Подводные крылья как очень важный элемент скоростных амфибий должны обеспечивать постоянство подъемной силы крыльев в широком диапазоне скоростей движения, устойчивое движение в крыльевом режиме и быстрый выход на этот режим. Существует несколько рабочих схем подводных крыльев, но для амфибийных машин более предпочтительны по ряду причин две крыльевые системы: V-образные, пересекающие поверхность воды, и глубокопогруженные автоматически управляемые.
Опытный образец LVHX-1 был построен в 1964 г. Его полная масса составляла 13,6 т, а грузоподъемность – 5,0 т. Длина амфибии была равна 11260 мм, ширина – 3300 мм, высота – 3785 мм.
На амфибии установлены носовое и кормовое полностью погруженные крылья с размахом 5330 мм: носовое на двух стойках и кормовое на одной стойке. В стойке кормового крыла проходит привод к гребному винту, а в стойках носового крыла элементы гидравлической системы привода управления положением закрылков крыла. Крыльевые системы имеют устройства для подъема их из воды поворотом вокруг поперечных осей, после чего носовое крыло укладывается в П-образную нишу сзади кабины управления, а кормовое – в специальную нишу на корме. При этом размах крыльев уменьшается до ширины амфибии.
На амфибии в ее передней части был установлен газотурбинный двигатель «Лайкоминг» TF-1460 с максимальной мощностью 902 кВт, от которого в рабочем режиме снимается мощность порядка 662 кВт. Два воздухозаборника газотурбинного двигателя расположены за кабиной по бортам корпуса. От двигателя мощность карданной передачей подводится к раздаточной коробке, от которой также карданными передачами направляется ко всем колесам с шинами размером 18.00-25, к гребному винту диаметром 736 мм, обеспечивающему движение на подводных крыльях, и к другому гребному винту диаметром 572 мм, работающему при движении амфибии в водоизмещающем режиме. Этот гребной винт может поворачиваться 8 горизонтальной плоскости на 90° для управления машиной в водоизмеидающем режиме. Радиус циркуляции при движении в водоизмещающем режиме равен 11м, в крыльевом режиме – 55 м.
Открытая грузовая платформа размером 4,15x3,1 м находится в средней части корпуса амфибии для размещения восьми стандартных контейнеров. Такое расположение платформы сводит к минимуму влияние на устойчивость положения и движения несимметричного расположения грузов. Погрузочно-разгрузочные операции на суше облегчаются за счет посадки амфибии днищем на грунт при втягивании колес в ниши корпуса, на что затрачивается 12 с. При этом погрузочная высота платформы составляет около 800-850 мм, а откидные борта грузового отделения использутся в качестве сходней.
Амфибия LVHX-2
Схема крыльевой системы амфибии LVHX-2
В водоизмещающем режиме при поднятых крыльях и убранных в ниши колесах скорость амфибии достигает 22 км/ч, что соответствует числу Фруда по водоизмещению 1,26 при удельной мощности машины 66,29 кВт/т. Высокое значение скорости в водоизмещающем режиме в значительной мере обусловлено уборкой колес в ниши корпуса, рациональной формой подводной части корпуса и конструкцией гребного винта, реализующего большую мощность двигателя.
При движении на крыльях днище корпуса амфибии располагается от поверхности воды на расстоянии в среднем 900-1000 мм, а сами крылья погружены в воду примерно на такую же величину. Стабилизация амфибии при движении на волнении обеспечивается управляемыми закрылками носового крыла, которые приводятся в действие автопилотом фирмы Лайкоминг с помощью гидравлической системы. Датчиком системы является ультразвуковое устройство, регистрирующее высоту и период волны и передающее эти данные на исполнительный привод закрылков переднего крыла. Последний автоматически устанавливает крыло в положение, учитывающее влияние волнения поверхности воды на глубину погружения крыльев, крен и дифферент амфибии.
При движении по воде на крыльях с максимальной скоростью 65 км/ч число Фруда по водоизмещению составляет для этой амфибии 3,73 при удельной мощности 66,29 кВт/т.
Другой плавающий 4x4 автомобиль на подводных крыльях LVHX-2 с грузоподъемностью 4,5 т и полной массой 15,8 т был разработан и построен американской фирмой Фуд мэшинэри (FMC) в 1963 г. Он был оборудован тремя крыльями: двумя передними V- образными крыльями, пересекающими свободную поверхность воды, и одним задним глубокопогруженным крылом с управляемыми закрылками. При движении по воде все колеса убираются в специальные экранированные ниши корпуса, при подходе к берегу колеса опускаются в рабочее положение, а подводные крылья убираются в ниши корпуса и не выступают за его обводы. В отличие от других амфибий заднее крыло с гребным винтом убирается в корпус не вращением относительно горизонтальной оси, а втягиванием в нишу корпуса, что позволяет использовать один гребной винт на всех режимах работы амфибии – при преодолении прибрежной зоны при входе в воду и выходе из нее в водоизмещающем режиме и при движении на крыльях.
На автомобиле в его корме был установлен газотурбинный двигатель «Сатурн» фирмы Соляр мощностью 810 кВт, что позволяло развивать максимальную скорость движения по спокойной воде на крыльях примерно 60 км/ч, в водоизмещающем режиме – 22 км/ч и при выходе на берег – 14,4 км/ч. Максимальная скорость движения по суше – 65 км/ч. Числа Фруда по водоизмещению при этом составляли: в крыльевом режиме 3,35, в водоизмещающем – 1,23 и при выходе на берег – 0,80 при удельной мощности 51,2 кВт/т.
Габаритные размеры амфибии : длина – 11300 мм, ширина-3100 мм, высота – 3700 мм. Колеса с шинами 18.00-25 устанавливаются на продольных гитарных балансирах, связанных с пневматическими упругими элементами и гидравлическими цилиндрами уборки и выпуска колес. Для ускорения и облегчения погрузочно-разгрузочных работ предусмотрена возможность подъема и опускания колес с полной нагрузкой в корпусе в пределах дорожного просвета.
Следует отметить, что глиссирующие машины и амфибии на подводных крыльях разрабатывались по одним и тем же тактико-техническим требованиям корпуса морской пехоты ВМС США, что предопределило схожесть многих технических характеристик образцов, несмотря на различие компоновочных схем, мощностей двигателей и других конструктивных особенностей.
Кроме глиссирующих и амфибий на подводных крыльях в США разрабатывалось и испытывалось несколько моделей на воздушной подушке, созданных фирмами Белл, Бертельсен и другими. Но следует отметить, что если в конце 50-х и начале 60-х годов в США над разработкой проблем создания судов на воздушной подушке активно работали многие ученые и изобретатели, то в дальнейшем прогресс в этой области техники замедлился из-за отсутствия интереса к ней со стороны правительства и промышленников. Зато в других странах, особенно в Англии, продолжались активные работы по созданию различных типов судов на воздушной подушке, которые привели к обнадеживающим результатам и созданию вполне работоспособных конструкций для военных целей и гражданского использования.
Для амфибийных машин на воздушной подушке (АМВП) очень важным качеством является хорошая проходимость как при переходах от одной среды движения к другой (суша-вода- суша), так и при движении по суше. Вторым важным качеством является достаточность тяговых сил, которые можно получить либо используя аэродинамическую тягу, либо контактную тягу сухопутного движителя (колеса,- гусеницы) для преодоления сил сопротивления движению на желаемых скоростях, а также для преодоления профильных препятствий. В некоторых случаях АМВП выполняются несамоходными, а буксируемыми из-за трудностей получения необходимых тяговых сил на самой машине. Третьим качеством является хорошая управляемость на суше и на воде при эксплуатации на ограниченных по площади акваториях и участках местности. При этом следует иметь в виду,что осуществлять управление АМВП над сушей значительно труднее, чем над водой.