке и т. д.) плюс котел отопления. В общей сложности несколько десятков. В автомобиле ненамного меньше. Соответственно, требования к цене периферийных датчиков и активаторов гораздо жестче. Для того чтобы сетевые датчики или активаторы, удовлетворяющие требованиям проекта, стоили недорого, необходимо сделать следующее: 1. Определиться, какой протокол обмена информацией между периферийными устройствами и центральным процессором должен быть использован. Как упоминалось выше, рекомендуется Modbus с упрощенным вариантом RTU RS485. Кроме этого, необходимо разработать рекомендуемые адреса регистров для каждого типа устройств, например для моторов — определить, по какому адресу записана температура масла двигателя. Подобно разработке универсального драйвера, который подходит для большинства выпускаемых моторов. Если нет, то производитель мотора должен разработать и предложить собственный драйвер. Разумеется, для кухонных печей будет тоже стандартный драйвер. В конечном итоге это позволит использовать смартфон управления практически всеми используемыми дома устройствами, а также для управления арендуемым транспортом. 2. Определить типовые физические размеры плат управления для периферийных датчиков и/или активаторов с заданными крепежными размерами. Это позволит легко менять их в случае необходимости. В сущности требуется ввести стандартный ряд печатных плат, отличающихся размерами, но имеющими одинаковые разъемы для подключения к сети-активатору и непо-

средственно к датчику, если он расположен не на самой плате а также подводимое напряжения питания. Данный вопрос требует отдельной дискуссии. Единого стандартного напряжения постоянного тока нет. В мотоциклах используют 6 В или 12 В, в автомобилях — обычно 12, иногда 24 В, в устройствах для дома можно встретить что угодно — от 3,5 до 24 В. Учитывая, что в промышленности 24 В используется чаще всего, есть смысл рекомендовать это напряжение и для дома. Логично будет начать также производство специального кабеля с четырьмя жилами, две сечением 0,5 ... 1,0 мм², красная (+24), синяя (0) для питания и две 0,25 мм² для связи. Если же требуется большая мощность, то альтернативой является использование переменного напряжения 220 ... 240 В. 3. Предложить шаблоны и средства для разработки печатных плат управления для датчиков и/или активаторов. Существует несколько программ для разработки печатных плат. Одна из них «Игл» (Eagle) имеет бесплатную версию, которая достаточна для большинства применений. На сайте www.cadsoft.de была целая библиотека различных проектов, подаренных пользователями. Каждый проект можно было скачать, что-то изменить и использовать для своих нужд. Не уверен, что все так же просто после того, как компания «Аутодеск» купила «Игл». Возможно, что такая опция доступна только для тех, кто купил подписку. Найти библиотеку на сайте https://www.autodesk.com мне не удалось, хотя она упоминается. В любом случае для каждого типоразмера платы должен быть предложено несколько проектовшаблонов, в которых разъемы, шины питания и детали, относящиеся к протоколу связи, уже установлены и разведены. Пользователю останется только изменить и/или добавить что-то свое, если готовое решение найти не удалось. В результате стоимость разработки, а также требуемая квалификация исполнителя понизятся. Особенно следует упомянуть проект «АРДУИНО» (Arduino). Без сомнения, это самое значимое событие, произошедшее а автоматике в ХХI в. Впервые об «Ардуино» я узнал в 2009 г. Нужно было разработать устройство для контроля дозатора

клея. Требовалось повернуть ротор дозатора на заданное число оборотов, подсчитать количество выстреленных микродоз клея, количество «холостых» выстрелов и сравнить с требуемой дозой, а потом в зависимости от результата сравнения выдать сигнал об успешном завершении или ошибке. Случайно в Интернете обнаружил универсальную плату для управления. Цена платы была удивительно низкой, и размер позволял установить ее внутри дозатора. Программировалась плата на широко распространенном языке СИ, пакет программ предлагался бесплатно для скачивания. Нашелся и цифровой дисплей, легко стыкующийся с «Ардуино». Мне оставалось только добавить усилитель мощности для раскачки мотора и датчики. На форуме оказалось нетрудно получить необходимую помощь от более опытных коллег. Через месяц макет заработал. Без «Ардуино» у меня ничего бы не вышло. Разработать и изготовить платы такой сложности за такой срок было просто невозможно. За обе платы я заплатил всего около 60 долларов. Другие компоненты проекта обошлись гораздо дороже. Подобные изделия были и раньше на рынке. Изготовители микроконтроллеров предлагали также и платы с программами для обучения программированию своих изделий. Стоило это обычно от 100 долларов и выше. Документация на платы обычно не публиковалась, копирование было запрещено. Предназначались для обучения начинающих основам программирования на данном микроконтроллере. На большее они не годились. История «Ардуино» такова. В 2005 г. в Италии, в городе Ивреа (недалеко от Милана) Массимо Банзи (Massimo Banzi) с группой энтузиастов начал проект, названный «Ардуино» (старинное женское имя в Италии, а также название бара в Ивреа, где встречались энтузиасты проекта). По сути, это была плата с микроконтроллером фирмы «Атмел» (без усилителей, реле и прочей периферии) и программной оболочкой. Для программирования плата подключалась к компьютеру через разъем USB, после чего использовалась автономно. Без периферийных устройств вариантов использования было немного. Но предполагалось, что будут разработаны платы специального назначения (реле, усилители мощно39

МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

— № 4 НАУКА и ТЕХНИКА 2018 —

сти, дисплеи, адаптеры, датчики...), которые можно легко стыковать с основной платой. Полученную этажерку можно запрограммировать и использовать как готовое изделие. Идея понравилась, и уже в первые два года было продано более 50 тыс. плат. Сейчас «Ардуино» фактически стал стандартом в малой автоматике. Причина успеха проекта в его открытости. Документация (схемы, механические размеры, разводка проводников), необходимая для изготовления плат, выложена в Интернете — https://www.arduino.cc/. Копировать, изготавливать и продавать — разрешается всем кому угодно. В результате множество фирм занимается сейчас их производством. Для проектирования плат используется уже упомянутый «Игл». Фактически «Ардуино» позволяет решить многие задачи в автоматике простой комбинацией из двух или более уже готовых недорогих плат, основной платы (борд) и дополнительной (шильд), легко стыкуемой с основной, на которой находятся усилители, реле, индикаторы, дисплеи и прочая периферия. Борд нужно запрограммировать в соответствии с задачей, а шильд просто выбрать из огромного количества предложенных на рынке или разработать специальный по имеющимся шаблонам. Размеры бордов — от ладони (Mega, UNO) до размеров немного больше человеческого ногтя (Nano). Размер шильда может соответствовать борду, и они стыкуются, как этажерки. При этом шильдов может быть несколько. Другой вариант — когда борд значительно меньше по размерам, и он вставляется в шильд как компонент. И шильд, и борд продаются отдельно и обычно изготавливаются разными фирмами. Использование плат «Ардуино» является предпочтительными для устройств, работающих по сложным внутренним алгоритмам и в то же время управляемых извне центральным контроллером (например, котел отопления в доме). Кроме того, они могут быть использованы и в центральном контроллере тоже. По крайней мере, это самое простое и быстро реализуемое решение для создания контролеров. Фактически контроллеры, построенные на основе плат «Ардуино» (рис. 12), уже в продаже. Видимо, 40

Рис. 12. Платы «Ардуино», UNO — слева, Nano — справа

эту тенденцию следует продолжить. Специально разработан шильд, в соответствии с внешними размерами корпуса использующий борд Nano и возможность соединять шильды в этажерку. Главное, чтобы проект оставался открытым. Следует иметь в виду, что пакет программирования для «Ардуино» предлагается для скачивания бесплатно, но ситуация может в любой момент измениться. Как уже отмечалось выше, важной задачей является разработка рекомендуемых адресов прошивки для каждого типа устройств. Это облегчит работу программистов будущих устройств. Для упрощения реализации предлагаю отказаться от битовых команд и использовать только упомянутые 3 и 16, а для передачи дискретных команд использовать регистры 40001 … 40010 (каждый регистр содержит 16 бит), Последующие 40 регистров использовать для передачи аналоговых сигналов. Аналогично регистры 40051 ... 40060 использовать для приема дискретных сигналов, а 40061 ... 40100 — для считывания

аналоговых значений. Регистры 40101 ... 40110 — код изготовителя слейва, 40111 ... 40120 — идентификатор слейва (назначение, тип, версия). В таблице показана рекомендуемая таблица адресов регистров для систем отопления и вентиляции. Значения передаются с коэффициентом 10. Например, 168 в регистре 40011 означает, что заданная температура составляет 16,8 градуса по Цельсию. Аналогичные таблицы будут полезны также и для устройств по приготовлению пищи, стиральных и посудомоечных машин, транспортных мотоблоков и т. д. Новые возможности неизбежно ведут к новым желаниям и потребностям, которые прежде не появлялись. Если кухонная микроволновка и духовка будут соединены с домашним контроллером, а тот, в свою очередь, со смартфонами жильцов, то можно поставить новую задачу: упрощение использования кухонных устройств. При этом упаковка с едой-полуфабрикатом, принесенная из магазина, скани-


руется смартфоном, проверяется, не просрочен ли товар, возможно ли приготовление данного блюда на имеющихся на кухне устройствах, и автоматически считывается рецепт приготовления блюда. Если возможны варианты, на экране смартфона появляется вопрос, например: « Где готовить, в печи или микроволновке?» Потом жди звукового сигнала и информации на экране типа: «Печь прогрета, удалите упаковку и положите еду в нижний большой отсек. Через 30 минут будет готова». Какая именно температура в печи и прочие подробности, пользователю знать необязательно. Но если интересно, можно посмотреть в смартфоне. Индикатор на печи вообще не будет нужен, что потенциально удешевит устройство. Для реализации потребуется разработать новый компактный язык пошагового программирования типа: номер ступени, код операции, условие завершения ступени. Затем точка с запятой для перехода на следующую строку (ступень). И так далее. Потребуется специальный сайт, где будут храниться самые разные понятные машинам рецепты для скачивания.

6. ДРУГИЕ ПРИМЕНЕНИЯ

Кроме бытовой автоматики и каршеринга, целесообразны и другие применения. Кроме автомобилей, можно сдавать в краткосрочную аренду также и велосипеды. Во многих городах это уже есть. Мне приходилось видеть подобные услуги в Москве, Франкфурте, Брюсселе, Антверпене и Лондоне (рис. 13–16). Как видно на фотографиях, велосипеды используют различные и несовместимые друг с другом конструкции (даже в небольшой по размерам Бельгии). Во Франкфурте велосипед можно оставить где угодно (стойка не требуется), это удобно для пользователя, но, видимо, небезвредно для велосипеда. И во всех отсутствует устройство для крепления смартфона. В Москве, Брюсселе и Франкфурте велосипеды снабжены специальными коробками с органами

управления. Это не способствует снижению стоимости продукта. Более логично было бы снабдить велосипеды стойками для крепления смартфонов пользователей и использовать их для входа в систему, оплаты, навигации, чтения извещений от фирмы, предлагающей услугу, местных органов власти и полиции. Важно, что велосипеды уже есть, сдаются в аренду, и имеется опыт их эксплуатации. Нужно отработать процедуру оплаты, проанализировать опыт, выбрать одну модель (или создать новую), которая наиболее подходит, и предлагать ее для свободного копирования повсеместно. Следующим шагом будет расширение функций и предложение других видов транспорта: автомобилей, кресел-колясок (всем нам иногда бывает плохо), самоходных лестниц, мини-фургонов и т. д. Регистрация будет общая, оплата услуг с помощью смартфона и одного счета. Другим проектом может стать разработка ряда универсальных стандартных аккумуляторов с одинаковым напряжением и разъемом, но разных типоразмеров, наподобие батареек: АА, ААА. Как только появятся противопожарные и другие датчики в домах и квартирах, ведомства потребуют, чтобы они работали от нескольких часов до суток после отключения электроснабжения. Подобные требования существуют для промышленных зданий. Несомненно, их распространят и на жилые помещения. Потребуются аккумуляторы. Надо делать так, чтобы их можно было использовать также и для электродрелей, отверток, фонарей, кофемолок, усилителей звука и т. д. Далее — свободное копирование и активное продвижение на рынок.

МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

Рис. 13. Арендованные велосипеды в Москве

Рис. 14. Арендованные велосипеды во Франкфурте-на-Майне

Рис. 15. Аренда велосипедов в Брюсселе

7. СОЦИАЛЬНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Никакая революция, в том числе и техническая, не проходит безболезненно. Новые технологии означают для одних увеличение до-

Рис. 16. Аренда велосипедов в Антверпене

41


МАТЕРИАЛЫ И ТЕХНОЛОГИИ

— № 4 НАУКА и ТЕХНИКА 2018 —

ходов, а для других потерю работы. Повсеместное внедрение такси самообслуживания приведет к сокращению спроса на обычные такси, а также на автобусы и другой общественный транспорт, поскольку оно будет самым удобным и дешевым. Зачем ждать автобуса, если за те же деньги можно доехать на такси? Но как быть людям, которые по состоянию здоровья не могут управлять автомобилем? Кроме того, сократится спрос на автомобили вообще, поскольку многие люди откажутся от приобретения личного транспорта. Одной из важнейших мер помощи станет разработка системы поиска попутчиков. Каждый зарегистрированный пользователь с помощью смартфона может указать, где он или она находится и куда желает ехать. Система автоматически рассчитает варианты и разошлет сообщения людям, арендующим автомобили и едущим в данном направлении. При согласии, пасса-

жиру и водителю отсылаются сообщения о подтверждении, а также о времени и месте посадки. Большая часть расходов за поездку ложится на того, кто просил подвести. При этом расценки за подвоз должны быть заранее определены, и все регистрирующиеся — с ними ознакомлены. Возможный подход к расчету: бензин пополам, остальные расходы на пассажира. Информация о том, кто, кого, когда и куда подвозил, должна храниться в базе данных. Другой мерой будет, вероятно, пересмотр правил выдачи водительских удостоверений. Если сейчас они практически одинаковы у большинства водителей, то в будущем потребуется четко оговорить максимальную скорость поездки для их обладателя. При этом скрыть факт превышения скорости будет невозможно, поскольку система следит за фактической скоростью каждого транспорта и

сравнивает с уровнем водителя и обстановкой. Предлагаю ввести шесть уровней: до 6, 12, 25, 50, 100 и выше 100 км/час. Модули должны также сертифицироваться для данных уровней. Первый уровень 6 км/час ожидается для часто используемых инвалидами и пожилыми людьми самодвижущихся кресел, которые следует также разделить на стандартные модули и предлагать для поминутной аренды. Уровень 50 км/час достаточен для передвижения по городам и поселкам. Уровень 100 км/час необходим для движения по автомагистралям. Для тех, кто не может получить права, разрешающие ездить быстрее 100 км/час, будет альтернатива вести нормальный образ жизни. Максимально разрешенная скорость транспорта определяется наименьшей скоростью из максимально разрешенных скоростей для каждого модуля, из которых состоит транспортное средство, а также водителя и дороги.

ВЫВОДЫ Введение и практическое внедрение стандартов на изготовление промышленных контроллеров вызовет во всем мире начало массовой автоматизации жилья, создаст новые и изменит привычные приборы для отопления, вентиляции, стирки, приготовления пищи и много других. Фактически речь идет о создании новой ориентированной на экспорт отрасли. Реализация модульного дизайна в автомобильной промышленности приведет к рассредоточению производства. Одни фирмы будут выпускать только кузова, не заботясь о том, какой привод (бензиновый, дизельный или электрический) будет использован, другие — только детали для мотоблоков либо специальные устройства или будут писать программы. Это позволит в несколько раз снизить стоимость транспортных средств на рынке, позволит быстро и дешево создавать новые машины. Мотоблоки могут быть использованы также для поломоечных машин, самоходных лестниц и множества других устройств специального назначения. В целом улучшится качество жизни, центры городов освободятся от ненужного транспорта, так как поездка на такси самообслуживания будет дешевле, чем на автобусе. Описанные проекты взаимосвязаны. Для продажи контроллеров нужны новые большие рынки сбыта. А для успешной реализации проектов по автоматизации жилья или транспортных средств требуются недорогие и качественные контроллеры, которых пока нет. Разумеется, Россия сможет сама справиться, но для большей эффективности следует с самого начала сделать проекты международными. Большая часть производства уйдет за рубеж, туда, где дешевле рабочая сила. Но то, что останется, а речь идет об изготовлении миллионов автомобилей и десятков миллионов электронных компонентов ежегодно, будет заметной прибавкой как для бюджета, так и для престижа страны. Кроме этого, появится возможность наладить серийное производство мини-заводов и оборудования для изготовления компонентов на экспорт. Обслуживание родственных предприятий по всему миру — тоже потенциальный доход. Машины изнашиваются, требуют обслуживания, специальных материалов и иногда ремонта, что является потенциальным доходом стран, запустивших данный проект. Грядущий обвал цен на автомобили и средства автоматики будет выгоден большинству стран мира, особенно если заблаговременно подготовиться к этому.

42


ЯПОНСКИЙ МОДУЛЬ FLEXTEG

БУДЕТ ЭФФЕКТИВНО ВЫРАБАТЫВАТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ИЗ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ Потенциально его можно будет использовать в беспроводных датчиках, портативных или имплантируемых электронных устройствах.. Недорогой износостойкий материал, способный эффективно преобразовывать тепловую энергию в электрическую, создали исследователи из Японии. Подробности о новой технологии появились на страницах издания Advanced Materials Technologies. Термоэлектрические генераторы — перспективная технология получения электричества из относительно низкотемпературной (до 150 °С) тепловой энергии. Наработки в этой области существуют довольно давно, но их широкому распространению мешало отсутствие доступных технологических решений — например, упаковки для термоэлектрических генераторов, способной работать при температурах около 100–150 °С. Но теперь, когда сотрудникам Университета Осаки удалось создать доступный способ производства модулей для генерации электричества из тепла, все может измениться. «Мы разместили небольшие термоэлектрические полупроводниковые чипы на гибкой основе и обеспечили надежное электрическое соединение. Наше изобретение характеризуется высокой надежностью и эффективностью, поэтому у него весьма радужные перспективы», — говорят создатели технологии FlexTEG. Для крепления небольших микросхем использовали уникальную изотропную конструкцию, что позволило разместить на участке 50 × 50 мм 250 p-n пар. Модуль имеет максимальную плотность выходной мощности 158 мВт/см2 при dТ = 105 К, что соответствует значению эффективности 1,84 %. Параллельное выравнивание электродов уменьшает механическую нагрузку на отдельные термоэлектрические полупроводниковые микросхемы, а хорошая адгезия между поверхностью и контактами

обеспечивает стабильное функционирование при сгибании. Ключевой особенностью технологии FlexTEG является способ соединения электродов, позволяющий сгибать термоэлектрические модули в любом направлении. Гибкие генераторы, таким образом, получаются чрезвычайно надежными механически. Создав плотный массив термоэлектрических полупроводниковых чипов на гибкой подложке, исследователи получили надежное и стабильное склеивание контактов и основы, обеспечив эффективное преобразование отходящего тепла. В обычных жестких модулях дуговые электроды по краям располагались перпендикулярно друг другу, ограничивая изгиб изделия. В FlexTEG эти элементы встроены параллельно, обеспечивая гибкость во всех направлениях. Уменьшившаяся в результате механическая нагрузка

на чипы привела к повышению надежности. «Способ изготовления FlexTEG позволяет уменьшить стоимость и расширить масштабы производства», — сказал ведущий автор работы Тору Сугахара. Статья в Advanced Materials Technologies утверждает, что в ближайшем будущем может возникнуть сверхумное общество (Society 5.0), чье существование основано на различных технологиях Интернета вещей. Термоэлектрические генераторы, эффективно преобразующее отходящее тепло в ток, помогут сохранить энергии и снизить негативное воздействие таких технологий на окружающую среду. Известно, что ранее производство модулей, генерирующих энергию при комнатной температуре, было настолько дорогим, что их применение было ограниченно несколькими сферами, вроде космических проектов.

Фото и схематическое изображение модуля FlexTEG, фото полупроводниковых кристаллов на основе висмут-теллурида (Bi-Te), а также напряжение и мощность в зависимости от тока для модуля FlexTEG при различных температурных градиентах. Фото: resou.osaka-u.ac.jp

43

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Петр Кюппер


ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

Александр Митрофанов

СУДОВЫЕ ДВИЖИТЕЛИ ТИПА AZIPOD В

последние десятилетия в качестве судовых движителей все шире применяются винторулевые колонки (ВРК), которые представляют собой объединение движительного и рулевого комплекса в одном агрегате. Они используются в роли как главных, так и резервных движителей или подруливающих устройств, облегчающих маневрирование при швартовке и т. п. Колонки устанавливаются как пропульсивные системы на круизных лайнерах, контейнеровозах, танкерах арктического типа, ледоколах, паромах, десантных кораблях, научно-исследовательских и рыболовных судах, а также судах технического флота, буксирах, плавкранах, вспомогательных плавсредствах и самоходных буровых установках. Общей причиной широкого применения ВРК является ряд их преимуществ перед традиционными движительными комплексами. Они обеспечивают высокий пропульсивный КПД, низкую виброактивность, упрощение компоновки и монтажа механической установки за счет отказа от длинного валопровода, позволяют значительно сократить размеры ма-шинного отделения, в результате чего при одной и той же длине судна грузовое пространство возрастает на 2–8 %. ВРК более функционально, чем в обычных движительных системах: улучшены маневренные качества судна, возможен реверс за счет разворота колонок без изменения направления вращения гребных валов, а в определенных случаях — движение судна лагом 44

(рис. 1, 2). Имеются и сугубо специфические предпосылки к применению ВРК. Так, например, для крупных круизных судов это улучшение комфорта пассажиров благодаря устранению низкочастотной вибрации от главных двигателей, для судов ледового плавания — повы-

шенная ледопроходимость, для паромов и буксиров — высокая маневренность, для вспомогательных плавсредств и самоходных буровых платформ — удобство при эпизодичности использования. В отличие от обычных рулей, ВРК обеспечивают хорошую управ-

Рис. 1. Положение ВРК при плавании судна носом вперед (поворот вправо)

Рис. 2. Положение ВРК при плавании судна кормой вперед (поворот вправо)


ляемость на заднем ходу. Это особенно важно на судах двойного действия DAS (double action ship), под которыми понимаются суда ледового плавания (танкеры, балкеры), движущиеся в ледовых условиях задним ходом. При движении кормой вперед ВРК, работая как носовой движитель, снижает ледовое сопротивление и повышает ледопроходимость. Кроме очевидного преимущества применения ВРК на транспортных судах, в процессе их эксплуатации определился и круг недостатков, к которым необходимо отнести следующие: 33 повышенную конструктивную и технологическую сложность их изготовления и технического обслуживания; 33 ограничение агрегатной мощности по сравнению с традиционными пропульсивными комплексами; 33 тяжелые условия работы гребных электродвигателей и угловых редукторов и т. д. Существуют колонки с механическим приводом и угловой зубчатой передачей (рис. 3) и колонки с прямым приводом винтов от электродвигателя (или гидромотора), размещенного непосредственно в гондоле движителя. Крупнейшими производителями ВРК Aquamaster (по названию первой фирмы-производителя) с механическим приводом и угловой зубчатой передачей, так называемых Z-peller, Z-drive и L-drive, являются фирмы Steerprop Ltd, Schottel GmbH, Rolls-Royce, Wärtsilä, Niigata. Максимальная мощность ГВРК такого типа составляет 24 МВт. Компа-

нии выпускают ВРК с одиночными и соосными винтами противоположного вращения и гребными винтами в направляющих насадках. Существуют ВРК как с ВФШ, так и с ВРШ. Винторулевая колонка может быть связана с любым первичным двигателем: дизелем, газовой турбиной или электродвигателем. В России движители данного типа не производились, и на судах (в основном на ледоколах) устанавливались только импортные. В рамках федеральных целевых программ развития морской техники и импортозамещения НПО «Винт» изготовлены и испытаны опытные образцы ВРК мощностью 750 кВт и 3 500 кВт, на ОАО ЦС «Звездочка» начато изготовление опытных образцов колонок мощностью 2 500 кВт и 9 000 кВт. Их серийное строительство, начиная с 2018 г., предполагается производить на ЦС «Звездочка» (Архангельск) и ОАО «Пролетарский завод» (Санкт-Петербург). ВРК предназначены для работы в составе пропульсивных комплексов с дизель-электрической силовой установкой. Схема передачи мощности от вала главного электродвигателя на гребной винт ВРК — Z-образная. Российское предприятие «Технология Маркет» (город Томск) разработало по заказу Министерства обороны России по оригинальной технологии винторулевую колонку для буксира ледового класса. Как сообщают разработчики, они включают в нее новую собственную технологию — эксцентрико-циклоидальное зубчатое зацепление. Томский проект не зависит от поставок деталей из-за рубежа, конструкция позволяет изготавливать все комплектующие в России. Под томскую разработку в Яро-

славле достраивается судно, первый прототип выйдет на испытания в конце 2018 г. (комплект из двух колонок мощностью по 2 500 кВт будет поставлен для морского буксира проекта 23470, ледовый класс Arc4). В случае успешных испытаний, сибирское предприятие планирует представить целый ряд винторулевых колонок собственной разработки. Обычно мощность размещенного в корпусе судна двигателя передается от ведущего вала с помощью одноступенчатого редуктора, сформированного из пары зубчатых колес, на промежуточный вертикальный вал. На нижнем конце этого вала смонтирован понижающий конический редуктор с передаточным отношением, находящимся в пределах 1:3,3–1:6,1. Редуктор соединяет промежуточный вал с гребным валом. Вертикальный и гребной валы находятся внутри корпуса стойки и гондолы, заполненной смазочным маслом. Гондола служит также охладителем масла. ВДРК такого типа называются Z-drive. Электроприводные ВРК с электродвигателями, размещенными в гондоле и непосредственно вращающими гребной винт, выпускают в основном фирмы АВВ Group (ВРК типа Azipod — Azimuthing electric podded drive — электрическая поворотная винторулевая колонка гондольного типа), Rolls-Royce (тип Mermaid) и в малых количествах немецкие компании Schottel GmbH и Siemens Marine Solutions (тип Siemens-Schottel Propulsor). Мощность серийных ВРК с электродвигателем в гондоле находится в диапазоне 0,4–35 МВт. Они выпускаются в одновинтовой и двухвинтовой компоновке (рис. 4). Фирмы предлагают поставку по специальному заказу ВРК еще большей мощ-

РАЗМЕРНЫЙ РЯД ВРК НПО «ВИНТ» Тип

Рис. 3. ВРК с механическим приводом и винтом в насадке фирмы Schottel GmbH (Schottel GmbH)

Обычный ДРК750 ДРК1250 ДРК1750 ДРК2500 ДРК3500 ДРК5500 ДРК9000

Ледовый – – ДРК1750Л ДРК2500Л ДРК3500Л ДРК5500Л ДРК9000Л

Диаметр винта, мм

Передаваемая мощность, кВт

1850 2400 2600 3200 3600 4500 4500

750 1250 1750 2500 3500 5500 9000

45

ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

Рис. 4. Двухвинтовая ВРК с электродвигателем в гондоле типа Siemens-Schottel Propulsor. Фото: Siemens

ности. Колонки с электроприводом одного или двух гребных винтов, способные разворачиваться на 360°, обеспечивают движение судов на всех ходовых режимах и в любом направлении, в том числе с разворотом на месте вокруг своей оси. Azipod (от англ. azimuth — азимут, курсовой угол и pod — капсула, гондола двигателя) — бренд фирмы ABB Group, под которым выпускаются винторулевые колонки. Изначально разработан в Финляндии на судоверфи Wärtsilä. Разработка этого типа движителя началась в 1987 г., первая установка Azipod мощностью 1,5 МВт была произведена на буксире Seilin в 1990 г. (рис. 5). В 1993 г. Azipod VI мощностью 11,4 МВт был установлен взамен традиционной пропульсивной установки на финском танкере ледового класса Uikku 1978 г. постройки и показал свою высокую эффективность. В 1997 г. этот танкер стал первым иностранным торговым судном прошедшим Северным морским путем от Мурманска до бухты Провидения. В 1995 г. финская судоверфь Kvaerner-Masa Yards поставила австрийскому заказчику речной ледокол Röthelstein (рис. 6) с двумя «Азиподами» VI0760A мощностью по 560 кВт. Это революционное судно было не только первым ледоколом с такими движителями, но и с применением новой концепции ломки льда при движении кормой вперед при работе винтов «Азиподов» в тянущем режиме. В таком режиме потребляемая мощность составляла всего 60 % от мощности, затрачиваемой при движении суд46

Рис. 5. Первый Azipod, установленный на буксире Seilin (морской музей г. Турку). Фото: ABB Oy Marine

на носом вперед. Испытания ледокола в Ботническом заливе показали, что он способен преодолевать лед толщиной до 0,7 м и форсировать торосы высотой до 3,6 м. Таким образом, движитель Azipod дает возможность создания судна с высокими ледокольными характеристиками при сохранении хорошей управляемости при движении кормой во льдах. При этом нос ледокола может быть спроектирован для обеспечения оптимальной работоспособности судна на открытой воде, а сам ледокол может совмещать оптимальные характеристики для операций во льдах и на открытой воде. Данная концепция, запатентованная компанией Aker Arctic Technology Inc., воплощена в так называемых «су-

дах двойного действия» (Double Acting Ships — DAS). Движение судна вперед кормой с гребными винтами впереди особенно эффективно при проходе через сплошные ледяные торосы. Винты дробят подводную часть тороса на куски и разгоняют их, вытесняя струей от гребного винта (рис. 7). Примером использования концепции DAS являются газовозы LNG ледового плавания нового класса Yamalmax, первый из которых «Кристоф де Маржери» (Christophe de Margerie) (рис. 8) построен в Южной Корее для российской судоходной компании «Совкомфлот» в конце 2016 г. Газовозы (всего намечено построить 15 таких судов) предназначены для перевозки сжиженного природного газа из

Рис. 6. Речной ледокол Röthelstein. Фото: ABB Oy Marine


— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

b

Рис. 7. Построенный в Финляндии российский контейнеровоз «Норильский никель», движущийся во льдах кормой вперед, во время ходовых испытаний (a) и его движитель Azipod VI (b). Фото: ABB Oy Marine

арктического порта Сабетта на полуострове Ямал в Западную Европу и Восточную Азию по Северному морскому пути. Судно вместимостью 172 600 м² и эксплуатационной скоростью 19,5 узла имеет ледовый класс Arc7. Оно оснащено тремя ВРК типа Azipod VI суммарной мощностью 39,6 МВт (53 841 л. с.). Ледовые испытания в Карском море и море Лаптевых показали, что «Кристоф де Маржери» способен двигаться кормой вперед во льду толщиной 1,5 м со скоростью 7,2 узла и носом вперед со скоростью 2,5 узла. Максимальная толщина льда, который способен преодолеть газовоз, составляет 2,1 м. Радиус разворота судна во льду толщиной 1,7 м составил 1 760 м при запланированных 3 000 м.   «Кристоф де Маржери» может круглогодично следовать по Севморпути в западном от Сабетты направлении и на протяжении шести месяцев (с июля по декабрь) — в восточном. Ранее период летней навигации в акватории Севморпути ограничивался четырьмя месяцами и только при наличии ледокольно-

го сопровождения. В августе 2017 г. судно прошло по Северному морскому пути, преодолев 2 193 мили от мыса Желания на архипелаге Новая Земля до мыса Дежнева на Чукотке, крайней восточной материковой точки России, за 6 суток 12 часов и 15 минут. Средняя скорость движения во время перехода превышала 14 узлов — несмотря на то, что на отдельных участках газовоз был вынужден идти сквозь ледовые поля толщиной до 1,2 м. Осенью 1995 г., учитывая опыт успешной эксплуатации «Азиподов», компания Carnival Cruise Lines приняла решение установить на своих круизных судах Elation и Paradise по два движителя Azipod VO2100 мощностью по 14 МВт взамен классической дизель-электрической пропульсивной установки. Подобная модернизация позволила отказаться от трех кормовых подруливающих устройств, а за счет демонтажа гребных электродвигателей и гребных валов была получена дополнительная площадь в 1 200 м², что позволило разместить там дополнительные цистер-

ны пресной воды, инсинератор и установку по обработке сточнофекальных вод. Проведенные в декабре 1997 г. в Финском заливе ходовые испытания показали, что пропульсивный КПД возрос на 8 %, и улучшились маневренные характеристики, так, диаметр циркуляции уменьшился на 30 %. Благодаря вышеперечисленным достоинствам, «Азиподы» стали предпочтительным типом движителя для ледоколов и других судов, предназначенных для плавания во льдах, а также круизных судов. Azipod представляет собой размещенный в гондоле главный электрический движительный модуль переменного тока с винтом фиксированного шага, а также рулевой модуль, обеспечивающий поворот ВРК вокруг вертикальной оси без ограничений на 360°. В состав системы входят также силовой частотный преобразователь серии ACS для каждого движителя, системы дистанционного управления, смазки, охлаждения и другое оборудование. Рассмотрим конструкцию «Азиподов» на примере ВРК мощностью

ТИПОВОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ МОДУЛЕЙ AZIPOD 1. V — классический Azipod Х — Azipod следующего поколения C — компактный Azipod I — для использования в ледовых условиях O — для использования на открытой воде C — с винтами противоположного вращения Z — с винтом Каплана в кольцевой насадке 2. Диаметр винта (мм) 3. S, M, L — длина гребного синхронного электродвигателя A — асинхронный гребной электродвигатель Рис. 8. Газовоз «Кристоф де Маржери» движется во льдах кормой вперед. Фото: dmitry-v-ch-livejournal.com

Например: Azipod VI 1600 A

47

ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

а


ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

0,5–16 МВт серии Azipod VI, специально спроектированных для судов ледового класса (рис. 9). В комплект поставки каждого движителя входят два модуля и 11 вспомогательных устройств (рис. 10): 33 движительный модуль, 33 рулевой модуль, 33 гидравлический силовой блок (HPU), 33 блок воздушного охлаждения (CAU), 33 блок контактных колец (SPU), 33 два блока подготовки масла (OTU), 33 напорный масляный бак (GTU), 33 блок управления подачей воздуха (ACU), 33 интерфейсный блок (AIU), 33 блок локального резервирования (LBU), 33 два переходных воздуховода (входной и выходной) (AD-in), (AD-out). В дополнение к вышеперечисленным в объем поставки АВВ входят обычно и следующие компоненты: 33 один гребной силовой частотный преобразователь для каждого «Азипода», 33 система дистанционного управления, 33 генераторы, трансформаторы и распределительные щиты сети питания. Движительный модуль и сопряженный рулевой модуль изготовлены из сборных стальных конструкций. Рулевой модуль приваривается к корпусу судна в ка-

честве конструктивного элемента, движительный модуль крепится на болтах к поворотной части рулевого модуля, которая опирается на роликовый подшипник. Гребной винт фиксированного шага проектируется АВВ по специальному заказу применительно к конструктивным особенностям судна и может быть цельнолитым или сборным. В гондоле движительного модуля располагается главный гребной трехфазный асинхронный или синхронный электродвигатель, напрямую соединенный с гребным винтом, его частотой вращения и крутящим моментом управляет преобразователь частоты и крутящего момента. Гребной электродвигатель, используемый на Azipod серии VI, способен передавать 100 %-ю мощность на гребной винт при работе по швартовной характеристике. Вал электродвигателя вращается в роликовых подшипниках (радиальном со стороны винта и двух радиально-упорных для переднего и заднего хода с противоположной стороны). Смазка подшипников принудительная с двумя парами электроприводных масляных насосов и двумя блоками маслоподготовки, предназначенными для фильтрации и охлаждения циркуляционного масла, а также контроля содержания в нем воды и т. д. Подсистема уплотнений валопровода Azipod состоит из уплотнений для валопровода гребного винта, упорного подшипника и подшипника гребного винта. Резервуары масла для уплотнений, напорный бак (GTU) и блок управ-

Рис. 9. Типовая схема судовой силовой установки с четырьмя главными генераторами и двумя ВРК Azipod VI

48

ления подачей воздуха (ACU) также входят в состав подсистемы уплотнения валопровода (рис. 11). Для «Азиподов» типа «V» разработана новая система уплотнений валопровода со стороны забортной воды. Она состоит из пяти манжет, формирующих четыре камеры. Первая камера заполнена консистентной смазкой, во вторую камеру подается сжатый воздух для предотвращения проникновения забортной воды или масла из прилежащих камер. Протечки жидкостей во вторую камеру дренируются автоматически через определенный интервал. Третья и четвертая камеры заполнены маслом и соединены с напорными пневмоцистернами. ACU автоматически поддерживает давление во второй, третьей и четвертой камерах в зависимости от осадки судна (рис. 12). Для стопорения гребного вала во время технического обслуживания предусмотрен гидравлический дисковый тормоз. Для ВРК большой мощности возможна замена уплотнений гребного вала без постановки судна в док. Для охлаждения гребного электродвигателя служит блок воздушного охлаждения (CAU) с двумя центробежными вентиляторами, теплообменниками и воздушными фильтрами (рис. 13). В движительном модуле Azipod есть своя дренажная подсистема для удаления смазочного масла и для осушения возможных протечек масла или воды из движительного модуля (рис. 14). Два осушительных насоса размещены в самой нижней точке движительно-

Рис. 10. Пример расположения модулей и вспомогательных устройств ВРК Azipod VI


Рис. 11. Общий вид валопровода, систем смазки и уплотнения гребного вала ВРК Azipod VI

го модуля. Один из насосов предназначен для осушения сливного бака, расположенного на дне гондолы. Второй насос предназначен для осушения непосредственно движительного модуля. Насосы через невозвратные клапаны подключены к линии осушения, которая проложена через поворотный узел жидкости в отделение Azipod и далее выведена в судовую осушительную систему. Питание на насосы подается от судового аварийного распределительного щита. Данные от датчиков уровня в гондоле через AIU передаются в судовую автоматизированную систему управления (MAS). Система рулевого управления, примененная в Azipod VI, была разработана на базе традиционного гидравлического рулевого механизма. Однако в ее конструкции

Рис. 12. Уплотнения гребного вала ВРК Azipod VI

необходимо отметить следующие характерные особенности: 33 возможность неограниченного разворота на 360 градусов, 33 приведение в действие рулевого устройства через вал-шестерни поворотных гидромоторов, находящиеся в зацеплении с зубчатым колесом движительного модуля. Гидравлический силовой блок (HPU) нагнетает гидравлическую жидкость к рулевому устройству одним или двумя насосами. Насосы приводят в действие гидромоторы поворота (2–6 шт.) через напорные трубопроводы в замкнутом гидравлическом контуре. Гидромоторы передают вращение на зубчатое колесо движительного модуля через вал-шестерни. На каждом рулевом электрогидронасосе на одном валу устанавливается главный насос (для

Рис. 13. Система воздушного охлаждения гребного электродвигателя ВРК Azipod VI

ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

рулевого механизма) и бустерный насос (так называемый подпиточный) для обеспечения объемного заполнения напорных трубопроводов. Расчетные скорости поворота для системы Azipod VI: 33 с одним насосом — 2,5 градуса в секунду при плавании в открытом море и ледовых операциях; 33 с двумя насосами — 5,0 градусов в секунду при маневрировании. Управление вспомогательными функциями поставленной системы Azipod осуществляется судовой автоматизированной системой (MAS). Поставщик системы MAS и судоверфь вместе с АВВ согласовывают соответствующую спецификацию входных и выходных данных, а также вывод необходимой визуальной информации на экран дисплея оператора системой MAS.

Рис. 14. Система осушения гондолы ВРК Azipod VI

49


ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

Рис. 15. Azipod XO с ассиметричным плавником и крестооборазным оперением

Рис. 16. Toe angle

Рис. 17. Пропульсивная система CRP Azipod

Система MAS управляет следующими функциями: 1. Управление вспомогательными механизмами движительной установки. 2. Упрвление подсистемой воздушного охлаждения. 3. Групповой контроль и сигнализация, приходящая от независимых подсистем ABB, подробное описание и размеры которых уточняются на этапе разработки проекта. Для сопряжения Azipod с судовой системой автоматизации применяется протокол передачи данных Modbus RTU, где ABB работает в режиме ведущей станции. В объем поставки Azipod включена система ручного дистанционного управления ABB «IMI» (Интеллектуальный интерфейс маневрирования) и системы указаний оператору. Система дистанционного управления обеспечивает оперативную информацию для оператора и обратную связь для оптимального использования системы Azipod и разработана компанией ABB Marine самостоятельно. Имеется также дублирующая подсистема.

50

Компанией ABB Marine разработан ряд ВРК мощностью от 0,4 до более чем 25 МВт, применяемых в качестве как главных движителей, так и подруливающих устройств. Их производство ведется на предприятиях компании в Финляндии (Хельсинки) и КНР (Шанхай). К настоящему времени на судах установлены «Азиподы» общей мощностью более 5 000 000 кВт, которые отработали около 12 млн часов при надежности 99,8 %, при этом сбережено 700 000 тонн топлива. АВВ постоянно ведет работы по повышению эффективности «Азиподов». В 2009 г. в эксплуатацию вступили ДРК ряда XO для диапазона мощностей 4,5–25  МВт. Их эффективность была увеличена на 9 % по сравнению с предыдущими моделями за счет установки в нижней части гондолы плавника, частично спрямляющего поток от винта, а также придания движительному модулю более оптимальных гидродинамических форм, включая уменьшение диаметра гондолы. Начиная с 2011 г., за счет внедрения ассиметричного плавника, крестообразного оперения на заднем конусе гондолы, а также

ADO (Azipod Dynamic Optimizer — система оптимизации динамического угла между «Азиподами») удалось увеличить эффективность движителя еще на 4 % (рис. 15). Принцип действия ADO состоит в том, что расход топлива зависит от угла между «Азиподами» (так называемый toe angle, или «рулевой» угол — рис. 16). Оптимальный статический угол рассчитывается в ходе проектирования судна, но он может меняться в зависимости от дифферента, осадки, скорости судна и погодных условий (динамический угол). Первый ADO был установлен в 2010 г. на пассажирском судне Noordam и позволил снизить расход топлива на 1,5 %. Очередным вариантом этого ряда движителей является Azipod XL мощностью до 17,5 МВт, где путем установки за гребным винтом с насадкой спрямляющих поток лопаток удалось повысить КПД еще на 10 %. На ВРК ряда «Х» электрогидравлический рулевой привод заменен на электромеханический, что позволило уменьшить его габариты, шумность и количество масла в движителе. Вместо упорного подшипника качения используется упорный подшипник скольжения. Azipod XC предназначен для работы в системе CRP (contra-rotating propulsion) — соосных винтов противоположного вращения высокоскоростных судов с большой мощностью пропульсивной установки, таких как контейнеровозы ULCS, газовозы LNG, паромы RoPax. Известно, что потери на закручивание струи за гребным винтом являются одним из основных видов потерь энергии и с увеличением нагрузки на движитель значительно возрастают. Идея соосных винтов противоположного вращения и заключается в том, чтобы частично использовать эту бесполезно затрачиваемую энергию и преобразовать ее в дополнительный упор: задний винт соосного комплекса, вращающийся в противоположном направлении, раскручивает струю, отбрасываемую передним винтом. При этом благодаря более благоприятным условиям работы заднего винта его упор и КПД становятся больше, чем переднего гребного винта. Благодаря практически полной ликвидации потерь энергии на закручивание струи, снижению концевых потерь (связанных с пере-


Рис. 18. Azipod CO. Фото: ABB Oy Marine

теканием жидкости с нагнетающей на засасывающую поверхность лопасти), а также некоторому уменьшению потерь на трение (за счет работы заднего винта в потоке за передним винтом) КПД соосного комплекса оказывается на 10–20 % выше, чем эквивалентного одиночного гребного винта. Увеличение площади поверхности лопастей соосного комплекса и их общего числа не только снижает удельную нагрузку на лопасть, но и уменьшает вибрационные усилия, передаваемые движителем на корпус. Важным достоинством соосных винтов противоположного вращения является также и возможность устранения неизбежного при работе одиночного гребного винта реактивного момента, отклоняющего судно с курса, а на самых малых судах вызывающего крен в сторону, противоположную направлению вращения. Пропульсивная система CRP Azipod состоит из двух соосных винтов противоположного вращения, расположенных на одной

оси, но не имеющих механической связи. Тянущий винт ДРК Azipod XC вращается в направлении, противоположном главному толкающему винту с приводом от главного двигателя (рис. 17). При этом обычно соотношение мощностей составляет 30 и 70 % соответственно. Рост эффективности соосного комп-лекса по сравнению с одновинтовым достигает 20 %, и отпадает необходимость в обычном руле. К комплексу предъявляются следующие требования: 33 угол поворота «Азипода» ограничивается 100 градусами; 33 во избежание резонанса лопастей винтов число их лопастей должно быть разным; 33 для достижения наибольшей эффективности винтов частота вращения винта «Азипода» должна быть выше, чем главного винта; 33 диаметр винта «Азипода» должен быть меньше, чем главного, во избежание кавитации последнего. 33 Система управления для соосного комплекса позволяет как синхронно, так и раздельно управ-

Рис. 20. Выдвижные ВРК Azipod CZ 1400 L

Рис. 19. Azipod CZ. Фото: ABB Oy Marine

лять обоими движителями и удовлетворяет требованиям ИМО к рулевым устройствам. На двух скоростных паромах японской компании Shin Nihonkai Ferry Co. с 2004 г. используются CRP Azipod типа XC 2100 мощностью 1 х 17,6 МВт, работающие соосно с обычным винтом, передающим мощность 25 Мвт. В начале 2000-х гг. АВВ представила новый ряд ВРК типа C для диапазона мощности 1,3–4,7 МВт — CO с обычным винтом и CZ с винтом в кольцевой насадке (рис. 18, 19). Azipod CZ — это уникальная движительная система для буровых судов, буровых платформ, паромов и других плавсредств с единичной мощностью 2,7–4,7 МВт, которая требует на 15 % меньше мощности, чем аналогичная механическая система. Это достигнуто за счет применения синхронного (для Azipod CZ1250 имеется и версия с асинхронным электродвигателем) гребного электродвигателя на постоянных магнитах (КПД около 98 %), что позволило отказаться от системы

Рис. 21. Наклон ВРК Azipod CZ

51

ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


ДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИЕ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

Рис. 22. Azipod DO (справа), Azipod DZ (слева)

его охлаждения — двигатель охлаждается окружающей забортной водой, уменьшить наружный диаметр гондолы, что улучшило ее гидродинамические характеристики. В системе смазки отсутствуют насосы и фильтры, ее объем не превышает 100 литров. Вместо электрогидравлического рулевого привода использован электрический. Azipod CZ 1400 L выпускается также и в выдвижном варианте (рис. 20). Подъемное устройство, работающее по принципу «зубчатая рейка-шестерня», разработано компанией GustoMSC и позволяет поднять ВРК выше уровня судовой ватерлинии. Одним из достоинств подобного варианта является возможность технического обслуживания колонки без докования. Для исключения проникновения забортной воды в гондолу в ней поддерживается избыточное давление. Наружные уплотнения гребного вала смазываются забортной водой. Для увеличения эффективности движителя и исключения влияния корпуса судна гондола вместе с насадкой Корта наклонена на 7 % вниз от горизонтальной оси (рис. 21). Это позволило увеличить упор винта на 20–30 % по сравнению с движителем без наклона. В марте 2015 г. ABB представил новый ряд ВРК — Azipod D для диапазона мощностей 1,5–7,0 МВт, отличающихся повышенной эффективностью и экономичностью. Их коэффициент полезного действия вырос на 22 % по сравнению с предыдущими моделями. Azipod DZ с винтом в кольцевой насадке обеспечивает повышенный упор (рис. 22). Аналогичных Azipod ВРК отечественной конструкции в России ранее не производили. В настоящее 52

время вопрос стал особенно остро. Решением этой проблемы занялись Крыловский государственный научный центр и НПО «Винт». На выставке «Нева-2017» Крыловский государственный научный центр представил проект винторулевой колонки с электродвигателем в гондоле. Изделие создают по программе импортозамещения для судов ледового класса Arc5. Устройство разработали на замену зарубежным аналогам производства компаний ABB, Siemens и Steerprop. Мощность создаваемой ВРК составляет 6,5 МВт, что позволяет применять ее на кораблях и судах водоизмещением от 4 000 до 7 000 тонн. Гидродинамические испытания выявили оптимальные обводы движительного модуля, который по своим массогабаритным характеристикам превосходит западные аналоги.

Рис. 23. ДРК 8500 Крыловского центра (Крыловский государственный научный центр)

Крыловский центр проектирует ВРК в рамках опытно-конструкторской работы «Разработка и постановка на производство движительно-рулевой колонки с двигателем в гондоле» (шифр «ЭДРК»). К концу 2018 г. по условиям контракта исполнитель должен изготовить опытный образец винторулевой колонки, стенд для ее испытаний и представить план кооперации предприятий для серийного производства движителей. Кроме того, Крыловским центром разрабатывается (вероятно, построен опытный образец) движительно-рулевая колонка с гребным электродвигателем в гондоле мощностью 8,5 МВт (рис. 23).

ИСТОЧНИКИ

1. www.abb.com. 2. www.new.abb.com/ marine-ports. 3. www.skyscrapercity.com/ showthread.php?t=1264551. 4. www.krylov-center.ru/rus. 5. http://www.rolls-royce. com/~/media/Files/R/Rolls-Royce/ documents/customers/marine/ podded-propulsors.pdf. 6. https://www.star.ru/. 7. www.schottel.de. 8. www.sdelanounas.ru. 9. http://vintnpo.ru/. 10. www.Коrаbеl.ru. 11. www.siemens.com/ industry-solutions. 12. Wikipedia. 13. 13. Lena Bergh, Ulrika Helldén. Electrical systems in pod propulsion. Chalmers University of Technology, Göteborg, Sweden, 2007.


Наталья Беспалова

Магия, наряду с тотемизмом и анимизмом, — одна из древнейших форм религиозных верований. В культурологической литературе ее определяют как символические действия (обряды) или бездействие, направленные на достижение определенной цели сверхъестественным путем. Историки религии и этнографы выделяют несколько разновидностей магии, в частности симпатическую магию. Она основана на представлении, что предметы, сходные по внешнему виду (магия подобия) либо побывавшие в непосредственном контакте (магия контакта), якобы образуют друг с другом сверхъестественную, магическую связь. Ну, вы наверняка слышали: чтобы околдовать человека, нужно иметь что-то из его вещей — носовой платок, рубашку, башмак, перчатку. А еще лучше заполучить частичку его самого — капельку крови, обрезок ногтя, прядь волос. Ну и самый известный, наверное, способ: чтобы кого-то причаровать или извести, надо сделать куколку, назвать ее именем объекта страсти (любви или ненависти), снабдить какими-то другими узнаваемыми деталями и ткнуть в нее булавкой. Воздействие на копию немедленно отразится на оригинале. В нашем земном обыденном мире никакие эксперименты и наблюдения правильности подобных представлений не подтвердили, и синоптическая магия закономерно перешла в категорию антинаучного бреда. Если на какой-то предмет можно воздействовать через воздействие на другой предмет, находящийся на большом расстоянии от первого, то между ними существует явная и очевидная связь, что-то вроде электрического кабеля или, на худой конец, радиоволны. Притом сигналу нужно время, чтобы добраться от одного предмета до другого, и скорость перемещения этого сигнала не может превышать скорость света, максимально возможную скорость в нашей Вселенной. Все было хорошо, пока не начала развиваться и получать все новые подтверждения квантовая теория. О том, что согласно этой теории элементарная частица обретает определенное состояние лишь в момент наблюдения, вы наверняка наслышаны и с котом Шредингера хотя бы шапочно знакомы. Существует такая характеристика состояния элементарной частицы, как спиральность. Она бывает положительная и отрицательная (левая или правая) и, как показали многочисленные эксперименты, определяется именно в момент наблюдения. При этом известно такое явление, как квантовая запутанность, когда состояние двух и более объектов оказывается взаимосвязанным. Можно генерировать пары фотонов, один из которых будет иметь положительную спиральность, а второй непременно отрицательную. Теперь представьте пару фотонов, которая покинула генератор и никем не наблюдаемая разлетелась в разные стороны. Ни один из этих двух фотонов не имеет пока определенной спиральности. Проходят годы, фотоны разлетаются на огромное расстояние в десятки световых лет. И тут один из них, наконец, попадает в поле зрения наблюдателя и обретает левую спиральность. В

то же самое мгновение правую спиральность обретает его «брат». Получается, что, воздействуя на один фотон, который мы наблюдаем, мы тем самым воздействуем на другой, который вовсе не наблюдаем, и сигнал проходит со скоростью, во много раз превосходящей скорость света. Ну чем не магия подобия? Вероятно, на этом эффекте могла быть основана работа описанного в некоторых фантастических романах прибора мгновенной межзвездной связи ансибла. Когда покорители космоса находятся в десятке световых лет от родной планеты, обычный радиосигнал будет идти десять лет туда и десять лет назад. Срочно необходимая консультация опоздает на двадцать лет и потеряет актуальность. Поэтому в экстренных случаях герои книг Урсулы Ле Гуин и Орсона Скотта Карда пользуются ансиблами. 53

ФИЗИКА

ЧТО ОБЩЕГО У КВАНТОВОЙ ФИЗИКИ И ДРЕВНЕЙ МАГИИ?


Денис Ильин

Су-57. Перспективный истребитель может стать первым носителем перспективного РОФАР-радара. Фото: Commons.wikimedia.org

АВИАЦИОННАЯ ТЕХНИКА

ФОТОННЫЙ РАДАР ПРОТИВ СТЕЛС-ТЕХНОЛОГИЙ

Главным преимуществом перспективного самолета пятого поколения станет его авионика. В частности, радиолокационная система (РЛС), построенная на основе фотонов. В 2001 г. ВВС РФ инициировали программу ПАК ФА (перспективный авиационный комплекс фронтовой авиации). В проектировании новинки конструкторы делали упор на незаметность и авионику — в 2009 г. на выставке МАКС официально представили элементы бортовой радиолокационной станции СУ-57. Ее основу составляет РЛС Н036 «Белка» с активной фазированной антенной решеткой. Теоретически это была эволюция подобных систем, впервые примененных в СССР — на перехватчике МиГ-31. В свою очередь, РЛС Н036 — это ответвление радара Н035, с 2008 г. эксплуатируемого на Су-35. Казалось бы, на самолете нового поколения нужны принципиально новые системы, которые смогут при меньших габаритах обладать большей эффективностью. И такие системы есть. Уже в 2015 г. началась разработка проекта РОФАР, который обещает перевернуть представление о радиолокации. Перспективные радары уже прозвали «убийцей» американских F-22, не имеющим 54

аналогов. В сегодняшнем материале мы попытаемся без лишних эпитетов разобраться, каковы перспективы и преимущества новой технологии и когда она «доберется» до серийных самолетов.

РОФАР

В 2015 г. представители Концерна «Радиоэлектронные технологии» (КРЭТ) заявили о старте работ над проектом РОФАР — радиооптические фазированные антенные решетки. Как сообщалось, перспективная технология позволит сделать радары компактней, увеличив их эффективность. По словам представителей КРЭТ, устройства нового поколения смогут получать подробную информацию о целях на расстояниях свыше 500 километров. При этом сигнал можно будет перевести в видеодиапазон с подробным изображением внутренних объемов цели — вплоть до состава экипажа. Так, частота излучения современных АФАР


Н036 «Белка» — РЛС на основе активных фазированных антенных решеток, которой оснащаются СУ-57 Commons. Фото: wikimedia.org

Радиооптическая фазированная антенная решетка, разработанная специалистами Концерна «Радиоэлектронные технологии». Фото: Vpk.name

радаров составляет 10 ГГц, а у РОФАР это значение составит от 1 Гц до 100 ГГц одновременно. Теоретически это позволяет составить подробный «портрет» человека, находящегося на расстоянии в 400 км. Еще одним преимуществом перспективной системы является устойчивость к радиоэлектронным средствам подавления. Это обусловлено диапазоном «сердца» РОФАР — фотонного кристалла, который по этому показателю втрое превышает значения современных приемников (до 200 Дб). Так, современные комплексы радиоэлектронной борьбы (РЭБ) подают сигнал в 60–80 Дб, что выводит приемное устройство из рабочего диапазона. Для подавления работы устройств на основе РОФАР потребуется генератор, позволяющий излучать помехи мощнее 200 Дб, но таких средств РЭБ пока не существует.

Вышеперечисленные преимущества обусловлены новым подходом к созданию радаров. Новая технология основана на принципах фотоники, которая использует квантовые частицы электромагнитного поля оптических частот — фотоны. Специалисты по радиофотонике изучают взаимодействие оптических волн, промодулированных радиочастотами в специальных наноструктурах. Основанные на принципах радиофотоники устройства выводят их характеристики на новый уровень, так как фотоны не имеют массы покоя и заряда, что в разы повышает быстродействие и обеспечивает устойчивость к помехам. Иначе говоря, традиционные «электронные» средства РЭБ — это крупный скачок, который не сможет захватить «фотонного комара».

Схема эксперимента по отражению поляризованных однофотонных импульсов от объекта. Столкновение с отражающим силуэтом самолета-невидимки привело к изменению полярности фотонов. Фото: Phys.org

55

АВИАЦИОННАЯ ТЕХНИКА

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

АВИАЦИОННАЯ ТЕХНИКА

ПРЕИМУЩЕСТВА

Алгоритм работы фотонных радаров основан на свойствах квантовых частиц — фотонов, имеющих определенную полярность. Изначально цель освещают поляризованным светом, а отраженный поток фотонов позволяет составить изображение цели. Теоретически противник может перехватить отражаемую информацию, исказив ее, — радар получит ложную информацию о координатах и форме цели. Подобное вмешательство непременно изменит поляризацию фотонов и их свойства, но фотонный радар может отделить измененные фотоны—«удалив» их. Такой подход позволит снизить количество помех и определить сам факт вмешательства. Это основано на квантовых свойствах фотона, который разрушается при любом воздействии. Отсюда проистекает еще одно преимущество  — борьба со «стелс»-самолетами, или самолетами-невидимками. При попытке обнаружить подобный аппарат «классическим» радаром системы цели попытаются перехватить сигнал, вернув его с искажениями. РОФАР обращает это преимущество в уязвимость: если цель искажает сигнал, фотоны изменяются, что позволяет лишь «уточнить» данные о «невидимой» цели по внесенным изменениям. Иначе говоря, само вмешательство в попытку обнаружения — это уже обнаружение. Это обусловлено природой запутанных фотонов: эти частицы, перемещаясь со скоростью света, отражаются от любого препятствия — вне зависимости от его формы или покрытия.

ПРИНЦИП РАБОТЫ

В работе системы используются непрерывный стабилизированный лазер, амплитудные модуляторы и узкополосные оптические фильтры для преобразования радиолокационного сигнала в диапазон низких частот. Оптическая несущая и одна из боковых полос могут быть подавлены с помощью оптических полосовых фильтров на  основе микрорезонаторов или волоконных брегговских решеток.  Часть лазерного луча модулируется по амплитуде несущим СВЧ-сигналом и также фильтруется для подавления оптической несущей и одной из боковых полос. После этого оптические сигналы, содержащие принимаемый сигнал и сигнал СВЧ несущей волны, могут быть смешаны на фотоприемнике и оцифрованы медленным электронным аналого-цифровым преобразователем. Для современных оптических элементов отношение сигнал/шум на выходе преобразователя может достигать 60–70 дБ и более —для СВЧ-сигнала с несущей в десятки гигагерц и полосой свыше 100 МГц. Работа радиофотонного приемного канала может быть использована в исследованной схеме для ее применения в качестве универсального приемного канала. Так, ширина полосы может достичь 100 МГЦ (длительность сигналов до 10 нс) с частотой несущей в десятки ГГц при отношении сигнал/шум, равном 60–70 Дб (10–11 эффективных бит оцифрованного сигнала). Также перспективным может быть применение режима подавления несущей оптической частоты в модуляторах приемного канала. В этом случае в несколько раз повышается отношение сигнал/шум. При этом отпадает надобность в узкополосных оптических фильтрах в схеме.

ИТОГИ

Работы над РОФАР были инициированы Фондом перспективных исследований. Изначально система разрабатывалась «с прицелом» на истребители шестого по56

Эксперимент специалистов Университета Рочестера, который наглядно иллюстрирует визуализацию измененных отражающим покрытием фотонов. Фото: Engadget.com

Принципиальная схема и алгоритм работы квантового радара. Фото: Extremetech.com

коления, но разработчики не исключают возможности установки квантовых радаров на Су-57. Об этом заявил генеральный директор КРЭТ Владимир Михеев. Стоит отметить, что финансирование работ составило 684 миллиона рублей. Пока доподлинно не известно, как будет «выглядеть» фотонный радар на Су-57. По словам Михеева, его конфигурация должна быть аналогична имеющимся РЛС самолета. Скажем, сейчас на ПАК ФА установлены основная РЛС Н036 «Белка» с АФАР, два радара бокового обзора и АФАР-радар, размещенный предкрылках. Вероятно, в перспективе место этих систем займут РОФАР-радары.


ПОДЗЕМНЫЕ ЛОДКИ:

ПРОЕКТЫ СССР И ГЕРМАНИИ Субтеррины — это не только придумка писателей-фантастов. Над подземными лодками работали выдающиеся ученые сразу нескольких стран. Но главными игроками являлись Германия и Советский Союз.

К ЦЕНТРУ ЗЕМЛИ

Человечество издревле пыталось покорить воздушную стихию. И в конце концов ему это удалось. А вот история с покорением недр земли не столь оптимистична. Некоторые писатели-фантасты в своих книгах фантазировали на этот счет. Вспомнить хотя бы Жюля Верна и его «Путешествие к центру земли». Однако дальше фантазий дело не шло. Но все же некоторые изобретатели делали попытки превратить бумажные романы в жизнь. Одним из первых был Петр Рассказов, подданный Российской империи. Он в 1904 г. взбудоражил ученые умы статьей, в которой поведал о причудливом механизме, способном передвигаться под землей. Интересно вот что: эта публикация прошла в английском журнале, а не отечественном. Известно, что Рассказов подробно описал капсулу, с помощью которой путешествия в недрах земли могли стать реальностью. Неизвестно, пытался ли изобретатель создать аппарат или же ограничился лишь созданием чертежей. К слову, о чертежах. Во время революции они исчезли и спустя несколько лет неожиданно «всплыли» уже в Германии, где местные конструкторы попытались создать свою подземную лодку. Но об этом — чуть позже. В начале 30-х гг. субтерринами всерьез заинтересовались в Советском Союзе. Конструктор и инженер Александр Требелев, которому помогало еще несколько специалистов, создал подземную лодку. К сожалению, первый блин вышел комом, хотя Требелев к делу подошел максимально ответственно. Тщательно проанализировав различные варианты перемещения под землей, он пришел к выводу, что

для «реплики» лучше всего подойдет… крот. Этот вывод был сделан после изучения биомеханики передвижения животного во время создания нор. Путь и действия крота конструкторы наблюдали воочию, поместив его с специальный ящик

с землей. И затем, отталкиваясь от полученных сведений, конструкторы приступили к работе. В итоге у Требелева получилась капсула, напоминавшая своим строением крота. Подземная лодка передвигалась при помощи целого арсенал

Конструктор и инженер Александр Требелев на фоне первой (вверху) и второй (внизу) модификаций подземной лодки

57

ПЕРСПЕКТИВНАЯ И РЕДКАЯ ТЕХНИКА

Павел Жуков


— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

ПЕРСПЕКТИВНАЯ И РЕДКАЯ ТЕХНИКА

щей машиной водитель получал на это время необходимые запасы кислорода, пищи и воды, а подземная лодка снабжалась нужным количеством топлива. Но началась война, и все работы были прекращены. Что случилось с опытным образцом субтеррины — неизвестно.

НЕМЦЫ В ДЕЛЕ

Подземная лодка Требелева

Устройство подземной лодки

всевозможных устройств: бура, шнека и двух пар домкратов. Как раз домкраты играли важную роль — они толкали землю назад, освобождая капсуле место для дальнейшего движения. Интересно вот что: механическим «кротом» можно было управлять двумя способами. Во-первых, изнутри. В специальном отсеке находился человек, отвечавший за движение и маневры. Во-вторых, с поверхности при помощи кабеля. По нему же машина получала и необходимое электропитание. Скорость капсулы Требелева была довольно скромной — порядка 10 метров в час. Созданный образец начали испытывать. И уже в первой стадии тестов были выявлены многочисленные проблемы. Больше всего неприятностей доставляли механизмы, предназначенные для бурения земли. Они постоянно выходили из строя, а их ремонт требовал 58

большого количества времени и средств. В общем, надежность подземной лодки не вызывала доверия. И, по одной версии, после нескольких испытаний, закончившихся поломками, от капсулы Требелева решено было отказаться. Правда, есть и вторая версия. Если верить ей, то «крота» пытались довести до ума или в конце 30-х гг., или в начале 40-х. И вроде как сам будущий нарком вооружений СССР Дмитрий Федорович Устинов взял работы над субтерриной под свой контроль. И он приказал конструктору Страхову улучшить подземную лодку, оснастив ее всем необходимым для применения в военных целях. Главное условие — устранить кабель питания, который буквально привязывал машину к определенному месту и делал ее уязвимой. С поставленной задачей Страхов справился. Он создал опытный образец, способный в автономном режиме проработать несколько дней. Управляю-

Параллельно с Советским Союзом работу над подземной лодкой вели и немцы. Конструктор фон Верн (или фон Вернер) запатентовал свою разработку, которую так и назвал Subterrine. Предполагалось, что его детище, в отличие от советского, сможет передвигаться не только под землей, но и под водой. Фон Верн благодаря расчетам назвал даже скорость лодки — около 7 км/ч. Понятно, что скорость могла варьировать в зависимости от различных условий. Субтеррина в теории могла вместить в себя пять человек и порядка трехсот килограммов взрывчатки. Проектом фон Верна всерьез заинтересовались на верхах. Шла уже Вторая мировая война, и немцы обратили свой взор на неприступную Великобританию. Здесь-то и могла пригодиться подземная лодка, которая идеально вписывалась в концепцию плана «Морской лев». По первоначальному замыслу, на Subterrine возлагалась задача незаметно добраться до Англии и «вынырнуть» в тылу врага. В таком случае моральный дух англичан получил бы серьезный удар. Но дальше проекта дело не пошло. Крест на нем поставил Геринг. Он посчитал, что производство Subterrine займет слишком много времени и будет чрезмерно дорогим. Поэтому он решил обойтись лишь военно-воздушными силами. Но все же немцы вернулись к идее подземных лодок. И произошло это довольно скоро. Конструктор Риттер представил проект под названием Midgard Schlange. По замыслу создателя, «Змей Мидгарда» также мог передвигаться и под водой, и под землей. Предварительные расчеты показали, что субтеррина могла двигаться под землей со скоростью от 2 до 10 км/ч, под водой — от 3  км/ч. Наибольшую скорость «Змей» мог развить на поверхности земли — порядка 30 км/ч. Но самое главное не это, а размеры «рептилии». Риттер мечтал создать не просто подземную лодку, а полноценный поезд, который


состоял бы из вагонов, оснащенных гусеницами. При этом количество вагонов (предполагалось, что длина каждого будет составлять около 6 метров) можно было варьировать в зависимости от задач, стоявших перед «Змеем». И его максимальная длина могла составить 500 метров, а вес переваливал за 60 тысяч тонн! Из земледробильного оснащения Midgard Schlange получил четыре основных бура по полтора метра и три бура вспомогательных, чей размер был немного меньше. Всем этим «добром» необходимо было управлять при помощи более двух десятков рулей. Подразумевалось, что в подземном поезде смогут разместиться порядка тридцати человек. Поскольку «Змей» задумывался как боевая машина, то он должен был получить и впечатляющее вооружение. Риттер посчитал, что его детищу понадобятся спаренные пулеметы, специальные «подземные» торпеды, а также мины, чей счет шел на тысячи. Что же касается применения «Змея», то поначалу его хотели отправить в Бельгию и Францию. Однако «Змею» не суждено было появиться на свет. Работу над превращением чертежей в боевую машину остановили. В войне произошел перелом, и немцам стало не до мифических «рептилий». Есть сведения, что в Кенигсберге советские солдаты наткнулись на штольни и остатки неизвестной машины. Возможно, это и был грозный Midgard Schlange.

«БОЕВОЙ КРОТ»

Великая Отечественная война завершилась. Советский Союз оправился от ее последствий и сумел совершить прорыв в космическом направлении. А параллельно с освоением далеких звезд шла активная работа по освоению недр земли. Пригодились и немецкие чертежи субтеррин, обнаруженные в Кенигсберге после захвата города. Но качественный скачок произошел лишь в начале 60-х гг., когда проект под свой контроль взял Никита Сергеевич Хрущев. Над подземной лодкой трудилась специальная группа, в которую вошли лучшие конструкторы и инженеры. По неподтвержденным данным, задействован был и академик Андрей Дмитриевич Сахаров. Производство субтеррин наладили на Украине, недалеко от поселка Громовка. Первая подземная лодка под названием «Боевой крот» появи-

ПЕРСПЕКТИВНАЯ И РЕДКАЯ ТЕХНИКА

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

Один из вариантов подземной лодки

лась в 1964 г. Она сильно отличалась от предыдущих проектов, причем как советских, так и немецких. Что именно представлял собой «Крот» — точно неизвестно. По неофициальным данным, это была машина цилиндрической формы, имевшая от 3 до 4 метров в диаметре и ширину от 25 до 35 метров. А ее «сердцем» являлся ядерный реактор. Пробиваться сквозь породу субтеррина должна была при помощи огромного бура (о его размерах сведений нет). Скорость передвижения сильно варьировала в зависимости от условий. Но в среднем она составляла порядка 10 км/ч. Помимо пяти человек экипажа, «Крот» мог перевозить еще 15 солдат и примерно тонну взрывчатки. Предполагалось, что подземная лодка с успехом будет разносить и бункеры, и ракетные пусковые установки, и всевозможные фор-

тификационные сооружения. А у Хрущева, взявшего проект под крыло, был свой интерес. В то время отношения с США обострились, назревал вооруженный конфликт. И в этом случае Никита Сергеевич надеялся на субтеррины, поскольку они могли сыграть важную роль в противостоянии двух держав. Есть сведения, что подземную лодку испытывали на Урале, в Подмосковье и Ростовской области. Но главной площадкой для тестов стала территория у горы Благодать, что в Свердловской области. Поначалу испытания «Крота» шли успешно. Но затем произошло ЧП — взорвался ядерный реактор. Экипаж погиб, подземная лодка оказалась замурованной. Вытаскивать ее не стали. Проект посчитали неперспективным и отказались от него. А вся документация была засекречена.

Подземная лодка «Боевой крот»

59


Виктор Мельник,

РИМСКАЯ ИМПЕРИЯ В V ВЕКЕ.

КРУШЕНИЕ ИЛИ ПЕРЕРОЖДЕНИЕ? V век — великое столетие. Войны, интриги, династические распри. Всего хватало в то неспокойное время. Немногим периодам мировой истории «посчастливилось» изведать такую масштабную миграцию народов. Не потому ли интерес современных европейских исследователей к проблеме Великого переселения поднимается с новой силой? Впрочем, проводить параллели между средневековыми варварскими вторжениями и современным движением мигрантов в Евросоюз некорректно… Оставим это на усмотрение читателей.

Нашествие вандальского короля Гензериха на Рим (455 г.). Художник Карл Брюллов (1799–1852)

ИСТОРИЯ И АРХЕОЛОГИЯ

Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко. melnyk1996ethnology@gmail.com

60


— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —

История Римской империи делится на два этапа: принципат (27 г. до н. э. — 284 г. н. э.); доминат (284–480 гг.). Во времена принципата, императорская власть деюре сохраняла видимость предшествовавших демократических порядков. Император избирался на должность. Хотя его избрание было только видимостью, но демократичность политических процедур считалась гражданами ключевой особенностью, отделяющей Древний Рим («цивилизацию») от неримских народов («варваров»). Переход к неограниченной диктатуре произошел только в 280 гг., когда власть захватил Диоклетиан (284–305). Его реформы до основания разрушили старые порядки. Императорская власть теперь стала автократической, императору больше не надо было участвовать в архаичных правовых и полурелигиозных ритуалах республиканских времен. Новое военно-административное законодательство поменяло древнюю оборонную стратегию укреплений вдоль периметра имперской границы (limes) на оперативные армейские соединения, известные сегодня как «полевые корпуса» (comitatenses). Современный английский историк Питер Хизер считает, что причиной реформ Диоклетиана был «самый мощный в истории Римской империи» политико-экономический кризис III в., связанный с застоем экономической жизни римлян и демографическим взрывом среди народов, живущих за пределами limes (варваров). Диоклетиан впервые предоставил расширенное самоуправление восточным (преимущественно грекоязычным) провинциям. Вот почему его иногда величают «основателем Византии». Впрочем, ее настоящим отцом стал император Константин (306–337), канонизированный за легализацию христианства. 11 мая 330 г. Константин официально провозгласил о переносе столицы Римской империи в древний греческий город Византий, расположенный на европейском побережье Босфора. Город получил название «Новый Рим», в то время как жители нарекли его в повседневном обиходе «Константинополем». Римская империя получила всеобщую религию и новую столицу. Однако, несмотря на военно-административные реформы, происходила варваризация пограничных провинций. Демографический рост германских племен вынуждал многих воинов переселяться за limes— вглубь имперской территории. Воины-варвары брали семьи с собой, налаживали быт, строили жилища и возделывали землю, поднимали из небытия заброшенные (в III в.) римские участки. Римляне пытались урегулировать проблему варварской миграции юридически. Демографический кризис в западных провинциях, падение уровня жизни и, как следствие, уменьшение налоговых сборов, толкнули римских чиновников на изобретение уникальной публично-правовой формулы — договора о предоставлении права foedus (читается так: фэдус), дававшего племенам-мигрантам статус военнослужащих и личных подданных императора. Предоставление права foedus всегда было исключительной прерогативой императора, имевшего право аннулировать договор в случае предательства или невыполнения приказов. На этих условиях, foedus впервые предоставлялся ряду германских племен во времена Диоклетиана (284–305).

Раздел Римской империи согласно Эдикту Феодосия в 395 г. Красным пунктиром изображена линия административной границы между западными и восточными провинциями империи.

Дворец Диоклетиана (284–305) в Сплите (современная Хорватия)

Реконструкция внешнего вида системы укреплений limes. Так выглядел весь периметр огромной границы Римской империи

Руины limes в провинции Арабия (Восточная Римская империя)

61

ИСТОРИЯ И АРХЕОЛОГИЯ

РЕФОРМАЦИЯ РИМСКОЙ ИМПЕРИИ: ЗАПАД И ВОСТОК


ИСТОРИЯ И АРХЕОЛОГИЯ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

Серебряные монеты 295–297 гг. На аверсе изображен император Диоклетиан (284–305) вместе с тремя своими соправителями

Золотые византийские монеты с изображением (аверс) императора Зенона Исавра (476–491)

реально контролируемая западным Продолжателем административимператором территория сводилась к ных преобразований Диоклетиана и Апеннинскому полуострову, Провансу и Константина стал Феодосий (379–395), Далмации. прозванный Великим. Он активно В 474 г. восточный император Лев привлекал варваров на службу КонсВеликий (457–474) предпринял попытку тантинополю, но ощутив всю тяжесть помочь своему племяннику Юлию Непоту взойти на трон запада. Но смерть Льва единоличного управления огромной похоронила этот план и ввергла обе чатерриторией, издал в 395 г. Эдикт о сти Римской империи в пучину гражданразделе Римской империи на две части — западную (Imperium Romanum ской войны. Итак, пока на востоке шла Pars Occidentale) и восточную (Imperium Золотая монета с изображением кровавая бойня между представителями Romanum Pars Orientale). Де-юре они согреческой аристократии и анатолийскопоследнего императора храняли статус единого государства, но западных провинций Римской го крестьянства, в Италии германизированная наемная армия выступила против де-факто разделялись между сыновьями империи Юлия Непота. Такие Непота. Юлий Непот убежал в Далмацию. Феодосия (Гонорием и Аркадием). Разэкземпляры чеканились дел совершался для более эффективноРим и Равенна перешли под контроль в подконтрольной Непоту го руководства экономикой и военными бывшего гуннского чиновника Флавия Далмации в 476–480 гг. контингентами. Ореста. Правление Феодосия совпало с поФлавий Орест короновал собственноявлением на Восточноевропейской равнине новых ко- го сына — Ромула Августула. Де-юре захват власти сечевников — гуннов. Разгром ими алан и готов (376 г.) мьей Флавия Ореста выглядел узурпацией. Естественно, спровоцировал первую волну масштабного пересе- он не был признан Константинополем. Новый правиления германцев на запад. Мобильная гуннская кон- тель пытался заручиться поддержкой пиратов-ванданица использовала в бою составной лук с обратным лов. Но, обеспечив титул сыну, Орест не рассчитался за изгибом, что позволяло наносить врагу максимальный помощь с наемными германскими племенами скиров, урон при сохранении собственной живой силы. Од- ругов и герулов. Варвары требовали предоставления нако, по выражению французского историка Люсье- им земель для постоянного поселения в Италии. Отказ на Мюссе, «гунны куда дольше были союзниками Рима, Флавия Ореста спровоцировал восстание. Германцы нежели врагами (Бичом Божьим)». Римляне часто ис- избрали вождем скирского принца Одоакра. Тому, в пользовали гуннскую конницу для свою очередь, удалось убедить восточного императора поддержать противостояния мигрантам-германцам. К примеру, гунны привлевосстание. кались полководцем Флавием АэКазнив Флавия Ореста и получив цием для «успокоения» рейнских власть над всей Италией (4 сентября бургундов. 476 г.), Одоакр отправил посольство в Константинополь. Послы приСегодня более известна грандиозная война гуннов и римлян (451– везли инсигнии (штандарты, знаки 452 гг.) обескровившая западные и отличия императорской власти провинции. Однако наибольшим западной части Римской империи) ударом для империи стало завоевосточному правителю Зенону Исавание вандалами Северной Африки вру (476–491). в 429–442 гг., когда вся средиземВласть Зенона Исавра была хрупноморская торговля, веками благокой, из-за чего он решился признать словлявшая античные экономики, Одоакра magistermilitumperItalia рухнула из-за варваров-пиратов. (военным наместником Италии), Прекратились поставки продовольпредварительно присвоив ему тиствия, нарушилась связь с отдалентул патриция. Одновременно Зенон ными провинциями, варвары-миг- Реплика гуннского составного (композитного) объявил законным императором ранты в Испании и Галлии обрели лука, созданная специалистами Монгольского западных провинций Юлия Непота. свободу действий. К началу 470-х гг. Реальную власть этот последний национального исторического музея 62


«западный император» осуществлял только над родной Далмацией. В 480 г., после загадочного убийства Непота, Одоакр молниеносно оккупировал Далмацию, а все знаки отличия умершего императора переслал Зенону. Учитывая упрочение Одоакра, Зенон Исавр решил, как свидетельствуют источники, «не назначать нового императора запада». Наместник Италии Одоакр присягнул на верность единственному римскому императору — Зенону (476–491). Соответственно, власть над землями Западного Средиземноморья приняла на себя «Восточная Римская империя» (Византия). Школьный миф о «прекращении существования Римской империи» однозначно рушится. Странно, но, несмотря на большие традиции отечественной византинистики, учебники по античной и средневековой истории продолжают использовать это ветхое определение. В V в. варвары захватили только западные римские провинции — Imperium Romanum Pars Occidentale, но не прекратили существование самой империи! Согласно Эдикту Феодосия 395 г., Римская империя была единым государством, руководимым двумя императорами — западным и восточным. Гибель одного передавала власть второму. Даже поверхностного взгляда на контекст событий хватает, чтобы сделать выводы. Во-первых, низложение Одоакром западного императора-узурпатора Ромула Августула являлось законным действием, санкционированным из Константинополя. Ведь в Далмации правил легальный император запада Юлий Непот (474–480). Во-вторых, после смерти Юлия Непота (480), власть над западом вполне легально и легитимно должна была перейти к правителю восточных провинций. Таким образом, никакого «падения Римской империи» не было. Совершилась политическая трансформация — изменение баланса силы, приведшее в итоге к окончательному возвышению восточных провинций над западными, длившемуся с V по VII вв.

Но как остготы оказались на византийской службе? Почему варвару Теодориху надо было исполнить волю византийского правителя? Для того чтобы понять смысл произошедшего, нам нужно совершить путешествие назад и вернуться во вторую половину IV в. Приход гуннов в 375 г. расстроил жизненный порядок, царивший в причерноморской степи. К тому времени на современных украинских землях царила безраздельная германская власть. Сокрушив германцев, гунны подчинили славяноязычные (антов) и местные иранские племена (крымских скифов, сарматов). Вестготов (западных готов) они сумели вытеснить на Балканы, а позже заставили убегать в Испанию. С восточными готами (остготами) дела обстояли иначе. Основная их часть сосредоточилась на землях современных Молдавии и Румынии. Здесь варвары обрели военно-политическую автономию в составе гуннского союза. Выплата дани и поставка рекрутов для гуннских походов позволяла остготам проводить самостоятельную политику, проявлявшуюся в грабежах сопредельных восточных римских (византийских) провинций. Во время правления Валамира (440–469) готы распространили влияние на север Балканского полуострова, став самой надежной ударной группировкой гуннской орды. Археология убедительно доказывает, что главный финансово-экономический результат гуннских

ОСТГОТЫ: ИЗ ЖИЗНИ МИГРАНТОВ V ВЕКА

«В последние десятилетия V в., в эти суровые годы варварских вторжений, на Италию, истерзанную и разоренную, обрушилась новая волна завоевателей». Называя остготов «завоевателями», академик Зинаида Удальцова права, поскольку вторжение (489 г.) паннонийских готов, называемых остготами (т. е. восточными готами), под руководством Теодориха Амала для итальянского населения в большей мере представлялось ужасающим бедствием, нежели спасительным походом. Однако, согласно официальным формулировкам, поход остготов являлся мероприятием, санкционированным восточным римским императором Зеноном Исавром, с целью ликвидации «беспорядка» на землях западных провинций. Остготы шли в Италию «с мандатом» Константинополя. О наличии официального разрешения Константинополя на завоевание остготами Италии говорят все письменные источники того времени. К примеру, готский историк Иордан сообщает о соглашении между Теодорихом Амалом и Зеноном Исавром, по которому остготы после завоевания Италии должны были получить право на управление этой провинцией согласно древней традиции foedus. Если доверять источникам, Теодорих своим вторжением в Италию «исполнял волю восточного римского императора».

Готский вождь на мозаике Большого императорского дворца в Константинополе

Подробная карта Римской империи во времена Великого переселения народов IV–V вв.

63

ИСТОРИЯ И АРХЕОЛОГИЯ

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


ИСТОРИЯ И АРХЕОЛОГИЯ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

Королевство Одоакра и Византия (Восточная Римская империя) — административные границы в 480–489 гг. Именем «остроготы» в исторической литературе часто называют остготов

походов состоял в наводнении Восточноевропейской равнины золотом. Количество золотых изделий в захоронениях гуннских властителей поражает. Разразившаяся после смерти Аттилы (453) гражданская война между его сыновьями ослабила гуннов и позволила зависимым племенам включиться в войну за наследство. Для остготов не оставалось другого шага, кроме как заключить мир с Восточной Римской империей и заняться истреблением соседей-германцев, попутно вытесняя остатки гуннской кочевой знати. Аргументом в пользу остготов стало получение права foedus на владение Паннонией от восточноримского императора Маркиана (450–457). Последствия предоставления варварам права foedus оказались для Восточной Римской империи не столь губительны, как для западных провинций. Почему? Все дело в экономической географии. На Балканах не было огромной территории, временная потеря которой не позволила бы вооружить и снабдить действующую армию. Основной налоговой базой Восточной Римской (Византийской) империи считались Египет и Ближний Восток. Территории Месопотамии в налоговом отношении приносили константинопольской казне огромный и, главное, стабильный доход. Если захват федератами Испании, Африки, Сицилии, Галлии означал крах экономики западных провинций, то аналогичные действия варваров на Балканах не представляли чрезвычайной угрозы для политического равновесия Византии. Заключенный договор о праве foedus обязывал остготского вождя Валамира прислать родственника в Константинополь. Заложником стал восьмилетний Теодорих. В Константинополе Теодорих обязывался учить латынь, брать уроки стандартных школьных предметов (риторика, грамматика, философия). Жизнь Теодориха в Константинополе продолжалась девять лет (461– 470 гг.) и пришлась на расцвет правления Льва Великого (457–474). Властвование императора Льва отмечено возвышением аланского вождя Аспара. Этот человек сумел пройти многие ступени римской карьеры, пока, наконец, не был назначен патрицием. Военный фундамент для влияния Аспара на императора составляла лояльность фракийских остготов — готских поселенцев, 64

обосновавшихся во Фракии с 376 г. До сих пор невозможно понять, каковы были амбиции Аспара. Мог ли он в конечном счете провозгласить себя императором? В любом случае рано или поздно соответствующие желания должны были проснуться в столь могущественном человеке. Император Лев понимал это. Если на Балканах восточноримские войска состояли из фракийских остготов, беспрекословно подчинявшихся Аспару, то в Малой Азии армейское ядро составляли племена исавров. В 466 г. на шахматной доске византийской политики появился сильный исаврийский полководец — Зенон. Он женился на Ариадне (дочери императора Льва Великого), благодаря чему стремительно сделал политическую карьеру. Аспара вскоре убили. В то же время на севере, в Паннонии, Валамир вступил в вооруженное противостояние со скирами. В результате Валамир погиб, а королем паннонийских остготов был избран Тиудимир (469–473), разгромивший противников в сражении при Болии. Его сын Теодорих вернулся из Константинополя и принялся активно участвовать в боевых действиях. Мирная жизнь в окружении швабов, скиров и других племен становилась для остготов невозможной. Фракийские остготы тоже начали жить мятежной жизнью, не обращая внимания на приказы императорского любимца Зенона Исавра. Их разнузданная внешняя политика создавала паннонийским остготам реальную угрозу с тыла. Тиудимир прекрасно понимал это и решил начать самостоятельную игру — объявил сына Теодориха соправителем. Одновременно с политическим рождением Теодориха Амала, в среде других остготов, фракийских, произошло возвышение другого Теодориха — по прозвищу Страбон. Остготы оказались возглавляемыми людьми с одним именем — двумя Теодорихами. Теодорих Страбон был племянником жены Аспара и, соответственно, кровным врагом Зенона Исавра. Конец власти Аспара и восстание фракийских остготов предоставили паннонийцам шанс переселиться на юг. Из-за размолвки Константинополя и фракийцев остготы планировали предложить Византии свои услуги наемной армии. В 472 г. остготы организованно отправились на Балканы. Согласно письменным источникам, остготские вожди командовали более чем 10 тыс.

Варварские королевства и Византия (Восточная Римская империя) в V–VI вв.


Теодорих Великий (в центре) на картине Мартины Альтманн

воинов, вместе с которыми передвигались их семьи и все имущество. В 473 г., после смерти Тиудимира, место остготского вождя окончательно занял его сын Теодорих Амал. Первой политической победой Теодориха Амала был договор о поселении паннонийцев в округе Эвбея (на запад от Фессалоник). Но пока паннониец Теодорих Амал действовал в Македонии, фракийский вождь Теодорих Страбон предпринял осаду Аркадиополя. Преграждение Страбоном торговых коммуникаций вынудило императора объявить о восстановлении права foedus в отношении фракийцев.

ОСТГОТЫ И ВИЗАНТИЯ: В ПОИСКАХ МУДРОГО РЕШЕНИЯ

Император Лев Великий умер 18 января 474 г. Зенон и дочь Льва Ариадна поспешили организовать коронацию сына — малолетнего Льва II. Уже 9 января 474 г. маленький «правитель», по устоявшейся традиции, короновал собственного отца. Однако дальнейшая смерть Льва II стала сильнейшим ударом. Патриций Василиск сумел переманить на свою сторону исаврийского полководца Иллуса и Теодориха Страбона. Зенон понял: нельзя терять ни одной минуты. В начале января 475 г. он вместе с небольшим отрядом покинул столицу и прорвался к себе на родину, где закрепился в одной из труднодоступных крепостей. Патриция Василиска провозгласили восточноримским императором. Ситуация для Зенона была критической. По меркам того времени, уже наступил его конец. Во-первых, исаврийские части малоазиатской армии поддержали Василиска, так как их командир (назначенец Зенона) Иллус обеспечивал политические и экономические гарантии нового правителя. Во-вторых, Василиска, как потомственного римского патриция, поддержали аристократы-землевладельцы Эллады. В-третьих, никогда еще поверженному императору не оставляли жизнь. Поддержки у Зенона не было никакой, ресурсов тоже. Ему оставалось только погибнуть в горной крепости. Ниточка, за которую ухватился Зенон, в самый страшный и критический момент его жизни, протянулась не из родной Исаврии, а из далекой Македонии. Поскольку фракийцы Страбона получили огромные привилегии от патриция Василиска, то паннонийским остготам Теодориха Амала оставалась только одна

надежда выжить — вступить в союз с низложенным Зеноном Исавром. Теодориха Амала и Зенона вместе свело несчастье. Выступление паннонийцев отвлекло фракийских остготов. Иллус вновь перешел на сторону Зенона, получив заверения о своем будущем огромном обогащении. Пока силы фракийцев направлялись навстречу Теодориху Амалу, отряды Зенона начали обратное движение — на Константинополь. Против них выступили малоазиатские части полководца Армата. Вступив в переговоры с Зеноном, Армат потребовал назначить своего малолетнего сына наследником императорского трона. Зенон согласился на это условие с той легкостью, с которой он пообещал отдать страну под управление Иллусу, а Теодориха Амала назначить главнокомандующим. В августе 476 г. Зенон, Иллус и Армат торжественно вступили в столицу. Итак, 475–476 гг. — одинаково кризисные, как для западных, так и для восточных провинций. Пока Зенон расправлялся с Василиском, Одоакр, уничтожал эфемерную власть Ромула Августула и захватывал Италию. Де-факто Одоакр установил на Апеннинах собственную военную диктатуру. Получается, что из-за гражданской войны Византия просто пропустила момент установления этой диктатуры. В 477 г. Зенон подтвердил право foedus на этот раз для паннонийских остготов. Был составлен договор, по которому Зенон и Теодорих должны были провести совместную военную кампанию. Итогом перехода паннонийцев через горы стало окружение их фракийцами. Видимо, Зенон надеялся, что две группировки остготов вступят в сражение и перебьют друг друга. Но, не желая терять людей, готские вожди пришли к взаимному соглашению. Летописец Малх из Филадельфии рассказывает о дальнейшей встрече византийского посла с Теодорихом Амалом в Эпидамне (современная Албания). Эта встреча, без сомнения, имела важное значение для дальнейшей истории. Теодорих высказал свое возмущение византийскому представителю, заявив, что остготы пришли на римскую землю для того, чтобы «помогать» императорам в защите территории. Теперь, контролируя Эпидамну, Теодорих Амал соглашался покинуть стратегически важный адриатический порт только после своего официального назначения главнокомандующим. При этом фракийцы также должны были подчиниться ему. Амал торжественно объявил, что сразу же

Карта Византии (Восточной Римской империи) во времена экспансии Юстиниана (527–565)

65

ИСТОРИЯ И АРХЕОЛОГИЯ

— 2019 НАУКА и ТЕХНИКА № 7 —


ИСТОРИЯ И АРХЕОЛОГИЯ

— № 7 НАУКА и ТЕХНИКА 2019 —

Мавзолей Теодориха Великого в итальянском городе Равенна. Современный вид

после назначения главнокомандующим он шестью тысячами лучших бойцов будет воевать там, куда его отправит Зенон. Чуть позже, в конце 479 г. Зенон раскрыл заговор, подготовленный Теодорихом Страбоном. Разгромив нанятых Зеноном булгар, Страбон приступил к осаде Константинополя. Впрочем, Зенону, ценой неимоверных дипломатических усилий, удалось привлечь к обороне Константинополя Иллуса, желавшего сохранить за собой пост главнокомандующего. Именно подразделения Иллуса помешали Страбону переправиться в Малую Азию, где тот планировал организовать всеобщее восстание. Как сообщает историк Иордан, во время отступления Страбон погиб в результате несчастного случая. Он упал с коня на копье, стоявшее возле шатра. Для окончательной победы над фракийцами Зенону пришлось согласиться на условия Теодориха Амала. Последний назначался на место Страбона (становился главнокомандующим империи), его паннонийцы получали территории и жалование. Согласно новому праву foedus, бойцы Амала вместе с семьями должны были разместиться в Нижней Мезии и Дакии. Договор о предоставлении права foedus необходимо датировать 482 г., поскольку Теодорих Амал назначался консулом Римской империи на 483 г. С этого времени любые упоминания о фракийских остготах навсегда исчезают из исторической литературы. Целое племя, в течение многих лет занимавшее самое привилегированное положение в военно-политической структуре восточноримского общества, затерялось в вихре Великого переселения народов. Зенон получил большое паннонийское подкрепление и торжественно уволил Иллуса со всех занимаемых должностей. В 484 г. остготы Зенона и азиатская армия Иллуса сошлись под стенами сирийской Антиохии. Разгром Иллуса был полный. Войско Теодориха Амала преследовало полководца аж до Исаврии, где Иллус, повторяя судьбу Зенона, спрятался в одной из многочисленных горных крепостей. Впрочем, Иллуса предали друзья. Полководца казнили, а остготский вождь Теодорих Амал поднялся на высоту второго человека в империи. Уничтожая последователей Иллуса, Зенон готовился к столкновению с самим Теодорихом Амалом. Вот почему остготский вождь решил действовать на опережение и поднял в 485 г. бунт. Проблемы Зенона в Анатолии и 66

Сирии открыли для Теодориха беспрецедентную возможность занять фракийскую равнину. В 487 г. остготы осадили Константинополь. Магистр милитум и консул Восточной Римской империи Теодорих Амал приказал уничтожить часть системы водоснабжения столицы, что создало опасную ситуацию для императорской власти. Зенон начал переговоры. И Зенон, и Теодорих хотели «окончательного решения готского вопроса». Все хроники сообщают, что Зенон и Теодорих пришли к выводу о необходимости переселения остготов в Италию. Главное условие договоренности — Теодорих отправлялся в Италию не только в качестве остготского вождя, но и в качестве восточного римского (византийского) консула. В 489–493 гг. войска Теодориха одолели Одоакра, в чем им чрезвычайно помогли представители патрицианских аристократических родов Италии и местное ортодоксальное (католическое) духовенство. Характерно, что Теодорих и Одоакр подписали соглашение о прекращении боевых действий и совместном управлении Италией 25 февраля 493 г. Однако на «примирительном пиру», состоявшемся 15 марта 493 г., Теодорих лично зарубил Одоакра. К 507 г. остготские воины получили треть земельных наделов Италии, а к 511 г. Теодорих, прозванный Великим, контролировал всю Италию, Далмацию, Прованс, Сицилию, был сюзереном вестготов Испании, вандалов Северной Африки и бургундов Лиона. Правление Теодориха современники прозвали «сиятельнейшим периодом», а его придворные канцеляристы постоянно подчеркивал «смирение» и «подчинение» короля перед лицом власти восточных римских императоров. Теодорих Великий правил Италией с 493 по 526 гг. За это время в Константинополе сменилось три правителя: Зенон (476–491), Анастасий (491–518), Юстин (518–527). Отношения между Итальянским и Константинопольским правящими дворами складывались по-разному. Но все дипломатические письма остготского короля к императорам содержат упоминание: остготам власть над Италией «подарил» Зенон Исавр. Как сообщает Иордан, даже на смертном ложе 30 августа 526 г. Теодорих, в окружении всей королевской свиты, при малолетнем наследнике, объявил остготам, «чтобы они охраняли и берегли короля, возлюбили сенат и римский народ, а императора восточного — храня всегда мир с ним и его благосклонность — почитали вторым на свете после Бога».

Византийская полевая армия (comitatenses)


«Пресса России» — 80974 «Укрпошта» — 95083 «Белпошта» — 80974 (Беларусь)

Художник А. Шепс

Танк A7V №543 «Hugen»

Прототип танка A7VU

Сверхтяжелый танк «Kolossal-Wagen»

Profile for Marcussen Sigrid

NkiThn72019  

NkiThn72019  

Profile for marcussen
Advertisement