CrewTraffic - Maritime community CrewTraffic - Maritime community

Полет на крыльях

Судно на подводных крыльях сочетает в себе достоинства высокоскоростного судна и аэроплана. Вот одно из описаний СПК: „ … Союз аэродинамики и гидродинамики - гибрид корабля, чьи внешние формы он заимствовал, и аэроплана, подобно которому он сконструирован”. Нет ничего удивительного в том, что многие пионеры авиации: Форланини, братья Райт, граф де Ламбер, Клемент Адер, Александр Грехэм Белл, Гленн Куртисе, „Кеси” Болдуин, лейтенант Селфридж - стояли у истоков создания СПК.

По сути дела, сотрудничество между конструкторами и компаниями в области авиации, с одной стороны и инженерами и фирмами, занятыми проектированием СПК, с другой стороны существует столь долго, что превратилось в традицию. Для того, чтобы определить масштабы влияния авиации на проектирование и постройку СПК, достаточно просто перечислить некоторые из крупнейших аэрокосмических фирм, активно работающих в области проектирования СПК в последние годы: „Боинг”, „Де Хэвиленд Кэнада”, „Грумман”, „Локхид”, „Аэроспасиаль”, „Блом энд Фосс”, „Хитаси” и „Мицубиси”, а если добавить к этому списку такие ведущие фирмы - изготовители энерго-­систем для СПК, как „Эллисон”, „Эйроджет дженерал”, «Дженерал электрик”, „Пратт энд Уитни”, „Роллс-ройс”, MTV и „Турбомека”, то станет ясно, что именно аэрокосмическая промышленность, а не судостроительная дала толчок делу развития СПК.

Высокоскоростное судно на подводных крыльях

В отличие от аппаратов на воздушной подушке, которые парят над водой или другой поверхностью, за счет статического или динамического действия воздуха, нагнетаемого в подушку, СПК приподнимает корпус над поверхностью воды с помощью небольших конструкций, идентичных в сечении крыльям самолета и предназначенных, для создания гидродинамической подъемной силы при движении в воде.

Хотя подводное крылоВиды парящих судов на подводных крыльях движется сквозь воду, плотность которой в 815 раз больше плотности воздуха, его работа базируется на тех же физических принципах, что и обычного крыла самолета. Доктор Даниэль Бернулли своими исследованиями в области движения газов и жидкостей доказал, что чем быстрее движение жидкости или газа, тем меньшее давление они оказывают на поверхность предметов (объектов), вдоль которых текут. Точно так же, как и у крыла самолета, изогнутая верхняя поверхность подводного крыла при движении вызывает большую скорость обтекания верхней поверхности крыла, нежели нижней, тем самым являясь причиной появления разности давлений между верхней и нижней поверхностями. Устремляющуюся по изогнутой верхней поверхности крыла, вода движется с большей скоростью, чем под крылом, что ведет к уменьшению давления на верхней части крыла и образованию гидродинами­ческой подъемной силы. Подводные крылья закреплены на корпусе с помощью стоек. При определенной скорости движения подъемная сила, действующая на подводные крылья, способна полностью поднять корпус судна из воды.

Первым СПК успешно прошедшим испытания, стало одно из судов серии „гидроаэропланов”. Оно было спроектировано и построено итальянцем Энрико Форланини, пионером в области авиа и вертолетостроения. Его аппарат был оборудован набором подводных крыльев, напоминавших ступеньки лестницы-стремянки. В течение 1905 - 1911 гг. это судно неоднократно демонстрировало свои возможности на озере Маджиоре, оно имело скорость до 38 уз. В 1907 г. к опытам Форланини на озере Маджиоре присоединился еще один авиатор, генерал Артуро Крокко, которому удалось впервые в мире построить лодку на подводных крыльях.

В ней была использована система пересекающих поверхность воды подводных крыльев, образованная двумя пересекающимися плоскостями. Эта система известна, как V - образное расположение подводных крыльев. Крокко энергично, но безрезультатно пытался найти рынок сбыта СПК и даже рассылал по почте листовки, в которых превозносил достоинства СПК, как высокоскоростное средство передвижения на внутренних водоемах. Много лет спустя именно его подводные крылья вдохновили Шертеля и Заксенбурга на создание системы, которая впоследствии была использована на первых в мире СПК, нашедших практическое применение, как средство транспорта.

Высокоскоростная лодка на подводных крыльях

Хотя Форланини и Крокко стали первыми, кто построил СПК реальных размеров с собственным двигателем, опыты с системами подводных крыльев были проведены на 10 - 20 лет раньше. В 1881 г. в Великобритании Горацио Филлипс изобрел первую систему подводных крыльев типа „лесенка” и успешно продемонстрировал ее с помощью буксируемых моделей. В 1894 г. братья М. и Л. Мичем сконструировали лодку, оснащенную полностью погруженными подводными крыльями с изменяемым углом установки. Для регулирования угла установки крыльев и соответственно, изменения подъемной силы впереди корпуса, перед носовыми крыльями предполагалось поместить на выдвинутом вперед рычаге планирующее крыло - датчик, регистрирующий изменение высоты волн. К сожалению, не сохранилось никаких документов, подтверждающих факт осуществления этого проекта.

Очень часто в истории создания СПК упоминается имя графа де Ламбера, продемонстрировавшего свое судно в 1891 г. на реке Сена в Париже. Хотя его лодку и характеризовали неоднократно как СПК, по существу это было глиссирующее судно с крыльями по бокам, предназначенными для глиссирова­ния на высоких скоростях, а не для движения на подводных крыльях. Так и не построив настоящее судно на подводных крыльях, де Ламбер был вынужден оставить свои опыты со скоростными катерами. Его дальнейшая деятельность была направлена на развитие авиации во Франции.

В 1911 г. Форланини нашел первого покупателя судна на подводных крыльях. Им оказался Александр Грэхем Белл, изобретатель телефона. После прогулки по озеру Маджиоре на одном из „гидроаэропланов” Форланини Белл стал с энтузиазмом относиться к этой новой технической идее и приобрел лицензию на постройку и разработку системы подводных крыльев Форланини «.лесенка” в Северной Америке. Среди сподвижников Белла оказались „Кеси” Болдуин, Гленн Куртисе, лейтенант Селфридж и Джон Мак Курди.

Совершенно случайно Белл назвал свои суда „гидродромами”, одно из них HD-4 установило в сентябре 1918 г. мировой рекорд скорости на воде - 70,86 уз. Если Форланини был первым изобретателем, экспортировавшим за границу технический проект СПК, то помощник Белла „Кеси” Болдуин стал первым, кто отправил на экспорт полностью готовое судно. В начале 20-х годов он поставил королевскому флоту Великобритании два „гидро­дрома” конструкции Белла. Вскоре после того, как суда были доставлены на место, их подвергли скоростным испытаниям при штормовой погоде.

Испытания проходили в открытом море недалеко от Спитхеда. Конструкция этой модели не предусматривала эксплуатацию в реальных морских условиях и оба судна разрушились. Вероятно, из-за невозможности оборудовать СПК приемлемой легкой морской энергетической установкой, а также в следствии отсутствия опыта постройки легких металлических судовых корпусов и нежелания правительства оказать поддержку новой идее, интерес к судам на подводных крыльях начал постепенно ослабевать. Однако это продолжалось недолго. В 1927 г. барон Ганс фон Шертель, основатель фирмы „Супрамар лими­тен”, приступил в Германии к своим известным опытам. Подобно Форланини, фон Шертель был инженером по образованию и страстным энтузиастом авиации. В 1924 г. он принял участие в соревнованиях планеристов на приз Роен и был удостоен награды, за проект планера с крылом регулируемой подъемной силы.

Пассажирское судно на подводных крыльях - «Комета 120М»

Однако только в 1936 г., после завершения им постройки восьмого по счету экспериментального СПК, фон Шертель смог утверждать, что вышел победителем в борьбе с воздушным потоком, с неразрешимыми прежде проблемами конструкции крыла и движительной установки и что он построил остойчивую лодку, способную обеспечить безопасность, при движении на крыльях по волнам. Фон Шертель, теперь уже признанный отец современных СПК, отметил свой успех 230-мильным (370 км) переходом из Майнца в Кельн и обратно при плохой погоде. Эта успешная демонстрация настолько убедила Совет директоров, судоходной линии Кельн - Дюссельдорф, осуществлявшей перевозки по Рейну в большом будущем технического проекта, что они немедленно оформили заказ на постройку первого пассажирского СПК. В содружестве с ныне покойным Заксенбургом был создан „Консорциум СПК Шертеля-Заксенбурга”.

Лицензия на производство СПК была выдана верфи „Гебрюдер Заксенбург”. Целью создания „Консорциума” было использование патентов и технических открытий Ганса фон Шертеля и содействие в разработке его конструкции СПК. Техническое руководство судостроительной верфью осуществлял профессор Г. Вайнблюм. Предприятие располагало группой высококвалифицированных инженеров. С этого момента процессу проектирования и постройки, стал предшествовать длительный период эксперементальных исследований и испытаний на моделях. Перед самым началом второй мировой войны в 1939 г. „Консорциум” закончил постройку 2,8-тонного демонстрационного судна, которое сразу же привлекло внимание германского военно-морского флота. После показательных испытаний нового судна на Балтийском море, на него поступили заказы и от Германского флота и от сухопутных сил. Работа Ганса фон Шертеля, была направлена на удовлетворение военных требований.

Разразившаяся вскоре война и сумятица военного периода, отодвинули на 14 лет осуществление его проекта первого пассажирского СПК. В июне 1940 г. начались работы, над постройкой первого боевого морского 17-тонного катера на подводных крыльях VS.6. Конечной целью было проведение сравнительных испытаний КПК-эсминца и идентичного по массе, размерам и мощности двигателя водоизмещающего эсминца. На следующий год испытания состоялись, причем VS.6 достиг скорости 47,5 уз что было почти на 17,5 уз больше скорости водоизмещающего эсминца. Это было удивительное достижение, особенно если рассматривать его ретроспективно, поскольку прошло 25 лет, прежде чем эта скорость была достигнута другим катером на подводных крыльях фирмы ,,Грумман Денисон”, принадлежащим морскому управлению США.

Во время войны было разработано 15 различных типов КПК всех размеров, включая самый крупный скоростной катер длиной 32 м и массой 80 т, способный перевозить 20-тонный армейский танк, боеприпасы и другие грузы, между Сицилией и Северной Африкой. Катер, оснащенный двумя дизелями „Мерседес-Бенц” мощностью по 3600 л. с. (2600 кВт) каждый имел максимальную скорость 40 уз. В 1944 г., после того как, во время шторма отказали оба двигателя этого катера, он был оставлен на мели. Во время испытаний с полной загрузкой КПК развивал скорость 37 уз, при высоте волны до 1,8 м и длиной до 45 м.

Катер на подводных крыльях (КПК)

В период сотрудничества в годы войны, с группой исключительно хорошо подготовленных конструкторов верфи „Гебрюдер Заксенбург”, возглавляемых доктором Вайнблюмом, фон Шертелю, представилась возможность предпринять серьезные исследования кавитации, суперкавитации и других явлений. К 1945 г. он нашел решения большинства проблем,

No comments yet. Be the first to add a comment!
By continuing to browse the site, you agree to our use of cookies.