Благодарение на постиженията на един изключителен инженер и организатор Р. Алексеев, днес единственото средство за постигане на ултрависоки скорости на водата е екноплан.
Ekranoplan е техническо изпълнение на добре познат принцип: когато крилото се движи близо до плоска повърхност (екран), асансьорът се увеличава значително с минимално увеличаване на съпротивлението. Това увеличение на лифта се нарича "ефект на екрана". Тя ви позволява да увеличите носещия капацитет на самолета в сравнение с обект, който се движи далеч от повърхността, но силно зависи от (относителното) разстояние от крилото до екрана и бързо намалява с увеличаване на това разстояние.
За съжаление, когато крилото се движи близо до развълнувана, "неспокойна" повърхност, възниква основният проблем за стабилността на това движение. Нестабилността принуждава човек да поддържа достатъчно голяма надморска височина над екрана - в резултат на което ефектът на екрана се намалява.
Този ефект зависи от съотношението на височината на полета към хордата на крилото (неговия размер по посоката на движение). Следователно, дизайнерите се опитват да увеличат хордата, която за дадена област неизбежно води до намаляване на разстоянието на крилете (техният размер в посоката на движение).
Това е лесно да се види, например, на снимката на модела на най-новата WIG, наскоро показана в печат. Всъщност, за да се увеличи височината на полета - с минимална загуба на ефект на екрана - е необходимо да се намали относителното удължение на крилото, което е основният фактор, определящ аеродинамичното качество (съотношението на повдигане и съпротивление). Както показва същата снимка, новото съотношение на WIG на хорда и участъка е приблизително равно на 1, което е напълно неприемливо, например за самолети.
(Интересно е, че вариантът на биплана, който се предполага за ниски скорости, се изпълнява за първи път в новосъздадената WIG "Чайка").
Нестабилността на движението на разбърканата повърхност е основният недостатък на перуката, когато се използва в морето. Този недостатък според автора е решаващ по отношение на използването на такива устройства в морската среда. Практиката показва, че дори едно докосване на вълна с пълна скорост води до значителни щети и може да причини инцидент. По този начин, по време на тестването на опитен ekranoplan "Orlyonok" загуби част от кърмата, и само личен опит и интуиция на Р. Alekseev, който пое пилотирането, предотврати пълното унищожаване на ekranoplan.
Използването на средства, толкова ненадеждни в морските условия, е неприемливо.
алтернатива
През 80-те години в резултат на изследване на Централния изследователски институт на името на академик А.Н. На Крилов е предложен нов тип кораб с свръхскоростна скорост, макар и по-малко бърз, отколкото екноплан, но осигуряващ много по-голяма надеждност.
За скорости, приблизително 2 пъти по-големи от началото на плъзгането, беше предложен "вълнообразен" супер-плъзгащ тримаран (RHT) с аеродинамично разтоварване.
Хидродинамичният комплекс на този кораб включва три малки удължителни корпуса със счупени контури, с минимален надводен борд и голяма обратна седловина на носа на палубата на всеки корпус. Гъбичките са разположени в триъгълник по план и са свързани с повърхностно крило с пилоти с широчина по-малка от ширината на тялото. Като витла се предлагат витла, които пресичат повърхността, например витла на Arneson. За да се контролира динамичното подстригване и да се намали наклонът, се предлага да се използват спойлери на всеки корпус.
Аеродинамичният комплекс е пилотирано крило с кърмова прехващач, разположена над кърмовите корпуси, която осигурява на кораба самостабилизиране по време на пориви на вятъра. Крилото е свързано със стойката на корпуса на носа с аеродинамична надстройка.
Планира се двете основни енергийни единици да се поставят в задните корпуси и корабната електроцентрала - в корпуса на носа. Товарителен товар се намира в крилото и надстройката на носа.
На фиг. Фигура 2 показва вариант на PBT с обем 300 тона със скорост 100 възела.
Ключови резултати от тестовете
Тестовете за теглене показаха, че когато броят на Froude в изместване е повече от 5, има леко положително хидродинамично взаимодействие на корпусите и тестовете са проведени преди номера на Froude 7.5. Следователно, относителните скорости, които са 2-2.5 пъти по-високи от скоростта на започване на плъзгането, т.е., се приемат като изчисления диапазон на скоростта. 6,0 - 7,5.
При тези относителни скорости обикновените планери губят стабилността на надлъжното движение: при спокойна вода започва спонтанното накланяне, започва така нареченото "делфиниране". Въпреки това, не е наблюдавано при RHT модела. Вероятно надстройката на крилото служи като достатъчен демпфер.
Основният резултат от морските опити е липсата на затръшване в целия диапазон на дължината на вълната и при скорости до 55% завършване. Това означава значително, до 7-10 пъти, намаляване на вертикалните ускорения на пълномащабните обекти върху вълните. Вероятно няма гръмотевици, тъй като корпусите получават върховете на вълните на палуби с обратна отвесна част, което намалява подвижността на кила.
Тестовете в аеродинамичен тунел ни позволиха да оценим аеродинамичното качество на RHT с първоначално определената форма на крилото, равна на 5 (виж по-долу).
Схематичният дизайн на корпусите от леки сплави позволи да се оцени тяхната маса, която е около 30-35% от общото изместване.
Използвайте случаи
Предложената архитектурна и конструктивна схема може да се приложи в много широк диапазон от измествания и скорости. Например на фиг. Фигура 3 показва лодка за запис (с изоставено крило) за скорост от около 150 възела.
Предимството на това споразумение е, че лодката няма да се преобърне в порив на ветровете на вятъра, както и при съществуващите състезателни катамарани.
Мини-ферибот за 20 души със скорост 50 възела, също с необитаемо крило, е показан на фиг. 4.
Първоначално разгледаната форма на обитаемото крило ви позволява да създадете патрулен кораб с хеликоптер, фиг. 5.
В другия край на разглежданата линия на преместване е трансатлантическият RHT със скорост 130 възела и изчислен интензитет на вълната от 6 точки, фиг. 6.
Предимствата и недостатъците на PBT са обобщени в таблицата по-долу.
| В сравнение с: | предимства | Недостатъци. |
| WIG | Повишена управляемост и безопасност, повишена ефективност на задвижването | По-ниски постижими скорости |
| Cushioncraft | По-евтино, без шум, повече плавателност. | Повече съпротивление при теглене на тиха вода |
| Еднокорпусен кораб на подводница автоматично направлявани крила | Повече скорост, по-малко вибрации, по-евтини, повече пространство на палубата | Малко по-лошо мореходност |
| Единично рендосване | Няма слепи, няма делфини, повече пространство на палубата | Повече телесно тегло дизайни |
| Движещ се катамаран | По-достижими скорости, без шум, самоукрепване | По-малко проучени |
Заключение (препоръка)
Изглежда очевидно, че постоянният контакт с вода ще осигури предлагания супер-бърз кораб за "дисекция на вълни" с висока безопасност както по отношение на наклоняване, така и по отношение на управляемостта.
Препоръчително е да се обмислят варианти за такова оформление при проектирането на "супер-бързи" плавателни съдове с различно предназначение.
