Летающая подводная лодка

В СССР накануне второй мировой войны был предложен проект летающей подводной лодки — проект, никогда не реализованный. С 1934 по 1938 гг. проектом летающей подводной лодки (сокращённо: ЛПЛ) руководил Борис Ушаков. ЛПЛ представляла собой трёхмоторный двухпоплавковый гидросамолет, оборудованный перископом. Ещё во время обучения в Высшем морском инженерном институте имени Ф. Э. Дзержинского в Ленинграде (ныне Военно-морской инженерный институт), с 1934 года и вплоть до его окончания в 1937 году, студент Борис Ушаков работал над проектом, в котором возможности гидросамолёта дополнены возможностями подводной лодки. В основе изобретения был гидросамолёт, способный погружаться под воду.

В 1934 году курсант ВМИУ им. Дзержинского Б.П.Ушаков представил схематичный проект летающей подводной лодки (ЛПЛ), который впоследствии был переработан и представлен в нескольких вариантах для определения остойчивости и нагрузок на элементы конструкции аппарата.
В апреле 1936 года в отзыве капитана 1 ранга Сурина указывалось, что идея Ушакова интересна и заслуживает безусловной реализации. Через несколько месяцев, в июле, полуэскизный проект ЛПЛ рассматривался в Научно-исследовательском военном комитете (НИВК) и получил в целом положительный отзыв, содержавший три дополнительных пункта, один из которых гласил: «…Разработку проекта желательно продолжать, чтобы выявить реальность его осуществления путем производства соответствующих расчетов и необходимых лабораторных испытаний…» Среди подписавших документ были начальник НИВКа военинженер 1 ранга Григайтис и начальник кафедры тактики боевых средств флагман 2 ранга профессор Гончаров.

В 1937 году тема была включена в план отдела «В» НИВКа, но после его пересмотра, что было очень характерно для того времени, от нее отказались. Вся дальнейшая разработка велась инженером отдела «В» воентехником 1 ранга Б.П,Ушаковым во внеслужебное время.
10 января 1938 года во 2-м отделе НИВКа состоялось рассмотрение эскизов и основных тактико-технических элементов ЛПЛ, подготовленных автором, Что же представлял собой проект? Летающая подводная лодка предназначалась для уничтожения кораблей противника в открытом море и в акватории морских баз, защищенных минными полями и бонами. Малая подводная скорость и ограниченный запас хода под водой ЛПЛ не являлись препятствием, так как при отсутствии целей в заданном квадрате (районе действия) лодка могла сама находить противника. Определив с воздуха его курс, она садилась за горизонтом, что исключало возможность ее преждевременного обнаружения, и погружалась на линии пути корабля. До появления цели в точке залпа ЛПЛ оставалась на глубине в стабилизированном положении, не расходуя энергию лишними ходами.

В случае допустимого отклонения неприятеля от линии курса ЛПЛ шла на сближение с ним, а при очень большом отклонении цели лодка пропускала ее за горизонт, затем всплывала, взлетала и вновь готовилась к атаке.

Возможное повторение захода на цель рассматривалось как одно из существенных преимуществ подводно-воздушного торпедоносца перед традиционными субмаринами. Особенно эффективным должно было быть действие летающих подводных лодок в группе, так как теоретически три таких аппарата создавали на пути противника непроходимый барьер шириной до девяти миль. ЛПЛ могла проникать в темное время суток в гавани и порты противника, погружаться, а днем вести наблюдение, пеленгование секретных фарватеров и при удобном случае атаковать. В конструкции ЛПЛ предусматривались шесть автономных отсеков, в трех из которых помещались авиамоторы АМ-34 мощностью по 1000 л.с. каждый. Они снабжались нагнетателями, допускавшими форсирование на взлетном режиме до 1200 л.с. Четвертый отсек был жилым, рассчитанным на команду из трех человек. Из него же велось управление судном под водой. В пятом отсеке находилась аккумуляторная батарея, в шестом – гребной электромотор мощностью 10 л,с. Прочный корпус ЛПЛ представлял собой цилиндрическую клепаную конструкцию диаметром 1,4 м из дюралюминия толщиной 6 мм. Помимо прочных отсеков, лодка имела пилотскую легкую кабину мокрого типа, которая при погружении заполнялась водой, При этом летные приборы задраивались в специальной шахте.

Обшивку крыльев и хвостового оперения предполагалось выполнить из стали, а поплавки из дюралюминия. Этиэлементы конструкции не были рассчитаны на повышенное внешнее давление, так как при погружении затапливались морской водой, поступавшей самотеком через шпигаты (отверстия для стока воды ). Топливо (бензин) и масло хранились в специальных резиновых резервуарах, располагавшихся в центроплане. При погружении подводящая и отводящая магистрали водяной системы охлаждения авиамоторов перекрывались, что исключало их повреждение под действием давления забортной воды. Для предохранения корпуса от коррозии предусматривалась окраска и покрытие лаком его обшивки. Торпеды размещались под консолями крыла на специальных держателях. Проектная полезная нагрузка лодки составляла 44,5% от полного полетного веса аппарата, что было обычным для машин тяжелого типа.
Процесс погружения включал четыре этапа: задраивание моторных отсеков, перекрывание воды в радиаторах, перевод управления на подводное и переход экипажа из кабины в жилой отсек (центральный пост управления).»


Моторы в подводном положении закрывались металлическими щитами. ЛПЛ должна была иметь 6 герметичных отсеков в фюзеляже и крыльях. В трёх герметизируемых при погружении отсеках устанавливались моторы Микулина АМ-34 по 1000 л. с. каждый (с турбокомпрессором на взлётном режиме до 1200 л. с.); в герметичной кабине должны были располагаться приборы, аккумуляторная батарея и электромотор. Оставшиеся отсеки должны использоваться как заполненные балластной водой цистерны для погружения ЛПЛ. Подготовка к погружению должна была занимать всего пару минут.

Фюзеляж должен был представлять собой цельнометаллический дюралюминиевый цилиндр диаметром 1,4 м с толщиной стенок 6 мм. Кабина пилота при погружении заполнялась водой. Поэтому все приборы предполагалось устанавливать в водонепроницаемый отсек. Экипаж должен был перейти в отсек управления подводным плаванием, расположенный далее в фюзеляже. Несущие плоскости и закрылки должны изготавливаться из стали, а поплавки из дюралюминия. Эти элементы предполагалось заполнять водой через предусмотренные для этого клапаны, чтобы выровнять давление на крылья при погружении. Гибкие баки горючего и смазочных материалов должны располагаться в фюзеляже. Для коррозионной защиты весь самолёт должен был быть покрыт специальными лаками и красками. Две 18-ти дюймовых торпеды подвешивались под фюзеляжем. Планируемая боевая нагрузка должна была составлять 44,5 % полной массы самолёта. Это типовое значение тяжёлых самолётов того времени. Для заполнения цистерн водой использовался тот же электромотор, что обеспечивал движение под водой.

В 1938 году научно-исследовательский военный комитет РККА постановил свернуть работы по проекту Летающей подводной лодки по причине недостаточной подвижности ЛПЛ в подводном положении. В постановлении говорилось, что после обнаружения ЛПЛ кораблём последний, несомненно, сменит курс. Что снизит боевую ценность ЛПЛ и с большой степенью вероятности приведёт к провалу задания.

Надо отметить, это был не единственный отечественный проект летающей подводной лодки. В то же время, в тридцатых годах прошлого века, И.В Четвериков представил проект двухместной летающей подводной лодки СПЛ-1 — «самолет для подводных лодок». Если быть точнее, это был гидросамолёт, который в разобранном виде хранился на подводной лодке, а при всплытии его можно было легко собрать. Этот проект представлял собой своеобразную летающую лодку, крылья которой складывались вдоль бортов. Силовая установка откидывалась назад, а поплавки, расположенные под крыльями, прижимались к фюзеляжу. Частично складывалось и хвостовое «оперение». Габариты СПЛ-1 в сложенном виде были минимальными — 7,5х2,1х2,4 м. Разборка самолета занимала всего 3 — 4 минуты, а подготовка его к полету — не более пяти минут. Контейнер для хранения самолета представлял собой трубу диаметром 2,5 и длиной 7,5 метра.

В 1939 в Германии году планировались к постройке крупные подлодки, именно тогда был представлен проект так называемого «Глаза субмарины» небольшого поплавкового самолета, который можно было бы собирать и складывать в кратчайший срок и располагать на ограниченном пространстве. В начале 1940 года немцы приступили к выпуску шести опытных машин под обозначением Ar.231.

Аппараты были оснащены 6-цилиндровыми двигателями воздушного охлаждения «Хирт НМ 501» и имели лёгкую металлическую конструкцию. Для облегчения складывания крыльев небольшая секция центроплана была укреплена над фюзеляжем на подкосах под углом так, что правая консоль была ниже левой, позволяя складывать крылья одно над другим при повороте вокруг заднего лонжерона. Два поплавка легко отсоединялись. В разобранном виде самолет умещался в трубу диаметром 2 метра. Предполагалось, что Аr.231 должен был спускаться и подниматься на борт подлодки при помощи складного крана. Процесс разборки самолета и его уборки в трубчатый ангар занимал шесть минут. Сборка требовала приблизительно столько же времени. Для четырехчасового полета на борту размещался значительный запас топлива, что расширяло возможности при поиске цели.

Первые два аппарата Аr.231 V1 и V2 увидели небо в начале 1941 года, однако они не имели успеха. Летные характеристики и поведение маленького самолета на воде оказались неадекватными. К тому же Аr.231 не мог взлетать при скорости ветра более 20 узлов. Кроме того, перспектива находиться на поверхности в течение 10 минут во время сборки и разборки самолета не очень устраивала командиров подлодок. Тем временем возникла идея обеспечить воздушную разведку с помощью автожира «Фокке-Анхелис Fа-330», и хотя все шесть Аr.231 были закончены постройкой, дальнейшего развития самолет не получил.

«Fa-330» представлял собой простейшую конструкцию с трехлопастным винтом, лишенным механического двигателя. Перед полетом винт раскручивался при помощи специального троса, а далее автожир буксировала лодка на привязи длиной 150 метров.
По существу «Fa-330» являлся большим воздушным змеем, летевшим за счет скорости самой субмарины. Через тот же трос осуществлялась телефонная связь с летчиком. При высоте полета 120 метров радиус обзора составлял 40 километров, в пять раз больше, чем с самой лодки.

RFS-1 была сконструирована Дональдом Рейдом с использованием деталей самолётов, потерпевших авиа катастрофы. Серьёзная попытка сделать летательный аппарат, способный служить и в качестве подводной лодки, проект Рейда пришёл к нему почти случайно, когда комплект крыльев модели самолёта опал с обшивки и приземлился на фюзеляж одной из его радиоуправляемых субмарин, разработкой которой он занимался с 1954 года. Тогда и родилась идея построить первую в мире летающую подводную лодку.

Вначале Рейд протестировал модели разных размеров летающих субмарин, затем попытался построить пилотируемый аппарат. Как самолёт он был зарегистрирован N1740 и оснащен 4-целиндровым двигателем в 65 л.с. В 1965 году состоялся первый полёт RFS-1, под управлением сына Дона, Брюса, он пролетел более 23 м. первоначально место пилота было в пилоне двигателя, затем перед первым полётом оно было перемещено в фюзеляж.

Для того, чтобы переделать самолёт в подводную лодку, пилоту приходилось убирать пропеллер и закрывать двигатель резиновым “водолазным колоколом”. На вспомогательной мощности, малый 1 л.с. электрический мотор располагался в хвосте, лодка двигалась под водой, пилот использовал акваланг на глубине 3.5 м.
С недостаточной мощностью, RFS-1 Рейда, известный также как Летающая Субмарина, на самом деле летал, кратко, но ему всё же удавалось поддерживать полёт, и он был способен погружаться в воду. Дон Рейд пытался заинтересовать военных данным аппаратом, но безуспешно. Он умер в возрасте 79 лет в 1991 году.

Япония также не могла оставить без внимания такую захватывающую идею. Там самолеты превратились чуть ли не в главное оружие подводных лодок. Сама же машина из разведчика превратилась в полноценный ударный самолет.

Появление такого самолета для подводной лодки, как «Сейран» («Горный туман»), оказалось из ряда вон выходящим событием. Он был фактически элементом стратегического оружия, включавшего в себя самолет-бомбардировщик и погружаемый авианосец. Самолет был призван бомбить объекты Соединенных Штатов Америки, которых не мог достигнуть ни один обычный бомбардировщик. Главная ставка делалась на полную неожиданность.

Идея подводного авианосца родилась в умах имперского морского штаба Японии через несколько месяцев после начала войны на Тихом океане. Предполагалось построить подлодки, превосходящие все созданное до того специально для транспортировки и запуска ударных самолетов. Флотилия таких подлодок должна была пересечь Тихий океан, непосредственно перед выбранной целью запустить свои самолеты, а затем погрузиться. После атаки самолеты должны были выйти на встречу с подводными авианосцами, а далее в зависимости от погодных условий выбирался способ спасения экипажей. После этого флотилия снова погружалась под воду. Для большего психологического эффекта, который ставился выше физического ущерба, способ доставки самолетов к цели не должен был раскрываться.
Далее подлодки должны были либо выйти на встречу судам снабжения для получения новых самолетов, бомб и топлива, либо действовать обычным способом, используя торпедное оружие.

Программа, естественно, развивалась в обстановке повышенной секретности и неудивительно, что союзники впервые услышали о ней лишь после капитуляции Японии. В начале 1942 г верховное командование Японии выдало судостроителям заказ на самые крупные подводные лодки, построенные кем-либо вплоть до начала атомной эпохи в судостроении. Планировалось построить 18 подводных лодок. В процессе проектирования водоизмещение такой ПЛ возросло с 4125 до 4738 тонн, количество самолетов на борту с трех до четырех.
Теперь дело было за самолетом. Вопрос о нем штаб флота обсуждал с концерном Айчи, который, начиная с 20-х годов, строил самолеты исключительно для флота. Флот считал, что успех всей идеи целиком зависит от высоких характеристик самолета. Самолет должен был сочетать высокую скорость, чтобы избежать перехвата, с большой дальностью полета (1500 км). Но так как самолет предусматривал фактически одноразовое применение, тип шасси даже не оговаривался. Диаметр ангара подводного авианосца задавался в 3,5 м, но флот требовал, чтобы самолет помещался в нем без разборки — плоскости можно было только складывать.
Конструкторы Айчи во главе с Токуичиро Гоаке посчитали столь высокие требования вызовом своему таланту и приняли их без возражений. В результате 15 мая 1942 г появились требования 17-Си к экспериментальному бомбардировщику для специальных заданий. Главным конструктором самолета стал Норио Озаки.

Разработка самолета, получившего фирменное обозначение АМ-24 и короткое М6А1, продвигалась на удивление гладко. Самолет создавался под двигатель Ацута лицензионный вариант 12-цилиндрового двигателя жидкостного охлаждения Даймлер-Бенц DB 601. С самого начала предусматривалось использование отсоединяемых поплавков единственной демонтируемой части Сейрана. Так как поплавки заметно снижали летные данные самолета, была предусмотрена возможность сброса их в воздухе в случае возникновения такой необходимости. В ангаре подводной лодки соответственно предусмотрели крепления для двух поплавков.
Летом 1942 г был готов деревянный макет, на котором в основном отрабатывалось складывание крыльев и оперения самолета. Крылья гидравлически поворачивались передней кромкой вниз и складывались назад вдоль фюзеляжа. Стабилизатор складывался вручную вниз, а киль направо. Для работы ночью все узлы складывания покрывались светящимся составом. В результате общая ширина самолета сокращалась до 2,46 м, а высота на катапультной тележке до 2,1 м. Так как масло в системах самолета могло подогреваться еще во время нахождения подводной лодки под водой, самолет в идеале мог запускаться без шасси с катапульты уже через 4,5 минуты после всплытия. 2,5 минуты требовалось, чтобы присоединить поплавки. Все работы по подготовке к взлету могли выполнить только четыре человека.
Конструкция самолета была цельнометаллической, за исключением фанерной обшивки законцовок крыла и тканевой обшивки рулевых поверхностей. Двухщелевые цельнометаллические закрылки могли использоваться в качестве воздушных тормозов. Экипаж из двух человек размещался под единым фонарем. В задней части кабины с января 1943 г было решено установить 13 мм пулемет Тип 2. Наступательное вооружение состояло из 850 кг торпеды либо одной 800 кг или двух 250 кг бомб.

В начале 1943 г на заводе Айчи в Нагое заложили шесть М6А1, два из которых были выполнены в учебном варианте М6А1-К на колесном шасси (самолет назывался Нанзан (Южная гора)). Самолет за исключением законцовки киля почти не отличался от основного варианта, даже сохранил узлы крепления к катапульте.
Одновременно в январе 1943 г заложили киль первого подводного авианосца I-400. Вскоре заложили еще две подлодки I-401 и I-402. Готовилось производство еще двух I-404 и I-405. Одновременно было решено построить десять подводных авианосцев поменьше на два Сейрана. Их водоизмещение было 3300 тонн. Первую из них I-13 заложили в феврале 1943 г (по первоначальному плану эти лодки должны были иметь на борту только один разведчик).

В конце октября 1943 г был готов первый опытный Сейран, полетевший в следующем месяце. В феврале 1944 г был готов и второй самолет. Сейран представлял собой очень элегантный гидросамолет, с чистыми аэродинамическими линиями. Внешне он очень напоминал палубный пикировщик D4Y. Первоначально D4Y действительно рассматривался прототипом для нового самолета, но еще в начале проектных работ такой вариант отклонили. Неготовность двигателя АЕ1Р Ацута-32 определила установку 1400-сильного Ацута-21. Результаты испытаний не сохранились, но они, по-видимому, были успешными, так как вскоре началась подготовка серийного производства.
Первый серийный М6А1 Сейран был готов в октябре 1944 г, еще семь было готово к 7 декабря, когда землетрясение серьезно повредило оборудование и стапели на заводе. Производство было уже почти восстановлено, когда 12 марта последовал налет американской авиации на район Нагойи. Вскоре было решено прекратить серийное производство Сейрана. Это было напрямую связано с проблемами строительства столь больших подводных лодок. Хотя I-400 была готова 30 декабря 1944 г, а I-401 через неделю, I-402 было решено переделать в подводный транспорт, а производство I-404 было остановлено в марте 1945 г при 90% готовности. Одновременно прекратили и производство подлодок тип АМ до готовности довели только I-13 и I-14. Небольшое число подводных авианосцев соответственно привело к ограничению производства подводных самолетов. Вместо первоначальных планов выпуска 44 Сейранов до конца марта 1945 г было выпущено только 14. Еще успели до конца войны выпустить шесть Сейранов, хотя много машин было на различной стадии готовности.

В конце осени 1944 г императорский флот начал готовить пилотов Сейранов, тщательно отбирался летный и обслуживающий персонал. 15 декабря был создан 631 воздушный корпус под командованием капитана Тоцуноке Ариизуми. Корпус входил в состав 1 подводной флотилии, которая состояла только из двух подлодок I-400 и I-401. Флотилия имела в своем составе 10 Сейранов. В мае к флотилии присоединились подлодки I-13 и I-14, включившиеся в подготовку экипажей Сейранов. В течение шести недель тренировок время выпуска трех Сейранов с подводной лодки было сокращено до 30 минут, включая установку поплавков, правда, в бою планировалось запускать самолеты без поплавков с катапульты, на что требовалось 14,5 минут.
Первоначальной целью 1 флотилии были шлюзы Панамского канала. Шесть самолетов должны были нести торпеды, а остальные четыре бомбы. На атаку каждой цели выделялись два самолета. Флотилия должна была отправиться по тому же маршруту, что и эскадра Нагумо во время атаки на Перл-Харбор тремя с половиной годами ранее. Но вскоре стало ясно, что даже в случае успеха такой налет был абсолютно бессмыслен, чтобы повлиять на стратегическую ситуацию в войне. В результате 25 июня последовал приказ направить 1-ю подводную флотилию для атаки американских авианосцев на атолле Улити. 6 августа I-400 и I-401 покинули Оминато, но вскоре на флагмане из-за короткого замыкания вспыхнул пожар. Это заставило отодвинуть начало операции до 17 августа, за два дня до которого Япония капитулировала. Но даже после этого штаб-квартира японского флота планировала провести атаку 25 августа. Однако 16 августа флотилия получила приказ вернуться в Японию, а через четыре дня уничтожить все наступательное вооружение. На I-401 самолеты катапультировали без запуска двигателей и без экипажей, а на I-400 их просто столкнули в воду. Так закончилась история наиболее необычной схемы применения морской авиации во время Второй мировой войны, прервавшая историю подводного самолета на долгие годы.

Тактико-технические характеристики М6А Сейран:

Тип: двухместный бомбардировщик подводной лодки

Двигатель: Ацута 21, 12-цилиндровый жидкостного охлаждения, взлетной мощностью 1400 лс, 1290 лс на высоте 5000 м

Вооружение:

1*13 мм пулемет Тип 2

1*850 кг торпеда, или 1*800 кг бомба, или 2*250 кг бомбы

Максимальная скорость:

430 км/ч у земли

475 км/ч на высоте 5200 м

Крейсерская скорость — 300 км/ч

Время подъема на высоту:

3000 м — 5,8 мин

5000 м — 8,15 мин

Потолок — 9900 м

Дальность полета — 1200 км на скорости 300 км/ч и высоте 4000 м

Вес:

пустого — 3300 кг

взлетный — 4040 кг

максимальный — 4445 кг

Размеры:

размах крыла — 12.262 м

длина — 11,64 м

высота — 4,58 м

площадь крыла — 27 кв.м

США сейчас работают над летательным аппаратом Корморан (Cormorant).
Американский инженер Л. Рэйл создал проект Cormorant – бесшумный реактивный беспилотный летательный аппарат на базе подводной лодки, который может быть оснащён как системой оружия ближнего боя, так и разведывательной аппаратурой.

Компания Skunk Works, принадлежащая Lockheed Martin, разрабатывает беспилотный самолет, который будет стартовать с борта субмарины из подводного положения. Skunk Works знаменита тем, что разрабатывала в 60-х годах прошлого века самолеты-разведчики U-2 Dragon Lady и SR-71 Black Bird.

Новая разработка называется Cormorant (баклан). Самолет сможет стартовать из шахты баллистических ракет Trident подводных лодок класса «Огайо». Эти стратегические ракетоносцы перестали быть востребованными с окончанием Холодной войны, и теперь часть из них переделывают в субмарины для спецопераций.
Пуск самолета будет производиться при помощи манипулятора, который будет выводить его на поверхность. После этого дрон раскроет сложенные крылья и сможет лететь. Посадку он будет осуществлять на воду, после чего тот же манипулятор вернет самолет на борт субмарины.

Однако создать такой самолёт, который будет способен выдержать давление на глубине 150 футов, и в то же время достаточно лёгкий, чтобы летать, не простая задача. Ещё одна сложность, субмарины выживают благодаря бесшумности, а самолёт, возвращающийся обратно на лодку может выдать её местонахождение. Ответ Skunk Works: четырёхтонный самолёт с крыльями типа ‘чайка’, способными складываться вдоль тела самолёта, чтобы он мог поместиться в шахту.
Конструкция самолета отличается прочностью – корпус, сделанный из титана, рассчитан на перегрузки, которые могут возникать на глубине в 45 метров, а все пустоты заполнены пенопластом, что повышает прочность. Остальная часть корпуса сжата инертным газом. Надувные резиновые уплотнения предохраняют оружейные отсеки, входные устройства двигателя и другие детали самолёта. Геометрия корпуса выполнена по сложной схеме, которая снижает его радиозаметность. Самолет будет способен выполнять разведывательные или ударные миссии — в зависимости от оборудования, которым его будут оснащать.