Гидроаэродром

Гидроаэродром

ГИДРОАЭРОДРОМ, часть береговой полосы с оборудованием для хранения и ремонта гидросамолетов вместе с участком водной поверхности моря, озера или реки, достаточно обширным для взлета, посадки и якорной стоянки их. В зависимости от расположения гидроаэродромы бывают морскими, озерными и речными. По своему назначению различаются гидроаэродромы военные и гражданские, причем первые подразделяются на основные, передовые, тыловые и временные, в зависимости от тактического их использования, а вторые, в зависимости от размеров оборудования, на государственные аэропорты, опорные, или ремонтные, промежуточные и посадочные площадки. Кроме береговых стационарных гидроаэродромов, применяются подвижные плавучие гидроаэродромы, устраиваемые на специальных баржах или кораблях (см. Авианосец); первые применяются на речных и озерных бассейнах, когда берегового оборудования построить нельзя или когда требуется работа авиации с флотилиями; вторые применяются для работы авиации с морскими флотами и для выполнения операций вне радиуса действия гидросамолетов, базирующихся на береговых гидроаэродромах.

При выборе места для постройки гидроаэродрома должно быть принято во внимание следующее.

1) Водный бассейн д. б. достаточного размера для одновременного вылета базирующейся на нем части и по возможности удален от оживленных фарватеров и от места стоянки судов флота. Он должен иметь глубину не меньше 1,5 м при наименьшей воде и быть свободным от рифов, банок, отмелей и камней, причем желательно, чтобы морское дно плавно поднималось к берегу. Конфигурация береговой полосы должна защищать его от крупной волны, идущей с моря при господствующих ветрах, почему предпочтительнее располагать гидроаэродром в глубине бухт, заливов, в дельтах рек, на озерах или в гаванях, огражденных молами и волнорезами. Рельеф береговой полосы должен защищать его от действия господствующих ветров. Необходим удобный фарватер для прохода к берегу плавучих средств и грузовых барж, расположенный вне рабочей его поверхности. Защищенность бассейна и береговых сооружений от артиллерийского огня с моря и от воздушных атак желательна, а для основных гидроаэродромов обязательна, так же как и маскировочные сооружения.

2) Планировка берега должна допускать удобное размещение ангаров, маневренных площадок, спусков, подъемных приспособлений, пристаней, мастерских, складов и жилых помещений в районе, где нет больших возвышенностей и высоких сооружений (заводские трубы, элеваторы, радиомачты), затрудняющих подход к водной поверхности с воздуха и мешающих взлетам при береговых ветрах. Если гидроаэродром предназначается для гидросамолетов-амфибий, то к ангарам должна примыкать ровная площадка для взлетов и посадок; это же требование д. б. выполнено, если гидроаэродром является одним из этапов линии воздушных сообщений.

Размеры водного бассейна определяются из следующих соображений (фиг. 1).

Размеры водного бассейна для гидроаэдрома

Длина пути для взлета L1 = l0 + v1t1 + v2t2 + l'0 складывается из следующих величин: разбега при взлете l1 = v1t1, полета на скорости v2, расстояния l2 = v2t2 и полета при нормальном угле подъема для прохода в 10 м над береговым препятствием высотой Н. Величину l0, равную расстоянию от спуска или берега до начала разбега, принимаем в 25 м, а l'0 определяем из чертежа:

Gidroaerodrom 2

где α - угол подъема, зависящий от аэродинамических свойств данного самолета, Y - расстояние от береговой полосы до препятствия, а Н - высота наиболее высокого препятствия на данном направлении. Тогда в метрах

Gidroaerodrom 3

Время разбега t1 колеблется в пределах 18—40 секунд, t2 - в пределах 15—30 секунд, а v1 и v2 - скорости, присущие данному самолету. Длина бассейна, необходимая для посадки (фиг. 2), в м

Длина бассейна, необходимая для посадки

где H - высота препятствия, Y - расстояние от препятствия до береговой полосы, α1 - угол планирования, зависящий от аэродинамических свойств данного самолета (6—7°), v1 и v2 - скорости (минимальная и пробега) данного самолета; t1 - время, необходимое для потери скорости (5—10 секунд), t2 - время пробега, колеблющееся от 12 до 20 секунд.

Gidroaerodrom 5

Из полученных величин L1 и L2 выбирают большую и принимают ее за диаметр лётного круга, необходимого для работы самолетов при всех направлениях ветра. Расчеты ведутся для того типа самолетов, который имеет наибольший разбег и наименьший наклон траектории при взлете и посадке. Если бухта или рейд не допускают по своей конфигурации размещения полного лётного круга, то его разбивают на части, выбирая место для береговых построек так, чтобы возле них было достаточное пространство для совершения взлетов и посадок при господствующих ветрах, и перенося место взлетов при других направлениях ветра на другую часть водной поверхности, но возможно ближе к спускам.

Оборудование водной поверхности состоит из центрального буйка, который отмечает центр рабочей части аэродрома, и линии буйков или двух шлюпок, ориентирующихся в направлении ветра и разделяющих рабочую площадь на взлетную и посадочную зоны. Направление взлетов и посадок гидросамолетов указывается специальной флюгаркой или флажком на одном из буйков или шлюпке. При проектировании оборудования необходимо стремиться к минимальному количеству буйков и вешек на воде, так как каждый из них представляет собой препятствие, столкновение с которым грозит самолету аварией. Вне рабочей поверхности, в наиболее защищенной от волны и ветра части бассейна, под берегом, выбирают места для якорных стоянок самолетов, где и устанавливают буйки или бочки для причаливания их. Бочки устанавливают на мертвых якорях достаточного веса, чтобы удержать самолет в бурную погоду, когда к ветровому его сопротивлению прибавляется еще и подъемная сила крыльев, Стремящихся оторвать якорь от грунта. Для надежности и быстроты причаливания бочки располагают в определенной системе и связывают между собой подводными или плавающими (манильскими) тросами, образующими замкнутые фигуры, чем самолеты обеспечиваются от столкновения с соседними при неудавшемся причаливании. При помощи системы тросов, протянутых от бочек к берегу, самолеты возможно без посторонней помощи подводить от бочек к берегу и обратно, а также разворачивать в любом направлении при отчаливании.

Береговое оборудование гидроаэродромов состоит из ангаров, маневренных площадок и приспособлений для подъема самолетов с воды и спуска их на воду. Размеры ангаров определяются из основных размеров самолетов, их числа и пропускной способности данного оборудования. При проектировании ангаров для гидросамолетов необходимо помнить, что габаритная высота самолета дается обычно без учета высоты тележки; высота эта колеблется в пределах 0,4—0,6 м. В зависимости от конструкции тележек, назначения их и размеров колес. При расчете ангарных ферм необходимо учитывать возможность прикрепления к ним талей для временного подвешивания самолетов; тали необходимы для установки их на кильблоки при ремонте и при установке моторов на гидросамолеты. Для удобства ремонта и осмотра днищ гидросамолетов должно быть предусмотрено устройство в определенном месте ангарного пола специальных, закрываемых крышками, люков соответствующих размеров, в которых находятся рабочие при производстве ремонта. Если люки не могут быть устроены, то высота ангара должна быть такова, чтобы допускать подъем самолета над полом на 1 м.

Маневренные площадки служат для передвижения гидросамолетов на их тележках из ангаров на спуски, а также для установки на них гидросамолетов при пробе и прогревании моторов перед спуском на воду. Возвышение маневренной площадки над наивысшим уровнем моря должно быть не меньше 0,5 м. Конструкция площадок выбирается в зависимости от возвышения грунта над уровнем моря, его свойств и может быть свайной, на столбах, или прямо на утрамбованном грунте с деревянным дощатым или бетонным настилом. Земляные (утрамбованные или песчаные) площадки нежелательны, так как пыль, поднимающаяся при пробе моторов, способствует быстрому их изнашиванию, а грязь в осенние периоды затрудняет маневрирование самолетов. От количества гидросамолетов, подлежащих одновременному вылету с гидроаэродрома, зависят размеры маневренных площадок, так как на них должно происходить одновременно прогревание нескольких моторов. Размеры маневренных площадок определяются по основным размерам гидросамолетов и их числу. Обозначив через L длину гидросамолета, Lр - его размах, n - число гидросамолетов на площадке и n1 - число гидросамолетов, одновременно выходящих на спуск, получаем (фиг. 3): длина береговой линии

Gidroaerodrom 6

где b = (1,5 до 4) м в зависимости от величины Lp, увеличиваясь с увеличением последней.

Gidroaerodrom 7

Ширина площадки от среза набережной до линии ангаров будет:

Ширина площадки от среза набережной до линии ангаров

где а = (1 до 3) м в зависимости от Lp, увеличиваясь с увеличением последней. Для схемы фиг. 4, при тех же обозначениях, будет:

Gidroaerodrom 9

Тогда

Gidroaerodrom 10

где а и b имеют те же значения, что и для предыдущего случая. Ширина площадки B = L+Lp+b.

Gidroaerodrom 11

Минимальный размер В, при ширине Вk хода колес тележки, получается:

Gidroaerodrom 12

где а1 = (1 до 1,5) м, а b1 = (1,5 до 2) м.

Приспособления для подъема и спуска гидросамолетов следующие: 1) спуски, 2) элеваторы и 3) подъемные краны.

1) Самым распространенным приспособлением является спуск - наклонная плоскость, по которой самолеты на их тележках скатывают в воду или обратно. Наклон спуска не д. б. больше 1:10, особенно при ручной тяге; наиболее часто встречается наклон 1:14. Уменьшение наклона сильно отражается на длине спуска, и иногда бывает выгоднее увеличить его до 1:8, применив механическую тягу. Глубина погружения конца спуска при самом низком уровне моря должна быть от 0,75 до 1,5 м в зависимости от осадки гидросамолетов, но не меньше двойной осадки при полной нагрузке. Ширина спуска зависит от количества и размеров самолетов, пользующихся им одновременно, и определяется по следующей формуле:

Gidroaerodrom 13

и

Gidroaerodrom 14

где все обозначения те же, что были выше. Длина спуска определяется для каждого частного случая из приведенных выше данных. Конструкции спусков выполняются из железобетона, дерева, камня или комбинированные из этих материалов; материалы выбираются в зависимости от размеров спуска, высоты набережной, свойств грунта и климатических условий. Для временного оборудования, а также там, где грунт не позволяет без огромных затрат возвести капитальное сооружение, применяют плавучий спуск, состоящий из бревенчатой рамы с дощатой обшивкой, один конец которой шарнирно закреплен к срезу набережной или временного настила, а другой спущен на воду и затоплен грузами; грузами могут служить ящики с камнями (ряжи), бетонные массивы или чугунные мертвые якоря. Такие спуски могут служить продолжительное время только в защищенном от волны месте рейда; настил их в погруженной части делают с промежутками между досками для пропуска через них воды при волнении. Доски обшивки спусков всегда располагают поперек движения гидросамолетов, чтобы их полозки не могли попасть в щели между досками. Бетонные настилы постоянных спусков не следует выглаживать, так как в мокром виде они становятся скользкими и затрудняют работу людей. Нижнюю часть бетонного настила покрывают досками, чтобы предохранить подводную часть самолета от ударов о бетон при подходах к спуску. Все деревянные части спуска, подвергающиеся переменному намоканию и высыханию, смолят или же пропитывают креозотным составом для предохранения от гниения. В случае очень высокой набережной, когда спуски выходят слишком дорогими, устраивают наклонный рельсовый путь на столбах или сваях, по которому ходит тележка, поднимающая самолет до маневренной площадки, где он устанавливается на свою тележку. Расчет прочности спусков и площадок ведется на максимальный вес самолета (с полным грузом + вес его тележки).

Все гидросамолеты для выхода и передвижения по берегу снабжаются специальными колесными тележками или съемными колесами на вкладных осях. В зависимости от типа самолетов, их размеров и веса тележки бывают двух-, трех- или четырехколесные; прочность их должна быть такова, чтобы выдерживать длительную стоянку самолетов без остаточных деформаций. Форма верхних частей тележек должна точно соответствовать обводам днищ, лодок или поплавков. Конструкции тележек весьма разнообразны и зависят от эксплуатационных требований, предъявляемых к данному оборудованию, и элементов спуска. Различают два типа тележек: плавающие - когда тележка обладает положительной плавучестью и подводится под самолет на воде путем погружения, и тонущие - не обладающие плавучестью и погружаемые в воду на спуске с последующей установкой на них самолета. При ограниченной ангарной площади делают поворотные и допускающие боковое движение тележки (боковые тележки). Размеры колес и их ободов определяются из величины допускаемого давления на настил спусков и площадок; при бетонном настиле колеса должны иметь деревянные обода или пневматики. Применение рельсовых путей и поворотных кругов на спусках и площадках для военных гидроаэродромов допускается в ограниченном размере и лишь в тех случаях, когда по местным условиям избежать их нельзя; для гражданских  гидроаэродромов они м. б. широко использованы. Все рельсовые пути д. б. утоплены в настилы заподлицо, чтобы не мешать движению на аэродроме.

Оборудование спуска механической тягой осуществляется при помощи лебедок, располагаемых либо в специальных колодцах на маневренных площадках либо в стороне от спусков с применением блоков для изменения направления тяги. Если спуски расположены против ангаров, то тяговой трос пропускают через них по полу на съемных роликовых колодках или в специальных колодцах с крышками, а лебедки помещают за ангарами. Для ускорения выпуска самолетов может быть применен кольцевой тяговой трос, проложенный по полу ангара и маневренной площадки в колодце и приводимый в движение лебедкой. Самолеты снабжаются буксирными тросами с зажимными муфтами, присоединяя которые к движущемуся тросу производят необходимые перемещения самолетов. Имея буксирные тросы достаточной длины и канифас-блоки, прикрепляемые к полу в нужных местах, можно быстро подать самолеты на спуск и в любое место маневренной площадки при помощи тяги одного только кольцевого троса.

1) Элеваторы, или подъемные площадки, представляют собой горизонтальные площадки на кронштейнах, движущиеся вертикально вверх и вниз по срезу стенки набережной при помощи какой-либо механической тяги; применяются при очень высоком расположении маневренных площадок и больших глубинах моря у берегов; встречаются редко и преимуществ не имеют.

2) Подъемные краны применяются нормальных типов, постоянные, поворотные и подвижные. Устанавливаемые у среза набережной, они берут самолеты непосредственно с воды и ставят их на тележки на маневренной площадке после подъема. Размеры кранов колеблются в значительных пределах, в зависимости от размеров самолетов. При проектировании их должна быть учтена ветровая нагрузка от поднимаемого самолета, создающая опрокидывающий момент значительной величины, благодаря большой парусной поверхности его. Скорости подъема задаются порядка 6—10 м в минуту, скорость перемещения кранов 25—30 м в минуту. Подача энергии для крановых электромоторов осуществляется воздушными проводами и м. б. рекомендована только для стационарных кранов; для подвижных удобнее применять дизель-динамо, устанавливаемое на самом кране. Наиболее удобным для гидроаэродромов является применение подвижных кранов, поднимающих гидросамолеты с любого места у набережной.

Сигнальное оборудование гидроаэродромов устраивается так же, как и на сухопутных аэродромах. Вспомогательное оборудование состоит из катеров, оказывающих помощь гидросамолетам при авариях и буксирующих их к ангарам при вынужденных посадках. Для сообщения с берегом самолетов, стоящих на якорях, применяют гребные шлюпки. Подача к самолетам горючего на воде производится при помощи плотов, на которые грузят баки с бензином.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 5 - 1929 г.