Суда на подводных крыльях сообщение
Обновлено: 05.05.2024
В закладки
Один из прошлых материалов рассказал нашим читателям историю легендарных боевых экранопланов Советского Союза и их создателя, Ростислава Алексеева, ставшего легендарным авиаконструктором.
Некоторые из его творений до сих пор бороздят нашу страну.
Теория. Как работают подводные крылья
Принцип работы подводных крыльев
Суда на подводных крыльях стали продолжением так называемых глиссирующих кораблей или глиссеров: малогабаритных лодок, катеров и даже в досках для сёрфинга.
Глиссирование — движение по воде за счёт скорости, скольжение по поверхности, во время которого резко снижается сопротивление жидкости.
Подводные крылья стали логичным развитием идеи: они заставляют корабль приподниматься при достижении определённой скорости, снижая сопротивление воды и улучшая динамику движения.
Схема судна на подводных крыльях
На стоянке и при следовании с малой скоростью судно на подводных крыльях удерживается на воде за счёт силы Архимеда, как и обыкновенное водоизмещающее судно.
Уменьшается площадь контакта с водой, сопротивление воды, что позволяет развивать более высокую скорость.
Крейсерская скорость достигает 100 км/ч, а для ряда военных судов — даже 180 км/ч. Примерно в 2-5 раз быстрее обычных кораблей.
И ещё теория. Какие подводные крылья бывают?
Частично погруженное крыло
Существует два типа подводных крыльев:
- частично погружённое — U-образное
- полностью погружённое — в форме перевёрнутого Т
Частично погруженные крылья во время движения на полной скорости находятся на границе между водой и воздухом, поднимая корпус над водой.
Современное полнопогруженное крыло
Погруженные крылья появились недавно: хотя они снижают качку до нуля, им требуется постоянная коррекция и управление, что удалось реализовать только благодаря современным компьютерам.
Их используют гибридные суда, сочетающие обычный корпус, не использующий глиссирование, и подводные крылья для снижения качки в движении.
История этой конструкции насчитывает много лет, много важных вех и открытий. Почти каждая связана с русским авиаконструктором Ростиславом Алексеевым и его КБ.
1. Самые первые корабли на подводных крыльях
Один из первых аппаратов с подводными крыльями
Первые подводные крылья описаны в 1869 году французом Эммануэлем Дени Фарко в патенте:
Однако, несмотря на множество работ, реальный прототип судна был испытан во Франции только в 1887 году.
Первый русский патент подал граф де Ламбер в 1891 году: его судно должно было подниматься над водой крыльями с независимой регулировкой по бортам судна.
Прототип судна на подводных крыльях Энрико Форланини
Качественные результаты появились и вовсе только в 1906 году, когда итальянец Энрико Форланини на экспериментальном образце катера скорости 68 км/ч.
В том же году появилась первая теоретическая публикация американца Уилиама Мичхэма о движении судов с подобными аэродинамическими элементами.
Британский конструктор Торникрофт на рубеже веков также разработал серию уникальных моделей, но реализовать их смог только к концу Первой Мировой.
Опытный образец судна на подводных крыльях Александра Белла на испытаниях
Позже Александр Белл создал прототип судна, достигшего скорости 111 км/ч.
В СССР тема прорабатывалась инженерами ЦАГИ: они построили первый образец и разработали фундаментальную теорию движения на подводных крыльях.
Гребной винт в работе. Отчётливо видны кавитационные пузырьки воздуха
Тем не менее, ни один из проектов не стал прототипом серийного судна — большая их часть не вышла из этапа эскизного моделирования или состояния масштабной модели для проверки ходовых свойств в тестовых ваннах.
2. Первые крылатые корабли Алексеева. Изобретения и прототипы
К сожалению, без интернета и современных научных подходов, требующих активно публиковать достижения и переписываться с коллегами, Ростиславу Алексееву приходилось много создавать с нуля.
Задача создания сверхскоростного корабля захватила Алексеева настолько, что именно этот проект лёг в основу его дипломной работы в Горьковском индустриальном институте (сегодня — Нижегородский государственный технический университет имени Алексеева), защищенной 1 октября 1941 года.
Теоретические выкладки привели Алексеева к традиционной для советского и российского кораблестроения компоновке подобных кораблей с 2 горизонтальными несущими плоскостями-крыльями с малым погружением.
И к 10 октября того же года проект получил негативный отзыв Кузнецова, который заведовал разработкой и производством кораблей в Советском союзе.
Прототип экраноплана СМ-1 на базе А-4
Успех проекта позволил создать более крупный катер на подводных крыльях А-5, который достиг невероятного аэродинамического качества и невозможной для кораблей того времени скорости в 85 км/ч (при средней скорости боевых кораблей до 30-40 км/ч и сегодня).
3. Боевые катера на подводных крыльях. Первые серийные СПК
В результате Алексеев получил задание разработать перспективное боевое судно. Основой первого боевого корабля на подводных крыльях стал десяток серийных торпедных катеров проекта 123К.
Такой мог бороздить моря, безбоязненно ныряя в прилежащие реки. А пара торпедных аппаратов с 3 пулемётами были достаточны для прибрежного патрулирования. Выстрелил — убежал.
Благодаря этому судно достигло рекордной скорости в 69 узлов, что составляет 127 километров в час. Но одного торпедного аппарата с парой боезарядов казалось мало.
Поэтому проект был забыт, а следом появился сторожевой СПК проекта 125А с бомбосбрасывателями вместо торпедных аппаратов. Всего их с 1963 по 1967 выпустили 16 экземпляров.
Пара газотурбинных агрегатов разгоняли эти торпедные катера до 112 км/ч. Среди серийных кораблей им равных так и не появилось.
Параллельно ракетному катеру, Алексеев в 1949 году инициативно разработал скоростной пассажирский А-7, ставший эталонным крылатым судном.
В них сохранены пропорции, общая схема подводных крыльев и даже их профиль. Но признание пришло не сразу, ведь в начале эры СПК о пассажирах ещё никто не думал.
Только появление в 1955 году серийных пассажирских кораблей на подводных крыльях Supramar PT 20 изменило мнение руководителей государства.
Появившись на Фестивале молодёжи и студентов, удивительный самолёто-корабль произвёл фурор мирового масштаба, закономерно получив серийное продолжение.
Были они и в Канаде, и в США, и даже в Никарагуа. О соседних с СССР странах можно даже не вспоминать.
Он был рассчитан на 64-66 пассажиров, второй в зависимости от модификации умещал от 74 до 128 человек. Вдвое больше, чем в автобусе.
На крейсерской скорости в 60 километров в час по кратчайшему водному пути у них не было равных в Союзе: быстрее, удобней, надёжней транспорта не существовало.
Гиганты в 30 метров длиной стали основой советского речного флота, не теряя возможности заходить в большинство речных портов. Всего было выпущено около 400 кораблей этого типа.
Единственный экземпляр, несмотря на статус, эксплуатировался по маршруту Куйбышев — Ульяновск — Казань — Горький, а после — Ярославль — Горький. Более быстрого способа перемещаться по стране тогда ещё не придумали.
История судна завершилась только в 1993 году, когда его сдали на металлолом. И это вопреки более сложному управлению, чем у большинства СПК.
Венгрия, Болгария, Китай, Египет, Чехия, Греция, Вьетнам, Марокко и Румыния ещё эксплуатируют оставшиеся суда.
После того как было налажено серийное производство судов на подводных крыльях для озёр, морей и больших рек, в ЦКБ по СПК (Горький) принялись за разработку СПК для малых рек.
Малой осадки удалось добиться благодаря кардинальной модификации движительно-рулевого комплекса серийного СПК: гребной винт специальной конструкции располагался выше крыльевой системы и работал в зоне гребня кормового крыла в условиях неполного погружения.
Оно предназначено для скоростных пассажирских перевозок протяжённостью до 400 километров по малым рекам и водохранилищам класса. Конструкция СПК позволяет высаживать пассажиров даже на необорудованный берег
Этот тип получил прочный сварной корпус с полноценным разделением на 9 водонепроницаемых отсеков, что обеспечивает непотопляемость судна обеспечивается при заполнении любых двух смежных отсеков.
Производство первых планируется возродить в ближайшее время для освоения морских маршрутов Балтики и Дальнего Востока – в обновлённом варианте с индексом “250”.
Куда пропали корабли на подводных крыльях?
Военные катера на подводных крыльях списаны большинством эксплуатантов и не планируются к реализации вновь. Однако, заменить пассажирские суда оказалось нечем.
Единичные прогулочные экземпляры в Казани, Москве и Санкт-Петербурге, плавающие по паре часов в день, вызывают только недоумение и раздражение: когда-то автор еженедельно плавал на судах этого типа между поволжскими городами.
Гибель речного пароходства в постперестроечное время сократило количество, но для удалённых регионов ничего лучше не придумали: в Сибири не только эксплуатируются советские суда второго поколения, но и появляются новые.
Кроме того, конструкторские бюро в России предлагают проекты и малых, и больших СПК (вплоть до 320 тонн водоизмещения для скоростей выше 70 узлов), в том числе для трансокеанских маршрутов.
В чем же причина угасания столь популярного транспорта?
Все просто: их успех в России ушёл вместе с протекцией Алексеева в начале восьмидесятых. По инерции какое-то время они ещё производились, но все силы были брошены на более перспективные по мнению руководства корабли на воздушной подушке (кто же сравнивает несравниваемое, скажете вы?)
Частные речные пароходства в своей массе не смогли в голодные девяностые содержать, и что самое главное, обновлять столь дорогостоящие аппараты: экономически не выгодно.
Голландская “Комета”. Сегодня по нормам шума их эксплуатация там запрещена
К тому же российские малые населённые пункты стали вымирать — а ведь именно им были удобны скоростные корабли, поскольку на той же Волге СПК заходили почти в каждую деревню по пути своего маршрута.
Поэтому сохранились отдельные экземпляры для развлечений туристов. А общественные перевозки стали использовать другие виды транспорта.
Такая же пристань существовала в каждой деревне Ульяновской области
А в XXI веке их необходимость и вовсе сомнительна: есть скоростные поезда, самолёты, частный автотранспорт. Кто хочет — сам придумает как добраться.
Можно ли без СПК? Конечно. Но для России пока ничего лучше не придумали.
В закладки
На что влияет зазор свечи? Теоретически - чем меньше зазор, тем лучше будет заводиться на холодную и при загаженных свечах. Зато на пр.
Ниже представлены схемы электрооборудования на Ситроен Берлинго и Pugeot Partner Схема стеклоомывателя и очистителя, центрально.
Есть еще одно больное место, вернее местечко у этой машинки- вентилятор салона. Дует он хорошо, но потребляет около 14 А, это приличн.
Многие покупают продукты и напитки, даже не догадываясь об их полезных свойствах. Стало известно, что из этого способно укрепить организм и.
Очень интересная тема для тех, кто любит анализировать. Не все гладко было в Стране Советов. Далеко не всегда соблюдался принцип советов. .
У меня есть своё мнение касательно событий в Белоруссии, но сначала надо вспомнить о событиях на Украине. После разрушения Советского Союза.
Как-то задался вопросом как расчитать, сколько газа в килограммах или литрах понадобится для обогрева и отопления и тому подобное и столкну.
Данное исследование я решил сделать, исходя из личных побуждений, из желания выбрать лучшее по качеству молоко, опираясь на свой жизненный .
Итак. Поломался стеклоподъемник, не работает динамик или просто надо установить другой помощнее. Всё это ставит вопрос, как разобрать дверь.
Was soll ich sagen. Der Sound ist sehr gut. Gut organisiertes Menü und Management. Aber das ist alles! Minus: 1. An der Frontplatte.
четверг, 29 марта 2012 г.
Кто придумал корабль на подводных крыльях? Экраноплан.
Судно на подводных крыльях
ЖИЗНЕННЫЙ ПУТЬ КОНСТРУКТОРА
Зарождение крылатого флота будущего
Скоростной пассажирский флот
За восемь лет с 1956 года был создан скоростной флот СССР.
Речные пассажирские суда на подводных крыльях:
В 1957 г. введен в эксплуатацию теплоход "Ракета" — первое пассажирское судно на подводных крыльях, спроектированное и построенное коллективом Центрального конструкторского бюро завода "Красное Сормово".
"Ракета" — название серии советских пассажирских речных судов на подводных крыльях (проекты 340, 340Э, 340МЕ). Выпуск "Ракет" начался в 1957 году и продолжался до середины 1970-х годов. Всего было построено около четырёхсот теплоходов. Первое в серии судно "Ракета-1" было построено на заводе "Красное Сормово". Первый свой рейс "Ракета-1" совершила 25 августа 1957 года. В ходе этого рейса расстояние в 420 километров от Горького до Казани было пройдено за семь часов. На борту находилось тридцать пассажиров.
Серийный выпуск "Ракет" был налажен на феодосийском судостроительном заводе "Море". С 1959 по 1976 года было построено 389 "Ракет", в том числе 32 на экспорт. Высокооборотные дизельные двигатели поставлялись Лениградским заводом "Звезда".
"Ракеты" были очень популярны, их название стало нарицательным и часто так называют все суда подобного типа. Поездка на "Ракете" в какую-нибудь живописную бухту была одним из любимых, хотя и недешёвых (цены билетов на такие суда заметно превышали цены на пригородные электрички на то же расстояние), видов семейного отдыха на реке.
Длина - 27м
Ширина - 5м
Осадка на плаву - 1,8м
Осадка при ходе на крыльях - 1,1м
Скорость - 60 км/ч
Мощность - 850 л.с.
Пассажиры - 64 чел.
Катер "Волга" предназначен для прогулок, водного туризма и служебно-разъездных целей. Можно использовать на прибрежных морских линиях, а также на реках, озерах и водохранилищах протяженностью до 180 км.
Длина - 8,5м
Ширина - 2,1м
Осадка на плаву - 0,85м
Осадка при ходе на крыльях - 0,55м
Скорость - 60 км/ч
Мощность - 70 л.с.
Пассажиры - 6 чел।
"Чайка"- на 30 человек. Теплоход "Чайка" предназначен для речных скоростных пассажирских перевозок на пригородных и местных линиях протяженностью до 400 км.
Длина - 26,3м
Ширина - 3,8м
Осадка на плаву - 1,1м
Осадка при ходе на крыльях - 0,3м
Скорость - 86 км/ч
Мощность - 900 л.с.
Пассажиры - 30 чел।
"Метеор" Теплоход "Метеор" предназначен для речных скоростных пассажирских перевозок на пригородных и местных линиях протяженностью до 600 км
"Метеор", проект 342Э — серия речных пассажирских теплоходов на подводных крыльях, разработанных Ростиславом Алексеевым. Производилась с 1961 по 1991 год наЗеленодольском судостроительном заводе им. А. М. Горького. Всего было построено более 400 теплоходов этой серии. В нижегородском конструкторском бюро по судам на подводных крыльях имени Ростислава Алексеева была разработана модификация "Метеор-2000" с импортными двигателями и кондиционерами, которая также поставлялась в Китай. К 2007 году линия по производству "Метеоров" на заводе демонтирована, заложены теплоходы нового проекта А45-1.
Длина - 34,6м
Ширина - 9,5м
Осадка на плаву -2,3м
Осадка при ходе на крыльях - 1,2м
Скорость - 65 км/ч
Мощность - 2x850 л.с.
Пассажиры - 124 чел.
Морские пассажирские суда на подводных крыльях:
Длина - 35,1м
Ширина - 9,6м
Осадка на плаву - 3,2м
Осадка при ходе на крыльях - 1,45м
Скорость - 32-34 узла
Мощность - 2x850 л.с.
Пассажиры - 118 чел.
Кроме Советского Союза "Восходы" поставлялись ещё в восемнадцать других стран, в частности, в Канаду, Вьетнам, Китай, Нидерланды,
Австрию, Венгрию, Болгарию, Таиланд, Турцию. В недавнее время "Восходы" строились по заказу нидерландской фирмы-оператора общественного транспорта Connexxion (эти "Восходы" относились к модификации Восход-2М FFF, также известной как "Еврофойл").
Длина - 27,6м
Ширина - 6,4м
Осадка на плаву - 2,1м
Осадка при ходе на крыльях - 1,1м
Скорость - 65 км/ч
Пассажиры - 71 чел.
"Полесье" — тип пассажирского судна для неглубоких водоёмов, предназначенного для скоростных пассажирских перевозок в светлое время суток с продолжительностью рейса до 8 часов।
Суда типа "Полесье" (проект 17091) строились на Гомельском судостроительном заводе (г. Гомель, Беларусь). Всего построено более 100 судов.
Высокооборотные дизельные двигатели для теплохода поставлялись Лениградским заводом Звезда.
Длина - 21,25м
Ширина - 5,0м
Осадка на плаву - 0,9м
Осадка при ходе на крыльях - 0,4м
Скорость - 90 км/ч
Мощность - 1080 л.с.
Пассажиры - 50 чел.
"Колхида" — серия морских пассажирских теплоходов на подводных крыльях второго поколения (проекты 10390, 10391)। Строились на Потийском судоремонтно-судостроительном заводе и Судостроительном заводе "Волга" в Нижнем Новгороде. Первое судно серии вышло на испытания в 1981 г.
Всего было построено около 40 теплоходов этой серии.
Модернизацией "Колхиды" являются разработанные Центральным конструкторским бюро по судам на подводных крыльях им. Р. Е. Алексеева серии судов "Колхида-М (проект), "Катран" (построено 4 судна, работающие на скоростных линиях на Черном и Адриатическом морях, из них 2 судна "Сифлайт-1" и "Сифлайт-2" с 2008 года совершают регулярные рейсы по маршруту Анапа — Сочи (Анапа — Новороссийск — Геленджик — Сочи) и с 2009 года по маршруту Анапа — Ялта.) и "Катран-М" (проект).
"Циклон - М" Имеет силовую установку на основе двух газотурбинных двигателей (ГТД).
Длина - 44,2м
Ширина - 12,6м
Осадка на плаву - 4,3м
Осадка при ходе на крыльях - 2,4м
Скорость - 70км/ч
Мощность - 2x2940 л.с.
Пассажиры - 250 чел.
Пассажирский катер "Невка"( корпус из стекловолокна), а также водометный вариант.
Тяжёлый экономический кризис (если не промышленная катастрофа) 90-х привели к тому, что количество судов этого класса резко сократилось. Сейчас давайте вспомним краткую историю этих необычных судов.
Оно эксплуатировалось в Волжском пароходстве на Волге по маршруту Куйбышев – Ульяновск – Казань – Горький.
Особую эффектность этому судну придавали два авиационных газотурбинных двигателя по бокам (такие двигатели использовались на самолёте ИЛ-18).
В таком судне путешествие и в самом деле должно было напоминать полёт.
Всего было построено четыре сотни теплоходов этой серии.
Панель управления судна:
Сам лидер СССР Никита Хрущёв тогда выразился в том духе, что, мол, хватит плавать по рекам в ржавых ваннах, пора путешествовать стильно.
Рассказа о советских судах на подводных крыльях был бы неполным без рассказа о человеке, который посвятил свою жизнь созданию этих судов.
Ростислав Евгеньевич Алексеев (1916–1980) – советский кораблестроитель, создатель судов на подводных крыльях, экранопланов и экранолётов. Конструктор яхт, призёр всесоюзных соревнований, мастер спорта СССР.
А сейчас предлагаю ещё немного фотографий этих безумно красивых судов на подводных крыльях:
Кладбище судов возле Перми.
Но даже сегодня эти суда проектов 60-х годов смотрятся вполне футуристично.
Концепция подводных крыльев, которая позволила резко увеличить скорость судов, была предложена еще в XIX веке. С тех пор эта конструкция, воплощенная в тысячах кораблей, прошла долгий путь и сейчас широко применяется в судостроении.
Самую большую известность ранние эксперименты с подводными крыльями принесли одному американцу, проживавшему в Канаде. Это был Александр Грэхем Белл. Вместе с Фредериком У. (Кейси) Болдвином и Филипом Л. Родесом он разработал и построил несколько судов на подводных крыльях, включая HD-4, оснащенный двумя двигателями Liberty. 9 сентября 1919 года это судно установило официальный рекорд скорости, показав 114 км/ч. Позднее для улучшения ходовых качеств HD-4 в конструкцию было внесено много изменений, однако этот рекорд так и остался официально не превзойденным.
Потом пришли другие времена, и внимание канадских военных сосредоточилось на борьбе с подводными лодками. Роль, которая отводилась в этих стратегических планах судам с подводными крыльями, требовала максимальной подвижности и универсальности. Весьма экономичная альтернатива разработке мощных дальнобойных сонаров, которые устанавливаются на больших кораблях, предполагала развертывание большого количества маломощных аппаратов. В 1964 году был заложен корпус нового судна BRAS D’OR, однако 5 ноября 1966 года прямо в ходе строительных работ в главном машинном отделении случился разрушительный пожар, который чуть не повлек за собой прекращение всей программы. И тем не менее, вопреки всем задержкам и дополнительным финансовым расходам, новое судно с индексом FHE-400 и все тем же именем BRAS D’OR в 1967 году было спущено на воду. В дальнейшем это судно использовалось в испытаниях и экспериментах, а также участвовало во флотских парадах.
Подводные крылья можно разделить на два общих класса – частично и полностью погруженные крылья. Частично погруженные крылья сконструированы так, чтобы их законцовки в крейсерском режиме пронизывали границу вода-воздух. Стойки, связывающие крылья с корпусом судна, должны иметь достатоную длину, чтобы при движении на расчетных скоростях корпус совершенно не касался воды. С ростом скорости растет подъемная сила, вызванная обтеканием подводной части крыла набегающей водой, в результате судно несколько приподнимается, и, соответственно, площадь погруженной части крыла уменьшается. Эта система самостабилизирующаяся: при любой скорости судно приподнимется ровно настолько, насколько нужно, чтобы подъемная сила крыла уравнялась с весом всего судна.
Полностью погруженные подводные крылья находятся ниже поверхности воды. В этой конфигурации система подводных крыльев лишена возможности самостабилизации. В ответ на изменяющиеся условия – скорость судна, вес, волнение – необходимо изменять угол атаки крыльев и их подъемную силу. Основное и неоценимое достоинство системы с полностью погруженными крыльями – возможность практически устранить воздействие волн на судно. Это позволяет относительно небольшому судну на подводных крыльях двигаться на высоких скоростях в условиях морского волнения, причем волны не влияют на комфорт пассажиров и команды, а в военных применениях не мешают использованию боевого снаряжения.
В судах использовался эффект малопогруженного подводного крыла (эффект Алексеева). Подводное крыло Алексеева состоит из двух главных горизонтальных несущих плоскостей — одна спереди и одна сзади. Двугранный угол при схождении или мал, или отсутствует, распределение веса — примерно поровну между передней и задней плоскостями. Погруженное подводное крыло, поднимаясь к поверхности, постепенно теряет подъемную силу, а на глубине, примерно равной длине хорды крыла, подъемная сила приближается к нулю.
По расположению крыльев выделяют самолетную схему, схему “утка” и тандем (сверху вниз). Суда принято относить к самолетной (обычной) схеме или схеме “утка”, если 65% веса или более приходится соответственно на носовые или кормовые стойки. Если вес распределен относительно равномерно, эту конфигурацию принято называть “тандем”.
Boeing Jetfoil имел водометный движитель, полностью погруженные крылья, крейсерскую скорость в 45 узлов при довольно высокой волне и при этом обеспечивал приличный комфорт для пассажиров.
Модель Jetfoil компании Boeing была запущена в производство в середине 1970-х и хорошо послужила во многих частях света. По тем временам это был верх совершенства для коммерческих аппаратов на подводных крыльях. В 1989 году Kawasaki приобрела у Boeing лицензию и наладила собственный выпуск модели Jetfoil. Многие аппараты из этой серии до сих пор служат в окрестностях Гонконга. Там же, в Японии, компания Mitsubishi сконструировала и построила несколько пассажирских судов на подводных крыльях, названных Rainbow.
В Швеции и Норвегии аппараты с катамаранным корпусом и крыльями, установленными на относительно коротких стойках, например Foilcat 2900 компании Westamarin, эксплуатировались на балтийских линиях.
В 1994 году итальянская компания Rodriquez выпустила Foilmaster — еще один пример тщательной компоновки толкающего винта с соответствующим профилем крыла для достижения максимальных характеристик, но с традиционной компоновкой кормовых винтов, приводимых в движение длинным наклонным валом.
Читайте также: