Hidrofolii de pescăruși. Barca cu hidroplă "Raketa": descriere, caracteristici tehnice

După ce s-au ridicat deasupra suprafeței apei, aceste nave trec în grabă pe lângă viteza unui tren expres; În același timp, oferă pasagerilor lor același confort ca pe un avion cu reacție. Astfel de nave sunt, de asemenea, asociate cu ideea unei căptușeli, având aripile atașate la fundul lor, folosind bare subțiri, situate sub suprafața apei. Acestea sunt cele mai multe trăsături caracteristice hidrofoile. În prezent, navele de acest tip, cu un grad ridicat de siguranță și fiabilitate, transportă milioane de pasageri în toate părțile lumii de-a lungul golfurilor, lacurilor și râurilor, precum și în transportul de coastă. Numai în Uniunea Sovietică, țara lider pentru navele din această clasă, navele cu hidrofoil de diferite tipuri transportau anual peste 20 de milioane de pasageri pe linii regulate. Hidrofoilele au primit o nouă dezvoltare în ultimii ani ai secolului XX. Și astăzi, dezbaterile continuă cu privire la perspectivele dezvoltării navelor cu hidrofoil, iar aceste discuții sunt și mai aprinse decât înainte, deoarece în tehnologie au fost conturate și alte modalități de creștere a vitezei navelor maritime. Însăși ideea de a crea un vas cu hidrofoil a apărut acum mai bine de 100 de ani. Primul brevet pentru o barcă cu hidrofoil a fost eliberat încă din 1891. În 1905, o barcă cu hidroplă mică a atins o viteză neobișnuit de mare pentru acele vremuri - 70 km/h. Între 1927 și 1944, apoi în anii 1950, la șantierul naval Rosslau s-au desfășurat lucrări de cercetare pe hidrofoile. Acolo au fost construite nave experimentale cu hidrofoil cu o greutate de la 2,8 la 80 de tone. Sistemul de hidrofoil creat de designerul Schertel la Rosslau și-a găsit aplicație în multe proiecte de nave, în primul rând pe navele companiei elvețiene Supramar din Lucerna. O nouă etapă în dezvoltarea hidrofoilelor a început în 1935, când oamenii de știință sovietici Keldysh și Lavrentiev au propus o teorie completă a hidrofoilului. Sub conducerea talentatului designer Alekseev, dezvoltarea hidrofoilelor a continuat cu atât de mult succes încât Uniunea Sovietică a putut să le lanseze în anii '50. producție în serie. Acum, construcția în serie a navelor cu hidrofoil este deja realizată la șantierele navale din SUA, Japonia, Italia, Norvegia și alte țări. Multe sute de astfel de nave sunt deja în funcțiune. Ei înoată în principal de-a lungul râurilor și rezervoarelor, precum și de-a lungul coastelor Mării Negre și Baltice. Sute de hidrofoile sunt, de asemenea, operate în largul coastelor Scandinaviei, în mările Mediterane și Caraibe și în largul coastelor asiatice și australiene.

Nava poate transporta 100 de pasageri cu o viteză de 40 de noduri cu înălțimi ale valurilor de până la 2-3 m. Lungimea navei este de 31,4 m, lățime de 5,6 m 2570 CP. Cu.

Nava sovietică „Kometa” găzduiește 100 de pasageri. Această navă atinge o viteză de 35 de noduri cu o rază de croazieră de 500 km. Valurile de până la 1,5 m înălțime nu interferează cu vasul. O navă cu hidrofoilă și mai mare plutește pe liniile stațiunii Mării Negre - Whirlwind cu 300 de locuri. Acest vas de 117 tone poate atinge o viteză de 43 de noduri în apă calmă. O modificare complet nouă, modernă a navei cu hidrofoil este Taifunul sovietic. În condiții excepțional de confortabile, transportă 100 de pasageri cu o viteză de 40 de noduri cu forța vântului de până la 5 pe scara Beaufort. Sistemul de control electronic menține nava în poziție orizontală în orice moment, indiferent de condițiile mării. Aceasta este, desigur, o mare realizare, care ajută la menținerea bunăstării pasagerilor în timpul călătoriilor pe mare. Este cunoscut proiectul navei sovietice de 70 de noduri „Dolphin”, care trebuia să fie cea mai rapidă hidrofoilă din lume. La fel ca unii dintre predecesorii săi, ar trebui să fie echipat cu propulsie cu jet de apă și o turbină cu gaz. De asemenea, este de interes hidrofoilul american Jetfoil. Acest vas de 112 tone, proiectat pentru 250 de pasageri, atinge o viteză de 40 de noduri folosind propulsia cu jet de apă. Hidrofoliile controlate electronic fac posibilă menținerea unei poziții stabile a carenei în ciuda valurilor. Dacă furtuna se intensifică, aripile sunt ridicate și nava își continuă călătoria în regim de deplasare cu ajutorul propulsoarelor auxiliare. Cu aripile ridicate, în special, se efectuează manevre la intrarea, acostarea și ieșirea din port.

Hidrofoil american de tip "Jetfoil"

Această navă cu etaj transportă 250 de pasageri. Lungimea navei este de 27,4 m, lățimea de 9,5 m O centrală electrică cu turbină cu gaz cu o putere de 4850 kW oferă navei o viteză de 40 de noduri folosind propulsia cu jet de apă.

În prezent, cea mai mare navă civilă cu hidrofoilă are o navă de 165 de tone de tip RT-150, construită în Norvegia sub licență de la compania elvețiană Supramar. RT-150 are locuri pentru 150 de pasageri și o platformă pentru transportul a opt autoturisme de dimensiuni medii. Această navă operată de feriboturi are o rază de croazieră de 250 de mile și o viteză de funcționare de 36,5 noduri, mult mai rapidă decât orice feribotul convențional. Toate hidrofoilele construite până acum sau în prezent în construcție sunt destinate numai transportului de pasageri sau călătoriilor în stațiune. Cu trafic frecvent pe linie, nu este necesară o capacitate de pasageri de peste 100-250 de persoane. Astfel de nave nu sunt potrivite pentru transportul mărfurilor. O navă de tip RT-150, de exemplu, are o capacitate de transport netă de cel mult 23 de tone, ceea ce reprezintă mai puțin de 15% din greutatea totală a navei. Trebuie adăugat că raza de croazieră a navei menționate este de numai 400-600 km, deoarece, cu o rază mai mare, masa rezervelor de combustibil va „mânca” complet capacitatea de sarcină utilă. Hidrofila RT-150 are o centrală electrică cu o putere de aproximativ 5000 kW. Este ușor de calculat că pentru fiecare tonă de masa navei există o putere de 30,3 kW, adică de 15-20 de ori mai mult decât cea a unui feribot tradițional.

Feribotul cu hidroplă auto-pasager RT-150

Dezvoltarea hidrofoilelor se va opri la nivelul actual?

Răspunsul la această întrebare poate fi cu încredere: nu. Există deja nave de război cu hidrofoil care cântăresc 320 de tone cu o viteză de 70 de noduri. Pe planșele de desen ale designerilor puteți găsi modele pentru nave cu o greutate de 400-500 de tone. În Uniunea Sovietică, a fost dezvoltat un vas cu hidrofoil de 400 de tone cu o viteză de 47-52 de noduri. Printre alte numeroase proiecte, merită menționat o navă cu hidrofoil de 500 de tone cu o viteză de 100 de noduri și o putere a centralei electrice de 44 mii kW. Sarcina utilă a acestui vas este de 100 de tone Pentru o lungă perioadă de timp s-a crezut că limita de masă a unui vas cu hidrofoil, datorită legilor fizice, este de 1000 de tone limitează viteza navelor înaripate la 65-70 noduri. Pentru o astfel de viteză, a fost proiectat o navă cu hidrofoil de 1000 de tone cu o putere a centralei electrice de 39 de mii de kW și o posibilă sarcină utilă de aproximativ 400 de tone. O astfel de navă ne permite să ne gândim la zboruri transoceanice. Noi cercetări au arătat fezabilitatea tehnică a construirii unui vas cu hidrofoil cu o greutate de 2500-3000 de tone, care ar putea transporta containere, mașini și alte mărfuri valoroase peste ocean cu o viteză de 150 de noduri. Rafturile înalte vor ridica carena acestui vas atât de sus deasupra suprafeței apei încât niciunul nu se va teme de el. Desigur, apariția unor astfel de hidrofoiluri mari și foarte rapide nu poate fi așteptată decât în ​​viitorul îndepărtat. Din motive tehnice și economice, în următorii ani, atenția se va concentra în primul rând asupra hidrofoilelor cu o greutate de cel mult 200 de tone.

Posibilitatea de a mări dimensiunea vaselor în cauză depinde foarte mult de proiectarea hidrofoilului adoptat. Acest lucru se datorează următoarelor prevederi principale. Principiul mișcării unui vas cu hidrofoil este că aripile profilate situate sub fundul său și conectate rigid la navă, instalate la un anumit unghi, în timpul mișcării înainte a navei creează forțe dinamice de ridicare, care, la o viteză suficient de mare, ridică. carena navei deasupra suprafeţei apei şi suportul acesteia se află în această stare la deplasare. Acesta este același principiu ca și avioanele, cu diferența că apa este de aproximativ 800 de ori mai densă decât aerul. Dar, deoarece forța de ridicare a aripii este direct proporțională cu densitatea mediului, forțele dinamice necesare pentru a susține vasul sunt create cu suprafețe relativ mici ale hidrofoilelor. Pe lângă îndeplinirea scopului său principal - furnizarea forței de ridicare necesare, hidrofoilele trebuie să îndeplinească și alte funcții. Toată navigabilitatea, care în navele de deplasare convenționale este determinată de forma carenei, în navele cu hidrofoil este asigurată de proiectarea hidrofoilului - tipul de proiectare a acestora și poziția pe lungimea navei. Astfel de calități includ stabilitatea longitudinală și laterală, stabilitatea cursului și navigabilitatea, pescajul limitat (pentru nave fluviale), etc. De aceea, hidrofoilele sunt un element definitoriu al designului navelor în cauză. Sistemele cu hidrofoil pot fi clasificate atât după amplasarea lor, cât și după principiile de asigurare a stabilității mișcării și stabilității navei. Pe baza primei caracteristici, se pot distinge trei scheme principale:

Aranjamentul obișnuit în care aria hidrofoilelor de prova este mult mai mare decât aria hidrofoilelor de pupa, drept urmare aripile de prova suportă sarcina principală. Această schemă este adoptată pe toate navele Supramar;

(1)

Un aranjament de tip car nag d, în care aria hidrofoilelor de la pupa este mult mai mare decât aria celor de la prova. Acest aranjament este folosit pe unele nave de război americane cu hidroplan; (2)

Se cunosc un număr mare de soluții diferite cu privire la principiile asigurării stabilității și stabilității mișcării. Hidrofoliile trapezoidale, în formă de V și arcuite care traversează suprafața apei sunt autostabilizabile (Fig. 1). Dacă o navă echipată cu astfel de aripi, din cauza acțiunii unor forțe externe, cum ar fi vântul sau valurile, cade mai adânc în apă sau se rostogolește la bord, atunci în acest moment o zonă suplimentară a aripilor intră în apă. și apare o forță suplimentară de ridicare, care restabilește poziția. Deși astfel de hidrofoile au un design simplu, navigarea pe astfel de nave nu este foarte plăcută pentru pasageri, deoarece atunci când navighează cu viteză mare în valuri, modificările mărimii forțelor de ridicare sunt asociate cu șocuri periodice. Astfel de sisteme de aripi nu sunt potrivite pentru bărci mari. Sistemele de folie care traversează suprafața apei și au, de asemenea, proprietatea de autostabilizare includ sisteme de tip „raft” sau „scara”, unde hidrofoilele sunt instalate pe două sau mai multe rânduri în înălțime, unul deasupra celuilalt (Fig. 2). La înclinare sau tăiere, aripi suplimentare care se aflau anterior deasupra apei intră în apă, ceea ce duce la o creștere a forței de ridicare și la restabilirea poziției vasului. Astfel de sisteme, adoptate pentru navele cu hidrofoil sovietice, au un design foarte simplu și permit operarea navelor înaripate cu pescaj redus pe râuri. Valurile puternice sunt însă contraindicate pentru astfel de sisteme de aripi. Este foarte îndoielnic că utilizarea unor astfel de sisteme de aripi va oferi avantaje în ceea ce privește reducerea pescajului în comparație cu alte tipuri de sisteme de aripi. Dimpotrivă. Apropo, majoritatea covârșitoare a navelor sovietice cu hidrofoilă folosesc hidrofoile cu scufundare joasă, care din anumite motive au căzut din câmpul vizual al autorilor, a căror portanță este reglată automat, scăzând la apropierea de suprafața apei (liftul). crește pe măsură ce aripa se îndepărtează de suprafață).

Cele mai potrivite pentru înotul pe valuri sunt aripile complet scufundate cu unghi variabil de atac (Fig. 3). Unghiul de atac este modificat folosind dispozitive de acționare automate bazate pe semnalele de la senzori mecanici sau acustici ai nivelului suprafeței apei din fața aripii. Datorită acestui lucru, forța de ridicare a aripilor este reglată automat, menținând o valoare aproape constantă. Coca unei nave echipate cu un astfel de sistem de aripi se mișcă fără șocuri la o distanță aproape constantă de crestele valurilor. În acest caz, totuși, este necesar ca hidrofoilele să nu devină expuse la trecerea de fundul (jgheabului) valului și ca strunțele care atașează hidrofoilele de carenă să fie de o asemenea lungime încât crestele (vârfurile) valurilor. nu atingeți carena navei. Dar, deoarece înălțimea recuzitei trebuie să fie într-o anumită proporție cu lungimea vasului, înălțimea maximă a valului pe care o poate depăși un hidrofoil depinde de dimensiunea vasului. Cele mai mari nave moderne cu hidroplă pot fi operate la înălțimi ale valurilor de cel mult 3-3,5 m. Navele promițătoare mai mari vor fi echipate doar cu hidrofoile complet scufundate, cu un unghi de atac variabil. Cu cât vasul este mai mare, cu atât recuzita poate fi mai lungă și va fi mai bună. Când viteza crește peste o anumită limită, cavitația începe să afecteze hidrofoilele. Presiunea pe suprafața de aspirație (superioară) a aripii scade într-o asemenea măsură încât apa fierbe și se formează bule de abur. Aceste bule sunt apoi transportate de flux într-o zonă de presiune mai mare, unde se prăbușesc, provocând daune severe părții superioare a hidrofoilului. Până acum, nu a fost încă posibil să se creeze hidrofoile potrivite pentru viteze de peste 70 de noduri.

Creșterile suplimentare ale vitezei și creșterea asociată a dimensiunii hidrofoilelor depind în mare măsură de dacă efectele dăunătoare ale cavitației pot fi depășite. Viteza și masa unui vas cu hidrofoil sunt direct legate: se recomandă creșterea forțelor hidrodinamice de sprijin create de hidrofoiluri prin creșterea vitezei, și nu prin creșterea suprafeței aripii, deoarece portanța aripii este proporțională cu pătratul de viteza si numai prima putere a zonei de hidrofoil. Astfel, pe măsură ce dimensiunea unui vas cu hidrofoil crește, viteza acestuia ar trebui să crească. Aici apare o problemă greu de rezolvat a motoarelor principale. Puterea unei centrale electrice a unei nave cu hidrofoil este aproximativ proporțională cu produsul dintre masa navei și viteza acesteia.

Un hidrofoil de 100 de tone la 40 kt necesită aproximativ 2800 kW. Pentru o navă de 10 ori mai grea, cu o viteză de 65 de noduri, vor fi necesare de la 45 la 60 mii kW. Un vas cu hidrofoil promițător de 3.000 de tone cu o viteză de aproximativ 150 de noduri va avea o putere a motorului principal care este puțin probabil să fie mai mică de 300 de mii de kW. Deci, este absolut clar că previziunile pentru progresul tehnic al navelor cu hidrofoil ar trebui să se bazeze numai pe realizările în domeniul creării de noi tipuri de profile de aripi și motoare grele. În următorii 10-20 de ani, dezvoltarea navelor cu hidrofoil se va caracteriza prin faptul că traficul cu feribotul și transportul de pasageri pe distanțe scurte vor fi realizate din ce în ce mai mult de nave de acest tip, cu o greutate de 100-150 de tone, iar în unele cazuri până la la 400 de tone În acest sens nu ar trebui să fii prea optimist. La începutul anilor ’60 în SUA, de exemplu, s-au făcut prognoze cu privire la crearea în anii noștri a navelor transoceanice cu hidroplă de 1000 de tone. Cu toate acestea, suntem încă foarte departe de asta.

În prezent, cea mai comună opțiune este de a instala aripi de pupa și de prova cu o distribuție aproximativ egală a greutății bărcii între ele (atât aripile de la prova, cât și cele de la pupa pot consta din una sau două aripi situate pe laterale). Designul cu aripi duble oferă cea mai înaltă calitate hidrodinamică la viteza maximă calculată, dar implementarea sa este de obicei asociată cu mari dificultăți în dezvoltarea complexului cârmei și reglarea fină a bărcilor construite. În căutarea simplificării, designerii au ajuns la ideea paradoxală de a abandona aripa pupa.

S-a dovedit că un efect suficient poate fi obținut cu un design cu o singură aripă. Un hidrofoil este instalat în prova bărcii, care ocupă aproximativ jumătate din greutatea bărcii. În timpul mișcării, când liftul pe aripă atinge o anumită valoare, capătul de prova al bărcii se ridică deasupra apei, iar barca se mișcă doar pe aripă și pe o mică secțiune a fundului lângă traversă.

Deoarece calitatea plăcii de rindeluire, al cărei tip este partea din spate a fundului bărcii, nu depășește K = 10, este evident că, teoretic, în majoritatea cazurilor barca cu hidrofoil va pierde în viteză în fața Dipterelor. Cu toate acestea, putem vorbi despre anumite avantaje ale designului simplificat cu o singură aripă, care permit bărci cu un hidroglisor de prova practic concurează cu Diptera.

În primul rând, proiectarea dispozitivului de aripă în ansamblu este simplificată; costul producției sale este redus la jumătate, se dovedește a fi mult mai ușor; dacă este necesar, o aripă de arc este mult mai ușor de făcut retractabilă, rotativă sau cu un unghi de atac controlat automat decât dispozitivele cu două aripi.

În al doilea rând, proiectarea complexului de propulsie și direcție pupa (suport, elice, cârmă) este simplificată; unghiul de înclinare a axei arborelui elicei este redus și condițiile de funcționare ale elicei sunt îmbunătățite, indiferent de locația motorului; pescajul total al pupei bărcii este redus. La depășirea „cocoașului” de rezistență și atingerea aripii, motorul suferă mai puțină suprasarcină.

Condiția de navigabilitate a unei ambarcațiuni pe un hidrofoil crește chiar datorită reducerii balansului prova și a condițiilor îmbunătățite colaborare pe valurile aripii și carenei bărcii. (Acest lucru se referă la „scăderile” aripii de la prova, care, în prezența unei aripi în pupa, duc la apariția unghiurilor negative de atac și a forțelor corespunzătoare care provoacă scufundarea aripii de prova, care este însoțită de o creștere în rezistență și o scădere a vitezei.)

De asemenea, este foarte important ca, în timpul încercărilor pe mare ale unei ambarcațiuni cu un hidrofoil de prova, este mai ușor să alegeți valorile optime pentru unghiurile sale de instalare, înălțimea lonjeroanelor și a altor elemente. Totodata, este mult facilitata si finisarea elicei, care se realizeaza concomitent cu finisarea aripii pentru a se obtine coordonarea completa a instalatiei de propulsie si mecanica, permițând dezvoltarea celei mai mari viteze posibile.

Un alt plus care ar trebui adăugat este capacitatea de a echipa o barcă de planing deja proiectată și construită cu o aripă de prova fără nicio modificare a liniei arborelui elicei sau modificarea părților proeminente. (În unele cazuri, o astfel de soluție face posibilă obținerea unui trim optim de rulare al unei ambarcațiuni prost proiectate - cu alinierea la prova, cu fundul convex etc.)

În presa străină au apărut în repetate rânduri rapoarte despre construcția de bărci cu o singură aripă. Ca exemplu de instalare a unei aripi de prova pe o navă în serie existentă, putem cita experimentul de succes cu barca cu echipaj „Chaika”, construită în 1961 (vezi V.I. Blyumin, L.A. Ivanov și M.B. Maseev, „Transport hydrofoils”, pp. 38). -40). Date de bază ale ambarcațiunii: lungime - 6,1 m; latime - 1,86 m; deplasare - 1,60 tone; puterea motorului - 90 l. Cu. Viteza maximă (48 km/h) datorită aripii de la prova a crescut cu 8 km/h și, în același timp, crește navigabilitatea. Autorii recomandă utilizarea hidrofoilelor de prova pe toate celelalte bărci de tip Chaika care funcționează.

A fost instalată o aripă (Fig. 1) pe o barcă de serviciu și echipaj cu 6 locuri de tip 370M, având lungimea de 6,18 m; latime - 2,03 m; deplasare totală - 1,95 tone; puterea motorului - 77 CP. Cu. Viteza a crescut de la 40 la 48-50 km/h.

În cele din urmă, se poate observa că în anii 60 au existat mai multe rapoarte despre încercări de a folosi un design cu o singură aripă pe bărci cu motor în serie pentru a crește viteza cu puterea limitată a motoarelor exterioare disponibile atunci.

Dacă vorbim despre justificarea teoretică a schemei luate în considerare, merită menționat, de exemplu, că instalarea unei aripi de prova este recomandată de M. M. Korotkov în articolul „Caracteristici ale utilizării hidrofoilelor pe nave mici” („Construcții navale” Nr. 11, 1968); creșterea așteptată a vitezei, conform estimărilor sale, variază de la 10 la 20%.

Arată în Fig. 2 curbe de rezistență specifică R / Δ ale bărcilor fără aripi și bărcilor cu o aripă de prova arată că instalarea unei aripi este justificată doar atunci când Fr Δ > 3. (Să facem imediat o rezervă că toate recomandările din acest articol se aplică planării). bărci cu contururi tradiționale ascuțite la L / B = 3-6 și unghiurile de deadrise de jos la traversă sunt de 3-6° și la mijlocul navei de aproximativ 15°.)

Orez. 2. Curbe de rezistivitate tipice R / Δ = f (Fr Δ)


1 - o barcă obișnuită cu obraji ascuțiți; 2 - barcă ascuțită cu treaptă transversală;
3 - barcă cu obraji ascuțiți cu hidrofoil de prova.

Designul aripii de prova și calculele sale hidrodinamice pentru versiunile cu o singură aripă și cu aripa dublă ale ambarcațiunii sunt aproape aceleași, cu excepția unei oarecare reduceri a înălțimii lonjeroanelor dispozitivului cu o singură aripă pentru a reduce rularea. tuns.

Este recomandabil să instalați un hidrofoil de arc dacă viteza estimată nu este mai mică de

unde Δ este deplasarea bărcii, m³.

La viteze mai mici, hidrofoilul de prova nu aduce beneficii semnificative, deoarece zona sa trebuie să fie excesiv de mare pentru a crea portabilitatea necesară; poate provoca chiar o creștere a rezistenței ambarcațiunii și o scădere a vitezei în comparație cu versiunea fără aripi.

În etapa inițială de proiectare, valoarea celei mai mari viteze a unei ambarcațiuni cu o aripă de prova cu o deplasare cunoscută Δ și puterea motorului N e este determinată ca

unde η este coeficientul de propulsie, K = Δ / R este calitatea hidrodinamică, care este raportul dintre Δ și rezistența totală R în timpul cursei pe aripa prova.

Valoarea aproximativă a lui K poate fi luată din cea prezentată în Fig. 3 a curbei care arată scăderea K a unei bărci cu aripi cu creșterea vitezei acesteia. (Acest lucru se întâmplă deoarece, în raportul Δ / R, forța de ridicare a aripii și a fundului planant, egală ca mărime cu Δ a bărcii, nu ar trebui să se schimbe odată cu creșterea V, deoarece altfel mișcarea va fi instabilă, iar rezistența R în numitor crește treptat.)

Orez. 3. Dependențe aproximative ale calității hidrodinamice K și ale calității propulsive Kη de numărul Froude


1 - barca cu o singura aripa; 2 - o barcă obișnuită cu obraji ascuțiți; 3 - barcă ascuțită cu o treaptă transversală; 4 - barcă cu două aripi.

Coeficientul de propulsie, care caracterizează eficiența utilizării puterii motorului, poate fi luat în intervalul η = 0,50-0,60.

Este recomandabil să se determine imediat valoarea produsului K η, care este coeficientul calității propulsiei:

Linia punctată din fig. 3 caracterizează creșterea simultană a V și K η a bărcilor de rindeau la instalarea hidrofoilelor. Deplasându-vă paralel cu această linie de la o curbă la alta, puteți estima aproximativ creșterea vitezei datorită prezenței unei trepte transversale sau a unui hidrofoil.

Odată ce sunteți convins de fezabilitatea instalării unui hidrofoil de arc, ar trebui să determinați zona și locația acestuia. În acest scop, este necesar să se stabilească partea din greutatea bărcii pe care ar trebui să o transporte aripa. Cel mai adesea este luată egală cu 50-60% din greutatea totală a bărcii. Astfel, forța de ridicare pe aripă ar trebui să fie

Locația instalației aripii se găsește din expresie

Ar trebui să vă străduiți să vă asigurați că aripa este situată într-un loc relativ larg și convenabil pentru montarea pe carena bărcii. La proiectarea unei nave noi, poate fi chiar recomandabil să lărgi carena.

Zona portantă aripii

unde C y este coeficientul de portanță al aripii.

Valoarea lui Cy trebuie selectată ținând cont de multe circumstanțe, dintre care cele mai importante sunt asigurarea unei calități hidrodinamice ridicate și absența cavitației aripii la viteza de proiectare. Pentru viteze de 25-40 noduri, aceste condiții sunt îndeplinite de o valoare apropiată de C y = 0,15-0,20.

L. L. Kheifets, „Barci și iahturi” 1974

„Colecția de bloguri de transport Saroavto”

Proiectantul șef al acestor nave este Rostislav Alekseev.

Așa erau transportate aceste nave. Monumentul lui R. Alekseev din Nijni Novgorod.

Racheta a devenit o navă de mari dimensiuni, Alekseev a primit dreptul de a-l contacta direct pe Hrușciov o dată pe an, precum și dușmănie față de ministrul construcțiilor navale, Boris Butoma: „Nenorocitul ne trece peste cap!” Să menționăm aici că Boris Butoma este și un inginer talentat și un lider competent, dar sărind peste capul superiorilor săi se va certa între acești doi oameni talentați. Alte greșeli ale lui Butoma și Alekseev vor duce la un final tragic.

„Rachete” la Gara Fluvială de Nord din Moscova.

Schema rutelor „Rachete” de-a lungul Canalului Moscova

Latime: 5 m

Înălțime (pe aripă): 4,5 m

Pescaj (complet): 1,8 m

Viteza de operare: 35 kz, 60 km/h

Motor: 1000 CP. diesel M50

Propulsie: șurub

Echipaj/personal: 3

Pasageri: 64

Nava cu turbină cu gaz "Burevestnik".

Lungime: 43,2 m
Latime carena: 6 m
Înălțime (pe aripă): 7 m
Deplasare: 40 t
Pescaj: 2 m
Viteza de operare: 45 noduri, 97 km/h
Autonomie: 500 km
Motor: 2x GTE AI24
Propulsie: 2x jet de apă
Tipul și consumul de combustibili și lubrifianți: Kerosen, 330 g/CP.
Pasageri: 150

"Pescăruş"- o rachetă experimentală construită într-un singur exemplar în 1962. Chaika a fost creat ca un model mai mic al viitorului Petrel. A fost folosit pentru a perfecționa o nouă formă de hidrofoil, contururi aerodinamice și un jet de apă - ca un nou dispozitiv de propulsie. Există acuzații conform cărora geometria carenei ecranoplanului KM a fost elaborată și pe Chaika.

„Sputnik” și „Vârtej”.

În 1961, odată cu lansarea seriei Meteori și Comete, a fost lansată din stoc nava cu motor tip 329 Sputnik, cea mai mare (la acea vreme) SPK. Transporta 300 de pasageri cu o viteza de 65 km/h.

„Belarus” și „Polesie”.

Lungime: 21,5 m
Latime: 5 m
Inaltime: 2,6 m
Deplasare: 12 t + 6 t marfă
Pescaj: 0,9 m

Raza de actiune: 400 km

Propulsie: șurub
Tipul și consumul de combustibili și lubrifianți: 150-170 kg/oră
Echipaj/personal: 2
Pasageri: 50

„Răsărit” și „Rândunică”.

Ultimele 3 SPK-uri din această serie au fost asamblate în 2003 pentru compania Connexicon din Țările de Jos.

„Olympia”.

În 1980, la Şantierul Naval care poartă numele. Se deschide producția Ordzhonikidze (Georgia, Poti) a complexului de producție agricolă Kolkhida. Viteza navei este de 65 km/h, capacitatea de pasageri este de 120 de persoane. În total, au fost construite aproximativ patruzeci de nave. În prezent, doar două sunt în funcțiune în Rusia: o navă pe linia St. Petersburg - Valaam, numită „Triada”, cealaltă în Novorossiysk - „Vladimir Komarov”.

„Kolkhida” este un tip de nave cu hidrofoil cu două șuruburi pentru pasageri, concepute pentru transportul de pasageri de mare viteză. Zona de navigație este în mare deschisă, cu o distanță de până la 50 de mile de portul de refugiu și până la 100 de mile în mări și lacuri închise. Navele au fost produse conform proiectelor 10390 și 10391, dezvoltate de Biroul Central de Proiectare pentru SPK-ul numit după. R.E Alekseev și aprobat în 1980. Au fost construite la șantierul naval Potiysky și la șantierul naval Volga din Nijni Novgorod. Prima navă a seriei a intrat în testare în 1981. Navele din această serie au avut o serie de îmbunătățiri în comparație cu seria Comet. Corpul navei, sudat cu argon-arc și sudură de rezistență, a fost împărțit sub puntea principală pe lungime prin pereți etanși la apă în 9 compartimente. Salonul de la prova nu avea ferestre în față. Era o cameră specială pentru bagaje. În total, au fost construite aproximativ 40 de nave cu motor din această serie.

„Katran” este o navă de pasageri cu hidrofoilă cu două șuruburi Proiect 10391, concepută pentru transportul de mare viteză al pasagerilor pe liniile de coastă maritime și lacustre, cu o distanță de la portul de refugiu de până la 50 de mile și de până la 100 de mile în mări închise. și lacuri și o autonomie de croazieră de până la 380 de mile. Nava de plumb a fost construită în 1994.

"Ciclon"

Lungime x latime x inaltime: 44,2 m x 12,6 m x 14,2 m
Deplasare: 101 t + 36 t marfă
Pescaj (plutitor/folia): 4,3 m / 2,4 m
Viteza de operare: 42 noduri, (70 km/h)
Autonomie: 300 mile
Motor: 2x3000 CP motor cu turbină cu gaz
Propulsie: 2x șuruburi
Tipul și consumul de combustibili și lubrifianți: kerosen
Pasageri: 250

Un alt fapt interesant este că toate SPK-urile sunt înregistrate la armată în caz de război, ar trebui folosite ca spitale fluviale;

Noile dezvoltări ale Biroului Central de Proiectare pentru hidrofoile care poartă numele R.E. Alekseeva
În cadrul expoziției „International Naval Show 2013”, desfășurată la Sankt Petersburg, constructorii naval ruși au anunțat viitoarea renaștere a unei direcții aproape uitate. În cursul lunii iulie, șantierul naval din Rybinsk „Vympel” va începe construcția unui nou vas cu hidrofoil. Ultima dată când au fost construite astfel de echipamente în țara noastră a fost acum vreo douăzeci de ani.

Nizhny Novgorod Central Design Bureau for Hydrofoils numit după. RE. Alekseeva (CDB pentru SPK) cu câteva decenii în urmă a creat mai multe modele de astfel de echipamente care au devenit cunoscute pe scară largă. Cu toate acestea, recent dezvoltarea și construcția hidrofoilelor a încetat. Noua navă, a cărei chilă este programată pentru zilele următoare, va fi construită în conformitate cu noul proiect 23160 „Kometa-120M”. Acest proiect se presupune că combină cele mai bune dezvoltări din anii trecuți, precum și tehnologii moderneși echipamente electronice. Figurat vorbind director generalși proiectantul șef al Biroului Central de Proiectare pentru SPK S. Platonov, „Kometa-120M” diferă de precedentul „Kometa” în același mod în care trenul „Sapsan” diferă de un simplu tren electric.

Noul Kometa-120M diferă de hidrofoilurile anterioare în primul rând prin utilizarea pe scară largă a materialelor compozite în proiectarea sa. În plus, sistemele de control au suferit îmbunătățiri majore. Ca urmare a tuturor acestor măsuri, a fost posibilă economisirea mai multor tone și ușurarea semnificativă a navei. Reducerea greutății întregului vas, la rândul său, a făcut posibilă schimbarea pescajului și a designului hidrofoilelor, ceea ce a avut în cele din urmă un efect benefic asupra performanței. Viteza maximă declarată a Comet-120M este de aproximativ 60 de noduri, ceea ce depășește capacitățile tuturor navelor anterioare din această clasă.

Navele Proiectului 23160 sunt propuse a fi echipate cu echipamente electronice moderne de navigație și comunicații. La salonul IMDS-2013, Biroul Central de Proiectare pentru SPK a demonstrat nu numai modele ale hidrofoilelor sale, ci și un model la scară largă al sistemelor de control Comet-120M. Toate instrumentele obișnuite de pe panou au fost înlocuite cu mai multe monitoare mari, iar majoritatea comenzilor au făcut loc telecomenzilor cu buton. În același timp, funcționalitatea și conținutul informațional al noilor sisteme corespund pe deplin și în unele privințe chiar depășesc indicatorii corespunzători ai sistemelor utilizate anterior.

Calitățile economice declarate ale noului vas „Kometa-120M” vor fi probabil de interes pentru potențialii clienți. Perioada de rambursare este determinată a fi de cinci ani, iar durata de viață totală cu întreținere la timp ar trebui să depășească 25 de ani. În această perioadă, nava va putea transporta până la 120 de pasageri în fiecare călătorie. Este de remarcat în special că două versiuni ale Comet-120M sunt disponibile pentru comandă, destinate utilizării pe râuri și pe mare. Cea mai mare parte a designului ambelor opțiuni nu are diferențe, dar nava pentru mare va avea un strat anticoroziv diferit pe elementele structurale și un hidrofoil de altă formă, adaptat pentru funcționarea în condiții de mare.

Impulsul pentru activitatea actuală a Biroului Central de Proiectare privind hidrofoile și șantierul naval Vympel poate fi considerat Programul țintă federal „Dezvoltarea transportului maritim civil”, în cadrul căruia sunt finanțate programe promițătoare de cercetare și dezvoltare. În timpul acestui program, numai Spitalul Clinic Central pentru SPK poartă numele. RE. Alekseeva, comandat de Ministerul Industriei și Comerțului, conduce mai multe proiecte, al căror cost total depășește 590 de milioane de ruble. Conform informațiilor disponibile, Biroul Central de Proiectare este obligat să pregătească până în 2014 patru proiecte pentru nave cu hidrofoil și două proiecte pentru nave cu cavitate aeriană, precum și să efectueze mai multe programe de cercetare necesare implementării altor proiecte.

Înaltă performanță a hidrofoilelor noi, precum și experienta grozava operarea unui astfel de echipament ne permite să presupunem că Comet-120M va fi de interes pentru potențialii clienți și va intra în serviciu în anumite cantități cu companiile de transport. Este prea devreme să vorbim despre perspective specifice pentru noile proiecte ale Biroului Central de Proiectare pe SPK, deoarece construcția primului vas din noul proiect nici măcar nu a început.

„Burevestnik”, „Sputnik”, „Comet” și „Meteor” - numele acestor nave sovietice au dat naștere unor gânduri romantice despre zbor. Deși vorbeam doar despre o excursie pe râu. Cu toate acestea, este greu de spus, o excursie pe un hidrofoil înseamnă și înot, dar există ceva de zbor în ea. Aceste nave, care sunt vedere generală, numite rachete și puteau atinge viteze de 150 km/h (care transportau până la 300 de pasageri), erau același simbol al URSS din anii 60 - 80, precum adevăratele rachete spațiale care plimbau Teatrul Bolșoi în spațiu.

Criza economică severă (dacă nu un dezastru industrial) din anii 90 a dus la o reducere bruscă a numărului de nave din această clasă. Acum să ne amintim o scurtă istorie aceste nave neobișnuite.

Principiul mișcării acestor nave era dublu. La viteză mică, o astfel de navă se mișcă ca o navă obișnuită, adică datorită forței plutitoare a apei (bună ziua lui Arhimede). Dar când dezvoltă viteză mare, datorită hidrofoilelor pe care le au aceste nave, apare o forță de ridicare, care ridică nava deasupra apei. Adică, un hidrofoil este atât o navă, cât și, parcă, un avion în același timp. El doar zboară jos.

Poate cel mai elegant hidrofoil de mare viteză a fost așa-numitul. navă cu turbină cu gaz „Burevestnik”. A fost dezvoltat de Biroul Central de Proiectare al SPK R. Alekseev din orașul Gorki și, cu o lungime de 42 de metri, ar putea atinge o viteză de proiectare de 150 km/h (deși nu există date că nava a ajuns vreodată la așa ceva o viteză).

Prima (și singura) navă experimentală, Burevestnik, a fost construită în 1964.

A fost operat de compania de transport maritim Volga pe Volga de-a lungul rutei Kuibyshev - Ulyanovsk - Kazan - Gorki.

Ceea ce a făcut această navă deosebit de impresionantă au fost cele două motoare cu turbină cu gaz ale aeronavei de pe laterale (astfel de motoare au fost folosite pe aeronava IL-18).

Într-o astfel de navă, călătoria ar trebui într-adevăr să semene cu zborul.

Cabina căpitanului a fost deosebit de elegantă, al cărei design amintea de designul limuzinelor americane futuriste din anii 50 (fotografia de mai jos, însă, nu este cabina lui Burevestnik, ci aproximativ aceeași).

Din păcate, după ce a funcționat până la sfârșitul anilor 70, unicul „Burevestnik” de 42 de metri a fost anulat din cauza uzurii și a rămas într-un singur exemplar. Motivul imediat al dezafectării a fost un accident din 1974, când Burevestnik a intrat în coliziune cu un remorcher, avariat grav o parte și motorul turbinei cu gaz. După aceasta, a fost restaurat, după cum se spune, „cumva” și, după un timp, funcționarea sa ulterioară a fost considerată neprofitabilă.

Un alt tip de hidrofoil a fost Meteorul.

Meteorii erau mai mici decât Burevestnik (34 de metri lungime) și nu la fel de rapizi (nu mai mult de 100 km/h). Meteorii au fost produși din 1961 până în 1991 și, pe lângă URSS, au fost furnizați și țărilor din lagărul socialist.

Au fost construite în total patru sute de nave cu motor din această serie.

Spre deosebire de motoarele de aeronave ale lui Burevestnik, Meteorii au zburat folosind motoare diesel care acţionează elice tipice navelor.

Panoul de control al navei:

Dar cel mai faimos hidrofoil este probabil Racheta.

„Rocket” a fost prezentat pentru prima dată la Moscova în 1957, la Festivalul Internațional al Tineretului Studențesc.

Liderul URSS Nikita Hrușciov s-a exprimat apoi în spiritul că, spun ei, este suficient să înoți de-a lungul râurilor în căzi ruginite, este timpul să călătorești cu stil.

Cu toate acestea, la acel moment, doar prima „rachetă” experimentală rula de-a lungul râului Moscova, iar după festival a fost trimisă pentru operațiune de probă la Volgna pe linia Gorki-Kazan. Nava a parcurs o distanță de 420 km în 7 ore. O navă obișnuită ar parcurge aceeași rută timp de 30 de ore. Ca urmare, experimentul a fost considerat de succes și „Rocket” a intrat în producție.

O altă navă sovietică faimoasă este Cometa.

„Cometa” a fost o versiune navală a lui „Meteor”. Această fotografie din 1984 arată două comete în portul Odesa:

„Cometa” a fost dezvoltată în 1961. Au fost produse în serie din 1964 până în 1981 la șantierul naval Feodosia „More”. Au fost construite în total 86 Komets (inclusiv 34 pentru export).

Una dintre „Cometele” care a supraviețuit până astăzi într-un design luminos:

La începutul anilor 70, „Rachetele” și „Meteorii” erau deja considerate nave învechite, iar „Voskhod” a fost dezvoltat pentru a le înlocui.

Prima navă a seriei a fost construită în 1973. Au fost construite în total 150 de Voshod, dintre care unele au fost exportate (China, Canada, Austria, Ungaria, Olanda etc.). În anii 90, producția de Voskhods a fost oprită.

Răsărit în Țările de Jos:

Printre alte tipuri de hidrofoile, merită să ne amintim Sputnik-ul.

A fost cu adevărat un monstru. La momentul construcției primei nave Sputnik (octombrie 1961), era cea mai mare navă cu hidrofoilă de pasageri din lume. Lungimea sa era de 47 de metri, iar capacitatea sa de pasageri era de 300 de persoane!

Sputnik a fost operat mai întâi pe linia Gorki - Togliatti, dar apoi, datorită aterizării sale joase, a fost transferat în Volga inferioară pe linia Kuibyshev - Kazan. Dar a petrecut doar trei luni pe această linie. Într-una dintre călătorii, nava a întâlnit o dolină, după care a stat mai mulți ani într-un șantier de reparații navale. La început au vrut să o taie în fier vechi, dar apoi au decis să o instaleze pe terasamentul Togliatti. „Sputnik” a fost amplasat lângă stația fluvială, unde a găzduit o cafenea cu același nume, care cu aspectul său continuă să încânte (sau să sperie) locuitorii din Avtograd (dovadă).

Versiunea marină a lui Sputnik a fost numită „Vârtej” și a fost destinată navigației în valuri de până la 8 puncte.

De asemenea, merită să ne amintim de nava „Chaika”, care a fost creată într-un singur exemplar și a luat la bord 70 de pasageri, dar a atins o viteză de până la 100 km/h.

Un alt rar pe care nu ne putem abține să nu îl menționăm este „Typhoon”...

... și "Rândunica"

O poveste despre hidrofoile sovietice ar fi incompletă fără o poveste despre un om care și-a dedicat viața creării acestor nave.

Rostislav Evgenievich Alekseev (1916-1980) - constructor de nave sovietic, creator de hidrofoile, ekranoplane și ekranoplanes. Designer de iahturi, câștigător al competițiilor din întreaga Uniune, maestru în sport al URSS.

A venit la ideea hidrofoilelor în timp ce lucra în timpul războiului (1942) pentru a crea bărci de luptă. Bărcile sale nu au avut timp să ia parte la război, dar în 1951 Alekseev a primit Premiul Stalin de gradul doi pentru dezvoltarea și crearea hidrofoilelor. Echipa lui a creat „Rocket” în anii 50, iar apoi, începând din 1961, aproape în fiecare an proiect nou: „Meteor”, „Cometă”, „Satelit”, „Petrel”, „Răsărit”. În anii 60, Rostislav Evgenievich Alekseev a început să lucreze la crearea așa-numitului. „Ekranoplans” - nave pentru forțele aeriene, care ar fi trebuit să plutească deasupra apei la o înălțime de câțiva metri. În ianuarie 1980, în timpul testării unei aeronave cu propulsie sol de pasageri, care urma să fie pusă în funcțiune pentru Jocurile Olimpice din 1980, Alekseev a fost grav rănit. A murit din cauza acestor răni la 9 februarie 1980. După moartea sa, ideea de ekranoplane nu a fost niciodată revenită.

Și acum vă ofer mai multe fotografii cu aceste hidrofoile incredibil de frumoase:

Construită în 1979, Comet-44 este astăzi operată în Turcia:

Proiectul „Olympia”

Proiectul „Katran”

Monstru cu două etaje „Cyclone”

Cimitirul navelor de lângă Perm.

Bar „Meteor” în Kanev (Ucraina)

Meteor roșu în China

Dar chiar și astăzi aceste nave din anii 60 arată destul de futuriste.

Central Biroul de proiectare pentru hidrofoile numite după R.E. Alekseev este o întreprindere sovietică și rusă de top în domeniul proiectării de ekranoplanuri, hidroplanuri (HFC), nave cu cavitate aeriană (HCV), hovercraft (Hovercraft), bărci. Fondată la 17 aprilie 1951.

Rachetă

„Raketa” este prima navă sovietică cu hidrofoilă de pasageri. Dezvoltat și lansat în 1957 la șantierul naval al uzinei Krasnoye Sormovo (Nijni Novgorod). Producția a continuat până la mijlocul anilor 1970. Această navă a fost distinsă cu Medalia de Aur la Expoziția de la Bruxelles.

Lungime: 27 m
Latime: 5 m
Înălțime (pe aripă): 4,5 m
Pescaj (complet): 1,8 m
Viteza de operare: 35 kz, 60 km/h
Motor: 1000 CP. diesel M50
Propulsie: șurub
Echipaj/personal: 3
Pasageri: 64

Cometă

Comet este o serie de nave maritime (prima din această clasă) pentru pasageri cu hidrofoil.
Dezvoltat în 1961.
Au fost produse în serie în 1964-1981 la șantierul naval Feodosia „More” (au fost construite în total 86 Komeți, dintre care 34 pentru export) și în 1962-1992 la Șantierul Naval Poti (proiect 342 ME, 39 nave).
Motoarele diesel de mare viteză pentru navă au fost furnizate de uzina Leningrad Zvezda

Nava cu turbină cu gaz "Burevestnik".

Nava cu turbină cu gaz Burevestnik este cel mai rapid tip de transport fluvial. Are doua motoare
din IL-18. În 1964-1979 a lucrat pe ruta Kuibyshev-Ulyanovsk-Kazan-Gorki.

Meteor

Spre deosebire de motoarele de aeronave ale lui Burevestnik, Meteorii au zburat folosind motoare diesel care acţionează elice tipice navelor.

Pescăruş

A fost creat într-un singur exemplar și a transportat 70 de pasageri, dar a ajuns la viteze de până la 100 km/h! Pe apa!

Taifun

Martin

Polesie

„Polesie” este un tip de navă cu hidrofoilă de pasageri.

Navele sunt proiectate pentru viteză mare transport de pasageriîn timpul zilei, cu o durată de călătorie de până la 8 ore, inclusiv pentru rezervoarele de mică adâncime.

Corpul este realizat din aliaj de aluminiu-magneziu. Structura aripilor este alcătuită din aripi de prora și pupa. Aripa din față are un plan în formă de săgeată.

Bielorusia- SPK pasager fluvial

Colhida

În total, au fost produse aproximativ 40 de unități de nave de tip Colchis.

Albatros (Katran)

Navă cu hidrofoil cu două șuruburi pentru pasageri marini.
Au fost produse în total 5 nave cu motor de tip Albatros.

Ciclon

Cometa 120M

prin

Documentare:

„Zbor cu hidroplă”(Zbor cu hidroplă) - La centenarul lui Rostislav Alekseev (1916-1980)

„Cometa intră în ocean”

*******
Unde s-a dus „flota înaripată”? (Ucraina) 2017

Cândva mândria transportului fluvial de pasageri, Meteora și Rocket sunt acum inactiv pe uscat. Unele sunt fie în străinătate, fie tăiate în fier vechi și nu pot fi restaurate. Cu toate acestea, în Zaporozhye există meșteri care sunt capabili să ofere o nouă viață unei nave vechi. Singurul Meteor din Ucraina care mai poate fi reînviat este în curs de reparații. Vladimir Osadchiy este unul dintre cei care nu permit ca nava să treacă în uitare.

*******
Rusia a reluat producția de nave maritime cu hidrofoil de pasageri de mare viteză de tip „Kometa” (2013)

Hidroplanul maritim de nouă generație „Kometa 120M” al Proiectului 23160 este proiectat pentru transportul de mare viteză al pasagerilor în timpul zilei în cabine echipate cu scaune de tip aeronave.

Zona de operare:
Mări cu un climat marin tropical R3-RSN (h3% 2,5 m). Distanța de la port - refugiu în mare deschisă este de până la 50 de mile.
Clasa de navă KM Hidrofoil Pasager - A din Registrul Maritim al Transporturilor Ruse.

navigabilitate:
Mișcarea SPK-ului în modul aripă este asigurată la înălțimea valului h3% până la 2,0 m și vântul până la forța 4.
Cu înălțimea valului hв3% de până la 2,5 m și vântul până la forța 5, este asigurată navigația sigură în modul deplasare.