Lavtgående kjempefly går på vingene igjen

Russiske forskere arbeider på et enormt fly med korte vinger, som flyr bare noen få meter fra overflaten på en pute av luft. Modellen gjenoppliver flytypen ekranoplan med et nytt formål: rask transport over land og vann.

Russiske forskere arbeider på et enormt fly med korte vinger, som flyr bare noen få meter fra overflaten på en pute av luft. Modellen gjenoppliver flytypen ekranoplan med et nytt formål: rask transport over land og vann.

Wigetworks Pte Ltd

Brølet fra åtte store jetmotorer forsvinner når det 350 tonn tunge flyet slipper havoverflaten. Det svever over Det kaspiske hav selv om det bare har et vingespenn på 37,6 meter.

Det første flyet av typen ekranoplan gikk på vingene allerede i 16. oktober 1966. Det skulle frakte tropper og materiell for det russiske militæret.

Flyet holdt sin enorme kropp i lufta takket være et aerodynamisk fenomen som kalles bakkeeffekten.

Da satellittene til CIA fanget opp det enorme flyet, rev agentene seg i håret fordi de ikke kunne forstå hvordan denne giganten kunne klare å holde seg i lufta.

Derfor døpte CIA internt fartøyet Det kaspiske havuhyre.

Russerne kalte det selv "korahbl-maket" – KM – etter det russiske ordet for prototype.

Men da en uerfaren pilot ble satt til å fly det, ble resultatet havari. Flyet sank på 20 meters dyp i Det kaspiske hav i 1980, og da Sovjetunionen kollapset, ble ekranoplanet glemt. Fram til nå.

Mindre ekranoplanmodeller er allerede på vingene og har banet vei for en gjenfødsel for teknologien. Og opp av havuhyrets våte grav stiger nå en visjon for et enormt ekranoplan som utnytter de samme prinsippene, men med sivile formål for øye.

Ekranoplan kan snart frakte gods til ufremkommelige områder og skape nye snarveier på kloden, tvers over hav og øde landskaper.

Ekranoplan kan åpne nye flyruter

/ 3

Over rolig vann

Lavtgående fly virker best over vann uten altfor høye bølger og mange skip. Derfor vil de passe godt i Det kaspiske hav, Svartehavet eller Østersjøen. I 2019 vil et fly settes inn på en rute mellom Tallinn og Helsinki. Det store sjøene i USA kan også passe
til ekranoplanruter.

1

I arktiske områder

Den høye farten og lasteevnen – kombinert med evnen til å lande og lette uten bruk av rullebaner – gjø ekranoplan svært godt egnet til å operere i Arktis. De kan være både rekognoserings- og redningsfartøy, og de kan frakte utstyr fram til de som trenger det.

2

Over ørken og steppe

Inntil videre har ekranoplan typisk vært tiltenkt flyvning over vann, men de fungerer like godt over andre overflater. Det krever områder som er noenlunde flate, uten for mange bygninger og trær. Områder i Sibir og Australia, med tundra, steppe eller ørken, er opplagte mål.

3
©

Har flere fordeler

Den mest ambisiøse arvtakeren etter KM er det russiske godstransportflyet HCA-LB.

På tross av en monstrøs, bred kropp og korte vinger har vindtunelltester av en modell av flyet vist at det skaper oppdrift på en utrolig effektiv måte.

"Ground Effect Vehicle", GEV, er et annet navn for et fly som utnytter bakkeeffekten. Det aerodynamiske prinsippet oppstår hos et GEV når det holder seg rett over en overflate.

Den korte avstanden skaper en sone av sammenpresset luft mellom vingen og overflaten, som gir mye sterkere oppdrift enn under flyvning i høyere luftlag.

En lang rekke havfugler utnytter også effekten til å sveve over vannet i en høyde som svarer til om lag halvparten av vingelengden. Virkningen er omtrent den samme over bakke, is og vann, så lenge overflaten er noenlunde flat.

Fenomenet har den fordelen at større og tyngre fly kan fly lenger, raskere og mer stabilt på mindre drivstoff.

På tross av fordelene er de russiske ekranoplan-modellene ikke lenger aktive. Da Sovjet kollapset i 1991, ble de gjenværende planene om å utvikle denne teknologien lagt i en skuff.

Men flere lovende GEV-prosjekter baner nå vei for at teknologien skal kunne nå sitt fulle potensial.

Mindre fly innvarsler ny tid

De siste årene har flere private GEV-prosjekter rettet mot passasjertransport sett dagens lys, og flyene blir etter hvert bygget og får luft under vingene.

I Singapore har modellen Airfish 8 for eksempel bevist at ekranoplanteknologien både er raskere enn skip og mer drivstofføkonomisk enn fly.

Det lille flyet med plass til åtte passasjerer er laget til transport mellom for eksempel mindre øyer eller boreplattformer. Flyet har den fordelen at det ikke trenger spesiallagede landingsplattformer.

Dessuten bruker Airfish 8 en helt vanlig V8-motor fra en bil. Den driver to propeller som er montert på toppen av flyet.

Disse GEV-prosjektene er små, men det har vist vei mot en ny vår for den glemte teknologien.

Havuhyret vekkes til live igjen

I GEV-teknologiens hjemland, Russland, er ambisjonene for ekranoplan store. HCA-LB har tydeligvis arvet KMs svimlende dimensjoner, med en lasteevne på opptil 50 skipscontainere.

Flyet vil operere mest effektivt i en høyde mellom 3 og 12 meter fra overflaten, men kan også fly høyere uten å bruke bakkeeffekten, noe som gjør at flyet kan lette fra en rekke vanlige flyplasser.

Samtidig ønsker det russiske militæret å utnytte fordelene ved ekranoplanteknologien for å hevde seg i arktiske farvann.

Den russiske visestatsministeren, Jurij Borisov, har beskrevet et prosjekt ved navn «Orlan» som en del av de russiske forsvarsplanene fram mot år 2027.

Farkosten skal brukes militært, også til rekognosering, redningsoperasjoner og transport i Sibir og Arktis, der flyvning like over bakken stort sett ikke forstyrres av hindringer.

Ifølge tidlige utkast skal modellen ha to etasjer og kunne frakte 550 passasjerer eller 64 tonn.

Allerede i 2019 kan turen mellom Tallinn og Helsinki kuttes fra to timer med ferge til en halv time med ekranoplan, når firmaet Sea Wolf Express starter en fast rute.

Ekranoplanet har hjul, slik at det kan trekkes opp på land, der passasjerene skal gå om bord i sentrum av hovedstedene.

Luftpute gjør flyet effektivt

Årsaken til at et 52 år gammelt, glemt flydesign skal nå gjenopplives er fordelene bakkeeffekten gir. Når fly av denne typen beveger seg rett over bakken, hemmes de kjegleformede virvler som oppstår ved vingespissene på vanlige fly.

Disse virvelstrømmene danner et lavtrykk på baksiden av vingene, noen som øker motstanden flyet må bekjempe. Hos GEV-modeller oppløses virvelen når den treffer overflaten under flyet.

Samtidig med at motstanden er mindre, danner luften under flyet noe som kan beskrives som en luftpute.

Vingen og bakken utgjør sidene i en slags trakt som presser luftmolekylene sammen under vingen. Siden luften har problemer med å slippe unna når flyet er tett på bakken, oppstår et høytrykk som øker oppdriften.

Det sterke trykket på undersiden av vingen presser flyet oppover, der det er lavere trykk – akkurat som på tradisjonelle fly.

Ekranoplanet utnytter bl.a. en såkalt luftpute til å fly stabilt, raskt og med lavt forbruk av drivstoff.

© Oliver Larsen

Når fly beveger seg gjennom lufta, presses luftmolekylene over og under flyet, slik at det oppstår henholdsvis lavt og høyt trykk. Forskjellen skaper oppdriften for flyet.

© Oliver Larsen

Når flyet nærmer seg en overflate, for eksempel ved landing, blir høytrykket sterkere fordi molekylene har problemer med å slippe unna. Sammenpresset luft skaper en pute som øker oppdriften for flyet – det er dette et ekranoplan utnytter. Det kalles bakkeeffekten.

Den kombinerte effekten av lavere motstand og økt oppdrift gjør at GEV-farkoster trenger lite energi for å holde seg i samme høyde.

Bakkeeffekten øker jo nærmere overflaten flyet beveger seg. Ved en høyde på omkring fem prosent av vingespennet er et GEV mest effektivt, noe som kan være opptil 2,3 ganger så effektivt som høyere oppe.

Samtidig trenger ikke vingene være så lange som på vanlige flytyper.

Mange tradisjonelle fly utnytter bare luftputeeffekten i noen få hundre meter, mens de skaffer seg nok fart til å stige. Deretter beveger de seg til en marsjhøyde på ni–tolv kilometer oppe i lufta.

Her får de ikke noen hjelp fra bakkeeffekten, men til gjengjeld er lufttettheten og dermed motstanden lavere enn ved overflaten.

©

HCA-LB

  • Formål: Godstransport
  • Lasteevne: Opptil 50 skipscontainere eller 500 tonn
  • Topphastighet: 500 km/t
  • Rekkevidde: 6000 km
  • Status: Modeller av flyet testes i vindtunneler
©

Sea Wolf Express

  • Formål: Sivil luftfart
  • Lasteevne: 14 passasjerer eller 1400 kilo
  • Topphastighet: 200 km/t
  • Rekkevidde: 600 km
  • Status: Settes i 2019 inn på rute mellom Tallinn og Helsinki
©

Orlan

  • Formål: Patruljering i Arktis
  • Lasteevne: Forventet om lag 550 passasjerer eller 64 tonn
  • Topphastighet: Om lag 5- 600 km/t
  • Rekkevidde: Cirka 3000 km
  • Status: Prototype klar i 2027
© Wigetworks Pte Ltd

Airfish 8

  • Formål: Luksustransport, ruteflyvning og patruljering
  • Lasteevne: 8–10 passasjerer eller 1000 kilo
  • Topphastighet: 195 km/t
  • Rekkevidde: 450 km
  • Status: I produksjon

Det at GEV-fly må fly så lavt, gjør at de bare egner seg noen steder, og det gjør også at de bokstavelig talt kan fly under radaren ved å gjemme seg i landskapet.

Samtidig er flyet skjult for sonar, som bare fungerer under havoverflaten.

Visjoner blir til virkelighet

Alle de nye prosjektene gjør at tiden moden til at GEV-teknologien etter mer enn 25 år i total dvale kan komme på banen igjen. De kommende årene vil en lang rekke tester avgjøre potensial for teknologien.

Hvis utviklingen fortsetter, kan ekranoplan komme til å binde sammen områder som er skilt av ødemark, vann eller is.