בזכות ההישגים של מהנדס מצטיין מארגן R. Alekseev, היום האמצעי היחיד להשגת מהירויות גבוהות במיוחד על המים הוא ekranoplan.
Ekranoplan הוא יישום טכני של עיקרון ידוע: כאשר הכנף נע ליד משטח שטוח (המסך), את עליית מרים באופן ניכר עם עלייה מינימלית בהתנגדות. עלייה זו להרים נקרא "אפקט המסך". זה מאפשר לך להגדיל את יכולת הנשיאה של המטוס לעומת אובייקט נע רחוק מן פני השטח, אבל זה מאוד תלוי המרחק (יחסית) מהכנף למסך ו יורד במהירות עם הגדלת המרחק הזה.
לרוע המזל, כאשר הכנף נעה על פני משטח סוער וחסר מנוחה, מתעוררת הבעיה המהותית ביציבותה של תנועה זו. חוסר היציבות כוחות אחד לשמור על גובה גדול מספיק מעל המסך - וכתוצאה מכך את אפקט המסך מצטמצם.
השפעה זו תלויה ביחס שבין גובה הטיסה לאקורד האגף (גודלו לאורך הנסיעה). לכן, מעצבים מנסים להגדיל את אקורד, אשר עבור אזור מסוים בהכרח מוביל לירידה מוטת כנפיים (גודלם על פני תנועה).
זה קל לראות, למשל, בתמונה של המודל של WIG החדש, הוצג לאחרונה בדפוס. למעשה, על מנת להגדיל את גובה הטיסה - עם הפסד מינימלי של אפקט המסך - יש צורך להפחית את התארכות יחסית של האגף, המהווה את הגורם העיקרי בקביעת איכות אווירודינמית (יחס של להרים וגרור). כמו מראה אותו צילום, יחס WIG החדש של אקורד ו span הוא בערך שווה 1, וזה מקובל לחלוטין, למשל, עבור מטוסים.
(מעניין כי וריאנט של הדו כנפי, אשר מציע את עצמו במהירויות נמוכות, מיושם בפעם הראשונה ב WIG החדש שנוצר "חייקה").
חוסר היציבות של התנועה על פני השטח הסוערים הוא החיסרון העיקרי של הפאה כאשר משתמשים בו בים. מחסור זה, לדברי המחבר, הוא מכריע ביחס לשימוש של מכשירים כאלה בסביבות ימיות. עיסוק הוכיח כי אפילו לגעת אחת של גל במלוא המהירות מוביל נזק משמעותי והוא יכול לגרום לתאונה. לפיכך, במהלך בדיקה של ekranoplan מנוסה "Orlyonok" איבד חלק החומרה, ורק ניסיון אישי ואינטואיציה של ר 'Alekseev, אשר השתלטו על הטיס, מנע את ההרס המוחלט של ekranoplan.
השימוש בכספים, בלתי מהימנים כל כך בתנאים ימיים, אינו מקובל.
אלטרנטיבי
בשנות ה -80, בעקבות מחקר של מכון המחקר המרכזי על שם האקדמיה א. קרילוב הוצע סוג חדש של ספינת מהירות גבוהה, אם כי פחות מהר, מאשר ekranoplan, אבל מתן אמינות הרבה יותר.
במהירויות גבוהות פי 2 יותר מתחילת גלישת הגלישה, הוצע פריצת גלים סופר-גלישה (RHT) עם פריקה אווירודינמית.
הקומפלקס ההידרודינמי של כלי שיט זה כולל שלושה קליפות הארכה קטנות עם קווי מתאר שבורים, עם מינימום חופשי אוכף הפוכה גדול של הקשת של הסיפון של כל גוף. פגזים ממוקמים בתוך משולש בתוכנית והם מחוברים אגף מאויש על ידי השטח על ידי מתלים עם רוחב פחות רוחב הגוף. כמדחפים, מדחפים החוצים את פני השטח מוצעים, למשל, המדחפים של ארנסון. כדי לשלוט על לקצץ דינמי ולהפחית התנדנדות, מוצע להשתמש ספוילרים להאכיל על כל גוף.
המתקן האווירודינמי הוא אגף מאויש עם מיירט שטרן, הממוקם מעל הקירות שטרן, המספק את הספינה עם ייצוב עצמי במהלך משבי הרוח. האגף מחובר למעמד של גוף האף עם מבנה יעיל.
זה מתוכנן להציב את שתי יחידות הכוח הראשי בקליפות האונייה ואת תחנת הכוח הספינה - באף האף. המטען ממוקם באגף ובמבנה האף.
בתרשים. 2 מראה גרסה של PBT עם עקירה של 300 טון במהירות של 100 קשרים.
תוצאות מבחן מפתח
בדיקות הגרירה הראו שכאשר מספר ה- Froude בעקירה הוא יותר מ -5, יש אינטראקציה הידרודינמית חיובית קלה בין הקליפות, והבדיקות בוצעו לפני מספר Froude 7.5. לכן, מהירויות יחסית כי הם 2-2.5 פעמים גבוה יותר ממהירות ההתחלה של גלישה, כלומר, נלקחים כמו טווח מהירות מחושב. 6.0 - 7.5.
במהירויות היחסי הללו, דאונים רגילים מאבדים את היציבות של התנועה האורךית: על מים רגועים, התנדנדות ספונטנית מתחילה, מה שמכונה "הדליפה" מתחיל. עם זאת, זה לא נצפתה על מודל RHT. ככל הנראה, מבנה האגף משמש כמספיק.
התוצאה העיקרית של ניסויים הים היה חוסר הטריקה בטווח גל כולו במהירויות של עד 55% הושלמו. משמעות הדבר היא משמעותית, עד 7 - 10 פעמים, הפחתת האצה אנכית של אובייקטים בקנה מידה מלא על הגלים. ככל הנראה, אין טרקים כי קליפות לקבל את צמרות הגלים על הסיפונים עם ההפך, אשר מפחית מתגלגל.
בדיקות במנהרת רוח אפשרו לנו להעריך את האיכות האווירודינמית של ה- RHT עם צורת האגף שנראתה במקור כשווה ל- 5 (ראה להלן).
העיצוב הציור של מבנים גוף סגסוגת קלה אפשרה להעריך את המסה שלהם, המהווה כ 30-35% מכלל העקירה.
השתמש במקרים
תוכנית אדריכלי קונסטרוקטיבי המוצע יכול להיות מיושם במגוון רחב מאוד של עקירות ומהירויות. לדוגמה, בתרשים. 3 מראה סירה (עם כנף שוממת) במהירות של כ -150 קשרים.
היתרון של הסדר זה הוא כי הסירה לא יסתובב במשב רוח של הרוח, כפי שהיא עושה עם קטמרנים מירוץ הקיים.
מעבורת מיני עבור 20 אנשים במהירות של 50 קשרים, גם עם אגף מיושב, מוצג באיור. 4
הצורה הנחשבת בתחילה של האגף המותאם מאפשרת לך ליצור סירת סיור עם מסוק, תאנה. 5
בקצה השני של הקו תזוזה נחשב הוא RHT טרנסאטלנטי עם מהירות של 130 קשרים ואת עוצמת גל מחושב של 6 נקודות, איור. 6
היתרונות והחסרונות של PBT מסוכמים בטבלה שלהלן.
| בהשוואה ל: | הטבות | חסרונות. |
| אקרנופלן | ניהול מוגבר ובטיחות, יעילות הנעה מוגברת | מהירויות נמוכות יותר |
| רחפת | זול יותר, לא רעש, יותר כושר. | עוד התנגדות הגרירה על מים שקטים |
| ספינה בודדת על צוללת באופן אוטומטי כנפיים מודרכות | מהירות יותר, פחות רטט, זול יותר, שטח הסיפון יותר | קצת יותר גרוע |
| תכנון גוף יחיד | לא נעלם, לא דולפינים, יותר שטח הסיפון | עוד משקל גוף מבנים |
| גלישה קטמרנית | עוד מהירויות בר השגה, ללא הטחת, ייצוב עצמי | פחות למד |
סיכום (המלצה)
נראה ברור כי קשר מתמיד עם מים תספק את כלי השיט עם בטיחות גבוהה המוצעים על ידי "גלים לנתח" superfast, הן מבחינת התנדנדות ושליטה.
מומלץ לשקול אפשרויות לפריסה כזו בעת תכנון כלי "מהיר במיוחד" למטרות שונות.
