Показаны сообщения с ярлыком Суда на воздушных подушках. Показать все сообщения
Показаны сообщения с ярлыком Суда на воздушных подушках. Показать все сообщения

воскресенье, 24 мая 2015 г.

Суда на воздушных подушках и подводных крыльях

Обычные суда движутся довольно медленно из-за того, что им приходится преодолевать сопротивление воды. Суда на воздушной подушке (СВП) и на подводных крыльях (СПК) поднимаются над поверхностью воды, едва касаясь ее, и поэтому движутся быстрее.
Идею движения на воздушной подушке - слое воздуха, который удерживал бы судно над водой - выдвинул еще шведский ученый Э. Сведенборг в 1716 г. Одним из первых действующее СВП запатентовал в 1955 г. английский изобретатель К. Кокерелл. Его первое СВП - SR-N1 - было спущено на воду в 1959 г. Воздушная подушка толщиной 35 см, которую создавали судовые вентиляторы, удерживалась между судном и опорной поверхностью (водой или землей) воздушной завесой, нагнетаемой по периметру сверху вниз. Часть воздуха направлялась назад, перемещая СВП с максимальной скоростью 25 узлов. Это почти в три раза превышало скорость обычного судна тех же размеров. Еще одно преимущество состояло в том, что СВП могло перемещаться не только над водой, но и над сушей.

Схема работы судна с воздушной подушкой: 1 — маршевые винты; 2 — поток воздуха; 3 — вентилятор; 4 — гибкая перепонка
В большинстве СВП воздушные винты направляют воздух назад, двигая при этом судно вперед. Высоконапорные вентиляторы гонят воздух вниз, поднимая судно над поверхностью воды. Обычно воздух выходит через зазор между юбкой и опорной поверхностью, но некоторые конструкции, предназначенные для движения только по воде, снабжены юбкой на торцах и боковыми стенками, погруженными в воду и не дающими выходить воздуху. Таким судам нужна меньшая мощность для создания воздушной подушки, но сопротивление воды требует дополнительной мощности для поступательного движения.

Управление
Обычно управление СВП осуществляется изменением направления силы тяги. У многих СВП позади воздушных винтов установлены рули поворота. Для выполнения поворотов на малой скорости или па месте иногда применяются направленные в стороны воздушные сопла. В настоящее время СВП широко используются для пассажирских и грузовых перевозок, а также в военных целях как сторожевые и десантные суда. Платформы на воздушной подушке применяют в промышленности для перемещения тяжелых грузов.

Суда на подводных крыльях
Судно на подводных крыльях «Karia» (тип «Восход», производство Украины)СПК имеет крылья, поднимающие его из воды во время движения вперед. Они выполняют ту же функцию, что и в самолете, только подъемная сила создается потоком воды. Крылья закреплены в передней и задней частях судна с помощью вертикальных стоек.


В неподвижном состоянии СПК держится на поверхности, как всякое обычное судно. Однако при наборе скорости судно начинает подниматься из воды. Постепенно корпус полностью выходит из воды, и тогда кажется, что СПК скользит на водных лыжах. Судно может приводиться в движение гребным винтом или за счет забора воды и ее выбрасывания в воду или воздух через расположенные сзади сопла.


В СПК с частично погруженным крылом при движении крылья «пробивают» поверхность воды. При движении крыльев в воздушной среде подъемная сила весьма мала, так что судно погружается в воду и подъемная сила опять увеличивается. За счет этого судно удерживается на постоянной высоте над поверхностью воды. Такая схема используется в большинстве СПК.


В СПК с полностью заглубленным крылом крылья все время находятся в воде. Автоматическая система управления изменяет угол атаки крыльев под водой для удержания судна на нужной высоте над поверхностью. Эта система также улучшает остойчивость судна при волнении. К сожалению, она является слишком дорогостоящей для широкого применения.