Относно подобряването на корабите с нисък тонаж

Сегашната външнополитическа и икономическа среда предполага, че през следващите години руският флот ще бъде попълнен основно от малки и средни кораби на повърхността. Това ни принуждава да търсим неизползваните възможности да подобрим такива кораби и преди всичко да увеличим тяхната морска годност.

Един от основните недостатъци на корабите с малка денивелация е тяхната ниска плаваемост. Например, повърхностен кораб с денивелация от около 1000 тона е "ефективен" на вълна с височина до 2 m, т.е. на набъбването на 4 точки по скалата на Бофорт. Ясно е, че в повечето райони, където трябва да се използва такъв кораб, възможността за нейното ефективно използване при такава плавателност ще бъде силно ограничена.

Начинът за решаване на проблема

Горното обаче се отнася само за кораби от традиционния тип. От последната трета на ХХ век кораби и кораби с фундаментално нова форма на контури бяха активно изследвани и започнали да се използват по целия свят: обекти с малка площ от водна линия. Същността на разликата на тази форма на контурите от традиционната ясно се вижда на фиг. 1.

Фиг. 1. Хидроакустичен часовник на кораба. САЩ

Намаляване на ширината на корпуса в зоната на очакваната водолиния и под нея и дава намаление на площта на водолинията. (Обектите с такива корпуси могат да бъдат практически само многокорпусни, тъй като отделен корпус няма стабилност на формата.) Главният подводен обем се нарича гондола, или понтон, или просто корпус, а част от него е стойка. Стойката може да бъде разделена по дължина на две или три части.

Намаляването на площта на водолинията води до намаляване на смущаващите сили и моменти, което е еквивалентно на намаляване на накланянето на всички видове, като всички останали условия са равни. Моделът и пълномащабните тестове показаха, че кораб с малка водолинна зона (MFS) има от 5 до 15 пъти по-малко търкаляне от традиционния кораб в изместване в сравнение с водата на кораба. Степента на намаление е право пропорционална на съотношението на площите на водолиниите. Видеото, поставено по-долу, ви позволява да видите поведението на малките тонажни кораби, обикновени и MUPW, построени наблизо от Abacking и Rasmussen:

В допълнение към високата плаваемост, LMP, както и всички мулти-корпусни обекти, се различава от еднокорпусната с увеличена площ на палубата (в сравнение с изместването). Това прави многокорпусните плавателни съдове и корабите най-ефективни за тези назначения, които изискват голяма площ от палуби (така наречените "носители на капацитет", "превозвачи на капацитет"). Те включват модерни повърхностни кораби.

Практически опит

Изграждането на MPS започнало, според автора, от холандския сондаж за дублиране, чието име беше предложено да обозначи двукорпусната MPS с една дълга стойка на всеки корпус. Но най-илюстративните бяха полевите тестове на експерименталната USMW CMS, Caymalino, фиг. 2.

Фиг. 2. Експериментален кораб на американския флот "Каймалино"

Този кораб с водоизместимост от около 200 тона беше тестван в морето край традиционна брегова лодка и традиционна фрегата с денивелация от около 3 000 тона. Оказа се, че например условията за излитане и кацане на хеликоптер на такъв SMPV са по-добри от тези на фрегата ).

Оттогава са построени няколко десетки СМПВ с различно разместване и предназначение, основно двукорпусни. Някои примери за такива кораби са показани по-долу.

Сред построените са японски пътнически ферибот Cayo с денивелация от около 300 тона със скорост 30 възела, фиг. 3.

Фиг. 3. Японски пътнически ферибот - LMP

Този ферибот работи с вълнение от 5 точки при пълна скорост с 1% от пътниците, страдащи от морска болест. Очевидно е, че никой друг тип съд за изместване не може да осигури такъв резултат.

В допълнение към пътническите кораби МЕПВ е много ефективен като изследователски, патрулни и други кораби и плавателни съдове, които, с малка денивелация, трябва да останат колкото е възможно по-дълго в морето, като в същото време попадат в доста тежки условия на вятърна вълна. Фигура 4 показва изследването на САЩ MIPO.

Фиг. 4. Изследване и развитие на СПМ

Тази цифра ви позволява да забележите друга характеристика на LMP: малко количество стелажи ви позволява да промените тягата (в рамките на тяхната височина), като се използва много малко количество баласт вода. Това дава възможност не само да се посетят плитките пристанища, но и да се намали съпротивлението при теглене на спокойна вода - с течение на върха на гондолите.

Уникален пример за LMP е експерименталният съд USS Xedow, Фиг. 5.

Фиг. 5. Експериментален "невидим" кораб на американския флот

(По пътя трябва да се отбележи, че това е изключително нерационален плавателен съд - почти без горната палуба! - радарът всъщност не се регистрира дори с директен изглед на две кабелни разстояния, но това не го направи невидим: създаваше място, движещо се по екрана, празно от отблясъци, причинени от вълни. )

Според автора, най-големият круизен кораб "Radisson Diamond", построен във Финландия, фиг. 6.

Фиг. 6. Круиз SMPV

Трябва да се отбележи, че собствениците на този плавателен съд показаха „най-големите рула в света”. И те се похвалиха напълно напразно, защото със скорост от 12 възела нито една област от кормила-амортисьори нямаше да гарантира тяхната висока ефективност ...

Все пак споменаването на стабилизаторите във връзка с MIPS стана съвсем естествено. Факт е, че и самите контури, и обичайно приетите съотношения на корпусите на MELS водят до ниско затихване. А това, от своя страна, води до големи амплитуди на надлъжното накланяне на свързаните вълни, в резонансни режими за MEMF.

В допълнение към двойно олющени, наскоро започна да се изгради и SMPV с аутригери, ориз. 7.

Фиг. 7. Lotsmanskoye 20-метров резервоар за далечни разстояния с конзола отстрани на голям тонажен съд

недостатъци

Основното предимство на MPS от гледна точка на преодоляването на пикинга е малката площ на водолинията, което значително намалява надлъжната стабилност, което е един от основните недостатъци по отношение на аварийното кацане: за да бъде приемливо, е желателно част от крайните отделения да се пълнят с незапалима лека пяна.

В допълнение, намалената надлъжна стабилност води до резонансно накланяне с големи амплитуди (но малки ускорения) в опашната вълна и в ъглите на близко разстояние. В допълнение към избягването на свързаното с него вълнение, това обикновено изисква наличието на система за спокойно преобръщане, като правило - автоматично контролирани крила. За да се намали наклоняването на нискоскоростни MPS или плавателни съдове, паркирани в морето, изглежда най-ефективно да се използват резервоари с въздух. Днес такива пушачи се прилагат върху нов (традиционен) съд - транспорт на въоръжение. Една и съща система ще бъде ефективна за модериране на движението на накланяне върху MMP, може да се използва и като баласт за промяна на черновата на кораба от този тип.

Третият недостатък на LMP е увеличената маса на корпусните конструкции по отношение на изместването, което до голяма степен е свързано с едно от предимствата - увеличена площ на палубата.

Световният опит показва, че архитектурно-конструктивният тип плавателни съдове с малка водоливна зона е много ефективен за решаване на някои проблеми, особено за лекотоварни кораби. Това ни позволява да препоръчаме проектирането на лекотоварна NC във версия с малка водолиния, поне като алтернатива на традиционната.

Гледайте видеоклипа: The future we're building -- and boring. Elon Musk (Ноември 2024).