http://омникомм-черноземье.рф/ автосенсор датчики для систем мониторинга транспорта.
26-06-2009

История отечественного скоростного судостроения.

 История отечественного скоростного судостроения уходит в XIX век. Кажется невероятным, но уже в те далёкие годы российский гражданин французского происхождения Шарль д'Ламбер предложил смелую идею - для повышения скорости судна изъять его корпус из воды. Источником силы поддержания предполагались специальные плоскости, взаимодействующие с водой.
Как обычно это происходит с оригинальными предложениями, первоначально мысль не получила окончательного воплощения. Правда, было построено судно с соответствующими устройствами, однако и двигателей достаточной удельной мощности в те времена не существовало, и теоретическая база гидродинамики только создавалась. Как говорится, изобретатель обогнал своё время...
Прошли годы. К принципу подводного крыла периодически возвращались инженеры и авиаторы различных стран. Строились экспериментальные суда, отрабатывались различные компоновки корпуса и крыльев, варианты движителей и двигателей. Однако серьёзного успеха добиться не удалось никому - скоростные суда были лишь уделом энтузиастов да интересным аттракционом для непосвященных.
Поэтому когда тема «Глиссер на подводных крыльях» легла в основу дипломной работы студента Горьковского индустриального института Ростислава Алексеева, а затем стала областью его профессиональной деятельности, Алексеев очень долго не мог найти понимания у старших коллег и руководства.
Сейчас существует множество публикаций, посвященных исканиям Алексеева и его коллектива. Возникает вопрос: так в чем его заслуга? Основоположник принципа - не он. Подобные суда строили и до него...
Дело, наверное, в следующем. Во-первых, Ростиславу Алексееву удалось создать серию таких гидродинамических систем, которые обладали очень эффективной устойчивостью, способностью к самостабилизации. Практически никому до этого не удавалось сделать корабль, движущийся на крыльях без резких провалов. Проблема стабилизации не давала покоя многим талантливым инженерам и создавала непреодолимую преграду для практического широкого внедрения этого принципа. Разогнавшись, судно обычно настолько поднималось на крыльях, что их плоскости недопустимо близко приближались к поверхности воды. Подъемная сила резко падала и корпус проваливался. Этот процесс повторялся с заметной частотой, делая невозможным сколь-нибудь сносное путешествие на такой машине. Явление получило у специалистов название «дельфинирование».
Конструкторами и раньше рассматривался вариант стабилизации, основанный на изменении угла атаки подводного крыла. Однако такой метод требовал от судоводителя помимо обычных обязанностей и задач, связанных с повышенной скоростью, ещё и непрерывного контроля над ситуацией и соответствующего регулирования наклона крыла. Кроме того, управляемое крыло требовало создания соответствующих механизмов, подвижные части которых испытывали бы колоссальные нагрузки набегающего потока и сами нуждались бы поэтому в дополнительной регулировке. Теперь становится ясным, что практическое воплощение такого подхода - дело трудновыполнимое.
Другим вариантом стабилизации было устройство так называемых этажерочных крыльев, плоскости которых напоминали ступени лестницы-стремянки. На стадии разгона в воде находится большинство секций и их суммарная подъемная сила достаточно велика. По мере роста скорости и дальнейшего увеличения подъемной силы часть секций выходит из воды и временно перестаёт работать. Если по какой-то причине корпус снижается над водой, то одна или две верхние секции погружаются в воду и начинают работать, возвращая корпус в надводное положение.
Однако такая конструкция, в силу своего секционного строения, не позволяла всей системе «корпус-крылья» остановиться на каком-то промежуточном состоянии. Поэтому ход такого корабля тоже не отличался вертикальной стабильностью и плавностью. Кроме того, этажерка была достаточно высокой, а это было серьёзной помехой при швартовке и на малом ходу. Каждое сопряжение многочисленных плоскостей со стойками также было уязвимым местом - известно, что изломы образуются в основном в местах соединений.
Алексеев пошёл по другому пути. Он предложил крылья с малым погружением - таким, что рабочая глубина плоскости примерно равна его хорде (хорда крыла - это расстояние от его фронтальной кромки до тыловой). Это соотношение глубины и хорды, а также соответствующие профили были установлены в результате бесчисленных экспериментов с макетами в опытовом бассейне и грамотных расчётов.
Наградой за талант и трудолюбие послужил большой успех. Первое же судно «Ракета», построенное в натуральную величину (модели - моделями, а тут серьёзный корабль, заказ Министерства) показало отличные ходовые качества.
Даже для морских кораблей - «Вихря» и «Кометы» - были использованы простые малопогруженные крыльевые системы, хотя условия на море намного сложнее. Одна из проблем в том, что море редко бывает (в отличие от реки) совсем спокойным. Да и волна на реке не в пример меньше морской. Поэтому на море, попадая в межволновые впадины, плоскости постоянно оказываются в воздухе и также могут проваливаться. Однако и для этих случаев было найдено решение - простое не в смысле тривиальности, а в смысле удобства при дальнейшем использовании.
Именно благодаря такой высокой эффективности при минимуме затрат на эксплуатацию стало возможным создание не одной серии крылатых кораблей, каждая из которых насчитывает не менее сотни единиц. Надёжные и экономичные, отечественные суда на подводных крыльях стали базой для организации многочисленных скоростных транспортных линий. Ещё в шестидесятые годы объем пассажирских перевозок крылатыми судами исчислялся миллионами человек.
Еще один приоритет российского скоростного судостроения - как это ни покажется странным и второстепенным - архитектура кораблей такого класса. Задуманная в далёкие пятидесятые, «Ракета», между тем, до сих пор никак не выглядит архаичной. Ещё в большей степени это относится к последующим проектам. Замечательная «самолётная» компоновка «Метеора» легла в основу «Кометы», «Восхода», «Спутника» с «Вихрем», «Буревестника», а также современных «Олимпии», «Колхиды» и даже двухпалубного «Циклона».
Если классические зарубежные суда на подводных крыльях серии PT (passanger transport) различных модификаций выглядели, говоря по-простому, как «лодка с домиком» (т.е. корпус с надстройкой), то в компоновке всех судов Алексеева и его последователей корпус и надстройка составляли единое целое, визуально не разделённое плоскостью главной палубы.
По оценкам специалистов в области аэродинамики, контуры российских крылатых кораблей соответствуют скоростям, превышающим достигнутый уровень и составляющим порядка 300 км/ч.
Обратившись к ранним эскизам Алексеева, можно увидеть наброски судов совершенно экзотических очертаний. Если реализованные проекты условно можно назвать «сигарообразными», то силуэты ранних задумок имеют более заострённые оконечности, что делает похожими их на веретено.
В целом единство формы и содержания судов на подводных крыльях, построенных по российским проектам, снискали им заслуженное признание и любовь.