ОСГА-25 "Экспресс" : корабль СССР намного опередивший своё время ( 10 фото )

В Сочи в период 1939-1941гг проходил испытания и выполнял рейсы по маршруту Сочи-Сухуми, единственный в мире пассажирский 150-местный глиссирующий катамаран.
Быстроходный корабль поражал своим внешним видом и своими возможностями. Гладкие обтекаемые самолётные аэродинамические формы, внешне необычная двухлодочная конструкция, скоростные показатели…
Это был корабль, опередивший своё время.

«Сверхбыстроходный» двухкорпусный глиссер «Экспресс». Рассказывает главный конструктор проекта Василий Андреевич Гартвиг.


Во время заключительного этапа испытаний «Экспресса» было решено определить мощность, практически расходуемую на движение с полной нагрузкой при расчетной скорости 70 км/час. В корпуса глиссера, как обычно это делалось при аналогичных испытаниях, погрузили 12 т камней в деревянных ящиках, затем, после прогрева двигателей, тщательно замерили количество бензина в каждом из восьми баков, образующих кормовую часть обтекаемого моста.

На борту 130-местного глиссера находилась государственная приемная комиссия в полном составе — во главе с начальником Сочинского пароходства И. С. Запорожским. В число ее членов входили уполномоченный Морского Регистра В. В. Гостев, несколько сотрудников строившего глиссер предприятия (существовавшего тогда в Москве завода имени Авиахима), руководимых главным инженером строительства судна Я. Л. Пламом, представители ЦАГИ и ряда других организаций, и, разумеется, первый капитан «Экспресса» Г. К. Ехало.


Итак, пошли в сторону Батуми на режиме 1600 об/мин. Погода в тот день была хорошая, волна меньше 3 баллов. Плавание было очень спокойным и приятным. Ровно через два с половиной часа, где-то напротив Анаклин, не снижая скорости, повернули и легли на обратный курс. Вернулись в Сочи. Замерив, сколько бензина осталось, комиссия удалилась оформлять бумаги.

Путем несложных подсчетов, исходя из паспортного расхода топлива двигателя «ГМ-34» (номинальная мощность 750 л. с. при 1740 об/мин), было установлено, что суммарная мощность, отдаваемая на винты, составила 2100 л. с.

Протокол был тут же подписан всеми, однако и после этого представитель ЦАГИ П. И. Лавров продолжал что-то подсчитывать. Концы с концами у него, видимо, не сходились. По его просьбе начальник механического отдела нашего КБ А. С; Симкин и старший механик «Экспресса» А. М. Ременный еще раз старательно перемерили остатки бензина. Потом сам Лавров вместе с боцманом на тузике обошел вокруг глиссера и замерил фактическую осадку: это дало ему возможность по масштабу Бонжана точно определить фактическое водоизмещение глиссера (естественно, он не забыл, учесть вес ушедших людей и израсходованного топлива). Подсчитал снова — и снова получилось что-то не то.

— Павел Иванович, что вы мучаетесь? — не выдержал я.

— Да вот, как ни считаю, а выходит, что затраты мощности должны быть больше! Все учел, везде в лучшую сторону округлил — все равно: сопротивление глиссера почему-то меньше, чем должно быть по расчету. Мистика!

— А не пробовали вы считать текстолитовое днище технически гладкой поверхностью?

— Пробовал. Снял всю добавку на шероховатость обшивки, масштабный эффект учел, а разница осталась. И немалая...

— Ну тогда остается одно. Ведь мост нашего глиссера в продольном разрезе — гигантское крыло с хордой в 16 м. Скорость 20 м/сек, а известно, что подъемная сила крыла растет пропорционально квадрату скорости! Аэродинамическое качество его, по крайней мере, вдвое выше, чем редана на днище. Конечно же — работает крыло!

— Видимо, так. Но ведь это что-то новое. Похоже, в проектировании быстроходных судов вообще какое-то новое направление открывается...

Этот разговор происходил 35 лет назад — в октябре 1939 г.

По существу впервые экранопланный эффект был использован на проходившем тогда испытания двухкорпусном реданном глиссере «Экспресс». Его 38-узловая крейсерская скорость, развиваемая во время регулярных пассажирских рейсов вдоль черноморского побережья, долгое время была своеобразным мировым рекордом.

Основные данные 130-местного глиссера «Экспресс»


Общий вид и расположение сочинского «Экспресса»

Длина наибольшая, м

24,17

Ширина, м:

габаритная

12,30

между ДП корпусов

8,00

наибольшая одного корпуса

3,76

Осадка габаритная, м

1,42

Водоизмещение полное, т

Грузоподъемность полная/полезная, т

19/13

Дальность плавания, км:

со скоростью 70 км/час

560

под двиг. «ГАЗ-М1»

2100

Постройке «Экспресса» предшествовала большая, многолетняя работа ученых и конструкторов.


Готовый корпус глиссера в цехе завода перед разборкой. Вид с кормы

Самые первые глиссеры неизменно делали плоскодонными: ведь было известно, что у плоской пластины самое высокое гидродинамическое качество. Такими были двухпоплавковые глиссеры, построенные летчиком Юржем в авиаотряде Петрограда (1923 г.) и ячейкой Общества друзей воздушного флота в гор. Покровске (1925 г.). Плоскодонным был и «Автодор-1» конструкции В. Т. Мещерина. Но вот уже «Автодор-3» и «ОСГА-5» Н. М. Андреева1 были слегка килеватыми. А при разработке в 1932 г. проекта нашего следующего глиссера «ОСГА-5В» мы применили совершенно новую форму днища, выпуклого в средней части, вдоль ДП, и с отогнутыми вниз скулами. Результат был разительный. При весе корпуса на 50 кг большем, с тем же двигателем и тем же винтом (воздушным) глиссер с новыми обводами развил скорость 68 км/час — на 23 км/час выше, чем со старыми. Этот пример наглядно показал важность самой тщательной отработки поперечной и продольной профилировки днища скоростного катера, сравнимой с тем, как ученые-аэродинамики годами отрабатывают профиль крыла самолета.

В обводы следующего глиссера «ОСГА-11» (водометный) был вложен весь накопленный к тому времени опыт. При испытаниях модели в опытовом бассейне ЦАГИ оказалось, что его гидродинамическое качество достигло очень высокой величины 8,6. (Это значит, что на расчетной скорости сопротивление было в 8,6 раза меньше, чем вес!) Успех окрылил, показывая, что мы на верном пути. Поэтому, когда в 1935 г. началась работа над проектом большого — не менее чем 100-местного «ОСГА-25», впоследствии и получившего название «Экспресс», нам удалось довести значение качества на расчетной скорости 70 км/час (для натуры) до 9,3.

Испытания в бассейне проводились под руководством В. С. Дзякевича на однокорпусной модели в масштабе 1:8, ширина которой по переднему редану равнялась 470 мм (L/B=5,85) и по заднему 340 мм. Угол килеватости на переднем редане составлял около 10°; только в этом районе был сделан скругленный отгиб скулы, а на всей зареданной части корпуса обводы днища оставались плоско-выпуклыми.


Заканчивается монтаж оборудования в рулевой рубке (выклеена из шпона)

Работая (уже в составе КБ завода имени Авиахима) над компоновкой этого глиссера, мы столкнулись с двумя трудностями. Во-первых, никак не удавалось разместить сотню пассажиров, обеспечив для них необходимые проходы и удобства. А во-вторых, поскольку речь шла уже не о речном, а морском судне, оставалась нерешенной сложнейшая проблема мореходности. Напомню, что та же проблема — как обеспечить мягкий ход и высокую скорость в условиях практически постоянного на море волнения — мучила тогда и создателей глиссирующих торпедных катеров.

Перебрав все известные пути, пришли мы к двухкорпусному варианту. Некоторый опыт постройки и эксплуатации глиссирующих катамаранов у нас уже имелся. Мы знали, например, что мореходность двухкорпусного «Автодора-13» существенно выше, чем однокорпусных глиссеров даже большего водоизмещения. На всех курсах относительно волны, кроме направления строго против нее, «Автодор-13» шел гораздо мягче: корпуса пересекали волну не одновременно, удары как бы растягивались по времени.

Двухкорпусный глиссер мог иметь более узкие корпуса, так как уменьшение ширины корпуса, выгодное по соображениям ходкости судна, почти не отражалось на его остойчивости. А если бы удалось сделать так, чтобы ширина одного корпуса уложилась в железнодорожный габарит, наш глиссер в разобранном виде можно было бы перевозить куда угодно. Заманчивым казалось и то, что катамаран не имеет собственной качки, а качается, как плот, только вместе с волнами — пассажиры не будут укачиваться. Ну а главное, исчезла трудность размещения пассажиров: ведь появился мост, имеющий огромную полезную площадь. В конечном варианте в каждом корпусе удалось разместить по 24 мягких двухместных дивана на основной палубе и по В дополнительных мест на уровне моста; кроме того 17 вращающихся кресел установили в просторном светлом салоне в носовой части моста.


В машинном отделении

Другими словами, катамаранная схема позволила решить все компоновочные проблемы и создать комфортабельное судно обтекаемой, соответствующей его большой скорости архитектурной формы. Так, можно сказать определенно, «Экспресс» стал первым в мире морским пассажирским катамараном большой вместимости.

Следующая проблема была связана с выбором конструкционных материалов. В те далекие годы большинство наших глиссеров имело деревянную — дощатую обшивку. Но для постройки такого большого судна дерево было неприемлемо. Не говоря уже о намокании древесины и потере при этом чуть ли не всех ее достоинств, было ясно, что для обеспечения местной прочности, особенно в зоне ударов о волну, пришлось бы делать обшивку диагональной, по крайней мере из трех слоев большой толщины! Получилась бы она и тяжелой, и очень сложной в производстве. А главное, Древоточец торедо быстро превратил бы обшивку морского судна в труху, проедая себе проходы во всю толщину досок.

Стальная обшивка получилась бы слишком тяжелой. Была, правда, попытка еще на глиссере «СГ-1» применить тонкую нержавеющую сталь, сильно нагартованную и потому высокопрочную, но опыт показал, что при столь малых толщинах обшивки требуется очень часто поставленный набор, практически «съедающий» весь выигрыш в весе, а сама обшивка легко прорезается или трескается при случайных ударах.

Делать обшивку из дюраля, выпускаемого в те годы, тоже было нельзя, — он сильно корродировал в морской воде.


Глиссер на слипе (г. Сочи) перед спуском на воду

Чрезвычайно заманчивой представлялась идея применения пластмасс. На «ОСГА-5-пластмассы» подводную часть обшили прочным и легким гетинаксом, однако уже при эксплуатации глиссера выяснилось, что этот материал намокает и расслаивается.

Вспомнили о текстолите: было известно, что намокаемость его не превышает 1% и он практически не расслаивается. Применению этого пластика мешало одно существенное обстоятельство: сомнение в его ударной прочности. Кончилось дело тем, что был разработан по существу новый материал — текстолит, усиленный четырьмя слоями сетки из тонкой стальной проволоки с прочностью 210 кг/мм2. Сетки ткались хлопчатобумажным утком по стальной основе, так что проволоки оставались прямыми и натянутыми, а нить огибала их. Эти армирующие сетки были расположены попарно (один слой перпендикулярно другому) у обеих поверхностей листа материала и поэтому при ударах работали наиболее эффективно: от коррозии стальную проволоку надежно защищали два наружных слоя пропитанной смолой ткани.

Изготовленные листы имели толщину 12 мм. Один из них был отдан «на растерзание». Сначала его пытались пробить вручную — кувалдами; он остался цел и невредим. Уложили под пуансон мощного гидравлического пресса — текстолит дал трещины, прогнулся, но пробить в нем дыру так и не удалось: проволока вытягивалась и удерживала разрушенный материал.

При заказе текстолита удалось договориться с заводом-изготовите-лем о применении дополнительно еще и тонких слоев полированной «нержавейки». Поэтому-то днище и борта «Экпресса» и получились зеркально гладкими!

Соединение листов текстолита производилось вгладь, на внутренней накладке, причем пришлось разработать специальную форму головки медных заклепок и стальных болтов для крепления обшивки к набору. Фермы моста и силовые каркасы корпусов по предложению начальника корпусного отдела нашего КБ А. И. Мартынова сварили из стальных труб, а промежуточные шпангоуты, кильсоны и все поддерживающие внешнюю обшивку элементы выполнили из дерева — ясеня и сосны.

Опыт постройки речных глиссеров и гидросамолетов показывал, что деревянные конструкции, склеенные казеиновым клеем и находящиеся вблизи воды, буквально через год начинают разрушаться, а фанера, как тогда говорили, — ощериваться. Начались поиски водостойкого защитного состава.


Первые выходы. На передней мачте сигнал — «Произвожу скоростные испытания»

Именно в это время появилась авиационная бакелитовая фанера (между листами шпона прокладывались тонкие листы бумаги, пропитанной бакелитовым лаком, который в процессе горячей полимеризации соединял шпон). Эта бакфанера и была применена для обшивки бортов выше ватерлинии и изготовления настилов. Попутно встал вопрос, а нельзя ли применить бакелитовый лак как таковой для защиты дерева?

Выяснилось, что единственная организация, располагающая полезным для нас опытом, это лаборатория рыбной промышлэнности, руководимая химиком М. А. Лобовичем: покрытые разработанным здесь бакелитовым лаком поплавки для сетей, изготовленные из пересушенного дерева, совершенно не намокали. Результаты испытаний этого лака нас вполне удовлетворили, было принято решение покрывать им все готовые деревянные узлы набора.

Привезли лак в цех. Столяры быстро убедились, что отмыть от него обычную кисть абсолютно невозможно, и стали делать себе «кисти разового употребления» — из липовой дощечки, конец которой разбивался молотком. И оказалось, что когда такая «кисть» после работы остается на верстаке, оторвать ее на следующий день уже нельзя — надо вырубать стамеской. Это и навело на мысль применить тот же лак в качестве клея. Склеили 300 образцов из ясеня и сосны, положили их на две недели в воду, а затем испытали на прочность: сколы происходили только по дереву. Одним словом, тут же постановили всю склейку вести только этим лаком и, больше того, уже готовые шпангоуты, склеенные казеином, заменить новыми, склеенными бакелитом. (Теперь практически аналогичный, также полимеризующийся на воздухе бакелитовый клей называется ВИАМ Б-3).

Немало хлопот было и с силовой установкой. Специально для быстроходных катеров в те годы выпускался бензиновый двигатель «ГМ-34» с реверсивной муфтой, которая позволяла давать холостой ход в течение двух минут и задний ход на оборотах не выше 800; запускался «ГМ-34» от 12-сильного электростартера или сжатым воздухом. Выходило, что сами двигатели нас устраивали (при установке четырех «ГМ-34» — по два в каждом корпусе глиссера), а вот эксплуатационные характеристики реверсивной муфты для четырехмоторного пассажирского судна не подходили, да и вес аккумуляторной батареи для питания стартеров оказывался слишком большим.


На самом полном ходу (снято с самолета)

Пришлось разрабатывать новые муфты (с центробежным нажимом на диски) для хода вперед, а для заднего хода и в качестве стартеров предусматривать установку двух конвертированных автомобильных 50-сильных двигателей «ГАЗ-М1» (работу выполняли А. С. Симкин и его заместитель М. Д. Островский). Одновременно этим была удачно решена и проблема вспомогательного двигателя: при общей мощности 100 л. с. глиссер получал скорость до 6,5 узлов, вполне достаточную для маневрирования в порту. Как мы убедились позднее, старт всех главных двигателей занимал примерно 30 секунд. Хотя ручки газа и были выведены в рулевую рубку, практически управление производилось с помощью специально разработанного машинного телеграфа («Запуск» — «Вперед» — «Стоп») и электрического «задатчика оборотов».

Перед рейсом всегда проводилась небольшая пробежка в 2—3 км для прогрева двигателей. Ходили в основном на режиме 1600 об/мин на малой волне и 1500 или 1400 об/мин при волнении 3 балла. При 800 об/мин «Экспресс» не глиссировал и шел уже как обычное водоизмещающее судно.

Машинные отделения (занимающие отсеки по 3,2X4,5 м) по условиям центровки пришлось расположить в нос от передних реданов, линии валопроводов получились очень длинными. Выступающие из корпуса части гребных валов поддерживали три двухлапых кронштейна с резиновыми подшипниками, смазываемыми водой. Концевой кронштейн, на который был навешен полубалансирный руль, сделали одностоечным и изогнули «винтом» с таким расчетом, чтобы он работал как контрпропеллер, частично раскручивая поток за гребным винтом и тем самым повышая его к. п. д.

Пожалуй, самым важным результатом работы коллектива и было то, что все элементы «Экспресса» при его ходе на расчетной скорости 70 км/час оказывались как бы «настроенными в унисон»: именно на этой скорости качество обводов было наивысшим, хорошо работали поперечные реданы, трехлопастные винты имели высокий к. п. д. (0,73), двигатели работали экономично, брызгообразование было незначительным.

Думаю, стоит немного рассказать и о том, как решалась проблема борьбы с шумом. Начну с того, что ширина днища по переднему редану по соображениям гидродинамики равнялась 3,76 м. Но в то же время по условиям транспортировки собственно корпуса нельзя было делать шире 3,2 м. Поэтому пришлось при сборке судна устанавливать на корпуса в районе редана местные бортовые наделки, как тогда говорили — жабры. Нижняя их поверхность служила продолжением днища по ширине, образуя отгибы скул. А внутреннее пространство этих жабр, изготовленных, кстати сказать, из нержавеющей стали, и было использовано в качестве глушителей.

Выхлопные трубы, в которые сбрасывалась и вода из системы охлаждения, были выведены через борта так, что выхлопные газы попадали сначала в верхнюю — надводную часть жабр, проходили вперед до упора, затем поворачивали назад по нижнему широкому каналу и выходили охлажденными через перфорированную торцевую стенку в воздух.

Переборки и стенки машинных отделений имели 100-миллиметровый слой шумопоглощающей изоляции. Все иллюминаторы и окна пришлось сделать глухими — неоткрывающимися, а стенки ставить на резиновые прокладки. Все предметы оборудования были принайтовлены так, чтобы нигде и ничто не могло дребезжать; полы покрыты автомобильным ковром. В результате даже на полном ходу во всех пассажирских помещениях можно было разговаривать, не повышая голоса. На берегу шум от глиссера в тихую погоду был слышен метров на 600—700.

Упомяну еще о некоторых оригинальных конструктивных решениях. Были применены мягкие — надувные привальные брусья (диаметром 300 мм), подвешенные в кормовой части и в районе уширения корпусов, над жабрами, а также кранцы. В качестве спасательных шлюпок были использованы надувные 3-метровой длины лодки-плотики. Хранились они надутыми — в готовом к сбрасыванию на воду состоянии; достаточно было открыть легкую крышку специального отсека, расположенного за грузовым помещением (практически используемым в основном для перевозки из Сочи в Сухуми такого деликатного груза, как мороженое).

Складные сварные якоря для «Экспресса», похожие на якоря Данфорта, были изготовлены по специальному проекту; при весе 37 кг держащая сила их (на мокром песке) превышала 1000 кг.

Любопытной новинкой являлся тогда установленный на пульте рулевого указатель скорости — гидродинамический лаг; скоростной напор водяного потока воспринимался датчиком (типа трубки Пито), установленным на редане.

Трубы системы осушения также представляли своеобразное новшество: их сделали из «нержавейки» толщиной 0,4 мм. Поскольку в те годы тонкостенных труб из такого материала не выпускалось, гнули их из полос; шов был так называемый ведерный, соединения по стыкам — на дюритах.

Построенный глиссер разобрали и примерно на сорока платформах и вагонах перевезли в Сочи, где для него уже были построены специальный эллинг и двухколейный слип. После сборки и довольно длительных заводских испытаний началась сдача «Экспресса».

Во время специальных скоростных испытаний на мерной миле наш «Экспресс» развил 46 узлов (86 км/час) с полной нагрузкой; без нагрузки максимальная скорость на повышенных оборотах двигателей составила 51,8 узла (96 км/час).

Это был успех всего коллектива конструкторов, строителей, моряков-эксплуатационников. Именно коллектив был творцом и создателем «Экспресса»: любые идеи и предложения каждого рассматривались сообща. И я уверен, что если бы не было существовавшего тогда у всех нас высокого духовного накала, глиссер не стал бы «сверхбыстроходным», как писали об «Экспрессе» в те годы, пассажирским судном.

Конечно, сейчас советские серийные суда на подводных крыльях и быстроходнее, и мореходнее. Но, наверное, можно сказать, что наш сочинский «Экспресс» проложил какую-то тропинку и для их появления.


«Экспресс» принимает пассажиров в Сухумском порту

17 апреля 1940 г. состоялось официальное открытие пассажирской линии Сочи — Сухуми. Стоит напомнить, что в те годы железной дороги между этими городами не было. Так что только на глиссере можно было доставить пассажиров в Сухуми за 2,5 часа, да еще с остановками в Гаграх, Новом Афоне и Гудаутах.

Особой популярностью пользовались экскурсионные рейсы. Отдыхающие, выйдя из Сочи в 9 утра, успевали осмотреть Гагры, Сухуми, Пицундскую рощу реликтовых сосен, а иногда и Новый Афон, и к 8 вечера вернуться обратно. Эти рейсы вызывали наибольшее одобрение отдыхающих, загрузка «Экспресса» всегда была стопроцентной.

У меня сохранились отзывы некоторых из наших пассажиров.

Вот, например, что написала в судовой книге Марина Раскова: «Поездка на глиссере — истинное наслаждение, нужно побольше строить таких великолепных культурных машин.»

Капитан «Седова» Герой Советского Союза К. С. Бадигин оставил такую запись: «С большим удовольствием совершил прогулку на первом в СССР сверхбыстроходном судне, от всей души желаю новых успехов коллективу энтузиастов, создавшему это прекрасное судно, крепко жму руки конструкторам, водителям и строителям глиссера».

За первую и единственную навигацию 1940 г. глиссер прошел 22000 км и перевез 18500 пассажиров.

В начале войны двигатели с «Экспресса» были сняты и использованы на торпедных катерах, а сам глиссер во время приближения гитлеровцев к Туапсе разрушен.

Спасибо

Материал взят: Тут