Dlaczego przestali wypuszczać wodoloty? Rosyjskie wodoloty: pierwszy raz w XXI wieku

Produkcja łodzi Wołga została uruchomiona w 1958 roku. Początkowo planowano używać go wyłącznie w celu prowadzenia służby w różnych regionach kraju. Inspektorzy i oficerowie patrolowi szybko i docenili statek. Produkcja seryjna dla ludności nie została uruchomiona, łódź pozostała tylko w posiadaniu państwa. Po upadku kraju i uderzeniu w masy łódź zyskała popularność w dziedzinie spacerów po rzekach i morzach. Łódź „Wołga” wykonana jest na wodolotach, aby zapewnić płynny lot i ruch nawet na lekkich falach.

Ogólny opis łodzi „Wołga”

Wcześniej łodzi Wołga nie można było kupić na własne potrzeby, ponieważ podobnie jak samochód Czajka mogła być tylko w posiadaniu organizacje rządowe... Ze względu na brak takich statków motorówka Wołga jest dziś poszukiwana jako doskonały transport z klasy retro. Najnowsze łodzie to te, które pojawiły się w 1986 roku.

Łódź na skrzydłach „Wołga” została opracowana przez stocznię „Krasnoe Sormowo” w okresie aktywnej produkcji była produkowana przez trzy fabryki. Projekt można rozpoznać po identyfikatorze – 343. Nieco później opracowano podobny model, który można wykorzystać do chodzenia po morzu. W standardowym projekcie można było jechać tylko nad rzeki. Wersje morskie posiadają dodatkowe oznaczenia ME, MEM, MK.

Produkcja łodzi Wołga została uruchomiona w 1958 roku.

Charakterystyka wodolotu Volga umożliwiła wykorzystanie statku do szybkich podróży, do transportu dużych ładunków lub do chodzenia.

Skrzydła w konstrukcji są dość głębokie, nakładają pewne ograniczenia na miejsca użytkowania, ponieważ na łodzi „Wołga” nie można podchodzić do niewyposażonych pomostów i spacerować po płytkiej wodzie. Wysokość zanurzenia wynosi 0,85 m. Na wielu zdjęciach łodzi Wołga można stwierdzić, że są tylko 2 skrzydła: jeden rząd znajduje się pod siedzeniem kierowcy, a drugi na rufie.

Wcześniej statek nosił nazwę „Strela”, nazwa ta obowiązywała do 1965 roku. Po zmianie nazwy otrzymała nazwę „Wołga”, a nieoficjalnie – „Krylatka”, podobne określenie nadal pozostaje wśród ludzi.

Silnik łodzi Wołga może różnić się w wersji standardowej, ponieważ wydanie zostało przeprowadzone w 3 wersjach:

• „M53F” - 75 litrów. Z.;
• „M-652-U” - 80 litrów. Z.;
• „M8ChSPU-100” - 90 litrów. Z.

Wszystkie te typy silników pracują na benzynie w systemie 4-suwowym. Większość modeli była wyposażona w drugą opcję silnika, która wystarcza do osiągnięcia prędkości 65 km/h.

Konstrukcja oparta na stopie aluminium. Metodą łączenia konstrukcji jest nitowanie. Do poszczególnych elementów kadłuba zastosowano spawanie. Długość statku jest ustalona we wszystkich modyfikacjach i wynosi 8,5 m. Łódź ma stosunkowo niewielki kokpit, może pomieścić 6 pasażerów dzięki obecności 3 rzędów siedzeń, każdy o pojemności 2 osób.

Wodolot „Wołga”

Dziób „Wołgi” jest bardzo wydłużony i zajmuje do 40% całej przestrzeni. Na rufie przewidziano dużą komorę silnika, która może przenosić duże obciążenia, zachowując przy tym łatwość przejścia na ślizg.

W warunkach rzek można znaleźć różne opcje statek, ponieważ wielu kupujących jest zaangażowanych w zmiany projektowe. Dziś łódź Wołga bez skrzydeł jest stosunkowo powszechna, jednak nie udało się zrobić porządnego filmu, ale w filmie jest opcja zdejmowanych skrzydeł.

W pełni odnowione statki coraz częściej odczuwają potrzebę wymiany silnika na mocniejszy i mniejszy. Łódź „Wołga” pod silnikiem zaburtowym pozwala przyspieszyć przejście do stanu ślizgania się. Aby zainstalować silnik zaburtowy, będziesz musiał przeprojektować pawęż i usunąć stacjonarny model silnika. W zmodernizowanych modelach komfort jest znacznie poprawiony.

Ze względu na obecność długiego zamkniętego dziobu, część kokpitu jest mocno przecięta, ale rzemieślnicy znaleźli wyjście, tworząc statek typu kabinowego. Duża prędkość łodzi sprawiła, że ​​stała się popularna w branży rozrywkowej. W celach turystycznych łódź jest zainstalowana długi pokład, który zajmuje około 60% całkowitej powierzchni.

Według rzędu parametry technicznełódź pozostaje konkurencyjna do dziś. Etui jest bardzo wytrzymałe, ponieważ w konstrukcji zastosowano ochronną warstwę ochronną, składającą się z 4-krotnej powłoki magnezowej. Dodatkowa ochrona pomaga zapobiegać korozji zarówno błotników, jak i podwozia.

Wszystkie modele łodzi Wołga mają ochraniacze, ale ich ilość zależy od wody, w której ma być eksploatowana łódź. W przypadku słonej wody morskiej uwzględnia się więcej ochraniaczy, a w przypadku rzek mniej.

Łódź „Wołga” pod silnikiem zaburtowym pozwala przyspieszyć przejście do stanu ślizgania się

Istnieje kilka czynników, dla których potrzebne są skrzydła na łodzi Wołga:

• zwiększyć prędkość ruchu i szybkość przejścia do strugania;
• w celu zmniejszenia wodoodporności i zwiększenia prędkości;
• aby poprawić zdolność do żeglugi, ponieważ skrzydła rekompensują kołysanie i podniecenie.

Wodoloty mają również szereg wad:

• wysoki koszt budowy w porównaniu ze standardowymi statkami wypornościowymi;
• przy zbyt dużych falach dochodzi do silnego uderzenia w dno, a także skrzydła wychodzą z wody i statek opada, uderzając w dziób;
• wysokie wymagania dla silników, muszą być stosunkowo lekkie, kompaktowe i mocne.

Charakterystyka techniczna łodzi „Wołga”

Na swój czas statek był jednym z najszybszych, ponieważ prędkość mogła osiągnąć 70 km / h. Nawet dzisiaj łódź Wołga pozostaje dobrym nabytkiem ze względu na Wysoka jakość jakość wykonania, doskonała szybkość i trwałość.

Charakterystyka techniczna wodolotu „Wołga”:

• maksymalna długość - 8,5 m;
• szerokość całkowita - 1,95 m;
• wysokość burty na śródokręciu 0,98 m;
• wysokość w wymiarach do górnej części przedniej szyby - 1,47 m;

Charakterystyka techniczna łodzi „Wołga”

• wyporność pod obciążeniem - 1,8 t;
• waga bez wyposażenia i pasażerów - 1,25 tony;
• ładowność - 650 kg;
• posuw dolny w rejonie pawęży - 17,8°;
• waga sprzętu - ok. 190 kg;
• maksymalne zanurzenie dla typu nawigacji wypornościowej - 0,85 m;
• poziom zanurzenia podczas szybowania na skrzydłach - 0,55 m;
• liczba pasażerów - 5 osób;
• dostępność oddzielnych miejsc sterowania - 1 szt .;
• maksymalna odległość autonomicznej nawigacji - 92 mile;
• silnik główny - „M-652-U”;
• moc silnika - 80 KM Z.;
• rodzaj napędu - śmigło (śmigło);
• rozmiar śruby - 0,335 m;
• krok - 0,538 m;
• stosunek tarczy - 0,75;
• liczba ostrzy - 3 szt .;
• wygodna prędkość łodzi do eksploatacji - 50 km / h;

Łódź „Wołga” ma 5 miejsc pasażerskich

• maksymalna prędkość - 65 km / h;
• stopień zdatności do żeglugi podczas żeglugi na skrzydłach - 0,4 m;
• zdatność do żeglugi z rodzajem ruchu wypornościowego - 1 m;
• rodzaj materiału - Amg5V;
• metoda łączenia - spawanie i nitowanie.

Jeśli weźmiemy pod uwagę zdatną do żeglugi wersję łodzi Volga ME, istnieje kilka różnic, chociaż większość cech pozostała niezmieniona.

Cechy łodzi na morze:

• szerokość kadłuba zwiększona do 2,1 m (o 0,15 m);
• nieco większa waga konstrukcji - 1316 kg (o 71 kg);
• maksymalna odległość żeglugi bez tankowania - 97 mil;
• występuje z kilkoma rodzajami silników: 75, 80 i 90 KM. Z.

Jaka cena

Możesz kupić łódź Wołga w standardowej konfiguracji bez tuningu i wymiany silnika w stosunkowo niskiej cenie, która waha się od 230-300 tysięcy rubli. Podczas instalacji silnika zaburtowego cena może wzrosnąć o 50-100 tysięcy rubli.

Wznoszące się nad powierzchnię wody statki przelatują z prędkością pociągu kurierskiego; jednocześnie zapewniają swoim pasażerom taki sam komfort, jak na odrzutowym liniowcu.
W samym Związku Radzieckim, wiodącym pod względem statków tej klasy, wodolotach różnych typów przewoziło rocznie na regularnych trasach ponad 20 mln pasażerów.
W 1957 roku ze stoczni Feodosiya na Ukrainie wyjechała pierwsza „Rakieta” projektu 340. Statek motorowy był w stanie rozwinąć niesłychaną prędkość 60 km/h i zabrać na pokład 64 osoby.

Po „Rakietach” w latach 60. pojawiły się większe i wygodniejsze dwuśrubowe „Meteory” produkowane przez stocznię Zelenodolsk. Pojemność pasażerska tych statków wynosiła 123 osoby. Statek motorowy posiadał trzy saloniki oraz bar - bufet.

W 1962 roku pojawiły się „Komety” projektu 342m, w rzeczywistości te same „Meteory”, tylko zmodernizowane do działania na morzu. Mogli chodzić z wyższą falą, mieli sprzęt radarowy (radar)

W 1961 roku, jednocześnie z seryjną wodowaniem Meteorów i Komet, stocznia Krasnoe Sormovo w Niżnym Nowogrodzie uruchomiła projekt 329 statku Sputnik, największego SPK. Przewozi 300 pasażerów z prędkością 65 km/h. Podobnie jak w przypadku Meteora, zbudowano morską wersję Sputnika, zwaną Whirlwind. Jednak w ciągu czterech lat eksploatacji wyszło na jaw wiele niedociągnięć, w tym duże obżarstwo czterech silników i dyskomfort pasażerów spowodowany silnymi wibracjami.

Dla porównania „Sputnik” i „Rakieta”

Sputnik teraz ...
W Togliatti został przekształcony w muzeum lub tawernę. W 2005 roku wybuchł pożar. Teraz wygląda to tak.

Burevestnik to jeden z najpiękniejszych statków z całej serii! Jest to statek z turbiną gazową opracowany przez Centralne Biuro Projektowe SPK R. Alekseev, Gorky. „Burevestnik” był okrętem flagowym wśród rzecznych SEC. Miał elektrownia oparty na dwóch silnikach turbogazowych zapożyczonych z lotnictwa cywilnego (z IŁ-18). Był eksploatowany od 1964 do końca lat 70. na Wołdze na trasie Kujbyszew - Uljanowsk - Kazań - Gorki. „Burevestnik” mieścił 150 pasażerów i miał prędkość eksploatacyjną 97 km/h. Nie wszedł jednak do masowej produkcji – dwa silniki lotnicze robiły dużo hałasu i wymagały dużej ilości paliwa.

Nie był używany od 1977 roku. W 1993 r. został pocięty na złom.

W 1966 roku stocznia Homel produkuje statek na płytkie rzeki o głębokości nieco ponad 1 metra „Białoruś”, który może pomieścić 40 osób i porusza się z prędkością 65 kilometrów na godzinę. A od 1983 roku rozpocznie produkcję zmodernizowanej wersji Polesia, która z taką samą prędkością zabiera już na pokład 53 osoby.

Rakiety i Meteory starzały się. W Centralnym Biurze Projektowym R. Aleksiejewa powstały nowe projekty. W 1973 roku stocznia Feodosia uruchomiła SPK drugiej generacji „Woschod”.
Voskhod jest bezpośrednim odbiorcą rakiety. Jednostka ta jest bardziej ekonomiczna i przestronna (71 osób).

W 1980 roku w Stoczni im Ordzhonikidze (Gruzja, Poti) otwiera produkcję SPK Kolkhida. Prędkość statku to 65 km/h, pojemność pasażerska to 120 osób. W sumie zbudowano około czterdziestu statków. Obecnie w Rosji eksploatowane są tylko dwa: jeden na linii Sankt Petersburg – Wałaam, zwany „Triadą”, drugi w Noworosyjsku – „Władimir Komarow”.




W 1986 roku w Feodozji zwodowano nowy okręt flagowy morskiego pasażerskiego SPK, dwupokładowy „Cyklon”, który miał prędkość 70 km/h i zabierał na pokład 250 pasażerów. Działał na Krymie, następnie sprzedawany do Grecji. W 2004 roku wrócił do Feodosia w celu naprawy, ale nadal jest w stanie na wpół zdemontowanym.

Po zakończeniu swojej pierwszej w historii podróży przez kanał La Manche do Boulogne na pokładzie SR.N4, słynna francuska dziennikarka wyraziła w gazecie podziw i zaskoczenie podróżą tym gigantycznym statkiem. Jej artykuł został opublikowany na pierwszej stronie pod nagłówkiem „Kapitan twierdzi, że SVP nie ma nic pod spódnicą!”

W przeciwieństwie do SVP z niewidocznym bąbelkiem sprężonego powietrza, urządzenia podtrzymujące wodolot nad powierzchnią wody to solidny system skrzydeł i rozpórek wykonanych z bardzo mocnych stopów lub ze stali nierdzewnej... Wodoloty to stosunkowo małe samoloty podobne do samolotów. Przeznaczone są do tworzenia windy. Obecnie stosowane typy wodolotów dzielą się głównie na przecinanie powierzchni wody, głęboko zanurzone i lekko zanurzone. Istnieje kilka jednostek pływających z kombinowanym systemem skrzydeł, na przykład Supramar PT150, który ma skrzydło przecinające powierzchnię wody na dziobie i głęboko zanurzone skrzydło na rufie, sterowane przez automatyczny system stabilizacji. De Havilland Canada FHE-400 ma skrzyżowany wodolot na dziobie oraz skrzyżowanie i zanurzoną kombinację na rufie.

Przekraczanie wodolotów

Wodoloty przecinające powierzchnię mają głównie kształt litery V, część z nich ma kształt trapezu lub litery W. Odcinki boczne wodolotów przecinają powierzchnię wody i przemieszczają się, częściowo wystając ponad nią.

Charakterystyczną cechą skrzydła w kształcie litery V, po raz pierwszy zademonstrowaną przez generała Crocco, a następnie udoskonaloną przez Hansa von Schertela w wyniku wieloletnich badań, jest jego zdolność do utrzymania dobrze określonej pozycji. Ten wodolot w stosunku do wody zapewnia zarówno stabilność wzdłużną, jak i poprzeczną w różnych warunkach powierzchni morza. Na jego części poruszającej się pod wodą powstają siły przywracające daną pozycję skrzydła. Gdy statek podczas kołysania przewraca się na jedną stronę, zwiększenie wielkości strefy zanurzenia bocznej części skrzydła automatycznie prowadzi do pojawienia się dodatkowej siły nośnej, która przeciwdziała kołysaniu i przywraca statek do pozycji wyprostowanej.

Wyrównanie pitchingu odbywa się w bardzo podobny sposób. Ruch dziobu w dół prowadzi do zwiększenia obszaru zanurzenia wodolotu dziobowego. W efekcie powstaje dodatkowy hydrodynamiczny udźwig, który podnosi dziób statku do pierwotnej pozycji. Wraz ze wzrostem prędkości statku generowana jest coraz większa siła nośna. W efekcie kadłub statku unosi się wyżej nad powierzchnię wody, co z kolei powoduje zmniejszenie powierzchni skrzydeł pod wodą i odpowiednio hydrodynamicznej siły nośnej. Ponieważ siła nośna musi być równa masie statku i zależy od prędkości ruchu i powierzchni zanurzonych w wodzie odcinków skrzydeł, kadłub statku porusza się na pewnej wysokości nad powierzchnią woda pozostająca w stanie równowagi.

PDA przekraczający powierzchnię wody

Łodzie wyposażone w krzyżujące się wodoloty wykazały zadowalające osiągi na wodach śródlądowych, przybrzeżnych wodach przybrzeżnych i obszarach z naturalną ochroną przed sztormami. Takie skrzydła mają wrodzoną stabilność i prostotę konstrukcji, są łatwe w pielęgnacji. Różnią się również znaczną siłą. Jednak gdy morze jest wzburzone, lepiej jest używać głęboko zanurzonych skrzydeł, ponieważ na stromej fali zapewniają one najlepsze osiągi techniczne i operacyjne. Jedną z wad konwencjonalnych wodolotów jest to, że ich wrodzona tendencja do wyrównania powoduje, że podążają za wszystkimi wzlotami i upadkami ruchu fal.

Prowadzi to do pionowych przeciążeń i wstrząsów, które są równie nieprzyjemne zarówno dla pasażerów, jak i załogi. Idealnie, zamiast podążać za konturem tych fal, wodoloty powinny poruszać się po nich, jak po płaskiej i gładkiej platformie, utrzymując zadany kurs. Niestety przekraczanie wodolotów „nie rozróżnia” fal obniżających dziób statku od tych, które go podnoszą. Jednocześnie w obu przypadkach występuje dodatkowy wzrost. Dodatkowo istnieje ryzyko napotkania fali nieregularnej, w której większość wodolotu unosi się ponad powierzchnię wody, co prowadzi do utraty siły nośnej i odpowiednio do uderzenia kadłuba statku o powierzchnię wody.

Wskaźniki techniczne wodolotów przecinających powierzchnię ulegają pogorszeniu podczas pracy w warunkach przechodzącej fali. Ze względu na to, że wodoloty poruszają się szybciej niż fale, pokonują je z tylnego zbocza. Podczas wznoszenia się wodolotów wzdłuż tylnej powierzchni tych fal, ruch orbitalny lub kołowy cząsteczek wody wewnątrz fali jest skierowany w dół. Zmniejsza to prędkość strumienia opływającego skrzydła, co zmniejsza siłę nośną, a to z kolei prowadzi do gwałtownego osiadania kadłuba statku. Wraz z nadchodzącą falą sytuacja naturalnie się odwraca.

Ponadto maksymalna wysokość fal przechodzących dla większości statków z wodolotem w kształcie litery V wynosi trzy czwarte wysokości fal nadchodzących. Analizując wyniki uzyskane w trakcie badań różnych typów wodolotów, wyższość skrzydeł głęboko zanurzonych stała się oczywista w warunkach rozwiniętego podniecenia i ruchu za przelatującą falą. Zastosowanie ogólnego systemu stabilizacji, oprócz istniejących systemów automatycznej kontroli głębokości zanurzenia tych skrzydeł, ograniczyłoby działające na statek momenty kołysania i toczenia oraz przeciążenia pionowe.

Głęboko zatopione skrzydła

Głęboko zanurzone skrzydła znajdują się poniżej granicy między dwoma mediami na głębokościach, gdzie wpływ zanurzenia na siłę hydrodynamiczną jest znacznie zmniejszony.

Porównawcza „obojętność” takich skrzydeł na zmianę ich położenia względem poziomu wody prowadzi do konieczności zastosowania specjalnych środków zapewniających stabilizację ruchu statku. Ponieważ kadłub statku w ruchu porusza się nad powierzchnią wody, opierając się na stosunkowo niewielkich skrzydłach, jego środek ciężkości jest dość wysoko. Dlatego też, jeśli elewacja statku nie była stale monitorowana i doprowadzana do określonej pozycji, kadłub nieuchronnie uderzyłby w wodę.

Łódź z głębokim skrzydłem

Aby uniknąć takiego zjawiska, przy zachowaniu zadanej głębokości zanurzenia wodolotów i normalnej pozycji statku, konieczne jest zainstalowanie na nim automatycznego systemu stabilizacji. Ma za zadanie zapewnić stabilizację statku podczas jego przyspieszania ze stanu żeglugi, podczas poruszania się z oderwaniem kadłuba od wody i płynnego lądowania na wodzie zarówno na spokojnej wodzie, jak i w trudnych warunkach morskich, a także zdolność pokonać większość fal, bez uderzania ich kadłubem i bez ostrych, znacznych wahań wokół wszystkich trzech osi. Ponadto wykonanie skoordynowanych skrętów musi być zapewnione poprzez zmniejszenie skutków przeciążeń bocznych i zmniejszenie sił bocznych przyjmowanych przez rozpórki skrzydeł. System powinien przyczynić się do stworzenia takich warunków ruchu statku, w których przeciążenia pionowe i poziome mieściłyby się w przyjętych normach.

Wyeliminuje to występowanie nadmiernych obciążeń konstrukcji kadłuba, stworzy dogodne warunki żeglugi dla pasażerów i załogi statku. W automatycznych systemach stabilizacji ruchu statków na głęboko zanurzonych wodolotach stosuje się wysokościomierze oparte na zasadach radarowych, ultradźwiękowych, mechanicznych i innych. Ponadto informacje z czujników przechyłu, trymu i przeciążenia na końcach statku są stale odbierane i przetwarzane. Komendy kontroli położenia sterów, skrzydeł lub ich klap są opracowane zgodnie z zasadami stosowanymi w lotnictwie. Typowy przykład system automatyczny Urządzenie sterujące może służyć jako urządzenie, które jest używane w pasażerskim SPK „Jetfoil” firmy „Boeing”. Ten ważący 106 ton statek jest wyposażony w śmigła wodne zapewniające prędkość 45 węzłów.

System stabilizacji odbiera sygnały o położeniu kadłuba statku i kierunku jego ruchu z żyroskopów, czujników przyspieszenia oraz dwóch wysokościomierzy ultradźwiękowych. W elektronicznym zespole obliczeniowym sygnały ze wszystkich urządzeń są sumowane z poleceniami ręcznego panelu sterowania.

Polecenia generowane przez ten blok umożliwiają kompensację zewnętrznych sił zmiennych działających na statek za pomocą serwomechanizmów elektrohydraulicznych. Parametry nośne sterują klapami umieszczonymi na całej długości krawędzi spływu skrzydeł. Klapy prawej i lewej części skrzydła rufowego posiadają niezależne napędy, które w momencie zmiany kursu zmieniają położenie statku względem osi podłużnej. System ten zapewnia stabilizację przechyłu i utrzymanie zadanego kursu, umożliwiając wykonywanie skrętów bez odsłaniania konsol skrzydłowych, eliminując ryzyko przebicia się powietrza do stref podciśnienia i w konsekwencji utraty siły nośnej. Szybkość obrotu do 6 stopni na sekundę osiągana jest około 5 sekund po obróceniu kierownicy.

Statek jest kontrolowany tylko przez trzy ciała:

1. Pokrętło przepustnicy głównej turbiny jest zainstalowane w celu pomiaru prędkości ruchu;
2. Aby zmienić pozycję ciała na wysokości - pokrętło do zanurzenia skrzydeł;
3. Aby utrzymać statek na stałym kursie - kierownica (dodatkowy blok zapewnia to automatycznie).

Podczas wznoszenia się z powierzchni ustawiana jest pożądana głębokość zanurzenia skrzydeł, a regulatory (przepustnice) dwóch turbin gazowych Allison o pojemności 3300 litrów każda są podawane do przodu. Kadłub statku unosi się z wody w 60 sekund. Przyspieszenie obowiązuje do momentu automatycznej stabilizacji ruchu łodzi w granicach określonych przez wymaganą głębokość skrzydeł i prędkość ustawioną przez operatora. Aby rozpryskać statek, gaz jest redukowany i tracąc prędkość płynnie opada do wody. Zwykle w ciągu 30 sekund prędkość może spaść z 45 do 15 węzłów. W sytuacji awaryjnej, poruszając pokrętłem sterowania nurkowaniem na skrzydłach, można wykonać wodowanie w zaledwie 2 sekundy. Ten system sterowania jest identyczny z systemami stosowanymi na takich łodziach Marynarki Wojennej USA jak RSN-1, PGH-1 „Tukumkari” PGH-2, AGEH i PHM.

Wykorzystuje również zasadę konstrukcji modułowych. Poszczególne komponenty systemu są już dobrze sprawdzonymi instrumentami i instrumentami w badaniach lotniczych, wcześniej wybranymi do stosowania w autopilotach samolotów. W systemach sterowania łodzi RNM używany jest wyłącznie sprzęt lotniczy. Pracą klap i kolumny dziobowej, pełniącej rolę steru, steruje układ składający się z jednostek identycznych lub dokładnie takich jak te zainstalowane na samolocie Boeing-747-Jumbo.

Statek pasażerski wodolot - Jetfoil

Projektanci Jetfoil wykorzystali wyniki badań eksperymentalnych łodzi US Navy PCH-Mod-1; RSN-1 i PGH-1 Tukumkari. Umożliwiło to stworzenie morskiego szybkiego statku pasażerskiego, prawie niezrównanego pod względem parametrów technicznych i operacyjnych oraz poziomu komfortu. W trakcie realizacji projektu Tukumkari doszli do wniosku, że konieczna jest wymiana jednego czujnika przeciążenia zamontowanego w płaszczyźnie środkowej na dwa. Co więcej, czujniki te zostały umieszczone bezpośrednio nad każdym z głównych skrzydeł, aby ich klapy mogły być niezależnie sterowane. Umożliwiło to uniknięcie tak nieprzyjemnego zjawiska, jak „huśtawka wzdłużna”. Twórcy łodzi po raz pierwszy zetknęli się z nią podczas testów PDA w warunkach morskich, ze stromą trójwymiarową falą, kiedy każde skrzydło rufowe pojawiało się w różnych częściach fali i wpadało w strefy działania o różnych prędkościach orbitalnych.

V Ostatnio Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych zaczęła dążyć do ujednolicenia autopilotów używanych na PDA i w tym celu dowództwo sił morskich USA zatwierdziło w 1972 roku program badawczy o nazwie HUDAP (skrót składający się z początkowych liter angielskich słów, przetłumaczonych jako „uniwersalny cyfrowy program autopilota dla PDA”). Celem programu jest opracowanie wysoce niezawodnego systemu o wystarczającej wszechstronności, który umożliwiłby jego stosowanie we wszystkich typach nowoczesnych i obiecujących urządzeń PDA. System ten powinien mieć również cechy umożliwiające łączenie automatycznego sterowania z innymi funkcjami statku. System, opracowany w oparciu o komputery cyfrowe, zapewnił stopień stabilizacji PDA, który przekracza wymagania prawne.

Umożliwiło to dodatkowo rozwiązanie następujących zadań:

• Sterowanie w trybie automatycznym lub z zadanym kursem, a także automatycznie zaprogramowane manewry ze zmianą kursu;
• niezgoda z przeszkodami;
• Kontrola zużycia paliwa, zmiany masy i centrowania PDA.

Najbardziej oryginalne rozwiązanie problemu sterowania siła podnoszenia, zaproponowany w projekcie szwajcarskiej firmy „Supramar”. System opiera się na wykorzystaniu znanego zjawiska fizycznego, które polega na tym, że na siłę nośną można oddziaływać poprzez otwarcie dostępu powietrza atmosferycznego do górnej powierzchni skrzydła, czyli do strefy niskie ciśnienie, rezygnując z ruchomych elementów skrzydeł. Siła nośna zmienia się w zależności od ilości powietrza napływającego specjalnymi kanałami umieszczonymi wzdłuż górnej części powierzchni skrzydła. W tym przypadku ruch strumienia odchyla się od powierzchni skrzydeł, co prowadzi do podobnego efektu klap. Za wlotami powietrza w skrzydłach powstają wnęki bez wody, co skutecznie wydłuża wodolot.

Dostęp powietrza atmosferycznego do otworów na górnej powierzchni każdego ze skrzydeł regulowany jest specjalnym zaworem. Zawór ten sterowany jest za pomocą żyroskopu i poprzecznego wahadła bezwładnościowego, które pojedynczo, a także razem z sumatorem, może zmieniać położenie drążka podciśnieniowego połączonego z dociskiem zaworu powietrza za pomocą dźwigni pośredniej. Wahadło zapewnia wyprostowanie naczynia po przechyleniu, a także obrót przy korzystnym przechyleniu. Praca żyroskopu pozwala na moderowanie kołysania i pochylania.

Statek motorowy na wodolotach - "Comet"

Ten system został po raz pierwszy zainstalowany na łodzi Supramar „Flipper”. Na tej łodzi skrzydło rufowe przecinające wodę zostało zastąpione skrzydłem głęboko zanurzonym, wyposażonym w automatyczny system kontroli powietrza. Warunki przebywania na „Flipperze” podczas poruszania się po fali o wysokości do 1 m okazały się znacznie wygodniejsze niż na seryjnych łodziach tej klasy, o wysokości fali 0,3 m. System został z powodzeniem zastosowany na łodziach PTS150 i PTS75Mk1II. W 1065 US Navy przekazała Supramarowi zamówienie na budowę 5-tonowej łodzi badawczej, której stworzenie wymagało użycia kadłuba PTS i elementów konstrukcyjnych ST3A PDA. ST3A jako pierwszy zastosował głęboko zanurzone skrzydła z systemem stabilizacji powietrza.

Podczas testów na Morzu Śródziemnym łódź ta, poruszając się z prędkością 54 węzłów, wykazała się wysokimi osiągami, udowadniając tym samym, że za pomocą systemu stabilizacji powietrza można zapewnić niezawodne sterowanie i stabilny ruch PDA z głęboko zanurzonymi skrzydłami , zarówno na spokojnej wodzie, jak iw warunkach fal morskich. Na wysokości woli rzędu 1 m, czyli jednej dziesiątej długości tej łodzi, odnotowano jedynie niewielkie przyspieszenia pionowe. To odróżnia ją od innych łodzi o głęboko zatopionych skrzydłach. System został wykorzystany przez Supramar w rozwoju technicznym 250-tonowego patrolowego PDA, który musiał spełniać wymagania taktyczne ustalone dla podobnych łodzi w marynarce wojennej Niemiec i innych krajów NATO.

Firma "Supramar" kontynuuje ulepszanie systemów stabilizacji PDA, w oparciu o automatyczna kontrola dostęp powietrza do skrzydeł. Równolegle trwają prace nad systemami pomocniczymi podobnego typu, które mają zapewnić płynne przejście od przepływu przedkawitacyjnego do superkawitacyjnego wokół skrzydeł. Takie systemy, dzięki dostępowi powietrza do skrzydeł, pozwolą uniknąć gwałtownego spadku siły nośnej, który pojawia się przy wystąpieniu kawitacji. Specjalne badania wykazały, że otwarcie dostępu do kawitującego skrzydła prowadzi do znacznego zmniejszenia lub całkowitego zaniku ubytku kawitacyjnego.

Testy takiego systemu są przeprowadzane na zlecenie Marynarki Wojennej USA w Holandii w jednym z basenów. Jednocześnie symulowane są tryby z prędkościami do 60 węzłów dla pełnowymiarowego PDA, w warunkach chropowatości morza. Tworzenie coraz większych morskich PDA prowadzi do konieczności znacznego zwiększenia gabarytów urządzeń skrzydłowych i wielkości sterowanych klap.

Mechaniczna regulacja kąta natarcia wodolotów

Najbardziej udanym systemem mechanicznej kontroli kąta natarcia był projekt skrzydeł łodzi „Heidrofin”, zaprojektowany przez Christophera Hooke'a. Wiodąca rola Hooke'a w stworzeniu pierwszego udanego modelu SPK z głęboko zatopionymi skrzydłami została zauważona już w pierwszym rozdziale.

W SPK „Haydrofin” kąt natarcia skrzydeł dziobowych można zmieniać za pomocą dwóch czujników fal dźwigniowych obracających się w tej samej osi co rozpórki skrzydeł i rozciągniętych w pozycji pochyłej przed dziobem jednostki. Dźwignie te są podtrzymywane na powierzchni fal za pomocą szybujących płaszczyzn w wodzie. Obrót dźwigni jest sztywno tłumiony, a charakterystykę tłumienia można regulować, aby zapewnić sterowanie łodzią zgodnie z intensywnością morza. Pomocniczą funkcją dźwigni jest wytworzenie ciągłej siły podparcia końcówki nosowej, gdy siła unoszenia spada na oba lub jedno ze skrzydełek nosowych.

Amplitudy kołysania są mierzone za pomocą dwóch dodatkowych czujników zamontowanych na rozpórkach wodolotu. Do dyspozycji sternika jest sterownik nożny z kolumną sterową, działający podobnie jak w samolotach.

Kołysanie i kołysanie wodolotu

Istnieje czysto mechaniczny system, to jest klapa Savitsky'ego, wynaleziona przez dr Savitsky'ego z Davidson Laboratory w Stevens Institute of Technology w New Jersey. System dr Savitsky'ego został zastosowany na statkach Sea World i Flying Cloud firmy Atlantic Hydrofoil.

Zawiasowe klapy pionowe są używane w tym systemie, aby zmienić unoszenie wodolotów. Są zwężane i mechanicznie połączone z tylną krawędzią rozpórek wodolotu. Na normalnej wysokości ruchu zanurzona jest tylko dolna część klapy Savitsky'ego. Gdy na skutek wzrostu wysokości fal pod wodą zanurzy się duża część klapy czułej na głębokość, nacisk na nią wzrasta, zmuszając do obracania i przesuwania klap wodolotów, co prowadzi do wzrostu w windzie i odpowiednio do przywrócenia normalnej pozycji i normalnej wysokości statku ... Firma Dynafoilink z Newport Beach w Kalifornii, na dwumiejscowym kompleksie sportowym Dynafoil Mark 1, zademonstrowała nowe podejście do problemu stabilizacji wodolotu.

Statek z kadłubem ze szkła-plastiku został pomyślany jako wodny odpowiednik motocykla i skutera śnieżnego. Ma główny głęboko zanurzony tylny wodolot i małe przednie skrzydło w kształcie delty (dwupłatowca) o zmiennym kącie natarcia. Kąt natarcia regulowany jest mechanicznie za pomocą zakrzywionego skrzydła sterującego w kształcie delty, ustawionego pod kątem do strumienia napływającego. Podczas zmiany opływu skrzydła sterowego poprzez system mechaniczny zmienia się kąt natarcia podwójnego skrzydła poziomego, zamontowanego w dolnej części przedniego skrzydła. Prowadzi to do zmiany nośności i powrotu wodolotów na określoną głębokość nurkowania.

Małe zanurzone wodoloty

Pierwsze mało zanurzone wodoloty zostały wykorzystane w pasażerskich i sportowych SPK zaprojektowanych i zbudowanych w Związku Radzieckim. Są proste, niezawodne i nadają się do stosowania na długich osłoniętych rzekach, jeziorach, kanałach i morzach śródlądowych, a zwłaszcza na wielu tysiąckilometrowych płytkich szlakach wodnych, gdzie wodoloty w kształcie litery V lub trapezoidalne były niedopuszczalne ze względu na stosunkowo głębokie zanurzenie w zanurzeniu. Ten typ skrzydła, znany również jako seria płytkowodnych, został opracowany przez doktora nauk technicznych R.E. Alekseeva.

Składa się z dwóch głównych poziomych wodolotów, jednego z przodu i jednego z tyłu, z których każdy przenosi około połowy masy całego statku. Zanurzony wodolot zaczyna tracić siłę nośną, gdy zbliża się do powierzchni w przybliżeniu na jednym cięciwie (odległość między krawędzią natarcia i spływu skrzydła). Na przednich rozpórkach po lewej i prawej stronie zamocowane są przystawki do strugania w postaci pływaków. Z ich pomocą statek wychodzi z wody, w tryb skrzydła, zapobiegają też pogłębianiu się skrzydła. Te mocowania są rozmieszczone w taki sposób, że gdy zetkną się z powierzchnią wody, główne wodoloty są zanurzone na głębokość około jednej cięciwy.

Małe zanurzone wodoloty na statkach

Wraz z pojawieniem się Raketa SPK, którego pierwsza próbka została wystrzelona w 1957 roku, typ skrzydeł Aleksiejewa przeszedł wiele zmian podczas eksploatacji. Większość większych SPK, takich jak Meteor, Kometa, Sputnik i Vortex, ma teraz dwa lekko zanurzone skrzydła i jeden dodatkowy dziobek, zainstalowane na całej rozpiętości i zaprojektowane w celu zwiększenia stabilności wzdłużnej, przyspieszenia wyjścia do reżimu skrzydła i poprawy kiełkowania na fali.

Najnowszy model „Comet” z serii „M” ma osobliwą cechę charakterystyczną. Na tym HFV z przodu zainstalowano trapezoidalne skrzydło przecinające powierzchnię wody, a nad nim lekko zanurzony wodolot w kształcie litery W, który zmienia kołysanie. Skrzydło trapezowe jest identyczne z wodolotem V we wszystkich, z wyjątkiem krótkiego odcinka poziomego u podstawy konstrukcji.

To skrzydło jest stabilne dzięki swojemu kształtowi.

Wszystkie schematy skrzydeł SPK zaprojektowane przez R.E. Alekseeva obejmują, oprócz lekko zanurzonych skrzydeł, które przenoszą główny ładunek, również elementy nosowe monitorujące powierzchnię wody, takie jak:

• Struganie „narty” (SPK „Raketa”);
• Skrzydła nosowe w kształcie litery W przecinające powierzchnię wody (SPK "Kometa M");
• Krótkie poziome skrzydła na bocznych rozpórkach nosowego skrzydła (SPK "Meteor").

W rzeczywistości stabilizacja HFV Aleksiejewa poruszających się w trybie skrzydła jest zapewniona przy niewielkich odchyleniach od pozycji projektowej, ze względu na wpływ zanurzenia na nośność głównych lekko zanurzonych skrzydeł („efekt Aleksiejewa”) i przy znacznych odchyleniach HFV w trymie, przechyleniu i wysokości, gdy stopień wpływu zanurzenia na nośność skrzydeł głównych maleje, zasada Grünberga zaczyna objawiać się automatycznie - zmiana nośności wywoływana przez główne wodoloty, sztywno połączone z kadłubem , w wyniku obrotu skrzydeł głównych wraz z kadłubem wokół elementów dziobowych urządzenia skrzydłowego podążających za powierzchnią wody (zmiana kątów natarcia skrzydeł głównych).

Wodoloty drabinowe

Wodolot schodowy jest najstarszą konstrukcją skrzydeł przeprawiających się przez wodę. Bardzo przypomina klatkę schodową, ponieważ składa się z kilku płaszczyzn, wzmocnionych pod kątem prostym do słupków. Pierwsze systemy drabin skrzydłowych, takie jak stosowane przez Forlaniniego, składały się z dwóch zestawów samolotów drabinowych, które znajdowały się pod kadłubem SPK na dziobie i rufie. Szybko okazało się, że taki układ ma poważną wadę – brak bocznej stabilności ruchu. W późniejszych modelach ta wada została wyeliminowana poprzez zamontowanie dwóch sekcji wodolotów dziobowych, które znajdowały się po obu stronach kadłuba na skróconych płaszczyznach, rozpórkach lub pylonach.

Większość wodolotów drabinowych była prosta, ale czasami w kształcie litery V. Zapobiega to nagłemu spadkowi siły nośnej, gdy samoloty uderzają o powierzchnię wody. Obecnie jednym z nielicznych statków z wodolotami drabinkowymi jest Williuo, wodolot o masie 1,6 tony i prędkości 30 węzłów. We wrześniu 1970 roku odbył 16-dniowy rejs z Sausalito w Kalifornii do zatoki Kahului na Maui na Hawajach. To pierwszy żeglarski SPK, który pływa po oceanie. Jacht wyposażony jest w skrzydła boczne czterostopniowe – drabinki, a skrzydło rufowe – ster ma kształt trzystopniowy. Podobnie jak wodolot w kształcie litery V, odbojnice drabinowe mogą również zapewnić niezbędną stabilność statku przy jednoczesnym utrzymaniu nośności skrzydła na danej głębokości nurkowania.

Układ skrzydeł

Inną ważną kwestią wymagającą zbadania jest rozmieszczenie na długości statku stref, w których występuje winda. Istnieją trzy różne układy skrzydeł - samolot, kaczka i tandem. W samolotowym lub konwencjonalnym układzie skrzydeł, większość ładunku spada na kompozytowy lub dzielony wodolot, znajdujący się pośrodku kadłuba, bliżej końca dziobowego, a skrzydło rufowe stanowi mniejszą część masy SPK.

Lokalizacja wodolotów na statku - „Jetfoil”

Schemat „kaczki” opiera się na odwrotnej zasadzie. W nim większość masy statku spada na kompozytowy lub dzielony główny wodolot znajdujący się za śródokręciem kadłuba, a niewielka część ładunku spada na mniejsze skrzydło dziobowe. Osobliwością schematu „tandemowego” jest to, że obciążenie rozkłada się równomiernie między wodolotami dziobowymi i tylnymi. Najczęściej główne wodoloty są cięte, aby zapewnić podnoszenie lub podciąganie do kadłuba z wody, jak to ma miejsce na łodziach Boeinga Tukumkari i Grummana Plainewo.

Można jednak uniknąć konieczności dzielenia głównego skrzydła. Tak więc w konfiguracji kaczki główny wodolot przesuwa się całkowicie do punktu za pawężą. Przykładami są łodzie RNM-1 i Jetfoil. W innych przypadkach rozpórki skrzydeł mogą być wciągane pionowo w górę do kadłuba, tak jak w Boeing RSN-1 High Point.

Kawitacja

Kawitacja jest zasadniczo główną przeszkodą w tworzeniu wodolotów poruszających się z dużą prędkością przez dłuższy czas. Kawitacja zwykle występuje przy prędkości od 40 do 45 węzłów, przy której ciśnienie bezwzględne na pewnej części górnej powierzchni skrzydła spada poniżej ciśnienia nasyconej pary wodnej.

Istnieją dwa rodzaje kawitacji:

1. Odporny;
2. Nietrwały.

Niestabilna kawitacja występuje, gdy pęcherzyki pary tworzą się bezpośrednio za przednią krawędzią wodolotu i rozprzestrzeniają się w dół profilu wodolotu, napełniając się i pękając z dużą częstotliwością. W momencie zerwania piki ciśnienia osiągają 13-10 6 kgf / m2 (127 MPa). Zjawisko to prowadzi do erozji kawitacyjnej metalu i tworzy niestabilny przepływ wokół skrzydeł, co z kolei powoduje gwałtowne zmiany siły nośnej, a tym samym zjawiska odczuwane przez pasażerów HFV.

Większość nowoczesnych PDA pasażerskich i bojowych jest wyposażona w hydrofole przedkawitacyjne NACA, które zapewniają równomierne rozłożenie nacisku na całej długości cięciwy, co daje największą siłę nośną w ich prędkości przed kawitacją. Aby zapobiec występowaniu kawitacji, konieczne jest utrzymanie stosunkowo niskiego obciążenia skrzydła, rzędu 5300-6200 kgf/m2 (52-60 kPa). Jednak przy prędkości 40-50 węzłów nadal istnieje niebezpieczeństwo kawitacji. W zakresie prędkości 45-60 kt należy uwzględnić istnienie kawitacji, przynajmniej przez krótki okres czasu.

Jednak przy prędkości powyżej 60 węzłów należy stosować tylko specjalne profile skrzydeł superkawitacyjnych lub wentylowanych. Jednym ze sposobów radzenia sobie ze skutkami kawitacji jest doprowadzenie powietrza do strefy jej występowania poprzez dopływ naturalny lub dopływ sztuczny. Z innym rozwiązaniem, które również nie wyszło poza zakres prace badawcze, ma podjąć działania w celu znacznej zmiany charakterystyki przepływu w przypadku wystąpienia kawitacji. Profile zaprojektowane dla tego trybu nazywane są przejściowymi. Wszystkie powyższe badania są przeprowadzane w celu efektywnej pracy HFV przy dużych prędkościach, w warunkach kawitacji.

Urządzenie skrzydłowe i części statku wodolotowego

Skrzydło superkawitacyjne ma ostrą krawędź natarcia w celu zorganizowania wnęki kawitacyjnej wzdłuż całej ssącej strony płata. Wnęka jest zamknięta za krawędzią spływu skrzydła, dzięki czemu rozwiązywane są problemy związane z drganiami i erozją. Ponadto powietrze może być wdmuchiwane do obszaru za kwadratową krawędzią spływu, aby zmniejszyć opór ruchu skrzydła. Ten rodzaj wodolotu jest również znany jako wodolot wentylowany. Został przetestowany na szybkim statku doświadczalnym „Fresh-1”, przy prędkości do 80 węzłów w spokojnych warunkach wodnych. Na przesuniętym skrzydle superkawitacyjnym pojawia się wnęka kawitacyjna, która najpierw rozprzestrzenia się na całej powierzchni skrzydła, a następnie w dół i rozpada się znacznie poniżej krawędzi spływu.

Siła nośna i opór takich wodolotów zależy od kształtu przedniej krawędzi i dolnej płaszczyzny.Badania nad różnymi typami szybkich wodolotów trwają do dziś. Szczególną uwagę zwrócono na problemy zwiększania nośności, w momencie oderwania się HFV od powierzchni wody, sterowanie nośnością, przejście od prędkości prekawitacyjnych do superkawitacyjnych, problem powstawania ostrych krawędzi natarcia skrzydła , które mimo to mają wystarczającą wytrzymałość konstrukcyjną.Poważnym problemem przy tworzeniu skrzydeł superkawitacyjnych jest przebijanie się powietrza atmosferycznego do wnęki na skrzydle, co może nastąpić zarówno wzdłuż rozpórki, jak igdy wnęka jest zamknięta na swobodnej powierzchni z powodu zakłóceń fal.

Przedmuch powietrza lub jak to się nazywa wentylacja występuje najczęściej, gdy rozpórki skrzydeł mają duży kąt natarcia, na przykład podczas pokonywania zakrętów z dużą prędkością. Powietrze może również dostać się przez kanały wewnątrz regałów. Jedną z metod radzenia sobie z przebiciem powietrza jest zastosowanie „ogrodzenia”, czyli niewielkich podkładek, które okrążają skrzydło i są umieszczane w krótkich odstępach na całej powierzchni jego górnej i dolnej płaszczyzny. Podkładki znajdują się zarówno na wodolotach, jak i na rozpórkach i są skierowane wzdłuż linii przepływu, co zapobiega przedostawaniu się powietrza do wnęki i zmianom warunków przepływu wokół skrzydła.

Silniki

Zdecydowana większość nowoczesnych pasażerskich SPK jest wyposażona w wysokoobrotowe silniki wysokoprężne, które nadal pozostają najbardziej ekonomiczne i niezawodne. elektrownie, dla małych statki morskie... Jak zauważono wcześniej, zaletami statku z silnikiem wysokoprężnym są jego niższe koszty, a także niższe koszty paliwa i konserwacji. Ponadto do prowadzenia wyremontować lub naprawienie takiego SPK, nie jest trudno znaleźć doświadczonego inżyniera diesla. Biorąc pod uwagę fakt, że lekki silnik wysokoprężny może pracować przed remontem od 8 do 12 tys. godzin, koszt jego eksploatacji to ponad połowa kosztów eksploatacji odpowiedniej morskiej turbiny gazowej. Kolejną ważną zaletą jest następująca, chociaż masa turbiny może wynosić tylko 75-80% masy silnika wysokoprężnego, ta sama moc, ale biorąc pod uwagę zapasy paliwa, całkowita masa jednostki wyposażonej w gaz turbina będzie tylko 7-10% mniej.

Urządzenie wodolotowe

Jednak zakres mocy obecnie dostępnych lekkich jednostek wysokoprężnych jest ograniczony do 4000 KM (3000 kW). Dlatego na większych statkach zastosowanie turbin gazowych staje się nieuniknione. Należy zauważyć, że zastosowanie mocniejszych jednostek turbin gazowych w dużych SPK zapewnia znaczne korzyści. Ich produkcja jest prostsza, mają niski ciężar właściwy, zapewniają bardzo wysoki moment obrotowy przy niskie prędkości, szybciej się nagrzewają i nabierają przyspieszenia, a w końcu mogą być montowane w różnych kombinacjach, od jednej do czterech turbin, o wymaganej mocy od 1000 do 80 000 KM (740-60000 kW).

Te Turbiny gazowe, jak również te, które są stosowane w poduszkowcach, nieco różnią się od silników nowoczesnych samolotów (turbiny do okrętu RNM są opracowywane na bazie silników TF-39 firmy General Electric, które są instalowane na samolocie transportowym C-5A i Samolot DC-10 Trijet). Silniki te współpracują z turbinami, które przekształcają energię gazu w obrotową energię mechaniczną. Wirnik turbiny obraca się swobodnie i niezależnie od generatora gazu, dzięki czemu może zapewnić kontrolę mocy i prędkości. Ponieważ konwencjonalne turbiny gazowe nie zostały zaprojektowane do pracy na morzu, łopatki turbin musiały być pokryte powłoką, aby chronić je przed słoną wodą. W tym samym celu części ze stopu magnezu zostały zastąpione częściami z innych metali.

Transmisja

Najprostsze formy przenoszenia mocy na śrubę napędową można uznać za pochyły wał lub przekładnię w kształcie litery V. Oba te typy przekładni mogą być stosowane w małych HFV ze skrzydłami przecinającymi powierzchnię wody oraz w HFV z lekko zanurzonymi wodolotami, w których stępka znajduje się nisko nad lustrem wody. Jednak nachylenie wału nie powinno przekraczać 12-14° w stosunku do poziomu, w przeciwnym razie wystąpi kawitacja łopat śmigła. Oznacza to, że typowy wodolot może mieć bardzo ograniczony prześwit między kadłubem a powierzchnią. Dlatego jedyny słynne gatunki przekładnia mechaniczna, która zapewnia wystarczający prześwit SPK w trudnych warunkach morskich, to podwójna przekładnia kątowa lub przekładnia w kształcie litery Z. Ze względu na względną prostotę konstrukcji, śmigło wodne zyskuje coraz większą popularność, ale przy prędkościach 35-50 węzłów ma gorszą wydajność od śmigła.

Jego zalety tkwią przede wszystkim w: prostota sterowania, większa niezawodność i mniej skomplikowany mechanicznie schemat przenoszenia mocy. W firmie Boeing używanej na łodzi Jetfoilinstalacja, zasilanie zapewniają dwa Turbiny gazowe„Allison”, z których każdy jest połączony poprzez skrzynię biegów z osiowym napędem odrzutowym. Gdy HFV jest w trybie skrzydła, woda wpływa do systemu przez rurowy wlot wody umieszczony na dolnym końcu środkowego słupka tylnego wodolotu.W górnej części rurociągu przepływ wody jest podzielony na dwa strumienie i wchodzi do osiowych pomp śmigieł.

Schemat ruchu wody w układzie napędowym

Woda pod wysokim ciśnieniem jest następnie wyrzucana przez dysze umieszczone u podstawy pawęży.Schemat ruchu strumienia wody w układzie napędowym SPK „Jetfoil” podczas ruchu nie w skrzydle, ale w trybie wypornościowym, jest taki sam. W tym przypadku dopływ wody następuje przez wlot ciśnieniowy w stępce. Jazda do tyłu i manewrowanie w trybie wypornościowym realizowane są za pomocą wizjerów, które znajdują się bezpośrednio za dyszą pracującego śmigła głównego. Następnie rozwijają się lub odchylają przepływ. Prawdopodobnie w przyszłości będzie eksploatowanych wiele SPK ze śmigłami wodnymi, poruszającymi się z prędkością 45-60 węzłów. Niemniej jednak, jako śmigła o prędkości do 80-120 węzłów, armatki wodne mają znacznie gorszą wydajność niż śmigła superkawitacyjne. Ale zanim takie systemy napędowe powstaną, konieczne jest podjęcie decyzji cała linia problemy ładu hydrodynamicznego.

Jedno jest pewne – dalsze badania w zakresie jednostek pływających z dynamicznymi zasadami wsparcia pomogą znaleźć rozwiązanie tych problemów.

Sugerowane czytanie.

„Meteor-193” został zbudowany w fabryce Zelenodolsk. RANO. Gorkiego w 1984 roku. Wariant eksportowy zbudowany na sprzedaż do Brazylii. Został wyposażony w fotele czechosłowackiego lotnictwa. Pracował w Kazaniu do 1997 roku, należał do Volga United River Shipping Company, a później do firmy Tatflot, a w 2004 roku został wzniesiony jako pomnik przed Kazańską Szkołą Techniczną im. Michaiła Dewatajewa na cześć stulecia tej instytucja edukacyjna.

Adres i współrzędne obiektu: Kazań, ul. Nesmelova, 7, Kazan River College (obecnie - kazański oddział Wołżskiego) Uniwersytet stanowy transport wodny"). Pomnik na Wikimapii.

Zdjęcia pomnika pochodzą z sierpnia 2011 roku.

Widok z nosa:

Widok salonu dziobowego:

Rufa:

Skrzydło nosowe:

Urządzenie skrzydła rufowego:

Sterówka:

Historia stworzenia

Wodolot Meteor jest drugim skrzydlatym pasażerskim statkiem motorowym opracowanym przez projektanta Rostislava Alekseeva w 1959 roku. Historia powstania tych statków sięga początku lat 40. XX wieku, kiedy jeszcze jako student zainteresował się tematem Aleksiejew i obronił swoją pracę dyplomową na temat „Glisser na wodolotach”. W tamtych latach projekt nie przyciągał uwagi kierownictwa wyższego szczebla. marynarka wojenna, ale zainteresował się głównym konstruktorem zakładu Krasnoye Sormowo, gdzie w czasie wojny Aleksiejew pracował jako mistrz testów czołgów. Alekseev otrzymał mały pokój, przeznaczony na „laboratorium wodne”, i mógł poświęcić trzy godziny dziennie na swój ulubiony temat. Rozpoczęto opracowywanie i testowanie modeli wodolotów oraz rozpoczęto poszukiwania optymalnego projektu. W 1945 roku na łodzi A-5 własnej konstrukcji Aleksiejew dotarł do Moskwy, która w końcu przyciągnęła uwagę wojska i otrzymała zadanie wyposażenia w wodoloty łódź torpedowa 123K, który z sukcesem ukończył (po opracowaniu kolejnej modernizacji swojego know-how na łodzi A-7, a po drodze zapoznał się z projektem przechwyconego niemieckiego SPK TS-6) i otrzymał Nagrodę Stalina za to w 1951 roku.

Rostisław Aleksiejew:

Równolegle projektant opracował projekt pierwszego rzecznego pasażerskiego wodolotu „Raketa”. Ale wraz z realizacją projektu wszystko okazało się nie takie proste: inżynier przez lata musiał pokonywać progi ministerstw, walczyć z biurokratyczną inercją, konserwatyzmem, sceptycyzmem, znokautować fundusze… Prawdziwa praca nad „Rakietą” " rozpoczęło się dopiero zimą 1956 roku, a statek został zwodowany dopiero w 1957 roku. Zademonstrowano to z wielkim sukcesem na Światowym Festiwalu Młodzieży i Studentów, następnie w ciągu roku odbyła się próbna eksploatacja „Rakiety” na linii Gorki-Kazań, a od 1959 roku statek wszedł do serii. W transporcie pasażerów wzdłuż rzeki nastąpiła rewolucja: skrzydlaty statek motorowy był prawie pięć razy szybszy niż zwykły wypornościowy.

Pierwsza „Rakieta” nad Wołgą, 1958 (zdjęcie ze zbiorów Uniwersytetu w Denver):

Po udanej „Rakietze” pojawił się „Meteor” – statek większy, dwa razy bardziej przestronny i szybszy niż pierworodny, a nawet zdolny poradzić sobie z wyższą wysokością fali. Zabierał na pokład do 120 pasażerów i mógł osiągać prędkość do 100 km/h (faktyczna prędkość eksploatacyjna była jeszcze niższa – 60-70 km/h). Pierwszy „Meteor” jesienią 1959 roku odbył lot testowy z Gorkiego do Teodozji, aw 1960 roku został zaprezentowany w Moskwie przywódcom kraju i publiczności jako eksponat wystawy floty rzecznej.

Szkice R. Alekseeva (z książki „Od koncepcji do realizacji”):

Główny statek serii (zdjęcie z archiwum E.K.Sidorov):

Dwa fragmenty sowieckich kronik filmowych z tamtych czasów, w których mówimy o nowym dziwacznym statku:

Od 1961 r. „Meteor” wszedł do serii. „Meteor-2” został wystrzelony we wrześniu 1961 r., A 7 maja 1962 r., W przeddzień Dnia Zwycięstwa, kierowany przez legendarnego pilota Bohatera Związku Radzieckiego Michaiła Pietrowicza Dewatajewa, opuścił akwen stoczni Zelenodolsk . RANO. Gorkiego, gdzie zbudowano te statki. Został przydzielony do portu rzecznego w Kazaniu. Kolejny „Meteor” trafił do Moskwy, następny - do Leningradu, Wołgogradu, Rostowa nad Donem ... Przez kilka lat statki z serii rozprzestrzeniały się wzdłuż rzek i zbiorników całego Związku Radzieckiego.

"Meteor-47" na kanale im. Moskwa (zdjęcie z Moskiewskiego Channel Avenue):

„Meteor-59” nad Wołgą (zdjęcie z archiwum V. I. Polyakova).

Suchy statek towarowy Partizanskaya Slava dostarcza Meteor-103 do Komsomolku nad Amurem z Morza Czarnego (zdjęcie z magazynu Marine Fleet:

W sumie w latach 1961-1991 zbudowano prawie 400 statków, które rozprzestrzeniły się nie tylko po ZSRR, ale i na całym świecie: Meteory działały w Jugosławii, Polsce, Bułgarii, Węgrzech, Czechosłowacji, Holandii i Niemczech.

Wraz z upadkiem unijnej gospodarki i nadejściem ery rynkowej szybki transport pasażerski wzdłuż rzek zaczął masowo spadać i zamykać się: nieopłacalny. Zniknęły dotacje rządowe, paliwo, ropa, części zamienne stały się drogie, a ruch pasażerski stał się rzadki: wielu pasażerów zyskało transport osobisty, wioski połączone skrzydlatymi statkami z miastami opustoszały, pojawiła się konkurencja ze strony linii autobusowych. W efekcie w ciągu kilku lat wiele wodolotów zostało pociętych na złom. Niektóre sowieckie Meteory miały więcej szczęścia, nie trafiły pod nóż, ale zostały sprzedane za granicę, a teraz pracują w Chinach, Wietnamie, Grecji, Rumunii.

Grecki „Sokół I” Grecja – dawny ukraiński „Meteor-19”:

Wietnamski „Greenlines 9”, dawny ukraiński „Meteor-27”:

Chang Xiang 1, Chiny:

Meteor-43 wyjechał do Rumunii i został przemianowany na Amiral-1:

W Rosji działa teraz tylko kilkadziesiąt „Meteorów”: główna część znajduje się na trasach turystycznych w Petersburgu i Karelii, kilku nadal przewozi pasażerów wzdłuż Wołgi (w Kazaniu, Jarosławiu i Rybinsku), kilkanaście i pół w sumie zostaną wpisane na rzekach północnych...

"Meteor-282" na Ob (fot. Anatolij K):

Jarosław „Meteor-159” przybywa do Tutajewa (zdjęcie Dmitrija Makarowa):

Kazański „Meteor-249” (zdjęcie Meteor216):

„Meteor-188” na Lenie (fot. Władimir Kunitsyn):

„Meteor-242” na szkierach Kizhi (fot. Dmitry Makarov):

Meteor-189 na Malaya Newa (fot. Seven_balls):

Produkcja seryjna „Meteorów” została wstrzymana w 1991 roku, ale kilka kolejnych statków motorowych opuściło zapasy stoczni Zelenodolsk. W szczególności w latach 2001 i 2006 zbudowano dwa Meteory dla OJSC Severrechflot. Ponadto biuro projektowe wodolotów Rostislav Alekseev Niżny Nowogród opracowało modyfikację Meteor-2000 z niemieckimi silnikami i klimatyzatorami Deutz, a kilka z tych statków zostało sprzedanych do Chin. Do 2007 roku linia produkcyjna Meteor została ostatecznie zdemontowana i zastąpiona przez statki strugowe projektu A145.

Chiński projekt „Chang Jiang 1” „Meteor-2000”:

Ale los Krasnojarskiego Meteora-235 był niezwykły: w latach 1994-2005 służył w Jenisej River Shipping Company, po czym został sprzedany, a kilka lat później, po ponownej zmianie właścicieli, został zmodernizowany w krasnojarskiej stoczni według do projektu 342E / 310 , przekształcony w luksusowy jacht i ponownie ochrzczony w „Wierny”; według plotek był to osobisty „Meteor” gubernatora Terytorium Krasnojarskiego. Łatwo go rozpoznać po futurystycznym wyglądzie i wątpliwej wartości estetycznej wystroju wnętrza z dużą ilością skórek lamparta.

Budowa i specyfikacje

Meteor-193 to statek projektu 342E opracowany przez Centralne Biuro Projektowe dla SPK (główny konstruktor - Rostislav Alekseev) w 1959 roku i wyprodukowany przez Stocznię Zelenodolsk im. RANO. Gorkiego. Typ - dwuśrubowy pasażerski wodolot motorowy. Długość kadłuba wynosi 34,6 metra, szerokość (w przęśle wodolotu) 9,5 metra. Zanurzenie na wodzie - 2,35 metra, ze skrzydłami - około 1,2 metra. Wyporność z pełnym obciążeniem - 53,4 tony. Prędkość robocza – 65 km/h (rekord – 108 km/h). Zasięg (bez tankowania) - 600 km.

Meteor posiada trzy kabiny pasażerskie: w części dziobowej, środkowej i rufowej statku. Całkowita pojemność pasażerska to 124 osoby.

Salon nosa (fot. Dmitry Shchukin):


Salon środkowy (fot. Vladimir Burakshaev):

Pomiędzy środkowym a rufowym salonem znajduje się mały, częściowo zadaszony (promenada) pokład.

Pokład promenady (fot. Vladimir Burakshaev):

Stanowiska sterownicze statku znajdują się w sterówce zagłębionej w nadbudówce na dziobie statku.

Sterówka (fot. Aleksiej Pietrow):

Głównymi silnikami są dwa 12-cylindrowe turbodiesle w kształcie litery V typu M-400 (wersja lotniczego silnika wysokoprężnego M-40, przerobiona na morski) o mocy 1000 KM każdy. każdy. Obracają dwa 5-łopatowe śmigła o średnicy 710 mm, które wprawiają statek w ruch.

Maszynownia (fot. Alexey Petrov):

Pod kadłubem Meteora znajduje się urządzenie skrzydłowe - nośne skrzydła dziobowe i rufowe oraz dwie tuleje nadkoli do hydroplanowania zamocowane na rozpórkach przedniego skrzydła. Wkładki nadkoli pomagają statkowi „wychodzić na skrzydło”, a w ruchu nie pozwalają mu wrócić do trybu wyporności, ślizgając się po powierzchni wody.

Zasada działania skrzydeł „Meteora” jest taka sama jak skrzydła samolotu: siła nośna powstaje w wyniku występowania nadciśnienia pod profilem skrzydła i strefy rozrzedzenia nad nim. Wraz ze wzrostem prędkości różnica ciśnień „wypycha” statek do góry, kadłub przesuwa się z pozycji wypornościowej do pozycji powierzchniowej, co znacznie zmniejsza obszar kontaktu z wodą i jej opory, co pozwala na rozwinięcie wysokich prędkość.

Skrzydło Meteory wykorzystuje efekt nisko zanurzonego wodolotu, znany również jako efekt Alekseeva. W wyniku swoich badań Aleksiejew uzyskał taką hydrodynamiczną charakterystykę wodolotu, że unosząc się na powierzchnię wody, stopniowo traci siłę nośną na skutek wyhamowania cząstek cieczy w strefie blisko granicy mediów . Ze względu na to, że na pewnej głębokości siła podnoszenia skrzydło zbliża się do zera, nie wyskakuje z wody.

PS Jeśli drodzy uczestnicy znajdą jakieś nieścisłości, prosimy o zgłoszenie tego.

„Petrel”, „Sputnik”, „Comet” i „Meteor” – nazwy tych sowieckich statków zrodziły romantyczne myśli o lataniu. Chociaż była to tylko wycieczka po rzece. Trudno jednak powiedzieć, że wycieczka wodolotem też jest żeglarstwem, ale ma w sobie coś z lotu. Te statki, które w ogólna perspektywa, zwane rakietami i osiągające prędkość 150 km/h (przewożące do 300 pasażerów), były tym samym symbolem ZSRR lat 60. - 80., jak prawdziwe rakiety kosmiczne, które pływały Teatr Bolszoj przestrzeń kosmiczna.

Poważny kryzys gospodarczy (jeśli nie katastrofa przemysłowa) lat 90. doprowadził do gwałtownego spadku liczby statków tej klasy. Teraz pamiętajmy krótka historia te niezwykłe statki.

Zasada ruchu tych statków była dwojaka. Przy małej prędkości taki statek płynie jak zwykły statek, czyli ze względu na siłę wyporu wody (witaj Archimedesa). Ale kiedy się rozwinie wysoka prędkość, wtedy dzięki wodolotom dostępnym dla tych statków powstaje siła nośna, która unosi statek nad wodę. Oznacza to, że wodolot jest jednocześnie statkiem i niejako samolotem. Tylko on lata "nizenko".

Być może najbardziej eleganckim szybkim wodolotem był tzw. turbina gazowa "Burevestnik". Został opracowany przez Centralne Biuro Projektowe SPK R. Aleksiejew w mieście Gorki i przy długości 42 metrów mógł osiągnąć szacunkową prędkość 150 km / h (choć nie ma danych, aby statek kiedykolwiek osiągnął taka prędkość).

Pierwszy (i jedyny) eksperymentalny statek „Burevestnik” został zbudowany w 1964 roku.

Obsługiwała go Wołga Żegluga na Wołdze na trasie Kujbyszew - Uljanowsk - Kazań - Gorki.

Dwa samolotowe silniki turbinowe po bokach sprawiły, że jednostka ta była szczególnie skuteczna (takie silniki stosowano w samolocie IŁ-18).

Na takim statku podróż naprawdę musiała przypominać lot.

Kabina kapitana wyróżniała się szczególną gracją, której konstrukcja przypominała konstrukcję futurystycznych amerykańskich limuzyn z lat 50. (na zdjęciu poniżej kabina to jednak nie „Petrel”, ale mniej więcej taka sama).

Niestety, działając do końca lat 70., wyjątkowy 42-metrowy „Burevestnik” został wycofany z eksploatacji i pozostał w jednym egzemplarzu. Bezpośrednią przyczyną odpisu był wypadek w 1974 roku, kiedy Burevestnik zderzył się z holownikiem, poważnie uszkadzając jedną z burt oraz silnik turbogazowy. Potem został odrestaurowany, jak mówią, „jakoś” i po pewnym czasie jego dalsza eksploatacja została uznana za nieopłacalną.

Innym rodzajem wodolotu był Meteor.

"Meteory" były mniejsze niż "Burevestnik" (34 metry długości) i nie tak szybkie (nie więcej niż 100 km / h). Meteory produkowano w latach 1961-1991 i oprócz ZSRR dostarczano je także do krajów obozu socjalistycznego.

W sumie zbudowano czterysta statków tej serii.

W przeciwieństwie do silników lotniczych Burevestnik, Meteora latała z silnikami wysokoprężnymi napędzającymi typowe dla statków śmigła.

Panel sterowania statku:

Ale najbardziej znanym wodolotem jest prawdopodobnie Rocket.

Po raz pierwszy "Raketa" została zaprezentowana w Moskwie w 1957 roku na Międzynarodowym Festiwalu Młodzieży Studentów.

Sam przywódca ZSRR Nikita Chruszczow wyraził się wtedy w duchu, że podobno wystarczy pływać po rzekach w zardzewiałych wannach, czas podróżować z klasą.

Jednak w tym czasie tylko pierwsza eksperymentalna "Raketa" pływała po rzece Moskwie, a po festiwalu została wysłana do próbnej eksploatacji na Wołnie na linii Gorki-Kazań. Statek pokonał dystans 420 km w 7 godzin. Zwykły statek płynął tą samą trasą przez 30 godzin. W rezultacie eksperyment został uznany za udany i „Raketa” weszła do serii.

Inną znaną sowiecką jednostką jest Kometa.

Kometa była morską wersją Meteoru. Na tym zdjęciu z 1984 roku w porcie Odessy znajdują się dwie "Komety":

Kometa została opracowana w 1961 roku. Produkowany seryjnie od 1964 do 1981 w stoczni Feodosia „More”. W sumie zbudowano 86 „komet” (w tym 34 na eksport).

Jedna z ocalałych „komet” w jasnym designie:

Na początku lat 70. „Rakiety” i „Meteora” były już uważane za przestarzałe statki, a w ich miejsce opracowano „Woskhod”.

Pierwszy statek z tej serii został zbudowany w 1973 roku. W sumie zbudowano 150 „Woschodów”, z których część została wyeksportowana (Chiny, Kanada, Austria, Węgry, Holandia itd.). W latach 90. wstrzymano produkcję „Woschodu”.

Wschód słońca w Holandii:

Z pozostałych typów wodolotów warto pamiętać o Sputniku.

To był naprawdę potwór. Kiedy zbudowano pierwszy statek, Sputnik (październik 1961), był to największy na świecie wodolot pasażerski. Jego długość wynosiła 47 metrów, a pojemność pasażerska 300 osób!

„Sputnik” był początkowo eksploatowany na linii Gorki - Togliatti, ale potem ze względu na niskie lądowanie został przeniesiony do dolnej Wołgi na linii Kujbyszew - Kazań. Ale na tej linii minął tylko trzy miesiące. Podczas jednego z rejsów statek zderzył się z wyrzuconym przez morze drewnem, po czym przez kilka lat stał w stoczni. Początkowo chcieli pociąć go na złom, ale potem postanowili zainstalować go na nasypie Tolyatti. „Sputnik” wzniesiono obok stacji rzecznej, w której znajdowała się kawiarnia o tej samej nazwie, która swoim wyglądem nadal zachwyca (lub straszy) mieszkańców Awtogradu (dowód).

Morska wersja „Sputnika” nosiła nazwę „Whirlwind” i była przeznaczona do żeglowania na falach do 8 punktów.

Warto też pamiętać o statku „Czajka”, który powstał w jednym egzemplarzu i zabierał na pokład 70 pasażerów, ale rozwinął prędkość do 100 km/h

Kolejny rzadki nie można nie zauważyć „Tajfun” ...

... i "Połknąć"

Opowieść o sowieckich wodolotach byłaby niepełna bez opowieści o człowieku, który poświęcił swoje życie na tworzenie tych statków.

Rostislav Evgenievich Alekseev (1916-1980) - radziecki stoczniowiec, twórca wodolotów, ekranoplanów i pojazdów naziemnych. Konstruktor jachtów, zwycięzca zawodów ogólnounijnych, mistrz sportu ZSRR.

Na pomysł wodolotów wpadł podczas prac w czasie wojny (1942) przy tworzeniu łodzi bojowych. Jego łodzie nie zdążyły wziąć udziału w wojnie, ale w 1951 roku Aleksiejew otrzymał Nagrodę Stalina II stopnia za opracowanie i stworzenie wodolotów. To jego zespół stworzył Raketę w latach 50., a następnie, począwszy od 1961 roku, prawie co roku nowy projekt: „Meteor”, „Kometa”, „Sputnik”, „Petrel”, „Woskhod”. W latach 60. Rostislav Evgenievich Alekseev rozpoczął prace nad stworzeniem tzw. „Ekranoplanow” – statki dla Sił Powietrznych, które miały unosić się nad wodą na wysokości kilku metrów. W styczniu 1980 roku, podczas testów samolotu pasażerskiego z ekranem, który miał wejść do służby na Igrzyska Olimpijskie 80, Aleksiejew został poważnie ranny. Zmarł z powodu tych obrażeń 9 lutego 1980 roku. Po jego śmierci idea ekranoplanów nie została już zwrócona.

A teraz przedstawiam jeszcze kilka zdjęć tych niesamowicie pięknych wodolotów:

Zbudowany w 1979 roku „Comet-44” jest obecnie eksploatowany w Turcji:

Projekt Olimpia

Projekt "Katran"

Dwupiętrowy potwór „Cyklon”

Cmentarz statków w pobliżu Perm.

Bar „Meteor” w mieście Kanev (Ukraina)

Czerwony Meteor w Chinach

Ale nawet dzisiaj te projekty statków z lat 60. wyglądają dość futurystycznie.