Üstün bir mühendis ve organizatörü R. Alekseev'in başarıları sayesinde, bugün sudaki ultra yüksek hızlara ulaşmanın tek yolu bir ekranoplan.
Ekranoplan, iyi bilinen bir prensibin teknik bir uygulamasıdır: kanat düz bir yüzeye (ekran) yaklaştığında, asansör dirençte minimum bir artışla belirgin şekilde artar. Asansördeki bu artışa “ekran etkisi” denir. Uçaktan taşıma kapasitesini yüzeyden uzağa hareket eden bir cisimle kıyaslandığında arttırmanıza izin verir, ancak kanattan ekrana (göreceli) mesafeye kuvvetli bir şekilde bağlıdır ve bu mesafeyi artırarak hızla azalır.
Maalesef, kanat çalkalanmış, "huzursuz" bir yüzeye yaklaştığında, bu hareketin kararlılığının temel sorunu ortaya çıkar. Dengesizlik, ekran etkisinin azaltılması sonucunda ekranın üzerinde yeterince büyük bir rakım tutmaya zorlar.
Bu etki, uçuş yüksekliğinin kanat akoruna oranına (seyahat yönü boyunca büyüklüğü) bağlıdır. Bu nedenle, tasarımcılar, belirli bir alan için kaçınılmaz olarak kanat açıklığında (hareket yönü boyunca boyutları) bir azalmaya yol açan akoru arttırmaya çalışıyorlar.
Örneğin, yakın zamanda basımda gösterilen en yeni WIG modelinin fotoğrafında görmek kolaydır. Aslında, uçuşun yüksekliğini arttırmak için - ekran etkisinin minimum kaybıyla - aerodinamik kaliteyi belirleyen ana faktör olan kanadın göreceli uzamasını azaltmak gerekir (kaldırma ve sürükleme oranı). Aynı fotoğrafta görüldüğü gibi, yeni WIG akor ve yayılma oranı, örneğin uçaklar için tamamen kabul edilemez olan yaklaşık 1 değerindedir.
(Düşük hızlar için kendini öneren çift kanatlı varyantın, yeni oluşturulan WIG "The Seagull" da ilk kez uygulanması ilginçtir).
Ajite yüzeyindeki hareketin dengesizliği, denizde kullanıldığında perdenin ana dezavantajıdır. Yazara göre bu eksiklik, bu tür cihazların deniz ortamlarında kullanımına bağlı olarak belirleyicidir. Uygulama, bir dalgaya tam hızda dokunmanın bile ciddi hasara yol açtığını ve kazaya neden olabileceğini göstermiştir. Böylelikle deneyimli bir ekranoplanın testinde "Orlyonok" kıç tarafının bir kısmını kaybetti ve pilotu devraldı.
Deniz koşullarında bu kadar güvenilmez olan fonların kullanımı kabul edilemez.
alternatif
80'lerde, Akademisyen A.N. Krylov, bir ekranoplandan daha az hızlı olmasına rağmen çok daha yüksek güvenilirlik sağlayan yeni bir süper hızlı gemi türü önerdi.
Kayma başlangıcından yaklaşık 2 kat daha büyük hızlar için, aerodinamik boşaltmalı "dalga kesen" süper kaymalı bir trimaran (RHT) önerildi.
Bu geminin hidrodinamik kompleksi, minimum kabarıklığı ve her bir gövdenin üst kısmının büyük bir ters eyeri ile kırılmış konturlu üç küçük uzatma gövdesini içerir. Kabuklar plandaki bir üçgene yerleştirilir ve yüzey genişliğindeki bir kanadına gövdenin genişliğinden daha az genişlikte raflarla bağlanır. Pervaneler olarak, yüzeyi geçen pervaneler, örneğin Arneson pervaneleri önerilmektedir. Dinamik trimi kontrol etmek ve eğimi azaltmak için her gövdede yem spoiler kullanılması önerilmektedir.
Aerodinamik kompleks, kıç gövdelerinin yukarısına yerleştirilmiş bir kıç yakalayıcıya sahip insanlı bir kanadır; Kanat burun gövdesinin ayağı ile aerodinamik bir üstyapıya bağlanır.
İki ana güç ünitesinin kıç gövdesine ve gemi elektrik santraline - burun gövdesine yerleştirilmesi planlanmaktadır. Yük, kanatta ve burun üst yapısında bulunur.
Şek. Şekil 2, 100 knot hızında 300 ton deplasmana sahip bir PBT varyantını göstermektedir.
Anahtar Test Sonuçları
Çekme testleri, yer değiştirmedeki Froude sayısının 5'ten fazla olduğu durumlarda, gövdelerin hafif pozitif bir hidrodinamik etkileşimi olduğunu ve testlerin Froude sayı 7.5'ten önce yapıldığını göstermiştir. Bu nedenle, kayma başlangıcından 2-2.5 kat daha yüksek olan nispi hızlar, yani hesaplanan hız aralığı olarak alınır. 6,0 - 7,5.
Bu nispi hızlarda, sıradan kanatlar boyuna hareketin dengesini kaybeder: sakin sularda kendiliğinden atış başlar, “delphination” denir. Ancak, RHT modelinde gözlenmedi. Muhtemelen, kanat üst yapısı yeterli bir amortisör görevi görür.
Deniz denemelerinin ana sonucu, tüm dalga boyu aralığında ve% 55'e varan hızlarda çarpma olmamasıydı. Bu, tam ölçekli nesnelerin dalgalar üzerindeki dikey ivmelenmelerinde 7 - 10 kat önemli bir azalma anlamına gelir. Muhtemelen, çarpma söz konusu değildir, çünkü gövdeler, dalgaların üst kısımlarını ters sırtı olan ve omurga yuvarlanmasını azaltan dalgaların tepelerini alır.
Rüzgâr tünelindeki testler, RHT'nin aerodinamik kalitesini başlangıçta ele alınan kanat şekliyle 5'e eşit olarak tahmin etmemizi sağladı (aşağıya bakınız).
Hafif alaşımlı gövde yapılarının kabataslak tasarımı, toplam yer değiştirmenin yaklaşık% 30-35'i olan kütlelerini tahmin etmeyi mümkün kılmıştır.
Davaları kullanın
Önerilen mimari ve inşaat şeması, çok çeşitli yer değiştirme ve hızlarda uygulanabilir. Örneğin, Şek. Şekil 3, yaklaşık 150 knot hız için bir rekor teknesini (ıssız bir kanatla) göstermektedir.
Bu düzenlemenin avantajı, teknenin mevcut yarış katamaranlarında olduğu gibi başa baş bir dönüşte dönmeyecek olmasıdır.
Issız bir kanadı olan, ayrıca 50 knot hızında 20 kişilik bir mini feribot, Şekil 7'de gösterilmiştir. 4.
Başlangıçta yaşanabilir kanadın şekli, helikopter taşıyan devriye botu yaratmanıza izin verir, şek. 5.
Değerlendirilen yer değiştirme aralığının diğer ucunda, 130 knot hıza ve 6 noktadan hesaplanmış bir dalga yoğunluğuna sahip olan transatlantik RHT, şek. 6.
PBT'nin avantajları ve dezavantajları aşağıdaki tabloda özetlenmiştir.
| İle karşılaştırıldığında: | avantajları | Dezavantajları. |
| WIG | Artan yönetilebilirlik ve güvenlik, arttırılmış tahrik verimliliği | Daha düşük ulaşılabilir hızlar |
| hava yastıklı araç | Daha ucuz, gürültü yok, daha fazla denize elverişlilik. | Sessiz suda daha fazla çekme direnci |
| Otomatik olarak denizaltıdaki tek gövdeli gemi güdümlü kanatlar | Daha fazla hız, daha az titreşim, daha ucuz, daha fazla güverte alanı | Biraz daha kötü deniz nakliyatına |
| Tek gövde planlaması | Slemming yok, yunus yok, daha fazla güverte alanı | Daha fazla vücut ağırlığı tasarımlar |
| Kayma katamaran | Daha ulaşılabilir hızlar, çarpma yok, kendini dengeleme | Az çalışılmış |
Sonuç (öneri)
Su ile sürekli temasın, önerilen süper hızlı "diseksiyon dalgaları" kabına hem eğim hem de kontrol edilebilirlik açısından yüksek güvenlik sağlayacağı açıktır.
Çeşitli amaçlara yönelik "süper hızlı" gemiler tasarlanırken böyle bir düzen için seçeneklerin göz önünde bulundurulması önerilir.
