Тема: Из истории скоростного судостроения

Страница 1 из 2 12 ПоследняяПоследняя
Показано с 1 по 10 из 18
  1. #1
    Аватар для Atlantika
    Регистрация
    09.05.2011
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    824

    По умолчанию Из истории скоростного судостроения

    Развитие судостроения в XIX и XX веках тесно связано с решением острейшей проблемы повышения скорости движения судов. Эксплуатационные скорости водоизмещающих судов, ограниченные волновым сопротивлением, составляют 20-25 км/час для речных и 40-50 км/час для морских судов. Резервы для увеличения скорости водоизмещающих судов за счет совершенствования размеров, форм и обводов корпусов, повышения мощности двигателя и эффективности движителя (гребного колеса, винта и т.п.), оказались практически исчерпаны уже к началу ХХ века. Конструкторы, занимавшиеся созданием скоростных судов, обращаются к идее подъема корпуса судна из воды к моменту достижения им скорости начала волнообразования для преодоления интенсивно возрастающего сопротивления воды.

    Глиссирующие суда

    В конце XIX века появляются опытные образцы глиссирующих судов, конструкция которых позволяла снизить сопротивление их движению за счет использования гидродинамических сил при сохранении контакта корпуса судна с поверхностью воды. Глиссирование позволило создать высокоскоростные спортивные суда со скоростью свыше 500 км/час. Однако, решить удовлетворительно вопросы мореходности на базе этого принципа движения не удалось. Поэтому глиссеры получили распространение лишь в виде различного типа спортивных судов и военных торпедных катеров. Примером использования глиссирующих судов в качестве пассажирских является советский морской катер "Экспресс" массой 42 т и пассажировместимостью 130 человек, который развивал скорость более 80 км/час. Катер "Экспресс" в 1940 году эксплуатировался на Черном море на линии Сочи - Сухуми.

    Суда на подводных крыльях (СПК)

    Первым известным нам патентом на СПК является патент француза, российского подданного, Шарля де Ламбера, который зарегистрировал его в 1981 г. во Франции. И хотя на построенном им СПК достичь движения на подводных крыльях ему не удалось, факт создания первого судна на подводных крыльях был зарегистрирован.

    Дальнейшая история создания и развития СПК связана с именами выдающихся конструкторов и инженеров разных стран. Основными задачами, которые необходимо было решить на пути создания СПК, заключались в выборе количества подводных крыльев, их геометрии и места расположения относительно корпуса судна. По этим трем принципиальным соображениям можно классифицировать все многообразие типов и СПК и схем подводных крыльев.

    Впервые практически осуществить движение СПК удалось итальянскому авиационному инженеру Э.Форланини в 1905 году. Итальянским же авиаторам А.Крокко и Рикальдони в 1906 году удалось создать СПК на V-образных пересекающих поверхность воды подводные крыльях, решив важнейший проблемный вопрос стабилизации СПК в вертикальной плоскости с изменением скорости. Братья Мичем (США) в те же годы в проекте летающей лодки предложили способ регулирования углов атаки подводных крыльев, а следовательно, и подъемной силы с помощью специального кинематического устройства, что послужило прообразом более поздних (50-е годы, К.Гук) разработок по автоматически управляемым подводным крыльям. В 1919 году А.Белл и К.Болдуин (Канада) построили судно на подводных крыльях применив комбинацию с "этажерочным" расположением V-образных крыльев, предложенную Гвидони. Это судно, оснащенное двумя авиационными двигателями мощностью по 260 кВт каждый, работающими на воздушные винты, развивало при движении на подводных крыльях скорость свыше 60 узлов.

    Большого успеха в создании СПК в 30-х годах добился известный немецкий авиационный инженер Ганс фон Шертель. Ему удалось разработать принципиальную компоновку судна на V-образных пересекающие поверхность воды подводных крыльях, в которой одно крыло расположено в носу, а другое - в корме судна, решив при этом практически все проблемные вопросы его движения. В этот же период различные компоновки СПК были предложены Титьенсом (Австрия), Грюнбергом (Франция), Алмквистом и Эклстромом (Швеция). Практического применения они не получили.

    В СССР первые попытки создания СПК относятся к началу 30-х годов. Их авторами являются ученые ЦАГИ В.Г.Фролов и А.Н.Владимиров, которые в период 1933 - 1937 гг. проводили экспериментальные исследования подводных крыльев в гидроканале ЦАГИ. В 1934 году они разработали компоновку судна на двух подводных крыльях и построили его самоходную модель ЭГО-1 массой 300 кг. При помощи двигателя 10 кВт модель развивала скорость 32 км/час. Устойчивость хода на модели достичь не удалось. В это же время известными советскими учеными М.В.Келдышем, Н.Е.Кочиным, М.А.Лаврентьевым, Л.И.Седовым и Л.Н.Сретенским были выполнены фундаментальные теоретические исследования гидродинамики подводных крыльев, позволившие объяснить механизм и закономерность возникновения и изменения подъемной силы вблизи поверхности воды.

    В 1941 году на заводе "Красное Сормово" начал работы по созданию СПК выпускник кораблестроительного факультете Горьковского индустриального института Ростислав Евгеньевич Алексеев, темой дипломного проекта которого был торпедный катер на подводных крыльях и его пассажирский вариант. Увлеченный идеей создания СПК, Алексеев при поддержке руководства завода развернул активную научно-исследовательскую и проектно-конструкторскую деятельность по реализации своих дипломных разработок и идей, связанных с созданием СПК. По результатам работ, в ходе которых были созданы современная экспериментальная база скоростной гидродинамики, построены и испытаны многочисленные несамоходные и самоходные модели СПК с различными конструкциями подводных крыльев, Р.Е.Алексеев в 1944-1945 годах предложил выдающуюся идею использования в СПК малопогруженных (глубина погружения 15-30% хорды) подводных крыльев, получившую статус изобретения.

    Впервые это изобретение было практически реализовано Алексеевым в 1947 году, когда по его проекту завод "Красное Сормово" поставил на подводные крылья советский серийный глиссирующий торпедный катер ТКА 123 бис. В заключении государственной комиссии по приемке этого катера с подводными крыльями отмечено, что "впервые в Советском Союзе создан совершенно новый боевой тип торпедного катера - катер на подводных крыльях, превосходящий его бескрылый вариант на 10(!) узлов по скорости (с 90 до 110 км/ч) и на 2(!) балла по мореходности (с 3-х до 5-ти баллов)".

    В 1951 году за это выдающееся достижение Р.Е.Алексеев и ведущие специалисты его конструкторского коллектива - Н.А.Зайцев, И.И.Ерлыкин, Л.С.Попов - были удостоены Сталинской премии.

    В 1949 под руководством Р.Е.Алексеева разработал проект первого речного пассажирского СПК на малопогруженных подводных крыльях на 60 человек со скоростью 70 км/ч. Однако, по режимным соображениям разрешение на его создание Алексеев получил лишь в 1956 году.

    Параллельно с Алексеевым в послевоенный период в 1953 году в Швейцарии (фирма "Супрамар") под руководством Ганса фон Шертеля создется первое пассажирское СПК озерного типа РТ-10, а в 1955 году - СПК морского типа для прибрежного плавания РТ-20. Оба этих СПК быстро завоевали популярность и успешно многие годы эксплуатировались на пассажирских линиях Италии, Японии, Голландии, Норвегии.

    В 1956 году, т.е. спустя семь лет после разработки первого своего проекта СПК, Р.Е.Алексеев получил разрешение и разработал свой второй проект речного пассажирского теплохода на малопогруженных подводных крыльях, названный "Ракета", на 66 пассажиров со скоростью 65 км/ч. Он был построен и сдан в эксплуатацию в 1957 году. С этого времени берет начало эра отечественных СПК, наиболее известными из которых являются: теплоход "Ракета" (1957 год), катер "Волга" (1958 г, 5 мест, скорость 60 км/ч), теплоходы "Метеор" (1958 г, 128 мест, 65 км/ч), "Комета" (1959 г, 118 мест, 65 км/ч), "Беларусь (1962 г, 40 мест, 55 км/ч), "Колхида" (1970 г, 120 мест, 60 км/ч), "Восход" (1970 г, 60 мест, 60 км/ч).


    СПК "Ракета"


    СПК "Метеор"


    СПК "Комета"

    За создание и внедрение в народное хозяйство пассажирских судов на подводных крыльях группе ведущих специалистов ЦКБ по СПК: Алексееву Р.Е., Зайцеву Н.А., Маскалику А.И., Зобнину Б.А., Сушину Г.В., Шапкину И.М., Ерлыкину И.И., Попову Л.С., Васину А.И., Рябову К.Е. и капитану ВОРП Полуэктову В.Г. в 1962 году присуждена Ленинская премия.

    Для СПК экономически целесообразная скорость движения ограничена величиной около 100 км/час. Такое ограничение вызвано проблемой кавитации подводного крыла (кипение воды вследствие разрежения в зоне обтекания крыла), которая резко снижает его гидродинамические характеристики. И хотя на созданных под руководством Р.Е.Алексеева судах на малопогруженных подводных крыльях удалось достичь скоростей до 140 км/час при бескавитационном обтекании крыла, СПК оказались мало перспективными для дальнейшего повышения скорости. Это стало одной из основных причин активизации работ Р.Е.Алексеева по поиску нового принципа движения судов, свободного от отмеченных основных недостатков (волновой и кавитационный барьеры). Исключить влияние этих факторов оказалось возможным, только исключив контакт судна с водой.
    31 круиз с 1998 года
    С уважением Андрей.
    Репин Лучший

  2. #2
    Аватар для Atlantika
    Регистрация
    09.05.2011
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    824

    По умолчанию

    Экранопланы (ЭП)

    С экранным эффектом - эффектом изменения несущих свойств воздушного крыла на малых высотах - впервые столкнулись авиаторы в 20-х годах ХХ века на взлетно-посадочных режимах полета самолетов. Поскольку летные качества самолетов того времени, в частности их устойчивость, не были рассчитаны на этот эффект, в ряде случаев это оборачивалось авариями и катастрофами. Открытие экранного эффекта послужило началом создания экранопланов (ЭП) - летательных аппаратов, использующих при движении на малых высотах аэродинамические силы поддержания в области благоприятного влияния экрана на несущие свойства крыла. Первые экспериментальные проекты ЭП финского инженера Г.Каарио, шведского инженера И.Троенга и американского инженера Д.Уорнера относятся к 30-м годам. Однако, никому из них не удалось преодолеть проблему устойчивости движения аппаратов вблизи экрана.

    Первые известные теоретические и экспериментальные работы, опубликованные в 20-х - 30-х годах прошлого века, посвященные влиянию экрана на аэродинамические свойства крыла, принадлежат советским ученым Б.Н.Юрьеву, Я.М.Серебрийскому, ученым других стран: А.Бетцу, К.Визельбергеру, С.Детвайлеру, С.Томатике, Д.Хаггету и др. Результаты этих исследований позволяли произвести приближенную оценку влияния экранного эффекта на аэродинамические характеристики низколетящего крыла. В частности, было показано, что на малых высотах (меньше хорды крыла) подъемная сила крыла растет, причем тем больше, чем ближе крыло расположено к экрану, сопротивление уменьшается, изменяется продольный момент.

    В конце 50-х годов прошлого века к созданию экранопланов обращается известный советский конструктор СПК, Р.Е.Алексеев. В 1959 году под его руководством разрабатывается первая аэрогидродинамическая компоновка экраноплана - "тандем" (крыло за крылом), с расположением воздушных крыльев специальной геометрии в носу и корме корпуса ЭП. В 1960 году была изготовлена первая самоходная модель ЭП в компоновке "тандем", названная СМ-1. В 1961 она прошла испытания, подтвердив в целом проектные расчеты. В качестве водителя-испытателя этого ЭП, как и последующих, был их главный конструктор - Р.Е.Алексеев. Экраноплан компоновки "тандем", имевший высокую взлетно-посадочную скорость и "некомфортную" для находящихся на борту динамику полета в условиях внешних возмущений, не получил дальнейшего развития.

    В 1962 году Р.Е.Алексеев вносит предложение, ставшее уникальным изобретением, - внедрить в компоновку экраноплана новый конструктивный элемент - поддувное устройство. Идея этого устройства заключается в создании на несущем крыле экраноплана подъемной силы, обеспечивающей его от опорной поверхности на минимально возможных скоростях. По идее Алексеева это достигается поддувом на старте экраноплана струями реактивных или воздушно-реактивных двигателей под его несущее крыло. Испытания поддувных устройств, проведенные на малых моделях, дали феноменальный результат - подъемная сила, развиваемая на крыле вблизи экрана, в 8-10 раз превышала тягу двигателя. С этого изобретения все созданные Алексеевым и под его руководством компоновки экранопланов как необходимый элемент имеют поддувное устройство.

    В 1962 году Р.Е.Алексеев разрабатывает компоновку экраноплана с поддувным устройством, которая получила название самолетной. Успешно испытанная на СМ-2П7 в 1962 году самолетная компоновка стала основой для создания первых практических образцов экранопланов.

    В 1964 году по постановлению правительства СССР под руководством Алексеева были начаты работы по созданию экранопланов для ВМФ. Учитывая, что к началу этих работ (создание транспортно-десантного ЭП "Орленок" и ракетного ЭП "Лунь") требуемая научно-проектная база еще не была создана, а соответствующая база, которой располагали авиация и судостроение, оказались малопригодными, Алексеевым было принято решение о проектировании и строительстве на первом этапе работ натурного корабля - экраноплана КМ (корабль-макет), представляющего собой экраноплан-лабораторию. Параллельно со строительством экраноплана КМ в 1964-1965 годах были спроектированы, построены и испытаны самоходные модели в обеспечение создания практических образцов ЭП (СМ-3, СМ-4, СМ-5, СМ-6, СМ-8, СМ-9).

    В 1966 году экраноплана КМ был построен и спущен на воду. КМ массой 550 т и до настоящего времени является самым крупным летательным аппаратом в мире. В период 1966-1969 годов КМ успешно прошел всесторонние государственные испытания, после чего эксплуатировался до 1980 года, обеспечивая решения различных задач проектирования экранопланов.

    Первый транспортно-десантный экраноплан ВМФ "Орленок" (масса 140 т, скорость 400 км/ч, мореходность 1,5 м высоты волны) был спроектирован под руководством Р.Е.Алексеева в 1972 году, построен и испытан в 1974 году. После наладочных испытаний и производственной доработки он 1979 году был успешно сдан заказчику и включен в состав ВМФ.

    В 80-х годах, уже после смерти Р.Е.Алексеева, под руководством его ученика В.Н.Кирилловых был разработан проект, построен и сдан ВМФ ракетный ЭП "Лунь" (масса 400 т, скорость 500 км/ч, мореходность 2,0 м высоты волны).



    Для подготовки водителей были спроектированы и построены учебно-тренировочные экранопланы УТ-1 (гл.конструктор Р.Е.Алексеев) и "Стриж" (гл.конструктор В.В.Буланов).

    Гражданская тематика в работах под руководством Р.Е.Алексеева представлена проектами морского пассажирского экраноплана "Чайка" (1970 г.), рассчитанного на перевозку 70 пассажиров со скоростью 250-300 км/час на расстояние свыше 700 км, и речного экраноплана "Волга-2" (1980 г, 6 пассажиров, 120 км/ч).



    После смерти Р.Е.Алексеева (1980 г.) и в условиях наступившей перестройки в стране работы по экранопланам стали постепенно сворачиваться, а в конце 80-х годов поддержка со стороны государства практически прекратилась. Угроза утраты лидирующих позиций России в экранопланостроении стала реальной.

    Зарубежный опыт экранопланостроения второй половины ХХ века представлен в основном экспериментальными образцами экранопланов, созданных на базе различных компоновок - "летающее крыло", "тандем", "самолетная" и их модификаций. В их разработках приняли участие такие фирмы, как "Локхид", "Боинг", "Кавасаки", "Уэст Коаст", "Рейнфлюгцеугбау" и др. Наиболее интересных результатов в создании практических образцов ЭП за рубежом добились в последние два десятилетия известные немецкие авиационные конструкторы А.Липпиш, Х.Фишер, Г.Йорг. Активно проводились работы по созданию ЭП и в других странах: США, Австралии, Китае, Корее, Бразилии, и других. Ряд зарубежных проектов по созданию экранопланов выполняются в рамках военных программ и носят закрытый характер.

    Важнейшим фактором успешного развития экранопланостроения является поддержка со стороны государства. Так в Китае в рамках национальной программы исследования и разработок ключевых технологий научно-исследовательскими институтами и центрами аэрокосмической и судостроительной корпораций ведутся работы по нескольким проектам создания ЭП. Известно, что правительство Республики Корея также намеревается инвестировать значительные средства в создание собственного ЭП.

    В Российской Федерации работы по воссозданию отечественной школы экранопланостроения инициативно взяло на себя ЗАО "Арктическая торгово-транспортная компания" ("АТТК"), объединив усилия ведущих конструкторов и инженеров - соратников и продолжателей дела Р.Е.Алексеева в работе над новыми проектами экранопланов. В 90-х годах прошлого века в созданном в Нижнем Новгороде конструкторском бюро компании, которое возглавил в качестве Генерального конструктора ученик Р.Е.Алексеева к.т.н. Д.Н.Синицын, был разработан проект 5-ти местного экраноплана "Акваглайд".

    Пятиместный малый морской прогулочный экраноплан "Акваглайд" (авторский коллектив по алфавиту: Антонов А.А., Бутлицкий А.Г., Вольфензон А.Я., Журавлев Н.И., Литинский Л.О., Лукьянов А.И., Маскалик А.И., Нагапетян Р.А., Радовицкий Г.Л., Синицын Д.Н., Томилин В.В.) - первый в мировом судостроении практический образец ЭП, отвечающий коду безопасности ММО. Экраноплан "Акваглайд" сертифицирован Российским Морским Регистром Судоходства. Конструкция экраноплана и промышленный образец защищены патентами РФ.

    В целях создания материально-производственной и испытательной баз ЗАО "АТТК" приобрело в собственность, созданную 60-х - 70-х годах под обеспечение экранопланных работ Р.Е.Алексеева, проектно-исследовательскую базу в Чкаловском районе Нижегородской области, на которой после масштабной реконструкции и строительства инженерных сооружений организовано серийное производится малых экранопланов "Акваглайд".



    Стратегия компании направлена на сохранение лидирующих позиций в России в создании экранопланов. В 2008 году конструкторами ЗАО "АТТК" завершается проектирование первого в мировой практике скоростного судостроения 30-ти местного морского пассажирского экраноплана проекта К02 (рабочее название "Акваглайд-30", скорость 200 км/ч, дальность 700 км, мореходность до 1,5 м высоты волны). В 2011 году планируется построить опытный образец экраноплана, провести его испытания и к 2012 году наладить его серийное производство. В ближайших планах компании разработка 60-ти местного морского пассажирского экраноплана и его грузо-пассажирского варианта. Перспективные проекты компании включают пассажирские и грузо-пассажирские экранопланы следующего поколения, предназначенные для перевозки до 200 и более пассажиров и транспортировки до 60 т полезного груза.
    31 круиз с 1998 года
    С уважением Андрей.
    Репин Лучший

  3. #3
    Аватар для Atlantika
    Регистрация
    09.05.2011
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    824

    По умолчанию


    СМ-2П7


    СМ-6


    СМ-8


    "Орленок"


    "КМ"


    "Лунь"


    "Стриж"


    "Волга-2"
    31 круиз с 1998 года
    С уважением Андрей.
    Репин Лучший

  4. #4
    Аватар для Atlantika
    Регистрация
    09.05.2011
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    824

    По умолчанию

    " Волга-2 "



    Летящий над волнами.
    Техническое описание катера-экраноплана "Волга-2".
    Катер -экраноплан " Волга - 2" относится к классу речных судов на динамической воздушной подушке (ДВП). Идея ДВП была разработана известным русским судостроителем Р.Е.Алексеевым в конце 60-х годов.


    Основной характерной особенностью судна на ДВП является наличие воздушного крыла. Оно оборудуется по бакам специальными элементами так, что образуется куполообразная несущая платформа, известная под названием " Напорное крыло". Динамическая воздушная подушка в "напорном крыле" возникает за счет "поддува", то есть торможения в нем воздушного потока, создаваемого специальным воздухонагнетателем, размещенным перед крылом и являющимся частью двигательно - движетельного комплекса. Избыточное давление в ДВП создает подъемную силу, равную или превышающую вес судна даже на "столе" и при минимальных скоростях движения. По мере набора скорости, увеличению подъемной силы крыла, начинает помогать набегающий воздушный поток, и усиливается действие эффекта близости опорной поверхности или"экрана". При достижении определенной скорости, когда тяга двигателей уравновешивается с сопротивлением, а вес судна с подъемной силой, оно самостабилизируется по высоте, дифференту, курсу и скорости.

    В отличии от больших морских экранопланов для управления катером " Волга-2 " не требуется летной подготовки. У него отсутствует руль высоты. Максимальная скорость - 150 км/час, высота полета 0,5 - 0,8 м. Основными органами управления являются ручки управления двигателями для изменения скорости и штурвал для управления курсом. На судне установлены два автомобильных двигателя по 150 л.с., расход топлива - 30 л/час автомобильного бензина АИ-92. Катер "Волга-2" может использоваться как разъездной, для экстренной доставки врачей, почты, как речное такси, патрульный и других целей. Возможно создание боевой модификации. Пассажировместимость - 8 человек или грузоподъемность до 800 кг. Обладая свойством амфибийности, катер-экраноплан может выходить на необорудованный берег с уклоном до 5 градусов для посадки пассажиров и заправки бензином. Осадка на плаву - 0,25 м. Катер - экраноплан " Волга - 2 " зарегистрирован Российским Речным Регистром как речное судно с водоизмещением - 2,5 т и имеющее длину - 11 м, ширину - 8 м, высоту - 3 м. Допустимая высота волны - 0,5 м, скорость ветра - 10 м/сек.


    Катер предназначен для деловых поездок, активного туризма и скоростных пассажирских перевозок.

    Условия эксплуатации.

    Класс Речного Регистра "Р"
    Лимит высоты волны 0,5 м.
    Лимит скорости ветра 10 м/сек.

    Пасадка пассажиров с причала или необорудованного берега. Катер предназначен для круглогодичной эксплуатации на воде, льду и снегу.

    Основные узлы.

    Двигатель Два автомобильных двигателя по 150 л.с.
    Корпус сплав Д16АТ, клепанный.
    Прочее Катер оборудован устройствами радиосвязи и навигации.
    Спецификация.

    Водоизмещение 2,7 т.
    Скорость 150 км/час
    Экипаж 1 человек
    Пассажировместимость 8 человек
    Длинна 11 метров
    Ширина 8 метров
    Высота 3 метров
    Расход бензина 50 литров/час
    31 круиз с 1998 года
    С уважением Андрей.
    Репин Лучший

  5. #5
    Аватар для Atlantika
    Регистрация
    09.05.2011
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    824

    По умолчанию

    Суда на подводных крыльях

    Приподнявшись над поверхностью воды, эти суда проносятся мимо со скоростью курьерского поезда; вместе с тем они предоставляют своим пассажирам такой же комфорт, как на реактивном воздушном лайнере. С идеей лайнера такие суда связывают также прикрепленные к их днищу с помощью тонких стоек крылья, находящиеся под поверхностью воды. Таковы наиболее характерные особенности судов на подводных крыльях. В настоящее время суда этого типа с большой степенью безопасности и надежности перевозят миллионы пассажиров во всех концах света по морским заливам, озерам и рекам, а также в каботажном морском сообщении. Только в одном Советском Союзе — ведущей стране по судам этого класса — суда различных типов на подводных крыльях ежегодно перевозили на регулярных линиях более 20 млн. пассажиров. Суда на подводных крыльях получили новое развитие в последние годы XX-го века. И сегодня продолжаются споры о перспективах развития судов на подводных крыльях, причем эти дискуссии носят еще более жаркий характер, чем прежде, так как в технике наметились и другие пути повышения скорости морских судов.

    Сама идея создания судна на подводных крыльях возникла более 100 лет назад. Первый патент на судно на подводных крыльях был выдан еще в 1891 г. В 1905 г. небольшой катер на подводных крыльях развил необычно высокую по тем временам скорость — 70 км/ч. В период с 1927 по 1944 г., а затем в 50-е годы исследовательские работы по судам на подводных крыльях велись на верфи в Росслау. Там строились экспериментальные суда массой от 2,8 до 80 т на подводных крыльях. Созданная конструктором Шертелем в Росслау система подводных крыльев нашла применение во многих проектах судов, прежде всего на судах швейцарской фирмы «Супрамар» в г. Люцерне. Новый этап в развитии судов на подводных крыльях начался в 1935 г., когда советские ученые Келдыш и Лаврентьев предложили законченную теорию подводного крыла. Под руководством талантливого конструктора Алексеева развитие судов на подводных крыльях продолжалось так успешно, что Советский Союз в 50-х годах смог начать их серийное производство. Теперь серийная постройка судов на подводных крыльях осуществляется уже и на верфях США, Японии, Италии, Норвегии и других стран. В эксплуатации находятся уже многие сотни таких судов. Они плавают преимущественно по рекам и водохранилищам, а также вдоль побережий Черного и Балтийского морей. Сотни судов на подводных крыльях эксплуатируются и у берегов Скандинавии, в Средиземном и Карибском морях, у азиатского и австралийского побережий.


    Советское судно на подводных крыльях типа «Тайфун»
    Судно может перевозить 100 пассажиров со скоростью 40 уз при высоте волн до 2—3 м. Длина судна составляет 31,4 м, ширина 5,6 м. На судне предусмотрена газотурбинная энергетическая установка мощностью 2570 л. с.


    На советском судне «Комета», размещается 100 пассажиров. Это судно развивает скорость 35 уз при дальности плавания 500 км. Волны высотой до 1,5 м не являются помехой судну. На курортных линиях Черного моря плавает еще более крупное судно на подводных крыльях — 300-местный «Вихрь». Это 117-тонное судно на спокойной воде может развить скорость 43 уз. Совершенно новую, современную модификацию судна на подводных крыльях представляет собой советский «Тайфун». В исключительно комфортабельных условиях перевозит он 100 пассажиров со скоростью 40 уз при силе ветра до 5 баллов по шкале Бофорта. Электронная система управления держит судно все время в горизонтальном положении, независимо от морского волнения. Это, конечно, большое достижение, способствующее сохранению хорошего самочувствия пассажиров во время морского путешествия. Известен проект советского 70-узлевого судна «Дельфин», которое должно было быть самым быстрым в мире судном на подводных крыльях. Так же, как некоторые его предшественники, оно предполагает оснащение водометными движителями и газовой турбиной. Представляет интерес также американское судно на подводных крыльях «Джетфойл». Это предназначенное для 250 пассажиров 112-тонное судно с помощью водометных движителей развивает скорость 40 уз. Подводные крылья, управляемые с помощью электроники, позволяют, несмотря на волнение, сохранять стабильное положение корпуса. Если шторм усиливается, крылья поднимаются и судно на водоизмещающем режиме продолжает рейс с помощью вспомогательных движителей. При поднятых крыльях, в частности, выполняются маневры при входе в порт, швартовке и выходе из порта.


    Американское судно на подводных крыльях типа «Джетфойл»
    Это двухпалубное судно перевозит 250 пассажиров. Длина судна 27,4 м, ширина 9,5 м. Газотурбинная энергетическая установка мощностью 4850 кВт сообщает судну с помощью водометных движителей скорость 40 уз


    В настоящее время самую большую массу из гражданских судов на подводных крыльях имеет 165-тонное судно типа РТ-150, построенное в Норвегии по лицензии швейцарской фирмы «Супрамар». На РТ-150 предусмотрены сидячие места на 150 пассажиров и автомобильная палуба для перевозки восьми легковых автомашин средних размеров. Дальность плавания этого работающего на паромной переправе судна составляет 250 миль, а эксплуатационная скорость — 36,5 уз, что намного больше, чем у любого парома обычного типа. Все построенные до сих пор или строящиеся ныне суда на подводных крыльях предназначены только для перевозки пассажиров или для курортных рейсов. При частом движении на линии не требуется пассажировместимость более 100—250 человек. Для перевозки грузов такие суда не годятся. Судно типа РТ-150, например, имеет чистую грузоподъемность не больше 23 т, что составляет менее 15% общей массы судна. К этому следует добавить, что дальность плавания упомянутого судна лежит в пределах всего 400—600 км, так как при большей дальности масса запасов топлива полностью «съест» полезную грузоподъемность. Судно на подводных крыльях РТ-150 имеет энергетическую установку мощностью около 5000 кВт. Легко подсчитать, что на каждую тонну массы судна приходится мощность 30,3 кВт, т. е. в 15—20 раз больше, чем у парома традиционного типа.


    Автомобильно-пассажирский паром на подводных крыльях РТ-150


    Остановится ли развитие судов на подводных крыльях на достигнутом уровне? На этот вопрос можно уверенно ответить: нет. Уже имеются боевые корабли на подводных крыльях массой 320 т со скоростью 70 уз. На чертежных досках конструкторов можно найти проекты кораблей массой 400—500 т. В Советском Союзе разрабатывалось 400-тонное судно на подводных крыльях со скоростью 47—52 уз. Из других многочисленных проектов стоит назвать 500-тонное судно на подводных крыльях, имеющее скорость 100 уз при мощности энергетической установки 44 тыс. кВт. Полезная нагрузка этого судна составляет 100 т.

    Длительное время считали, что пределом массы судна на подводных крыльях в силу физических закономерностей является 1000 т. Это связано с убеждением, что разрушительное действие кавитации на подводные крылья ограничивает скорость крылатых судов значением 65—70 уз. Для такой скорости было спроектировано 1000-тонное судно на подводных крыльях с мощностью энергетической установки 39 тыс. кВт и возможной полезной нагрузкой около 400 т. Такое судно позволяет уже думать о трансокеанских рейсах.

    Новые исследования показали техническую возможность постройки судна на подводных крыльях массой 2500—3000 т, которое могло бы перевозить через океан контейнеры, автомобили и другие ценные грузы со скоростью 150 уз. Высокие стойки поднимут корпус этого судна так высоко над поверхностью воды, что ему не будут страшны никакие волны. Разумеется, появления таких больших и очень быстроходных судов на подводных крыльях можно ожидать лишь в отдаленном будущем. По техническим и экономическим соображениям в ближайшие годы внимание в первую очередь будет сосредоточено на судах на подводных крыльях массой не больше 200 т.


    Предполагаемый общий вид 1000-тонного пассажирского судна на подводных крыльях
    31 круиз с 1998 года
    С уважением Андрей.
    Репин Лучший

  6. #6
    Аватар для Atlantika
    Регистрация
    09.05.2011
    Адрес
    Москва
    Сообщений
    824

    По умолчанию

    Возможность увеличения размеров рассматриваемых судов очень сильно зависит от принятой схемы подводных крыльев. Это обусловлено следующими основными положениями. Принцип движения судна на подводных крыльях заключается в том, что находящиеся под его днищем и жестко связанные с судном профилированные крылья, установленные под некоторым углом, при поступательном движении судна создают динамические подъемные силы, которые при достаточно большой скорости поднимают корпус судна над поверхностью воды и поддерживают его в таком состоянии при движении. Это тот же принцип, что и у самолетов, с той разницей, что плотность воды примерно в 800 раз больше, чем плотность воздуха. Но поскольку подъемная сила крыла прямо пропорциональна плотности среды, необходимые динамические силы поддержания судна создаются при сравнительно малых площадях подводных крыльев. Помимо выполнения своего основного назначения — обеспечения необходимой подъемной силы, подводные крылья должны выполнять еще и другие функции. Все мореходные качества, которые у обычных водоизмещающих судов определяются формой корпуса, у судов на подводных крыльях обеспечиваются схемой подводных крыльев — типом их конструкции и положением по длине судна. К таким качествам относятся продольная и поперечная остойчивость, устойчивость на курсе и мореходность, ограниченная осадка (для речных судов) и т. д. Именно поэтому подводные крылья являются определяющим элементом конструкции рассматриваемых судов. Системы подводных крыльев могут быть классифицированы как по их расположению, так и по принципам обеспечения устойчивости движения судов и их остойчивости.

    По первому признаку можно выделить три основных схемы:

    — обычное расположение, при котором площадь носовых подводных крыльев намного превышает площадь кормовых, вследствие чего носовые крылья несут основную нагрузку. Такая схема принята на всех судах фирмы «Супрамар»

    — расположение типа саг naг d, при котором площадь кормовых подводных крыльев намного больше площади носовых. Такая схема применяется на некоторых американских военных кораблях на подводных крыльях.

    — тандем — расположение, при котором подъемные силы носовых и кормовых крыльевых систем примерно одинаковы. Такая схема принята для большинства советских судов на подводных крыльях. На некоторых больших судах ставят еще третье, промежуточное подводное крыло примерно посередине судна.

    По принципам обеспечения устойчивости движения и остойчивости известно большое число различных решений. Трапециевидные, V-образные и аркообразные подводные крылья, пересекающие поверхность воды, являются самостабилизирующимися (рис.1 слева). Если судно, оснащенное такими крыльями, вследствие действия каких-то внешних сил, например ветра или волнения, проваливается глубже в воду или кренится на борт, то в данном месте в воду входит дополнительная площадь крыльев и возникает добавочная подъемная сила, которая восстанавливает положение. Хотя такие подводные крылья просты по конструкции, однако плавание на подобных судах не очень приятно для пассажиров, так как при плавании с большой скоростью на волнении изменения в величине подъемных сил связаны с периодическими толчками. Такие системы крыльев не годятся для больших судов.

    К крыльевым системам, пересекающим поверхность воды и также обладающим свойством самостабилизации, относятся системы типа «этажерка», или «лестница», где подводные крылья установлены в два и больше рядов по высоте, одно над другим (рис.2 слева). При крене или дифференте в воду входят дополнительные крылья, находившиеся ранее над водой, что приводит к росту подъемной силы и к восстановлению положения судна. Такие системы, принятые для советских судов на подводных крыльях, очень просты по конструкции и допускают эксплуатацию крылатых судов с малой осадкой на реках. Сильное волнение, однако, противопоказано и для таких крыльевых систем. Весьма сомнительно, чтобы применение таких крыльевых систем давало какие-либо преимущества в смысле уменьшения осадки по сравнению с крыльевыми системами другого типа. Скорее наоборот. Кстати, на подавляющем большинстве советских судов на подводных крыльях применяются выпавшие почему-то из поля зрения авторов малопогруженные подводные крылья, подъемная сила которых регулируется автоматически, уменьшаясь при приближении к поверхности воды (подъемная сила увеличивается при отдалении крыла от поверхности).

    Наиболее приспособлены для плавания на волне полностью погруженные крылья с изменяемым углом атаки (рис.3 слева). Изменение угла атаки осуществляется с помощью автоматически действующих исполнительных механизмов по сигналам от механических или акустических датчиков уровня поверхности воды перед крылом. Благодаря этому подъемная сила крыльев автоматически регулируется, сохраняя почти неизменное значение. Корпус судна, оборудованного такой крыльевой системой, двигается без всяких толчков на почти постоянном удалении от гребней волн. При этом, однако, необходимо, чтобы подводные крылья при проходе подошвы (впадины) волны не оголялись, а стойки, крепящие подводные крылья к корпусу, были такой длины, чтобы гребни (вершины) волн не касались корпуса судна. Но, поскольку высота стоек должна находиться в определенном соотношении с длиной судна, максимальная высота волн, которые может преодолеть судно на подводных крыльях, зависит от размеров судна. Самые большие из современных судов на подводных крыльях могут эксплуатироваться при высоте волн не более 3—3,5 м. На более крупных перспективных судах будут устанавливаться только полностью погруженные подводные крылья с изменяемым углом атаки. Чем больше размеры судна, тем длиннее могут быть стойки и тем лучше будет его мореходность.

    При повышении скорости сверх определенного предела на подводные крылья начинает действовать кавитация. Давление на всасывающей (верхней) поверхности крыла падает до такой степени, что вода там закипает и образуются пузырьки пара. Затем эти пузырьки сносятся потоком в область более высокого давления, где разрушаются, нанося сильные повреждения верхней части подводного крыла. До сего времени еще не удалось создать подводных крыльев, пригодных для скоростей выше 70 уз.

    Дальнейшее повышение скорости и связанное с этим увеличение размеров судов на подводных крыльях во многом зависят от того, удастся ли преодолеть вредные воздействия кавитации. Скорость и масса судна на подводных крыльях находятся в непосредственной взаимосвязи: увеличение гидродинамических сил поддержания, создаваемых подводными крыльями, целесообразно осуществлять за счет повышения скорости, а не увеличения площади крыльев, так как подъемная сила крыла пропорциональна квадрату скорости и только первой степени площади подводного крыла. Таким образом, с увеличением размеров судна на подводных крыльях должна повышаться и его скорость. Здесь возникает трудно разрешимая проблема главных двигателей. Мощность энергетической установки судна на подводных крыльях примерно пропорциональна произведению массы судна на его скорость. Для 100-тонного судна на подводных крыльях со скоростью 40 уз требуется примерно 2800 кВт. Для судна, в 10 раз более тяжелого, со скоростью 65 уз, потребуется уже от 45 до 60 тыс. кВт. У перспективного же 3000-тонного судна на подводных крыльях со скоростью около 150 уз мощность главных двигателей едва ли будет меньше 300 тыс. кВт.

    Итак, совершенно ясно, что прогнозы дальнейшего технического прогресса судов на подводных крыльях должны основываться только на достижениях в области создания крыльевых профилей нового типа и сверхмощных двигателей. В ближайшие 10—20 лет развитие судов на подводных крыльях охарактеризуется тем, что паромное сообщение и пассажирские перевозки на короткое расстояние во все большей степени будут осуществляться судами этого типа, массой 100—150 т, а в отдельных случаях до 400 т. В этом смысле не следует быть чрезмерно оптимистичными. В начале 60-х годов в США, например, делались прогнозы относительно создания 1000-тонных трансокеанских судов на подводных крыльях уже в наши годы. Однако мы все еще очень далеки от этого.



    31 круиз с 1998 года
    С уважением Андрей.
    Репин Лучший

  7. #7
    Заблокирован
    Регистрация
    16.05.2011
    Адрес
    Нижний Новгород. СОРМОВО.
    Сообщений
    2,343

    По умолчанию Фото из фондов музея "ОАО Завод "Красное Сормово"


  8. #8
    Заблокирован
    Регистрация
    16.05.2011
    Адрес
    Нижний Новгород. СОРМОВО.
    Сообщений
    2,343

    По умолчанию История развития скоростного судостроения в нашей стране неразрывно связана с именем Р. Алексеева.

    Именно поэтому в этой теме я хочу выложить фотоматериалы вот из этой брошюры:








    Обложка (четыре кадра)

    Ну и вот собственно сами фотоматериалы:












    СПК "Вихрь"
    Последний раз редактировалось Алекс; 27.07.2011 в 13:59.

  9. #9
    Заблокирован
    Регистрация
    16.05.2011
    Адрес
    Нижний Новгород. СОРМОВО.
    Сообщений
    2,343

    По умолчанию Анатолий Матвеев. Служение скорости.




















  10. #10
    Заблокирован
    Регистрация
    16.05.2011
    Адрес
    Нижний Новгород. СОРМОВО.
    Сообщений
    2,343

    По умолчанию Анатолий Матвеев. Служение скорости.
















    Ростислав Алексеев на испытании одного из своих экранопланов.





    Вместо заключения:


  11. 1 пользователь сказал cпасибо Алекс за это полезное сообщение:

    bbs

Метки этой темы

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •