Svp orlaivis. Krovininis-keleivinis orlaivis. Valstybinių įstaigų poreikis

Hovercraft Jeyran ir Bison SVP (laivas su orlaiviu)

Idėjos dažnai atsiranda gerokai anksčiau, nei jas galima įgyvendinti. Ir būna, kad įkūnytos idėjos atsistoja atskirai, lenkia savo laiką. Toks buvo skraidančių laivų – orlaivių likimas.
Paprasčiau tariant, orlaivis (hovercraft) – tai apversta lėkštė, po kuria įpurškiamas oras: dėl to konstrukcija pakyla, o jei pastatai oro sraigtą ant šono, tai irgi juda. Trinties ant paviršiaus trūkumas – leidžia sumažinti pasipriešinimą. Sovietiniai skraidančių laivų bandymai buvo vykdomi slaptai nuo 30-ųjų. Vladimiras Levkovas buvo įsitraukęs į darbą.

pirmasis kovinis skraidantis orlaivis L5

Pirmasis Levkovo modelis priminė lygiai apverstą plokštę, tiksliau, baseiną: centre buvo elektrinis variklis su varžtu, kuris pumpavo orą, o „indas“ buvo nuplėštas nuo grindų, sklandė ore. Po kelių eksperimentinių mašinų 1937 metais pasirodė pirmasis kovinis skraidantis laivas L5. Ant jo laivapriekio ir laivagalio buvo du M-45 orlaivių varikliai, kurių kiekvienas galia 850 arklio galių. Laivas „suspaudė“ apie 130 kilometrų per valandą greitį (visu greičiu nepasivys nė viena torpeda) ir ramiai judėjo virš vandens ir sausumos, nepaisant aštuonių tonų svorio. Bandymų rezultatai parodė jo pranašumą prieš torpedinius katerius, tačiau atskleidė ir trūkumus: variklių perkaitimą, žemą stabilumą (tai yra maža laivo galimybė nesubalansuotai grįžti į pradinę padėtį). Tačiau svarbiausia yra nedidelis korpuso atskyrimas nuo paviršiaus, dėl kurio automobilis negalėjo įveikti net žemos kliūties.

Britų orlaivis SR-1

Trūko tik vieno dalyko. Ir rado ją, kaip dažnai nutinka, pasaulietę. Anglas Christopheris Cockerellas, elektronikos inžinierius, 1950 metais atidarė nedidelę laivų statyklą. Tobulindamas savo valtis, jis norėjo sumažinti jų pasipriešinimą naudojant oro „tepimą“. Jis pirmasis panaudojo oro pagalvės kūrimo metodą: kai oras laisvai neteka po dugnu iš ventiliatoriaus, o yra verčiamas siaurais antgaliais, išdėstytais aplink perimetrą. Korpuso atskyrimas nuo paviršiaus siekė 300 mm - penkis kartus didesnis nei Levkovo. Pagal šią schemą Saunders RO pastatė SR-1 (hovercraft) SR-1, ant kurio britai 1959 metais kirto Lamanšo sąsiaurį... ir... tapo orlaivio kūrimo pionieriais. Mūsų sovietiniai skraidančių laivų bandymai, vykstantys nuo 30-ųjų, buvo vykdomi slaptai, klaidinant pašalinius žmones – dėl to visas pasaulis Kokkerelį pripažino orlaivių tėvu.
Po Levkovo mirties visos jo medžiagos pateko į Almazo centrinį jūrų projektavimo biurą Leningrade. Plėtra buvo tęsiama, tačiau tik paties Centrinio projektavimo biuro iniciatyva – kol Cocquerel paskelbė apie save. Neatsilikti nuo britų buvo garbės reikalas – be to, karinė vadovybė puikiai žinojo, kad greitaeigės ir amfibinės SVP savybės buvo perspektyvios panaudoti amfibinėse jūrų operacijose.

PAGAL VEIKIMO PRINCIPĄ SVP SKIRSTYTA Į TRIJUS RIPUS

• Kameros grandinė: centre esantis ventiliatorius pučia orą po kupoliniu dugnu į specialią kamerą, kuri apsaugo nuo oro nutekėjimo.
• Purkštukų schema: pagalvėlę sukuria oro srautas iš žiedinio antgalio, suformuoto iš centrinės dalies plokščiu dugnu ir „sijonu“. Oro uždanga aplink laivo perimetrą neleidžia orui išeiti iš po pagalvės.
• Kelių eilių purkštukų schema: pagalvėlę sudaro žiedinių cirkuliacinių purkštukų eilės, kurių kiekvienas sukuria skirtingą slėgio lygį.

Kaip veikia orlaivis

Orlaivio judėjimą užtikrina:

• - propeleriai
• - horizontalūs purkštukai, į kuriuos oras tiekiamas iš pakeliamųjų ventiliatorių
• - apipjaustant orlaivį taip, kad atsirastų traukos jėga.

Ginklavimosi varžybų metu didžiausią pavojų kėlė amerikiečių lėktuvnešiai. Žinoma, atakuoti kreiseriai ir branduoliniai povandeniniai laivai su sparnuotosiomis raketomis egzistavo, kad galėtų atremti lėktuvnešių grupes. Tačiau net ir patys galingiausi laivai turėjo mažai galimybių neužfiksuoti sąsiaurio ir gretimos pakrantės. „Almaz“ dizaineriams buvo pavesta sukurti orlaivį, galintį dideliu greičiu į krantą numesti šarvuočius ir jūrų pėstininkus. Kaip sakoma, kurios svarbiausias uždavinys – užfiksuoti ir išlaikyti Bosforo sąsiaurį, kad Juodosios jūros laivynas patektų į operatyvinę erdvę (turbūt tai buvo sovietmečiu). Iki to laiko Centrinis projektavimo biuras turėjo tik patirties kuriant nedidelį eksperimentinį katerį MS-01, kurio tūris buvo 20 tonų - iš jo buvo reikalaujama pereiti prie 350 tonų talpos laivo. Lygiagrečiai su projektavimo darbais vyko tyrimai: reikėjo įvaldyti naujas technologijas ir medžiagas, sukurti transmisijas, ventiliatorius, lengvus dujų turbininius variklius. Dar nebuvo greičio, stabilumo, manevringų elementų skaičiavimo metodų, nepasirinktas oro pagalvės formavimo būdas – antgalis ar kamera.

Nusileidę laivai Jeyran projektuoja pirmąjį pasaulyje serijinį orlaivį, nusileidžiantį Volgos pakrantėje

SVP stabdžių sistema, kaip ir traukos sistema, „pririšta“ ore. Siekiant pagerinti laivo stabilumą, naudojami vertikalūs stabilizatoriai, tokie pat kaip ir lėktuvuose. Pirmą kartą nuspręsta panaudoti Anglijoje išrastas lanksčias gumines tvoras, skirtas laivo tinkamumui plaukioti ir amfibijai padidinti. Išbandžius modelius, pastatytus pagal dvi skirtingas schemas, buvo sukurtas „Jeyran“: laivas su oro pagalve, skirtas dviem tankams nutūpti neįrengtoje pakrantėje – niekas kitas pasaulyje tokio neturėjo. 1970 metais laivas buvo pristatytas.

nusileidimas Volgos pakrantėje su Kalmaro tipo DKVP

AMPHIBIAN LANDING KVP "JEYRAN"

• Ginkluotė: du 30 mm AK-30 laikikliai
• Oro desanto talpa – 4 tankai PT-76 ir 50 jūrų pėstininkų arba 2 vidutiniai tankai ir 200 pėstininkų
• Talpa - 360 tonų
• Greitis - 48 mazgai (virš 100 km / h)
• Kreiserinis nuotolis visu greičiu – 300 mylių. Įgula - 21 žmogus.

Beveik tuo pačiu metu pasirodė ir puolimo kateris Skat: jis gabeno 40 desantininkų visa pavara, judėjo 50 mazgų greičiu ir lengvai ėjo penkių taškų jūroje. Tuo metu padėtis ėmė aštrėti Sovietų Sąjungos ir Kinijos pasienyje, o „spinduliai“ buvo naudojami ne tik Baltijos ir Juodojoje jūroje, bet ir Amūre. Be to, keturios valtys buvo paverstos gelbėti kosmonautus, jei jie nusileistų Issyk-Kul ežere.

Stingray oro pagalvės tūpimo laivo projektas 1205

Oro pagalvių laivų galimybių tyrimas paskatino naujų modelių atsiradimą: nusileidžiantys kalmarai, KVP ugnies atrama killer Whale, Murena, kuri sujungė kalmarų ir killer banginių funkcijas.

Iškrovimo iškrovimas yra artimiausias Serna, tolimas kalmaras

Tačiau pagal tinkamumą plaukioti ir gabenamos įrangos kiekį „Jeyran“ vis tiek neturėjo sau lygių. Sukauptas potencialas leido kalbėti apie šio projekto plėtrą padidinus pajėgumą, greitį, ginklus ir bendrą patikimumą.

„ZUBR“ – VIENINTELIAUS PASAULYJE LAIVAS AMFIBIJOS SU POVEIKIAIS GINKLAIS.

stumbrų išsilaipinimo LAIVAS ANT ORO GALVĖS PROJEKTAS 12322 nuotr

Taip atsirado idėja „Zubr“ – vienintelis pasaulyje amfibinis laivas su smūginiais ginklais, kuris 1988 metais buvo perduotas kariniam jūrų laivynui.
Orlaivis bizonas skirtas priimti iš kranto (net ir neįrengus) amfibijos puolimo pajėgas su karine technika, gabenimą jūra, desantavimus priešo pakrantėje (vienas „stumbras“ išgabena į krantą jūrų pėstininkų batalioną, kuris gali „nesušlapindamas kojų“. Nedelsdami įeikite į mūšį) ir ugnies paramos išsilaipinimo karius. Šiam laivui, ramiai įveikiančiam griovius, apkasus ir pelkes, atvira iki 70 procentų viso pasaulio jūrų ir vandenynų pakrantės ilgio.
YPATINGAS ŠIS LAIVAS daro jį unikaliu naudingos apkrovos, amfibijos ir greičio deriniu. Bandymų metu jis buvo pagreitintas iki 70 mazgų (apie 130 km / h). Važiuojant dideliu greičiu, lanksti tvora sugenda, laivas „kanda nosį“, tačiau tokiu atveju vyksta kritinių režimų blokavimas greičio ir posūkio spindulio atžvilgiu. Valdymas reikalauja tokio kruopštumo ir tikslumo, kad "ZUBRE" NĖRA VAIRAVIMO - VADAS VYKDO PAREIGOGIMAS.

Stumbro nuotrauka, nusileidimas

Bet kurio laivo paleidimas yra sudėtingas ir daug laiko reikalaujantis procesas. Pavyzdžiui, „Zubr“ būdingi varžtai yra uždėti prieduose, dėl kurių trauka padidėja pusantro karto. O antgalis – iš plastiko išpjauta 7 metrų skersmens konstrukcija – gana liekna. Pirmuosiuose bandymuose jie sulūžo: norint gauti reikiamą traukos priedą, tarpas tarp sraigto ir antgalio turi būti labai mažas, o jei sraigtas vibruos, jis gali atsitrenkti. Įsivaizduokite, kiek laiko užtruko užbaigti šį, atrodytų, paprastą mazgą.

VARŽTAI "Zubr" - pavojingas jėgos ir trapumo derinys, 10 tūkstančių arklio galių, skersmuo 7 metrai

Pagal techninį potencialą ir taktinius bei techninius elementus „Zubr“ vis dar neturi sau lygių pasaulyje, todėl yra paklausus užsienio klientų. Tam dažnai reikia sukurti „eksporto“ modifikacijas: pavyzdžiui, Graikijos atveju – dėl būtinybės tropalizmui. Taigi galima teigti, kad projekto plėtra tęsiasi. 2000-ųjų pradžioje buvo išbandytas Graikijai pastatytas „stumbras“, laivas netyčia sutraiškė... sunkvežimį. Jis tarnavo kaip švyturys Suomijos įlankos pakrantėje, tačiau dėl užgesusių žibintų virto nematoma kliūtimi.

„Stumbro“ ginkluotė du 30 mm įrenginiai

Hovercraft Bison SVP

• Ginkluotė:
• - orlaivių ir laivų raketoms naikinti - du 30 mm įrenginiai AK-630M ("metalo pjaustytuvai");
• - sunaikinti pakrantės įtvirtinimus - du MLRS MS-227 (jūrinis raketų sistemos Grad analogas),
  Oro talpa:
• - 3 tankai T-80 ir 80 jūrų pėstininkų
• -10 šarvuotų transporterių arba 360 pėstininkų
• Talpa - 550 tonų
• Visas greitis – 60 mazgų. Keliamoji galia - 150 tonų
• Variklio galia – daugiau nei 50 tūkstančių litrų. su
• Kreiserinis nuotolis visu greičiu – 300 mylių. Įgula – 27 žmonės.

Vienas iš skirtumų nuo užsienio laivų – suvirinta konstrukcija. Pirmieji orlaiviai (pagal aviacijos tradicijas) buvo pagaminti kniedyti, tačiau jų eksploatavimas jūroje parodė tokio ryšio nepatikimumą. Nors su suvirinta konstrukcija, įtrūkimų rizika yra didesnė. Dėl didelės galios tokiuose laivuose yra padidintas vibracijos lygis: trys 10 tūkstančių arklio galių varikliai tik judėjimui, dar du tokios pat galios varikliai dirba kaip kompresoriai. 50 tūkstančių „arklių“, ir visa tai 550 tonų talpoje! Galima įsivaizduoti, koks didelis yra jų galios ir svorio santykis, palyginti su įprastais laivais.

Nuotrauka MLRS MS-227 raketų sistemos „Grad“ analogas

Sraigtams, orapūtėms ir kitiems vartotojams varyti buvo sukurti aukštos temperatūros dujų turbininiai reduktoriai. Oro valymo sistema užtikrina ilgalaikį dujų turbinų darbą esant jūros druskingumui iki 30 ppm.
Nesant tiesioginio vairo pavarų kontakto su vandeniu orlaivyje, sunku manevruoti ir laivas priklauso nuo oro sąlygų. Todėl buvo sukurtos įvairios valdymo schemos, įskaitant aerodinamines ir reaktyvinius vairus (reaktyvinius purkštukus), kintamo žingsnio propelerius.

„Zubr project 12322“ mažas desantinis laivas „Evgeny Kocheshkov and Mordovia“, nusileidimas

Deja, šiuolaikinėje Rusijos karinėje doktrinoje toks galingas laivas dar nebuvo naudojamas - matyt, Įorlaivis Jeyran ir Bison SVP lenkia savo laiką. Tačiau pasaulinėje ginklų rinkoje laivai su oro pagalve yra labai paklausūs.

Logiška perspektyva amfibiniams SVP yra Zubra klasės laivai vidaus jūroms ir desantiniai laivai dideliems desantiniams laivams. Tačiau yra ir kitų jų taikymo sričių.
SVP SPEED idealiai tinka „uodų flotilei“ – manevringiems karo laivams. Kai atsirado galimybė ant mažų laivų dėti torpedas ir raketas, lengvasis laivas tapo pavojingas dideliems karo laivams. Jo negalima rezervuoti, o tai reiškia, kad išgelbėjimas nuo priešo ugnies yra greitis. Tuo pačiu metu sunku pagaminti greitaeigį mažos talpos laivą. Taigi PIRMIEJI BANDĖ TIEKTI TORPINIUS IR RAKETINUS KALTIUS ANT OROPAGĖS: „švarūs“ torpediniai bombonešiai tada atsidūrė aklavietėje (negalėjo priartėti prie didelio laivo salvės nuotolio atstumu), o raketnešiai negalėjo neatsilikti nuo augimo. raketų.
Taip pat yra „antipovandeninių“ SVP kūrimo, tačiau jie dar neįgyvendinti: šiandien svarbiausia ne sunaikinti povandeninį laivą, o jį rasti. O tam reikia galingos sonaro sistemos, tai yra papildomų ginklų.

Laivo amfibijos skyrius, vaizdas iš vidaus

Yra civilių užsakovų – žinoma, jų interesai susiję su labiau utilitariniais laivais. Kitas bruožas yra visą sezoną. Laivai amfibijos taip pat gali vaikščioti ledu – jiems tai dar lengviau (judant virš vandens, spaudžiant laivui susidaro atsako duobė, kuri suteikia pasipriešinimą). Tai ypač naudinga užšąlančiose Sibiro upėse ir pelkėse.
Kai per televiziją buvo parodytas nedidelis laivelis „Breeze“, į Almazo centrinį projektavimo biurą plūdo klientai – Sibiro naftos kūrėjai, kuriems sunku patekti į naftos telkinius.

desantinis laivas bizon pr 1232,2 1989 m

Nepamirškime ir mėgėjiško laivyno: amfibijos su oro pagalve – universalus visureigis, dažnai naudojamas medžioklei ir žvejybai. Su jais nereikia švartuotis – išlipi į krantą, išjungia variklį ir lipa į krantą, o laivą galima nuleisti beveik nuo bet kurio kranto.

Nuotrauka perteikianti laivo mastelį, Laivams, sveriantiems apie 100 tonų, galios ir svorio santykis yra 25-35 kilovatai tonai, dar sunkesniems - 15-20 kilovatų

Panaši situacija yra dujų ir naftos telkiniuose Barenco jūroje. Nedera prisiminti plačią pakrantę šiaurėje: Šiaurės jūros kelio atgimimas siejamas su labai sudėtinga prekių gabenimo į pakrantę problema. „Almaz“ savo amfibinių laivų pagrindu jau suprojektavo perkrovimo valtis Šiaurės jūros maršrutui: tokia valtis priplaukia prie borto, ant jo nuleidžiamas krovinys ir netrukus atsiduria krante.

Desantas net nesušlapino kojų, su jomis švartuotis nereikia - išlipk į krantą, išjungi variklį ir lipk į krantą, o nuleisti laivą gali beveik nuo bet kurio kranto.

NORĖTUM, kad orlaivis būtų universalus. Kas stabdo susidomėjimą jais? Kliūtys skraidyti laivams yra energingos ir ekonomiškos. Tokios pat masės kaip ir tūrinio indo AIRBUSH APARATAS REIKALAUJA DAUGIAU DEGALŲ SĄNAUDOJIMŲ – NES JIS TURI JUDĖTI NE TIK Į priekį, BET IR AUKŠTYN. KVP varikliai yra galingi ir lengvi, o tai reiškia, kad jie yra brangūs, mažai išteklių reikalaujantys ir sunkiai gaminami. Gaminant bet kokią įrangą yra susitarimų, tačiau naudoti orlaivį patartina tik ten, kur šias konvencijas nusveria pranašumai – greitis, amfibija ir povandeninės dalies nebuvimas.
AIRBAG EFFECT taikomas ir kitose srityse. Amerikiečiai sukūrė „skraidantį“ transatlantinį keleivinį laivą, automobilių gamintojai kuria automobilius VP. O Londono ortopedijos institutas naudoja lovą sunkiai nudegusiems pacientams, kurie „guli“ ant oro pagalvės.

Orlaivius gamina Rusija, Anglija, Japonija, JAV, Prancūzija. Šimtai šių laivų veža milijonus keleivių reguliariais reisais Lamanšo sąsiauryje, Airijos jūroje, Prancūzijos ir Italijos Viduržemio jūros pakrantėse, Kanadoje, JAV ir Karibų jūros regione, taip pat Japonijoje ir Australijoje. Dauguma orlaivių talpina iki 100 keleivių, tačiau nuo 1968 metų eksploatuojami 5K4 tipo laivai, talpinantys 254 keleivius ir 30 lengvųjų automobilių. Šie laivai Lamanšo sąsiaurį kerta per 40 minučių.

Bendrovė „Hovercraft“ užsakovui perdavė mažos kategorijos*3 krovininį ir keleivinį orlaivį, pagamintą prižiūrint Upių registrui.

Paskyrimas. „Neptūnas 23GrPasMl“ tipo krovininis-keleivinis amfibinis laivas skirtas vežti ne daugiau kaip 1700 kg krovinius arba 6 žmonių keleivius ir ne daugiau kaip 1250 kg krovinius.

Priimtinos veiklos sritys. Laivas gali būti naudojamas pakrantės jūros zonose ir vidaus vandens baseinuose. Eksploatacijos apribojimai – bangų aukštis 1 % aprėptis iki 1,2 m, atstumas nuo pastogės ne didesnis kaip 11 km (6 mylių). Prieglobsčio vieta – bet koks žemės sklypas, įlanka, laivas reide, kur laivas gali pasislėpti nuo blogo oro.

Veikimo laikotarpis. Laivas gali būti eksploatuojamas ištisus metus. Paviršiaus tipas: - vandens paviršiuje be gylio apribojimo; - sekliame vandenyje, įskaitant nulinį gylį ir seklumą; - ant užšalusio ir apsnigto vandens telkinių paviršiaus, jei trasoje nėra kauburėlių, kurių aukštis viršija oro pagalvės aukštį; - ant ledo šlamšto ir plūduriuojančio ledo; - laistomame pelkėtame paviršiuje ir retuose nendrių tankumynuose, kurių aukštis netrukdo važiuoti vaizdui Išlipti ir perkelti laivą leidžiama nesuvaržytose plokščios pakrantės vietose. Važiuojant ledu ar apsnigtu vandens telkinių paviršiumi, prieglobsčio vietos nėra.

Temperatūros sąlygos. Leidžiama eksploatuoti esant lauko oro temperatūrai nuo minus 40 °C iki plius 40 °C.

Vėjo apribojimai. Vėjo greitis ribojamas iki 12 m/s.

Dienos laiko apribojimai. Laivas gali būti naudojamas tiek šviesiu paros metu, tiek naktį. Eksploatuojant tamsiu paros metu įrengiamas papildomas apšvietimas (priekiniai žibintai-tolimosios šviesos).

Architektūrinis ir konstruktyvinis tipas. SVP amfibijos tipas su dviejų pakopų lanksčia tvora per visą perimetrą, atskira kėlimo ir varymo sistema su dviem dvigubais išcentriniais pūstuvais ir dviem kintamo žingsnio sraigtais aerodinaminiuose purkštukuose, su užpakaliniu variklio skyriumi, supaprastintų korpuso formų, su penkiomis vandeniui nelaidžiomis pertvaromis .

Normos ir taisyklės. Laivas su oro pagalve buvo sukurtas taip, kad atitiktų Rusijos upių registro „Mažųjų laivų klasifikavimo ir apžiūros gairių“ R.044-2016 ir „Vidaus vandens transporto įrenginių saugos techninių taisyklių“ reikalavimus. Rusijos Federacijos 2010 08 12 N 623 (su pakeitimais, padarytais 2015 04 30) ...

Pagrindiniai matmenys:

Naudingojo krovinio sudėtis kroviniams ir keleiviams vežti:

Degalų sąnaudos. Degalų sąnaudos važiuojant ramiu vandeniu su darbine apkrova 40-45 km/h greičiu yra apie 30 l/val. Specifinės sąnaudos tokiomis sąlygomis yra 0,6-0,8 l / km.

Krovinio vieta. Krovinys dedamas ant denio. Denis yra tarp salono ir degalų skyriaus. Denio matmenys; ilgis 4,0m, plotis 2,0m. Numatyta galimybė paklotą uždengti tentu. Denis turi krovinio tvirtinimo kronšteinus. Denis turi neslystantį paviršių ir galima padidinti krovinių skyriaus plotį šarnyrinėmis sekcijomis. Bendras denio plotas bus 4 × 4 kv. Denio srityje, ant šarnyrinių sekcijų, sumontuoti nuimami turėklai.

Kelionės greitis. Vidutinės eksploatacinės apkrovos orlaivis ramiu ir ramiu oru turi: maksimalus greitis vandenyje – 65 km/h maksimalus greitis ant ledo paviršiaus 75 km/h. Važiavimo greitis vandenyje yra 40-45 km/h, ant tankaus sniego dengto paviršiaus 50-60 km/h.

Amfibijos savybės. Orlaivio amfibines savybes suteikia korpuso atskyrimas nuo ekrano dėl oro pagalvės, esančios po kėbulu, laikymo lanksčia tvorele. Kėlimo aukštis priklauso nuo ventiliatoriaus (variklio) greičio, apkrovos ir važiavimo kampo. Maksimalus pasiekiamas oro pagalvės aukštis yra apie 0,75 m.. Oro pagalvės aukštis matuojamas nuo laikančiojo kieto paviršiaus iki korpuso apačios.

Lanksti tvora. Norint suformuoti oro pagalvę laive, per visą perimetrą numatyta lanksti tvora. Dviejų pakopų lanksti tvora, susidedanti iš viršutinės pakopos - imtuvo ir apatinės pakopos - nuimamų elementų. Lanksčioje tvoroje numatytas vidinis kontūras, susidedantis iš išilginių ir skersinių pripučiamų kilių. Lanksčios tvoros medžiaga yra gumuotas audinys, pagamintas iš nailono tekstilės.

Rėmas. Bendra informacija. Kaip pagrindinio korpuso medžiaga, komplektas, pamatai, lakštiniai ir profiliniai valcuoti gaminiai iš aliuminio lydinių priimami. Naudojami Amg5M prekės ženklo GOST 21631-76 plokšti gaminiai. Prekės ženklo Amg6M arba D16T profiliniai valcavimo gaminiai pagal GOST 8617-75.

Kirtimas. Bendra informacija. Denio namelis pagamintas iš stiklo pluošto ir yra aerodinamiškai supaprastintos formos. Denio namelis pagamintas iš trijų sluoksnių konstrukcijos, kurios vidurinis sluoksnis yra izoliacija. Išorinis sluoksnis pagamintas iš stiklo pluošto poliesterio dervos pagrindu su armuojančia medžiaga iš stiklo pluošto. Vidurinis sluoksnis pagamintas iš plytelių putplasčio. Vidinis sluoksnis pagamintas iš stiklo pluošto, perklijuotas siuvamu - pūkiniu audiniu.

Pagrindiniai varikliai. Kaip pagrindinius variklius planuojama sumontuoti du ISF2.8 markės Cummins dyzelinius variklius - keturių cilindrų su eilėje vertikaliu cilindrų išdėstymu, su turbokompresoriumi, su tarpiniu įpūtimo oro aušinimu, su paskirstytu kuro įpurškimu "Common Rail". Didžiausias leistinas greitis yra 3200 aps./min. Kiekvieno variklio pagrindinės charakteristikos: maksimali galia, kW (AG) - 110 (149,6); cilindrų skaičius, vnt. - 4; cilindrų tūris, l - 2,8.

Degalų sistema. Kuro sistemą sudaro du degalų bakai, kurių kiekvieno talpa yra 200 litrų.

Užkrato pernešimas. Laivas su oro pagalve turi du galios blokus, paskirstančius variklio galią kompresoriui ir sraigtui. Jėgos bloką sudaro plokštieji pavaros diržai, skriemuliai su velenais, sumontuotais guoliuose. Laivas su oro pagalve turi dvi nepriklausomas transmisijas kairėje ir dešinėje, kurių kiekviena iš savo pusės perduoda sukimo momentą iš jėgos agregato į sraigtą ir kompresorių.Pavaros apima kardanines pavaras.

Judėjai. Kaip oro oro sraigtai yra du kintamo žingsnio sraigtai aerodinaminiuose fiksuotuose purkštukuose. Kintamo žingsnio sraigto atraminis blokas ir atbulinis mechanizmas yra kiekvieno purkštuko pilonuose. Propelerio mentės pagamintos iš stiklo pluošto, padengto aramidiniu audiniu (Kevlar). Sraigto menčių sukimosi kampas valdomas elektriniais pedalais ir valdomas valdymo pulte sumontuotais posūkių rodikliais.

Oro pagalvių pūstuvai. Du du išcentriniai pūstuvai yra oro pagalvės pūstuvai. Oro pagalvių pūstuvai veikia atskirai, kiekvienas iš savo pusės. Orapūtės sumontuotos ant velenų, iš abiejų pusių paremtų savaime išsilyginančiais guoliais. Pūstuvų medžiaga yra stiklo pluoštas su anglies ir aramidinių audinių priedais (anglies ir kevlaro).

Transportas. Vežimas kelių transportu teikiamas be apribojimų 2,5 m dydžiui. Siunta pristatoma 40HC konteineryje. Tuo pačiu metu išmontuojamos šoninės šarnyrinės sekcijos, antgaliai su pakabintais vairais ir sraigtų pilonai. Išmontuoti gaminiai siunčiami atskirai 40 pėdų konteineryje arba keliais.

XIX amžiaus pabaigoje daugelis inžinierių ir išradėjų pradėjo praktiškai diegti naujas laivų konstrukcijas. Netrukus paaiškėjo, kad geriausias būdas įveikti natūralų vandens pasipriešinimą ir dėl to padidinti laivo greitį – panaikinti laivo korpuso trintį su vandeniu, judant jį visiškai pakeliant virš jo paviršiaus. Be to, keleivių patogumui reikėjo sukurti transporto priemones, kurios pašalintų galimybę nuolatiniam bangų poveikiui laivo korpusui.

Pirmieji eksperimentai, kuriuos atliko tokie išradėjai kaip Porteris, Hansas, Denesonas, Tomamhul, Forlanini, Crocco ir kiti, pažymėjo dviejų visiškai naujų laivų – orlaivių ir povandeninių sparnų – gimimą. Laivas su oro pagalve visiškai pakyla virš vandens paviršiaus veikiant statinei arba dinaminei oro pagalvei. HVC juda dėl hidrodinaminio slėgio skirtumo, atsirandančio viršutinėje ir apatinėje povandeninio sparno plokštumose jam judant per vandens aplinką. Abu tipai gali būti techniškai įdiegti skirtinguose laivuose, todėl nenuostabu, kad priskiriant SVP ir UPC tam tikrai klasei dažnai kyla nesutarimų. Nepaisant to, kiekvienas projektas turi savo išskirtinių bruožų.

Orlaivis

Yra du pagrindiniai aparatų tipai, naudojantys atraminio paviršiaus artumą. Vieni juda virš paviršiaus, statinės oro pagalvės pagalba susikuria patys, kiti judėdami gauna aerodinaminę keliamąją jėgą kaip orlaivis, tačiau po korpusu susidaro dinaminė oro pagalvė.

Yra dvi statinės oro pagalvės formavimo schemos:

1. Kameroje, kai oras tiekiamas tiesiai į kupolo erdvę;
2. Purkštukas, kai jis tiekiamas per antgalius, esančius aplink perimetrą.

Kamerinėje schemoje paprasčiausias iš atraminio paviršiaus artumo efekto sąvokų. Oras pumpuojamas tiesiai į varpelio formos arba apverstą pudingo dubenį po kupolu, kur susidaro suspausto oro pagalvė, kuri pakelia valtį virš paviršiaus iki iš anksto nustatyto pakylėjimo aukščio. Į kupolo erdvę tiekiamas oras, kurio tūris yra pakankamas, kad kompensuotų jo nuostolius dėl nuotėkio iš indo dugno. Šiuolaikiniai kameriniai laivai su oro pagalvėmis turi lankstų elastinės medžiagos stogelį, kuris slenka tarp korpuso ir paviršiaus, kad būtų užtikrintas didesnis atstumas nuo kliūčių ar bangų.

Šiuolaikinis orlaivis

Tarp laivų, sukurtų pagal šią schemą, pažymėtina SVP su stulpeliais, kuriuose oro pagalvę laiko standžios šoninės sienos arba kiliai ir skersinės lanksčios tvoros laivapriekio ir laivagalio dalyje bei suprojektuotas „Naviplan“ tipo SVP. Bertin ir „Terraplan“ platformos, turinčios kelių kamerų formavimo schemą oro pagalvę, susidedančią iš daugybės kupolinių kamerų, kurių kiekviena turi lengvą lanksčią gaubtą. Dėl santykinio dizaino paprastumo laivus su kamerine oro pagalvės formavimo schema, su lanksčia aptvara, pirmenybę teikė lengvųjų orlaivių entuziastai, ypač tie, kurie užsiima tokių prietaisų projektavimu ir konstravimu namuose.

Yra SVP tipas, kuriame oro pagalvę sudaro purkštukų schema, sukurta remiantis pirminiu Christopherio Cockerello principu. Šiuo atveju oro pagalvė sukuriama ir sulaikoma nuolat tiekiamomis oro srovėmis, kurios išstumiamos per antgalius, esančius aplink išorinį laivo korpuso pagrindo perimetrą. Lanksčios užtvaros, kurios yra įrengtos tokio tipo laivuose, gali turėti pratęsimo formą, arba tik išorines ortakių sienas, arba tiek vidines, tiek išorines.

Atsižvelgiant į aerohidrodinaminio išdėstymo principus, ekranoplanai gaminami pagal „skraidančio sparno“ ir lėktuvo schemas. Pirmuoju atveju ekranoplano korpusas dažniausiai yra mažo kraštinių santykio sparnas, kurio šonuose sumontuotos poveržlės-plūdės. Judant dėl ​​didelio greičio oro slėgio, ant sparno susidaro aerodinaminis keltuvas. Korpusas ir visas sklandytuvas, įskaitant ekranoplano uodegą, pagamintą pagal lėktuvo schemą, paprastai primena įprastą vieno ar dviejų korpusų hidroplaną (skraidantį katerį). Pagrindinis ekranoplano bruožas, išskiriantis jį iš orlaivio, yra tai, kad jo aerodinaminė ir struktūrinė konfigūracija užtikrina, kad transporto priemonė galėtų skristi nedideliame aukštyje nuo ekrano (vandens ar žemės paviršiaus).

Tuo pačiu metu žymiai padidėja aerodinaminė kokybė, o tai savo ruožtu sumažina degalų sąnaudas ir taip beveik dvigubai padidina ekranoplano skrydžio diapazoną ir naudingą apkrovą. Skrydžio privalumai naudojant atraminio paviršiaus artumo efektą buvo įrodyta prieš 50 metų. Tada šis efektas padėjo pirmųjų civilinių orlaivių pilotams padidinti skrydžio atstumą kertant Pietų Atlanto regionus. Antrojo pasaulinio karo metais Karališkųjų oro pajėgų ir Didžiosios Britanijos transporto aviacijos pilotai dažnai griebdavosi jo „paslaugų“ grįždami į gimtuosius krantus, ypač jei baigdavosi kuras ar apgadintas lėktuvas.

Vienas iš pirmaujančių šios klasės transporto priemonių dizainerių yra dr. Alexanderis Lipishas, ​​deltos sparno „tėvas“ ir greičiausio Antrojo pasaulinio karo naikintuvo Me-163 kūrėjas. Būdingas Aerofoilboat X-112A ekranoplano, pagaminto pagal orlaivio schemą, dizaino bruožas yra tai, kad naudojant apverstą V formos sparną buvo galima pašalinti kilio nestabilumą - vieną iš pagrindinių problemų visiems, kurie skrido arti. į paviršių, ypač orlaiviuose su įprastiniais sparnais, artėjant prie paviršiaus. Normalus reiškinys aviacijoje yra slėgio centro poslinkis transporto priemonės uodegos kryptimi, dėl kurio judant pakrypsta nosis. Dr. Lippisch dizainas yra kitoks.

Orlaivio ekranoplanas

Dėl gerai parinktos uodegos ir sparno formos ekranoplanas demonstruoja patikimą skrydžio stabilumą. Jo stabilumas yra toks, kad prireikus gali skristi virš ekrano arba laisvai skristi beveik bet kokiame aukštyje, o tada grįžti į skrydžio režimą virš ekrano. Tai leidžia jam įveikti aukštus krantus, pakrantės ar uosto įrenginius, upių vingius, tiltus ir kt. Tačiau paliekant ekrano veikimo zoną, prarandami ekranoplano ekonominiai pranašumai, nes norint laisvai skraidyti ir išlaikyti aukštį reikia padidinti variklių galią, o kartu ir degalų sąnaudas.

Lanksčios tvoros

Jei lanksčios tvoros nebūtų išrastos, idėja sukurti orlaivį vargu ar būtų pažengusi toli nuo to etapo, kai jis buvo traktuojamas kaip tik įdomi techninė naujovė. Dėl lanksčių užtvarų naudojimo oro pagalvės aukštis tam tikrame lifte išaugo dešimt kartų, o laivų, skirtų eksploatuoti neramioje jūroje, dydis sumažėjo 75%. Gautą ekonominę naudą bene geriausiai iliustruoja laivų, kurių įlaipinimas įlaipinamas, ir neįliptų laivų, kurie būtų reikalingi norint aptarnauti liniją per Lamanšo sąsiaurį, kur bangų aukštis dažnai viršija 2 m, dydį, o prošvaisa yra 2,2–2,4 m. matmenys ir variklio galia būtų maždaug 700-800 tonų.

Aptvarų panaudojimas moderniam orlaiviui SR.N4 leidžia sumažinti jo svorį iki 200 tonų, be to, didesniam laivui be lanksčios tvoros variklio galia būtų 54,4 tūkst. s., tai yra keturis kartus daugiau, nei suteikia keturios „Marin Proteus“ dujų turbinos SR.N4 orlaivyje. Pirmaujančios įmonės, kuriančios ir gaminančios lanksčias tvoras orlaiviams, yra FPT Products Limited, British Hovercraft Corporation dukterinė įmonė, Hovercraft Development Limited ir Eyvon Rubber Company. Po pirmųjų paprasčiausių guminės ertmės formos lanksčių tvorų tipų bandymų, British Hovercraft Corporation 1965 m. nusprendė visą tyrimų veiklą perkelti į tvoros tipo kūrimą, pagrįstą vadinamąja dviejų pakopų lanksčia tvorele. su segmentuotais elementais.

Tokioje sistemoje suslėgtas oras iš kėlimo sistemos orapūtių pirmiausia patenka į lankstų imtuvą, o po to per purkštukus į zoną po indo dugnu, dėl ko susidaro oro pagalvė. Lanksčiojo imtuvo apačioje, po kiekvienu antgaliu, yra atviro galo segmentinis elementas, per kurį oras nukreipiamas į vidų link oro pagalvės zonos centro. Iš pradžių buvo naudojami segmentuoti elementai, siekiant pašalinti purslus ir sumažinti pasipriešinimą važiuojant atvira jūra. Tačiau jie žymiai apsaugo nuo visos lanksčios tvoros nusidėvėjimo, o kadangi jas galima lengvai pakeisti, padeda sumažinti eksploatavimo išlaidas.

Lanksčių tvorų brėžinys ant SVP

Iš pradžių segmentuotų elementų aukštis, palyginti su visos lanksčios užtvaros aukščiu, buvo apie 30%, laikui bėgant šis santykis padidėjo iki 50%. Remiantis pradiniais projektais, tokie laivai kaip SR.N4 ir SR.N6 buvo eksploatuojami su 1,5 ° laivagalio apdaila, šiek tiek pakeltu laivapriekiu, o tai sumažino galimybę smarkiai sumažinti greitį, jei laivapriekis lankstus barjeras „grėbtas“ vanduo. Dėl tokio veikimo režimo užpakalinių segmentų elementai susidėvėjo žymiai labiau nei laivapriekio. Operaciją jie atlaikė 100 valandų, o nosies – apie 500 valandų.

Didžiąja dalimi British Hovercraft Corporation ir British Rail SR.N4 ir SR.N6 laivuose atliktų tyrimų dėka 1972 m. buvo pristatytas naujas kūginis lankstus strėlė. Jo aukštis laivapriekio gale buvo padidintas maždaug 75 cm, todėl buvo galima išlaikyti reikiamą laivo apdailą, o vėliau laivagalio gale jis sumažėjo iki normalaus. Tai reiškė, kad laivas dabar buvo tarsi „pasodintas“ ant tvoros, suprojektuotos su 1,5 °C laivagalio apdaila. Dėl šio patobulinimo abiejuose laivuose žymiai sumažėjo segmentinės lanksčios strėlės laivagalio gale susidėvėjimas. Įsidėmėtina British Hovercraft Corporation sukurtų lanksčių užtvarų savybė – jose esantys stabilumo antgaliai, kurie pagerina laivo stabilumą.

SR.N6 turi du stabilumo purkštukus, sumontuotus lanksčios talpyklos pavidalu:

1. Išilginis kilis;
2. Perpjauta skersai.

Daug didesniame SR.N4 oro pagalvė yra padalinta į tris skyrius, nes išilginio stabilumo antgalis montuojamas tik nuo laivagalio iki skersinio antgalio. Dėl oro pagalvės padalijimo į skyrius pasiekiamas gana didelis stabilumas nuo svyravimo ir riedėjimo, o tai savo ruožtu neleidžia be reikalo ilgai liestis su vandens paviršiumi. Esant tam tikroms nepalankioms sąlygoms, lanksčios tvoros lankelis gali liestis su vandens paviršiumi, dėl to palaipsniui didinamas stabdymas, o vėliau gali įvykti „užkasimas“ už nosies. Jei to nenumatysite, valties greitis staigiai sumažės, vadinamas „arimu“, ir dėl to gali smarkiai sumažėti stabilumas ir apvirtimo momentas.

Kadangi išorinis lanksčios apsaugos laivapriekio kraštas yra ištemptas link laivo centro (terminologijoje vadinamas „lenkimu“), oro pagalvėje smarkiai sumažėja stabilizuojantis slėgio momentas. Didėjant apdailos kampui, laivagalis linkęs pakilti virš paviršiaus, todėl susidaro per daug laisvos vietos. Staigus reikšmingas greičio sumažėjimas, be to, mažuose laivuose padidėja apvirtimo pavojus, veikiant praplaukiančioms bangoms, kurios padidina nuolydžio kampą.

Siekdama palengvinti „lenkimo“ ir „arimo“ problemos sprendimą, „British Hovercraft Corporation“ pasiūlė pakelti lanksčios tvoros tvirtinimo liniją laive SR.N4MK.2 ir valtyje VN.7. Pirmajame prie lanksčios apsaugos lanko pritvirtinama apsaugos nuo lenkimo sistema. Ši sistema užtikrina reikiamą atsparumą vandens paviršiaus veikimui ir apsaugo nuo „sulinkimo“ bei „arimo“. Lanksti VN.7 valties apsauga deformuojasi, kai ji liečiasi su vandeniu, taip uždelsdama "išlinkimą" ir suteikia atkūrimo momentą. SR.N4 tipo laivai eksploatuojami esant didesniam nei 1 m bangų aukščiui ir 50 mazgų ir didesniam greičiui.

Orlaivis – „SVP“

Lanksčios užtvaros kontaktas su vandens paviršiumi tokiomis eksploatavimo sąlygomis padidina apkrovas, panašias į tas, kurias patiria, pavyzdžiui, automobilių padangos važiuojant visureigiu. Segmentuotų lanksčios užtvaros elementų nusidėvėjimo laipsnį galima parodyti Hoverlloyd Limited patirtimi, kuri naudoja tris SR.N4 laivus gabenimui tarp Ramsgate ir Calais. Kiekvienais metais kiekvienas šios įmonės orlaivis dirba 4000 valandų ir per šį laiką susidėvi 1500 segmentinių elementų. Jų kaina yra pagrindinė išlaidų dalis eksploatuojant orlaivį, prie kurios, be jokios abejonės, reikėtų pridėti ir segmento elementų remonto bei keitimo specialistų atlygį.

Šiuo metu vyksta įvairių medžiagų savybių ir jų apdirbimo technologijų tyrimai, kurie pagerintų segmentinių elementų atsparumo dilimui charakteristikas. Dėvėjimas dažniausiai atsiranda važiuojant dideliu greičiu. Aukščiausią lygį jis pasiekia, kai vidutinė jūros būklė ir orlaivio greitis yra 50 mazgų. Esant tylesniam jūros paviršiui, vandens poveikis segmentuotiems elementams yra mažesnis, todėl sumažėja susidėvėjimo laipsnis. Tas pats nutinka ir su stipresnėmis bangomis, kai orlaivio greitis sumažinamas iki 30-40 mazgų. Vienas iš geresnių lanksčių tvorų medžiagų kūrimo problemų sprendimo būdų yra naudoti lengvesnius, lankstesnius audinius. Yra įrodymų, patvirtinančių teoriją, kad dėl savo lankstumo tokios medžiagos turi mažesnį stabdymo poveikį, kai jos liečiasi su vandeniu.

Vienas iš pirmaujančių projektų, paremtų šia teorija, yra pasvirusi lanksti tvora, kurią sukūrė Hovercraft Development Limited. Tokie laivai su oro pagalve, kaip HD.2, VT1 ir VT2 iš Vosper Thornicroft, EM.2 ir daugelis kitų statomų ar jau eksploatuojamų laivų yra aprūpinti lanksčiomis tokio tipo tvoromis. Ši tvorelė taip pat naudojama pramonėje, įskaitant sunkiųjų kėlimo platformų, sveriančių iki 750 tonų, įrangą, transporto ir orlaivių priekabas. Tokia lanksti tvora susideda iš didelių atviro tipo skersai išpjaustytų elementų – segmentinių elementų, sujungtų su korpusu atvira kilpa. Pagalvėlė neskirstoma į atskirus skyrius ir kadangi nėra kliūčių oro srautui, judant tarp lanksčios tvorelės kilpos ir oro pagalvės slėgio lygių santykis jose praktiškai nesiskiria, todėl prarandama vidinė energija yra nereikšminga.

Lanksčių tvorų gamybai naudojamas plonas audinys ir dėl mažos jo inercijos užtikrinamas sklandus laivo judėjimas. Dėl to, kad segmentuoti lanksčios tvoros elementai užima didelę viso jo aukščio dalį, ši sistema leidžia laivui įveikti dideles bangas ir kliūtis. Kitas šios sistemos privalumas yra tai, kad apatinis korpusas, ant kurio ji uždedama, turi nuožulnų paviršių iš apačios į šonus. Taigi, kai laive nėra oro pagalvės, vidinius segmentinių elementų sujungimo taškus galima pasiekti nenaudojant domkratų, o tai labai supaprastina lanksčios strėlės priežiūrą ir priežiūrą.British Hovercraft Corporation padarė išvadą, kad tinkamiausios medžiagos gamybai lanksčios tvoros yra tos, kurių pagrindas yra nailoninis audinys arba terilenas, padengtas natūralia guma arba neopreno guma.

Bandymai buvo atlikti su audiniais iš įvairių medžiagų, įskaitant stiklą, medvilnę, sintetinius pluoštus ir net plieną, tačiau rezultatai buvo nepatenkinami. Paaiškėjo, kad plienas ir stiklas neatlaiko nepaliaujamo bangų poveikio, o medvilniniai ir dirbtinio pluošto audiniai nėra pakankamai atsparūs dilimui ir neatlaiko ilgalaikio naudojimo. Pradiniame lanksčių tvorų sistemos kūrimo etape lanksčiam imtuvui taip pat buvo naudojamos tokios medžiagos kaip RVK nitrilas ir poliuretanas. Lanksčios tvoros sudaro apie 15% visos 10 tonų SR.Nh GVG1 masės ir 10% 200 tonų SR.N4.

Karinis orlaivis

Taip pat, siekiant pagerinti eksploatacinius ir masės rodiklius, dažniausiai pasirenkami tokie lanksčių tvorų dydžiai, kurie atitinka būtinus laivo eksploatacijai keliamus reikalavimus. Lanksčios užtvaros plotis, kaip taisyklė, atitinka didžiausią bangų aukštį jūros zonoje, kurioje šis laivas turi veikti. Bandymai parodė, kad norint užtikrinti laivo stabilumą, lanksčios strėlės plotis neturi viršyti 15-20% oro pagalvės pločio.

Didžioji dauguma orlaivių gali veikti tokiomis sąlygomis, kai bangų aukštis yra bent du kartus didesnis už lanksčios užtvaros aukštį, ypač jei bangos yra ilgos ir jas galima įveikti be sąlyčio su orlaivio laivapriekio pagrindu. Didžiausias SVP gamintojas Prancūzijoje yra SEDAM, turintis licenciją gaminti „Naviplan“ ir „Terraplan“ serijų įrenginius pagal Bertino patentus. Šių projektų ypatybė yra tai, kad juose naudojama Bertin pasiūlyta kelių įpurškimo kamerų sistema, kuriai oras tiekiamas iš kėlimo sistemos orapūtės, kiekvienai atskirai arba visoms kamerų grupėms.

Kameroje yra atskiras lankstus gaubtas, į kurį oras tiekiamas per antgalį. Savo ruožtu visi jie yra aptverti viena periferine lanksčia tvora išilgai SVP korpuso perimetro. Perisell modelis, vienas iš naujausių šios srities patobulinimų, sujungia lanksčios tvoros su segmentuotais elementais ir Bertin kamerų sistemos ypatybes. Jame vietoj pakraščio ar segmentinių elementų prie lankstaus konteinerio pagrindo dedamos atskiros didelės kameros. Šis dizainas turi pranašumų prieš lanksčią barjerų sistemą su segmentuotais elementais dėl stabilumo svyruojančios pagalvės režime. SES-100A buvo vienas iš pirmųjų SVP, naudojusių šio naujo tipo lanksčią tvorą.

Elektrinės

Oronešio kėlimo ir judėjimo sistemų jėgos ginkluotė priklauso nuo kiekviename konkrečiame orlaivio dydžio projekte priimtos įrangos sudėties, aplinkos, kurioje bus eksploatuojamas laivas, ir nuo reikalingų taktinių bei techninių rodiklių. Be to, yra ir kitų veiksnių, į kuriuos turėtų atsižvelgti ir tie, kurie kuria SVP, ir tie, kurie juos išnaudoja.

Tarp jų:

• Variklio galia;
• Laivo masė;
• Degalų sąnaudos;
• Tarnavimo laikas prieš kapitalinį remontą;
• Numatomos nuosavybės išlaidos;
• Galimybė aprūpinti atsarginės dalys;
• Tiekimo išteklių, kuriuos turi orlaivių variklių gamintojas, mastas.

Šiuolaikinių orlaivių jėgainėse gali būti įvairių tipų varikliai – nuo ​​perdarytų radijo bangomis valdomų, pakabinamų, motociklų benzininių variklių iki keturių „Rolls-Royce Marin Proteus“ dujų turbinų, kurių galia 3600 AG, naudojamų SR.N4. su. (2600 kW) kiekvienas. Tarp šių ekstremalių pavyzdžių galima paminėti Chrysler V8 automobilio variklį, kurio galia siekia 200 AG. su. (147 kW) šešiaviečiame orlaivyje SH-2 by Sealand, trys vandeniu aušinami Cummins sistemos dyzeliniai varikliai Hovermarine HM-2 laivuose ir 900 AG dujų turbina. su. (660 kW) „Marin Gnome“ 58 vietų SR.N6 Mk.1 serijos jūrų keleiviniuose keltuose.

Iki šiol nė vienas gamintojas nepateikė tiek orlaivių variklių užsakymų, kad būtų galima pagrįsti specialių tam skirtų sistemų projektavimą. Todėl, kaip orlaivio varymo sistemos, šiuo metu naudojamos įprastinės standartinės konstrukcijos, kuriose, kiek įmanoma, taikomi patobulinimai, reikalingi darbui jūros sąlygomis. Tokiuose varikliuose daugumos dalių ir mazgų atsparumas korozijai turi būti išbandytas, o tai yra neišvengiama druskos prisotinto jūros oro poveikio pasekmė.

Dujų turbinos inde, skirtame eksploatuoti jūroje, yra sumontuoti stori, laisvo audinio metalo arba plastiko pluošto filtrai, kurie dedami į variklio oro įsiurbimo angas, kad iš oro būtų pašalintas vanduo ir kietosios dalelės. Kaip papildoma priemonė, apsauganti nuo druskos ir smėlio dalelių patekimo į variklį, įprastai naudojama variklio oro įsiurbimo anga tiesiai iš kėlimo sistemos pūstuvo kameros.

Sovietinis keleivinis orlaivis

Daugumoje laivų, sveriančių 8–10 tonų ar daugiau, gamintojai mieliau montuoja dujų turbininį variklį, kuris turi geriausią galios ir greičio santykį bei masę galios vienetui (kg / AG). Tačiau daug transporto darbuotojų besivystančiose šalyse vietoje dujų turbininio variklio rinktųsi įprastą dyzelinį variklį, nes jo eksploatavimas, degalų tiekimas ir agregatų priežiūra yra pigesni. Be to, daug lengviau rasti kvalifikuotą dyzelinį inžinierių nei dujų turbininį variklį.

Nors kai kurie šiuolaikiniai greitaeigiai lengvieji dyzeliniai varikliai yra gana priimtini mažiems keleiviniams ir koviniams lėktuvams, sveriantiems iki 25 tonų, vis dėlto pagrindiniais didesnių laivų varikliais išlieka įvairūs aviacijos pagrindu sukurti dujų turbinų modeliai. JAV karinio jūrų laivyno reikmėms sukurtame 2000 tonų sveriančiame SES klasės aparate bus sumontuotos šešios „General Electric“ LM-2500 dujų turbinos, kurių kiekvienos talpa po 20 tūkst. su. (18,4 MW) kiekvienas. Du iš jų perduoda energiją kėlimo sistemos orapūtėms, o keturi – reaktyvinei varymo sistemai. Šios turbinos yra vienos galingiausių dujų turbinų pasaulyje, tačiau keturis kartus daugiau galios prireiks vien varomiesiems įtaisams maitinti naujos kartos SES klasės laivuose, kurių bendra masė sieks apie 12,5 tūkst. Skaičiuojama, kad šiems laivams, įveikiant pasipriešinimo judėjimui kuprą 42 mazgų greičiu, prireiks apie 515 tūkstančių litrų talpos. su. (290 MW).

Didelį važiavimo greitį ir ilgą atstumą galima pasiekti naudojant didelę galią. Tokie veiksniai kaip padidėję kuro kokybės reikalavimai ir didelės jo kainos privertė Jungtinių Valstijų vyriausybę pradėti tirti galimybę jį panaudoti didelėse skeg KVP atominėse elektrinėse. Didžioji dalis iki šiol atliktų tyrimų buvo atlikta Klivlande, Ohajo valstijoje, Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos (NASA) Lewiso tyrimų centre, vadovaujamame Franko I. Romo.

NASA sukurtos branduolinės varomosios sistemos, skirtos naudoti SES klasės erdvėlaiviuose, turi būti identiškos sistemoms, skirtoms orlaiviams. Reaktoryje, apsuptame gaubtu ir apsaugine pertvarų sistema, aukštu slėgiu kaitinamas skystis (pavyzdžiui, helis), kuris vamzdžiais tiekiamas į šilumokaitį, esantį tarp reaktyvinių turboreaktyvinių variklių ir tipinio turboreaktyvinio variklio kompresoriaus. Tokiu atveju variklis gali veikti naudojant šiluminę energiją, tiekiamą per šilumokaitį arba dėl kuro degimo įprastose kamerose.

Siekiant užtikrinti absoliučiai saugų reaktoriaus darbą, buvo detaliai apsvarstytos įvairios apsaugos priemonės. Reaktorių supantis apvalkalas suprojektuotas taip, kad visiškai neleistų išsiskirti dalijimosi produktams, kurie galėtų atsirasti rimtos avarijos ar reaktoriaus sunaikinimo atveju. O apsauginio ekrano gamybai pasirinktos medžiagos, pagal projektą, turėtų ne tik atlaikyti sąlyčio smūgį, bet ir tolygiai paskirstyti lydymosi metu susikaupusią šilumą. Kadangi branduolinio kuro kaina sudaro tik apie trečdalį ar šeštadalį cheminio kuro kainos, galima sutaupyti daug. Dabar atsirado galimybė statyti patikimus reaktorius, skirtus veikti be apkrovos 10 tūkst.

Karinis mažas orlaivis

Dar vienas patrauklus bruožas yra tai, kad dideli SES klasės laivai, atominės elektrinės masė, bus mažesnė nei 10% viso laivo masės, lygi 5-10 tūkst.t NASA specialistai mano, kad laikui bėgant galima sumažinti veiklos sąnaudas iki dviejų centų už tonmylę. Jie teigia, kad teoriškai reikėtų pastatyti visą 1500–10 000 tonų sveriančių SES klasės laivų parką, kuriuo bus gabenama 10% pasaulio krovinių apyvartos. Negana to, šie 10%, teoretikų skaičiavimais, turėtų būti „priskirti“ SVP būtent dėl ​​to, kad bus galima sumažinti jų gabenimo kainą, iki dviejų centų už tonmylę. Perspektyva eksploatuoti tokius laivus atrodo dar patrauklesnė, nei rodo šie skaičiai, turint omenyje galimybę atsirasti naujiems prekybos maršrutams, kurie, be jokios abejonės, atsiras dėl mažų sąnaudų ir daug didesnio transportavimo greičio.

Kėlimo sistemos

Kėlimo sistemos pūstuvai yra įpareigoti aprūpinti orlaivį oru jo oro pagalvei. Pūstuvai dažnai laikomi šių kraujagyslių širdimi ir plaučiais, nes TDS iš esmės yra pūtimo sistema, skirta pakelti ir perkelti tam tikrus krovinius. Pūstuvas nuolat tiekia didelį suslėgto oro kiekį žemiau valties dugno, kur jis išsisklaido ir sudaro oro pagalvę, kuri pakelia valtį nuo paviršiaus ir išlaiko ją stabilią. Į pagalvę patenkančio oro kiekio turėtų pakakti papildyti orą, tekantį į išorę išilgai SVP perimetro. Šiuo metu daugiausia naudojami dviejų tipų pūstuvai. Paprastai kuo didesnis indas, tuo didesnis oro srautas į pagalvę ir tuo didesnis slėgis joje, nors daug kas priklauso nuo kiekvieno atskiro aparato konstrukcijos, svorio ir paskirties.

Mažiausiam šiuolaikiniam keleiviniam orlaiviui amfibija reikalingas 10–15 svarų / pėdų2 (44–66 kg / m2) oro pagalvės slėgis ir 100–200 pėdų / s (2,8–5,6 m 3 / s) oro srauto greitis. didžiausias orlaivis - 60-70 lb / ft 2 (260-310 kg / m 2) ir oro srautas iki 27 000 pėdų 3 / s (760 m 3 / s).

Kėlimo sistemos:

• Ašinis;
• Išcentrinis.

Nors kai kuriais atvejais buvo sėkminga ir mišrios sistemos, sujungiančios abiejų tipų savybes, naudojimas. Ašinis pūstuvas, kaip ir įprastas orlaivio sraigtas, varo orą lygiagrečia sukimosi ašiai, o išcentrinis orapūtė sulaiko orą tarp menčių ir išcentriniu pagreičiu jį išstumia į išorę radialine kryptimi. Ašiniai pūstuvai daugiausia naudojami vertikaliose ortakių sistemose. Jie nukreipia oro srautą žemyn, tiesiai į oro pagalvę.

Santykinis jų konstrukcijos paprastumas ir konstrukcijų prieinamumas lėmė tai, kad juos noriai naudoja mažų orlaivių su kameros pagalvėlių formavimo sistema gamintojai, ypač mėgėjai, statantys laivus ne gamykloje. Tačiau dėl santykinai mažo oro srauto šie pūstuvai turi veikti dideliu greičiu, todėl padidėja triukšmo lygis. Kadangi dideliuose laivuose oras turi būti paskirstytas per visą gana išplėsto imtuvo ilgį ir plotį prieš patenkant į pagalvę, tokiu atveju išcentrinis pūstuvas turi didelių pranašumų. Jis užtikrina didesnį statinį slėgį esant mažesniam sukimosi greičiui, taip pat leidžia padidinti oro srautą pagalvėje. Išcentrinė orapūtė yra paprastos konstrukcijos, paprastas montavimas, patvarus ir patikimas.

Orlaivio schema

Nepaisant to, nenuilstamai siekdami didesnio komforto ir efektyvumo, dizaineriai nepamiršo galimybės naudoti kelis ašinius kompresorius su kintamu sparnuotės menčių žingsniu vandenyne plaukiojančiame orlaivyje, o ne tik valdyti kėlimo oro srautą. sistema, bet ir kaip priemonė horizontaliam laivo judėjimui valdyti. Buvo atlikta viso bangų jėgų spektro analizė, po kurios paaiškėjo, kad teoriškai žemo dažnio zonoje, kurioje randama daugiausia bangos energijos, visiškai įmanoma neutralizuoti horizontalius poslinkius keičiant aukštį. sparnuotės, panašiai kaip oro sraigto žingsnio keitimas atliekamas aviacijoje. ... Tyrimo rezultatai leidžia tikėtis, kad horizontalųjį pagreitį pavyks sumažinti daugiau nei keturis kartus, o laivo judėjimas atitiks komforto standartus.

Judėjai

Yra labai nedaug varomųjų sistemų tipų, kurie nebuvo išbandyti ant oro pagalvės – nuo ​​burių iki sraigtų ir nuo sraigtų iki vandens čiurkšlių. Varomasis blokas parenkamas atsižvelgiant į laivo paskirtį ir techninius bei eksploatacinius rodiklius, kuriuos jis turi turėti. Vieno ar kitokio tipo oro sraigtai dažniausiai montuojami ant amfibinių orlaivių, o vandens čiurkšlės ar sraigtai labiau tinka laivams, skirtiems judėti tik vandens paviršiumi. Išvardinkime šiuo metu naudojamų arba ateityje siūlomų naudoti varomųjų įtaisų tipus.

Oro sraigtai

• Oro sraigtai;
• Sraigtai antgalyje;
• Oro reaktyviniai turboventiliatoriai;
• Dujų turbinos reaktyvinės burės.

Vandens sraigtai

• Propelerio varžtas;
• Vandens patranka;
• Irklas.

Judėjimas kontaktuojant su žeme

• Ratai;
• Vikšrinis įrankis;
• Stūmimas rankomis;
• Vilkimas traktoriumi;
• Arklio vilkimas;
• Sraigtasparnio vilkimas.

Sklando virš bėgių

• Oro sraigtas;
• Dujų turbinos reaktyvinis turboventiliatorius;
• Linijinis indukcinis variklis.

Nepaisant siūlomų alternatyvų gausos, daugiau nei 90% šiuolaikinių orlaivių juda sraigtų pagalba, o dauguma likusių transporto priemonių naudoja sraigtus arba vandens čiurkšles. Tačiau panašu, kad hidrodinaminių sraigtų ar hibridinių sistemų naudojimo tendencija didėja, nes paskaičiavus varomąją sistemą 10 000 tonų sveriančiam skeg orlaiviui, kurio greitis turėtų siekti 100 mazgų, paaiškėtų, kad jo prireiks. ant jo montuoti arba 10 sraigtų, kurių kiekvieno skersmuo 18,3 m, arba 10 tiesioginio srauto turboventiliatorių, kurių skersmuo 10,5 m., kurių kiekvieno skersmuo 3,7 m.

Kitaip tariant, didėjant laivų dydžiui, sraigtų naudojimas daugeliu atvejų yra nepraktiškas dėl pačių sraigtų ir jų pamatų dydžio, o naudojant hidrodinamines sistemas su vienoda variklio galia užtikrina nurodytas charakteristikas, gana realūs matmenys. Sumažėjus sraigtų skersmeniui, sumažėja jų efektyvumas, nes sumažėja oro srovės masė, o tai padidina reikiamą variklio galią.

Nepaisant to, kad sraigtai yra nepriimtini kaip didelių orlaivių oro sraigtai dėl savo dydžio ir skaičiaus, jie išlieka efektyviausiu varomuoju įtaisu, skirtu orlaiviams, kurių greitis yra 150 mazgų ir didesnis. Tačiau techninėmis ir eksploatacinėmis savybėmis sraigtai yra prastesni už vandens srovės sraigtus ir sraigtus, kai jie dirba mažu greičiu.

Orlaivis

Kito tipo oro sraigto orlaiviui bandymai - sraigtas antgalyje parodė, kad tokia varomoji sistema užtikrina geresnes technines charakteristikas važiuojant mažu greičiu, tačiau patys purkštukai žymiai padidina bendrą laivo masę, o esant didesniam greičiui. 100 mazgų jie padidina pasipriešinimą, o tai žymiai sumažina varymo įrenginio efektyvumą. Dideliam greitaeigiam laivui bene perspektyviausia yra sistema, kuri dideliu greičiu naudoja tiesioginio srauto turboventiliacinius sraigtus kartu su pusiau panardintais superkavituojančiais sraigtais, užtikrinančiais greičio padidėjimą iki 70–80 mazgų ir įveikiančią kuprą. pasipriešinimo.

Svarbiausias tiesioginio srauto turboventiliatoriaus varomojo įrenginio privalumas yra tas, kad, nors techninės ir eksploatacinės charakteristikos yra palyginti tokios pat kaip oro sraigto, ventiliatoriaus sparnuotės skersmuo yra dvigubai mažesnis. Be to, jis yra žymiai lengvesnis, turi mažiau triukšmo ir gali būti konfigūruojamas su daugybe skirtingų instaliacijų. Tobulėjant orlaivių pramonei, ateinančiais metais taps įmanoma plataus korpuso „airbus“ lėktuvų koncepcija, įvairių „ramjet“ turboventiliatoriaus variklių, kurių galia siekia 40 tūkst. (30 MW). SES klasės laivai su oro pagalve turi standžius šoninius kilis, kurie idealiai tinka vandens sraigtų ar sraigtų ir jų pavarų išdėstymui.

Kadangi apatinės stulpų dalys yra panardintos į vandenį, užtikrinant stabilumą ir prisidedant prie stabilaus judėjimo trasoje, privairavimo sraigtai paprastai įrengiami užpakalinėje stulpų dalyje. Projektinis 100 tonų laivų su JAV karinio jūrų laivyno SES-100A ir SES-100B skersiniais greitis buvo 70–80 mazgų. SES-100A yra pirmasis vandens srovės orlaivis, pasiekęs tokį aukštą našumą, o SES-100B yra pirmasis pusiau panardintas superkavituojantis sraigtas, pasiekiantis 80 mazgų.

Neabejotina, kad abi sistemos turi nemažą potencialą tolesnei plėtrai, tačiau vargu ar dėl atsparesnių metalų rūšių naudojimo ir patobulintos konstrukcijos jų užfiksuoti greičio rekordai gali būti viršyti artimiausiu metu. Nepaisant to, jų efektyvumo praradimas yra beveik neišvengiamas. Iš dalies panardinto superkavituojančio sraigto su pavara SES-100B skersinio skersinio sraigto naudojimas buvo naujas būdas išspręsti problemą, nes nereikėjo montuoti sraigto veleno, atraminių kojų ir guolių, dėl kurių atsirado papildomų. vilkite judėjimo metu. Šio tipo sraigto efektyvumas pasirodė esąs toks pat kaip ir visiškai panardinto sraigto, o ant jo atsirandanti trauka ir sukimo momentas buvo proporcingi panardinto sraigto disko plotui.

Sraigtu varomas montavimas ant orlaivio

Tarp jūrų varymo ekspertų yra nuomonė, kad sukurti tokius superkavituojančius sraigtus, kurių pagalba galima pasiekti 100 mazgų ar net didesnį greitį, yra labai reali užduotis. Yra pleišto formos sraigtų projektai, kurių ašmenų profilis turi aštrų priekinį kraštą ir kvadratinį galinį kraštą, dėl kurio viršutiniame paviršiuje atsiranda kavitacija ir ji išnyksta toli žemiau, po menčių sukimosi zona. .

Kita idėja yra superkavituojantis jūrinis sraigtas su kintamu ašmenų kreivumu. Jei tai bus įgyvendinta, tikimasi tokio pat poveikio kaip ir naudojant kintamo žingsnio sraigtus lėktuvuose. Nustačius tam tikrą sraigto menčių kreivumą, vairininkas galėtų užtikrinti optimalų traukos dydį pradiniame oro pagalvės pasiekimo etape, judėjimui vidutiniu ar didžiausiu greičiu. „Hamilton Standard“ kintamo kreivumo sraigtas turi mentes, kurios yra segmentuotos centrinėje dalyje, kad būtų galima individualiai reguliuoti abi menčių dalis.

Virš 45 mazgų labai svarbu naudoti superkavituojančius sraigtus. Dar per pirmuosius laivų bandymus ant JAV karinio jūrų laivyno povandeninių sparnų buvo aptikta, kad važiuojant 45-50 mazgų greičiu bronziniai laivagalio sraigtai RSN-1 buvo išgraužti iš abiejų pusių, todėl juos reikia taisyti arba visiškai pakeisti. 40 darbo valandų. Nuo tada buvo naudojami lydiniai, kuriuose naudojami atsparesni metalai. Titano ir jo lydinių paklausa yra ypač didelė, nes jie pasižymi dideliu stiprumu, dideliu kavitacijos lygiu ir atsparumu korozijai. Pirmieji laivai, kuriuose buvo sumontuoti patobulinti sraigtai, buvo HS Denison ir 320 tonų sveriantis AGEH-1 Plainview, turintis du keturių menčių titano sraigtus, kurių kiekvieno skersmuo po 1,5 m.

Vandens srovės sraigtai

Vandens srovės kaip laivo varymo sistemos naudojimas yra viena iš seniausių techninių koncepcijų. Pirmąjį patentą tokiam varomajam įrenginiui 1661 m. gavo britai Thugood ir Hayes. 1775 m. šį varomąjį įrenginį išbandė Benjaminas Franklinas, o 1782 m. Jamesas Ramsey pirmą kartą jį panaudojo keleiviniame kelte Potomako upėje, tarp Vašingtonas ir Aleksandrija. Reaktyvinio varymo agregato efektyvumas yra mažesnis nei sraigto, todėl jo kūrimo darbai nebuvo vykdomi pakankamai intensyviai. Daugelį metų vandens čiurkšlių naudojimas apsiribojo santykinai nebrangiais pramoginiais laivais ir amfibinėmis kovinėmis valtimis, kol 1963 metais „Boeing“ paskelbė apie dujų turbinos laivo „Little Skwirt“ prototipo sukūrimą.

„Boeing“ parodytas susidomėjimas tokio tipo varomąja sistema daugiausia paaiškinamas siekiu sukurti papildomų galimybių kuriant naujas laivų varomąsias sistemas, o ne superkavituojančiam sraigtui ir itin brangiai Z formos perdavimo sistemai, kurios naudojimas SPK veikimo metu esant dideliems bangų ilgiams buvo laikomas prieš vienintelį priimtiną. Mažasis sijonas, aprūpintas dvigubo siurbimo išcentriniu siurbliu, pasiekė aukštą varomosios sistemos efektyvumą, lygų 0,48, esant 50 mazgų greičiui.

Orlaivis – „KVP“

Labiausiai dėl „Boeing“ susidomėjimo vandens srove, JAV karinis jūrų laivynas nusprendė apsvarstyti tokią varymo sistemą kaip alternatyvą, naudojant ją SES-100A tipo orlaivyje, palyginti su superkavituojančiu sraigtu. Nors vandens sraigtų tyrimų ir bandymų programa baigėsi sukūrus lengvai naudojamus ir patikimus įrenginius, sunkumų kilo dėl vamzdinių jungčių ir siurblių kavitacijos, taip pat poreikio sukurti kintamo ploto vandens paėmimo angas. . Vandens paėmimo angų sukimas, riedėjimas ir nuolydis, taip pat mechaninis vandens paėmimo angų išlyginimas, kad būtų išvengta kavitacijos, iki 80 mazgų greičiu - tai problemos, kurios nuolat tiriamos, norint sukurti greitaeigio skeg orlaivio projektą. daugiau nei 100 mazgų.

Pastaruoju metu buvo nukreiptos nemažos pastangos tirti kitą, seniai žinomą jūrinio oro varomosios sistemos tipą – tai irklas. Pagrindinis jo propaguotojas yra Christopheris Cockerellas. Šiuo metu jis kuria vandens irklavimo varymo sistemą, kuri seka bangų kontūrą ir turi didelį paviršiaus plotą. Jis specialiai sukurtas orlaiviams. Dėl „flanšinės“ konstrukcijos panaudojimo 20 pėdų (daugiau nei 6 m) irklinis ratas, kažkada sumontuotas laivuose, plaukiojančiuose po Misisipę, buvo sumažintas iki modernaus dizaino, kurio skersmuo yra tik 5 pėdos (apie 1,5 m). ).

Kad būtų palaikomas 2000 tonų laivo varymas, bendras panardintų menčių plotas turi būti ne mažesnis kaip 150 kvadratinių pėdų (14 m 2). Christopher teigia, kad jo ratas gali užtikrinti šią sritį, o ašmenų gylis yra tik 2 pėdos (60 cm), o bendras visų komponentų plotis yra maždaug 75 pėdos (apie 23 m). Ratai bus išdėstyti už valties ant specialių svirtelių, leidžiančių sekti bangų kontūrą. Aukščio jutikliai, esantys priešais ratus, generuos impulsus vairo sistemai. Žinoma, tai labai išradingas kūrimas su unikaliais pranašumais. Tarp patrauklių savybių reikėtų pažymėti žemą triukšmo lygį, mažą grimzlę, galimybę lengvai pasiekti visus įrenginius atliekant techninę priežiūrą.

Siūloma skaityti:

Orlaiviai – skraidantys laivai – tai iš esmės nauja vandens transporto priemonė, pasižyminti dideliu srautu ir dideliu greičiu. Jiems galimas greitis, viršijantis 200 mazgų; juos eksploatuoti galima ne tik sekliose upėse su prieiga prie švelnaus kranto, bet ir pelkėse, virš ledo ir pan. Sklandantys laivai yra nemaža susidomėjimo tiek motorinių laivų sporto mėgėjams, tiek turistams.

Laivų su oro pagalve konstrukcija ir konstrukcija yra sudėtingesnė nei įprastų poslinkio ar planavimo valčių. Tačiau individualių mėgėjų (tiek SSRS, tiek užsienyje) mažų orlaivių statybos patirtis rodo, kad šis darbas prieinamas ne tik specializuotoms projektavimo organizacijoms ir įmonėms.

Žemiau aptariami pagrindiniai mažų orlaivių projektavimo ir konstrukcijos klausimai, o kai kurie teoriniai klausimai pateikiami supaprastinta forma. Straipsnyje pateikti praktiniai koeficientai yra išvesti remiantis duomenimis, gautais atliekant vietinių ir užsienio eksperimentinių transporto priemonių bandymus, įskaitant eksperimentinį orlaivį, kurį (vadovaujant autoriui) pastatė Odesos jūrų inžinierių instituto studentai.

Yra keletas būdų, kaip suformuoti oro pagalvę, tačiau orlaivio valdymo patirties vis dar nepakanka, kad būtų galima užtikrintai teikti pirmenybę kuriam nors iš jų. Yra tik apytikslės skriejimo aukščių ir greičių ribos, kurioms galima rekomenduoti vieną ar kitą schemą.

Oro pagalvės kūrimo būdai

Kamerinis oro pagalvės kūrimo būdas... Kaip parodyta pav. 1, tokio tipo laivų dugnas yra kupolas, tai yra kamera, į kurią ventiliatorius pučia orą. Padidėjęs slėgis kameroje sukuria kėlimo jėgą. Aparato pusiausvyros padėtis susidaro, kai slėgio jėgų rezultatas subalansuoja svorio jėgas, o ventiliatoriaus veikimas kompensuoja oro nutekėjimą iš po kupolo.

Tačiau tokios formos kameros schema negali būti taikoma laivui, nes ji neužtikrina vienos iš pagrindinių tinkamumo plaukioti savybių - stabilumo. Šį pagal kameros schemą statomų laivų trūkumą galima pašalinti šoninių plūdurių įtaisu (2 pav.), kaip katamarane, arba dugną (3 pav.) supjaustant išilginėmis sienelėmis (išilgai bortų ir bent jau). vienas į tarpą tarp jų) kartu su montavimo skersiniu plakimu.

Dėl išilginių sienų - "peilių" ir popso (1, 2 2 pav.) įrengimo energijos sąnaudos kuriant pagalvę žymiai sumažėja. Tačiau peiliai dideliu važiavimo greičiu sukelia didelį pasipriešinimą judėjimui, todėl tokio tipo laivai yra skirti važiuoti ne didesniu kaip 40-60 mazgų greičiu.

Fig. 4 ir 5 pavaizduoti aparatai su kameros oro pagalvės formavimo schema (daugelio aparatų charakteristikos pateiktos 1 lentelėje).

Purkštukų metodas oro pagalvei sukurti... Oras iš ventiliatoriaus atitinkamais kanalais teka į antgalį, išdėstytą palei indo perimetrą (6 pav.). Žiedinis antgalis sukonstruotas taip, kad oras būtų nukreiptas po indo dugnu kampu į jo centrą, sudarytų padidinto slėgio zoną ir sukurtų oro uždangą.

Šio tipo laivams oro pagalvės sukūrimui sunaudojama mažesnė galia nei panašiems laivams su kameros schema (be peilių). Stabilumas užtikrinamas tik esant nedideliems pasvirimo kampams (iki 2°), todėl, siekiant pagerinti stabilumą esant dideliems sukimosi kampams, įrengiamos dvi eilės purkštukų arba atskirtas dugnas (su pertvaromis arba išilginiais ir skersiniais purkštukų įtaisais).

Purkštukų schema yra tinkamesnė laivams, visiškai atskirtiems nuo vandens paviršiaus ir didesniu greičiu nei naudojant kameros schemą (iki 60–80 mazgų).

Fig. 7-13 parodyti aparatai, turintys purkštukų schemą.

Oro sparnų laivai... Šio tipo laivuose - ekranoplanuose - dėl didelio greičio artėjančio oro srauto slėgio ant oro sparno sukuriama kėlimo jėga (14 pav.). Šie laivai gali turėti ir kombinuotą oro pagalvės kūrimo būdą: laivo pakėlimas be judėjimo sukuriamas ventiliatoriais, o pasiekus tam tikrą greitį ventiliatoriai išjungiami, sparneliais vykdomas sklandymas.

Sparno pakėlimas ties atraminiu paviršiumi yra daug didesnis nei atstumu nuo jo. Orlaivių pakilimo aukštis ant oro sparnų numatytas toks, kad viršytų bangų keterų aukštį, o greitis būtų pakankamas, kad būtų sukurta kėlimo jėga, užtikrinanti nurodytą pakilimo aukštį. Šių laivų greičio diapazonas yra nuo 60-70 iki 250-300 mazgų.

Neseniai pristatyti orlaiviai su sparnais yra paprastesni nei pirmųjų dviejų tipų ar kombinuotos konstrukcijos laivai. Jų bendras energijos suvartojimas kėlimui ir judėjimui yra mažesnis, o galimybė pasiekti didelį greitį yra daug didesnė.

Fig. 14 ir 15 parodyti šio tipo aparatai. Jie atstovauja sparną, pasvirusį į horizontą 10–15 ° kampu, su šoninėmis tvorelėmis (poveržlėmis). Priekinėje sparno dalyje yra propeleris, kurio ašis taip pat pasvirusi. Propeleris pučia orą po sparnu, todėl valtis gali pakilti virš vandens paviršiaus jau ramybės būsenoje. Judant, pakylėjimo aukštis siekia 10-15% sparno stygos.

Transporto priemonės pasvirimas išilgine kryptimi atliekamas specialiu vairu, sumontuotu sparno plokštumoje. Judrumą užtikrina vertikalūs vairai.

Šiuo metu tikslus tokio tipo laivų apskaičiavimas akivaizdžiai teoriškai nėra išplėtotas, tačiau jų konstrukcijos paprastumas leidžia daugeliu atvejų savarankiškai atlikti eksperimentus su modeliais ir gauti pagrindinius pradinius duomenis skaičiavimams.

Kai kurie toliau aptarti pagrindiniai teoriniai svarstymai ir praktiniai duomenys apie orlaivių su orlaiviu konstrukciją bus taikomi tik kameros ir purkštukų tipo orlaiviams.

Aparatas "Chaika"

„Chaika“ aparatas buvo baigtas statyti 1963 m. vasaros pabaigoje. Jo bandymai virš žemės (Instituto kieme) parodė patenkinamas valdomumo, stabilumo ir greičio savybes. Tačiau per mažas skraidinimo aukštis – vos 4-5 cm – ir variklio perkaitimas virš ventiliatoriaus neleido jo išbandyti rudens periodo jūros sąlygomis.

Jis turėjo būti baigtas 1964 m., Tačiau galingesnio variklio nebuvimas (ventiliatoriui, kuris padidintų pakilimo aukštį) buvo priežastis, dėl kurios buvo nutraukti „Chaika“ pavertimo laivu darbai. Prasidėjo naujų kelių paieškos.

1963-1964 metų žiemą. buvo sukurtas naujas projektas ir išbandytas perspektyvesnės įvairovės transporto priemonių su oro pagalvėmis modelis su mažos galios varikliais - laivas ant oro sparno.

Pavasarį kartu su mokiniais pastatėme tokį vienvietį aparatą ir atlikome kai kuriuos jo bandymus ne tik kieme, bet ir jūroje. Buvome įsitikinę, kad naudojant tuos pačius du IZH-60k variklius galima pasiekti žymiai aukštesnes charakteristikas, ypač 100–120 km / h greitį, kai svyravimo aukštis yra 20–25 cm.

Struktūriškai naujasis ekranoplano aparatas sukurtas kaip katamaranas su sparno formos deniu. Pasibaigus koregavimui ir bandymams, kurie, žinoma, įvyks 1965 m. pavasarį ar vasarą, papasakosime daugiau apie šį įrenginį.

Pagrindinių laivo charakteristikų pasirinkimas

Užvedimo aukštis... Viena iš pagrindinių užduočių projektuojant orlaivį yra racionalaus oro pagalvės aukščio pasirinkimas. Skrydžio aukštis lemia laivo pravažumą per kietą paviršių, kuris turi tam tikrų nelygumų ir, žinoma, turėtų viršyti jų aukštį.

Judėjimas sujudintu vandens paviršiumi gali būti atliekamas tiek laivo korpusui svyrant virš bangų keterų, tiek kai svyravimo aukštis yra mažesnis už bangos aukštį. Pastaruoju atveju judėjimą lydi bangų smūgis į laivo korpusą, dėl kurio prarandamas greitis. Kuo didesnis greitis mažės, kuo bangos aukštis viršys pakilimo aukštį; jei bangos aukštis viršija pakilimo aukštį 1,5-2 kartus, greičio nuostoliai gali būti 20-30%. Laivo orlaivio eksploatavimas galimas net tokiomis sąlygomis, kai bangos aukštis viršija pakilimo aukštį 4 ar daugiau kartų, tačiau greičio praradimas tokiu atveju bus gana didelis (apie 50%).

Norint pasiekti tokį aukštį, kuris užtikrintų judėjimą virš bangų keterų dideliame aukštyje, reikės didelių energijos sąnaudų, kurios didėja didėjant pakilimo aukščiui. Dėl šios priežasties skraidinimo aukštis turėtų būti pasirinktas vidutiniu lygiu, ribojant plotą ir plaukiojimo sąlygas.
Minimalus skraidinimo aukštis, užtikrinantis normalų mažųjų laivų veikimą geru oru:

• mažoms upėms ir ežerams 3 cm;
• didelėms upėms ir ežerams 5 cm;
• priekrantės jūrų laivybai 8-10 cm.

Renkantis pakilimo aukštį reikia turėti omenyje, kad kas 100 kg mažo indo svorio pakelti į 1 cm aukštį reikia sunaudoti 0,6-1,0 litro. su. ventiliatorių varančio variklio galia.

Laivo forma ir matmenys... Minimalias energijos sąnaudas laivui pakelti (tam tikram skraidinimo aukščiui, aparato svoriui ir pagalvės plotui) galima gauti esant minimaliam dugno perimetrui. Taip yra todėl, kad oro nuotėkis iš oro pagalvės yra proporcingas jos perimetrui. Iš visų geometrinių figūrų apskritimas labiausiai atitinka šią sąlygą.

Tačiau nustatant laivo pasipriešinimą judėjimui, galima nustatyti, kad norint sumažinti pasipriešinimą judėjimui, pageidautina padidinti laivo ilgio ir pločio santykį (L / B).

Optimalią dugno formą plane galima gauti ją varijuojant. Paprastai L / B santykis svyruoja nuo 2 iki 2,5.

Siekiant užtikrinti normalų orlaivių veikimą virš nelygaus vandens paviršiaus, jų laivapriekio forma primena įprastų laivų laivus.

Stabilumo užtikrinimas... Kaip žinia, laivo stabilumu vadinamas gebėjimas grįžti į pradinę tiesią padėtį, iš kurios jį išvedė išorinės jėgos.

Orlaivių stabilumas pasiekiamas kitais būdais nei poslinkio laivuose. Kaip jau minėta, šiam tikslui reikalingi specialūs įrenginiai. Laivuose, kuriuose yra bendra kupolo kamera, tai šoninės plūdės, kurios pakreipiamos į vandenį, arba kupolo dalies dalijimas į skyrius su plokštelėmis (peiliais) išilgine kryptimi ir popsais skersinėmis kryptimis; laivuose su vienos grandinės purkštukų pagalvėlės forma paprastai tai yra antroji purkštukų eilė.

Kalbant apie poslinkio laivus, nuleidus svorio centrą - laivo CG arba jį padidinus, atitinkamai padidėja arba sumažėja aparato stabilumas.

Laivo apipjaustymas svyravimo režimu be bėgimo užtikrinamas, kai laivo CG ir oro pagalvės slėgio centras yra vienoje vertikalioje linijoje. Esant gerai užtikrintam indo stabilumui, tam tikras CG poslinkis slėgio centro atžvilgiu nesukelia reikšmingo pakeitimo, tačiau tai gali stipriai paveikti pasipriešinimo judėjimui vertę (tiek teigiama, tiek neigiama kryptimi). . Kai kurių ekspertų teigimu, norint sumažinti bangų pasipriešinimo kuprą, CG reikia išstumti į nosį 2–3% L.

Judrumas ir stabdymas... Užtikrinti įprastą orlaivio manevringumą yra labai sudėtinga ir nepakankamai ištirta problema. Pneumatiniai vairai dažniausiai naudojami mažųjų laivų sukamumui užtikrinti. Kartais sukimas atliekamas pakreipiant aparatą arba nukreipiant oro čiurkšles, arba keičiant dviejų reguliuojamo žingsnio sraigtų darbo režimą.

Stabdymas atliekamas reguliuojamo žingsnio sraigtais, pakreipiant aparatą arba nukreipiant oro srautą. Pakankamai greitas stabdymas važiuojant vandens paviršiumi gali būti atliktas sustabdžius ventiliatoriaus variklius ir sraigtus.

Aptaškymas... Vienas iš pagrindinių orlaivio trūkumų – dideli purslai, kurie blogina vaizdą iš vairinės, ypač važiuojant mažu greičiu, padidina laivo pasipriešinimą judėjimui ir reikalauja sandarinti variklių elektros įrangą, montuoti filtrus ant karbiuratorių ir kt. dideliu greičiu, purslai lieka už laivagalio ir didelių rūpesčių nekelia.

Purslų susidarymą galima sumažinti sumažinus slėgį pagalvėje, kuris yra susijęs su jos ploto padidėjimu arba indo svorio sumažėjimu (kai slėgis pagalvėje mažesnis nei 10 kg, purslų susidarymo nėra / m 2).

Kamerinių indų purslų susidarymas paprastai yra mažesnis nei panašių purkštukų indų. Mažiausias purslų susidarymas gali būti pasiektas naudojant transporto priemones su pneumatiniais sparnais.

Kūno dizainas... Korpuso konstrukcija turi užtikrinti pakankamai tvirto laivo su minimaliu svoriu. Pažymėtina, kad orlaivių korpusų konstrukciniai mazgai labiau primena ne laivo, o lėktuvo konstrukcijas.

Šiuo metu statomuose iki 30 tonų svorio laivuose aliuminio lydinių dangos storis neviršija 1,5-2 mm, iki 10-15 tonų – tik 0,7-1,5 mm. Paprastai lanke ir apačioje montuojami storesni lakštai, atlaikantys bangų poveikį. Taip pat reikia nepamiršti, kad orlaivio veikimo metu smūginės bangos gali sukelti staigų stabdymą ir, atitinkamai, didelių inercinių jėgų atsiradimą. Atsižvelgiant į tai, įvairių dalių ir mazgų tvirtinimai, turintys didelę masę, turi būti pakankamai tvirti.

Korpuso gamybos medžiagai keliami šie pagrindiniai reikalavimai:

• mažiausias galimas savitojo svorio ir stiprumo santykis;
• sandarumas vandeniui ir orui;
• Atsparumas korozijai;
• struktūrinių vienetų apdorojimo ir surinkimo paprastumas.

Šiuos reikalavimus atitinkančios medžiagos gali būti: aliuminio lydiniai; plastikai, sustiprinti stiklu arba medvilniniais audiniais; vandeniui atspari fanera ir kt.

Norint gauti paprastą ir lengvą korpusą, ypač gali sudominti rėmo tipo konstrukcija, padengta medvilniniu audiniu arba plastikine plėvele. Kad audinys būtų atsparus vandeniui ir patvarus, jis turi būti impregnuotas epoksidine derva arba poliesteriu.

Transporto priemonių su oro pagalvėmis kėbulo svoris 1 m 2 plano ploto svyruoja nuo 10 iki 30 kg.

Galios, reikalingos oro pagalvei sukurti, nustatymas

Kamerinis būdas... Įrenginiams su kameros tipo pagalvėmis energijos sąnaudos yra susijusios su laisvu oro nutekėjimu iš apačios per visą laivo perimetrą arba jo dalyje, jei yra šoninių peilių, laivapriekio ir laivagalio smūgių pavidalo tvoros, ir tt (16 pav.).

Ventiliatoriaus našumas turi būti lygus oro srautui. Oro srauto arba ventiliatoriaus veikimas kameros grandinėje:

kur S yra praėjimo, per kurį oras išeina iš apačios, plotas, m 2;
v - oro nutekėjimo greitis, m/sek.
Oro praėjimo zona:
čia P yra indo perimetras išilgai apatinio kupolo krašto, m;
h c - purkštuko aukštis, m.

Kadangi išeinant iš po kupolo čiurkšlė susiaurėja, purkštuko aukštis yra šiek tiek mažesnis už sklandymo aukštį h ir gali būti imamas kaip h c - 0,7 ÷ 0,8 h.

Ištekėjimo greitį galima pakankamai tiksliai nustatyti pagal laisvo oro nutekėjimo iš indo formulę, t.y.:

kur P yra viršslėgis po kupolu, kg / m 2;
g - gravitacijos pagreitis, m / sek 2;
y - savitasis oro svoris, kg / m 3.

Tada ventiliatoriaus našumas bus nustatytas taip:

ir galia, sunaudota kėlimui:

čia η B yra ventiliatoriaus efektyvumas.

Purkštukų metodas... Aparato su antgaliu oro pagalvės formavimo oro srautas (17 pav.) yra santykinai mažesnis nei aparatų su kameros konstrukcija.

Sudėtingesnė problema yra nustatyti galią, reikalingą tam, kad būtų sukurtas nurodytas svyravimo aukštis, ventiliatoriaus charakteristikos ir kitos konstrukcijos įvesties purkštukų metodui.

Norėdami apytiksliai apskaičiuoti kėlimui sunaudotą galią, galite naudoti formulę:

Naudojant dviejų grandinių purkštukų schemą, reikiama galia turėtų būti padidinta apie 20%.

Variklio ir ventiliatoriaus pasirinkimas

Nustatę reikiamą ventiliatoriaus galią, turėtumėte pereiti prie variklio pasirinkimo. Pagrindiniai reikalavimai, kurie turėtų būti keliami orlaivių varikliams:

1) mažiausias variklio svoris 1 litrui. su.;

2) veikimo patikimumas intensyvaus purslų sąlygomis.

Talpa iki 30 litrų. su. pagrindinį reikalavimą (minimalų santykinį svorį) atitinka motociklų varikliai. Tačiau reikia nepamiršti, kad šių variklių eksploatavimo sąlygos motocikluose ir valtyje su oro pagalve labai skiriasi tiek variklio veikimo pobūdžiu, tiek jo aušinimo sąlygomis. Todėl naudojant motociklo variklį, skaičiuojamuoju reikia laikyti ne maksimalią galią, o galią, kuria galima atlikti ilgalaikį jo veikimą (maždaug 0,7 ÷ 0,8 N max).

Būtina užtikrinti intensyvų variklio aušinimą jo veikimo metu ir gerą oro, patenkančio į cilindrus per karbiuratorių, filtravimą.

Norint gauti minimalų viso įrenginio svorį, variklio tipo pasirinkimo problema turi būti išspręsta kompleksiškai, kartu pasirenkant transmisiją nuo variklio iki ventiliatoriaus ir ventiliatoriaus konstrukciją. Yra žinoma, kad pasikeitus ventiliatoriaus greičiui, atitinkamai pasikeičia konstrukcijos matmenys ir svoris, esant tokioms pat savybėms.

Vienas iš pagrindinių orlaivio konstrukcinių elementų yra ventiliatorius, todėl jo dydį ir dizainą reikia pasirinkti ypač atsargiai. Kaip minėta anksčiau, reikiamas ventiliatorių našumas laivams su purkštukų grandine yra 30-40% mažesnis nei laivams su kameros grandine tame pačiame svyravimo aukštyje. Ši aplinkybė leidžia purkštukų grandinėms naudoti mažesnius ventiliatorius, o tai yra papildomas purkštukų grandinės pranašumas.

Pagrindinių orlaivių ventiliatorių elementų nustatymas atliekamas specializuotoje literatūroje aprašytais metodais ir paprastai nesukelia sunkumų.

Šiuo metu oro pagalvei sukurti daugiausia naudojami ašiniai ventiliatoriai, tačiau sėkmingai galima naudoti ir kitų tipų ventiliatorius.

Ventiliatorių vietą lemia poreikis vienodai paskirstyti slėgį dugno srityje ir sumažinti svorį. Paprastai jie dedami simetriškai aplink pagalvės srities CG arba ant vertikalios ašies, einančios per ją.

Pažymėtinos ventiliatorių grandinės, kuriose naudojamas greitas artėjančio oro srautas. Kai kuriais atvejais, naudojant tokias schemas, ventiliatoriai gauna horizontalią sukimosi ašį ir yra išdėstyti su poslinkiu link nosies. Nepaisant viliojančio šios schemos taikymo, reikia turėti omenyje, kad tokią problemą labai sunku išspręsti. Ventiliatoriai stovėjimo aikštelėje ir vairuojant dirbs skirtingomis sąlygomis, o tai gali labai apsunkinti jų konstrukciją ir lemti būtinybę naudoti sukamąsias mentes, kad pasikeitus eksploatavimo sąlygoms būtų išlaikyta pastovi efektyvumo vertė, be to pranašumas. tokios schemos skaičius gali būti sumažintas iki nulio.

Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas ventiliatoriaus patvarumui ir jo tvirtinimui prie korpuso. Kurdami ir gamindami ventiliatorių, nepamirškite, kad jį reikia subalansuoti. Netinkamas balansas gali sukelti stiprią vibraciją ir netgi sugadinti ventiliatorių ir susijusias konstrukcijas.

Ventiliatoriaus konstrukcijos charakteristikos turėtų būti parenkamos atsižvelgiant į oro pagalvės konstrukciją. Kameros grandinės našumą Q galima rasti pagal aukščiau pateiktas formules, o galvutę And galima laikyti lygiu slėgiui kameroje P. Purkštuko grandinėje ventiliatoriaus veikimas ir slėgis turėtų būti nustatomi atsižvelgiant į nuostoliai oro kanaluose.

Statinis slėgis už ventiliatoriaus:

kur k B yra koeficientas, atsižvelgęs į slėgio nuostolius oro kanaluose. Laivams su purkštukų schema k B = 0,6 ÷ 0,7.

Tada našumas bus nustatomas pagal formulę:

Purkštukų parametrų pasirinkimas

Pagrindinės purkštukų įtaiso charakteristikos, kurios turi lemiamą reikšmę renkantis optimalius oro pagalvės parametrus, yra šios:

1) oro pagalvės slėgis P;

2) purkštuko pasvirimo kampas Θ (žr. 17 pav.);

3) purkštuko plotis t.

Mažų transporto priemonių oro pagalvės slėgis svyruoja nuo 80 iki 100 kg / m 2.

Optimalų purkštuko pasvirimo kampą 0opt galima pasirinkti pagal grafiką (18 pav.) priklausomai nuo santykių h / t ir t / D O, kur D O yra lygiavertis skersmuo:

Sparčiojo aukščio ir purkštuko pločio santykis paprastai svyruoja nuo 2 iki 3.

Atsparumas orlaivio judėjimui

Atsparumas bangoms... Virš vandens plūduriuojantis indas sukuria jame įdubą (19 pav.), kurios gylis priklauso nuo oro slėgio po dugnu. Tokiam indui judant vandens paviršiaus gilėjimas juda kartu su juo ir sukuria skersinių ir besiskiriančių bangų sistemas, kurių raštas panašus į tokios pat formos poslinkio indo bangų susidarymą. Taigi, laivai su oro pagalve, taip pat poslinkio laivai patiria bangų pasipriešinimą.

Didėjant judėjimo greičiui, keičiasi bangų formavimosi modelis. Judėjimo pradžioje bangos pasipriešinimas gana intensyviai auga, o vėliau lygiai taip pat greitai krenta. Su Froude numeriais:

viršijant 0,7, charakteringoji varža smarkiai sumažėja. Iš to išplaukia, kad horizontali sraigtų trauka turi užtikrinti, kad būtų įveiktas didžiausias bangų pasipriešinimas, o projektinis greitis turi būti didesnis:

Apytikslę stačiakampio indo bangos varžą su skirtingais kraštinių santykiais galima nustatyti pagal formulę:

Atliekant skaičiavimus pagal nurodytą formulę, galima nustatyti, kad charakteristinė varža mažėja mažėjant kraštinių santykiui.

Oro pasipriešinimas. Oro pasipriešinimas orlaivio judėjimui yra viena iš pagrindinių pasipriešinimo rūšių. Norėdami nustatyti oro pasipriešinimo vertę, galite naudoti formulę:

Norint tiksliai nustatyti koeficiento C x reikšmę, reikalingi specialūs laivo modelio bandymai vėjo tunelyje. Jo vertė gali būti apytikslė 0,3–0,5, o supaprastintos formos laivams ji bus arčiau 0,3.

Atsparumas impulsų praradimui... Naudojant orlaivį, oras įtraukiamas ventiliatoriaus ir gabenamas kartu su valtimi. Ši aplinkybė sukelia nuostolius, vadinamus impulsiniu pasipriešinimu.

Įtaisų, kurie nenumato oro čiurkšlių nukreipimo į laivagalį, impulsų praradimo varža gali būti nustatyta pagal išraišką:

kur Q yra ventiliatoriaus našumas, m 3 / sek. V - važiavimo greitis, m/s.

Iš tikrųjų orlaivio judėjimo metu artėjantis oro srautas nukreipia oro sroves, išeinančias iš purkštukų į laivagalį. Daugumoje prietaisų purkštukų nukreipimas yra numatytas pagal konstrukciją, leidžiančią gauti papildomą horizontalų sustojimą, kurio vertę galima apytiksliai nustatyti pagal išraišką:

Net jei neatsižvelgsime į pasipriešinimą pagreičio praradimui ir papildomą nukreiptų čiurkšlių trauką, tai nesukels didelių klaidų projektuojant laivus su santykinai mažu pakilimo aukščiu; todėl viso šio skaičiavimo praktiškai galima praleisti.

Judėjai

Sustojimo su oro ant oro pagalba sukūrimas atliekamas įvairiais būdais (sraigtais, vandens sraigtais, oro privairavimo sraigtais ir kt.). Varomojo įtaiso tipo pasirinkimas turėtų būti nustatytas atlikus projekto tyrimą, kad būtų gautas ekonomiškiausias aparatas.

Nepaisant naudojamų varomųjų įtaisų įvairovės, galima nustatyti tam tikrus dėsningumus. Taigi laivams, sveriantiems iki 0,7 tonos, judėjimas dažniausiai atliekamas pakreipiant laivą norima kryptimi arba nukreipiant oro srovę purkštuko įrenginyje specialiomis nukreipimo mentėmis. Tokiu būdu galima pasiekti nuo 5 iki 30 mazgų greitį, o laivuose, kurių pagalvės aukštis yra didesnis, galima pasiekti didesnį greičio apribojimą, nes tai leis didesniam nuolydžiui.

Didelio dydžio laivuose su kameros schema ir šoniniais peiliais sėkmingai naudojami vandens sraigtai. Kadangi šoniniai peiliai riboja jų maksimalų greitį (20-30 mazgų) ir neleidžia laivui išlipti į krantą, tikslingiausia yra įrengti vandens sraigtus, užtikrinančius aukštą efektyvumą esant tokiam greičiui.

Laivuose, kurie visiškai atsiskiria nuo vandens ir sveria daugiau nei 1 toną, daugeliu atvejų sraigtai įrengiami kaip sraigtai. Taip yra dėl siekio užtikrinti galimybę eksploatuoti transporto priemones sekliame vandenyje, seklumoje ir turint priėjimą prie kranto. Be to, projektinius laivų, visiškai atsiskyrus nuo vandens, greičius (dėl mažo pasipriešinimo) galima gauti žymiai didesnį (60-100 ir daugiau mazgų). Esant tokiam greičiui, sraigtų efektyvumas gali būti net didesnis nei vandens sraigtų, o esant mažesniam greičiui, sraigtai yra prastesni už vandens sraigtus.
Apskaičiuokime (apytiksliai) svorio apkrovos dedamąsias.

1. Užvalkalo svoris (imame 20 kg 1 m 2 pagalvės ploto) P k = 20 · S = 20 · 4 = 80 kg.

2. Ventiliatoriaus variklio svoris 50 kg.

3. Ventiliatoriaus svoris 20 kg.

4. Sraigto variklio svoris – 30 kg (manoma, kad variklis dirbs „tiesia linija“ nuėmus pavarų dėžę ir sankabą).

5. Propelerio svoris 5 kg.

6. Ventiliatoriaus variklio pamatų svoris 8 kg.

7. Propelerinio variklio pamatų svoris 12 kg.

8. Propelerių apsauga 3 kg.

9. Vairo mechanizmas 7 kg.

10. Dujų bakai ir kuro linijos 5 kg.

11. Valdymo organai 5 kg.

12. Sėdynės svoris 5 kg.

13. Kuro svoris 20 kg.

14. Keliamoji galia (2 asm.) 140 kg.

Iš viso: 400 kg.

Literatūra

• Benois Yu. Yu., Korsakovas V.M., Orlaivis, Sudpromgiz, 1962 m.
• Letunovas V.S., Orlaivis, „Jūros transportas“, 1963 m.
• Korytovas N. V., X alfinas M. Ya., Orlaivio energetinių charakteristikų skaičiavimas, „Sudostroenie“, Nr. 9, 1962 m.

Praėjusio amžiaus aštuntojo dešimtmečio viduryje vietiniai laivų statytojai iš Almazo centrinio jūrų projektavimo biuro ėmėsi naujos skeg tipo orlaivio temos. Galiausiai šio darbo rezultatas – du maži raketiniai laivai pagal projektą 1239 „Sivuch“. Laivai „Bora“ ir „Samum“ gali įsibėgėti iki 55 mazgų ir judėti iki aštuonių taškų bangomis. Kartu su laive esančiomis priešlaivinėmis raketomis „Sivuchi“ buriavimo savybės daro juos nuostabiais jūrų laivyno raketomis.

MRK orlaivis „Samum“

Verta paminėti, kad pradiniame projekto 1239 kūrimo etape buvo svarstomi du būsimų laivų schemos variantai. Tai buvo „klasikinis“ orlaivis ir skeg tipo laivas. Abi jos turėjo savų pliusų ir minusų, todėl buvo nuspręsta abiejų schemų perspektyvas išbandyti praktiškai. Pirmiausia buvo svarstomos skeg tipo orlaivio galimybės. Ši tema tuo metu nebuvo labai gerai išnagrinėta, todėl sukėlė ypatingą susidomėjimą. Tokių laivų važiavimo charakteristikoms ištirti septintojo dešimtmečio antroje pusėje buvo pastatytas savaeigis modelis „Ikar-1“. Ji buvo maža valtis, tuo pačiu primenanti plokščiadugnį laivą ir katamaraną. Centrinė dugno dalis buvo plokščia, o išilgai šonų į vandenį buvo nuleistos dvi stulpeliai - specialios specialios formos plokštės, kurios iš valties padarė katamaraną. Judant į tarpą tarp vandens, dugno ir stulpų pateko oras, kuris iš dalies priimdavo valties svorį. Modelis buvo išbandytas ir, remiantis surinktos informacijos analizės rezultatais, buvo pastatytas didesnis laivas „Ikar-2“.

Bandant antrąjį eksperimentinį laivą, kai kurios problemos išnyko, tačiau kitos pasireiškė su nauja jėga. Taigi valties įsibėgėjimo metu po dugnu patekęs oras dažnai pasiekdavo propelerius. Tam tikromis aplinkybėmis tai paskatino vadinamąjį. viršijimas – impulsinis sraigto ir variklio sūkių skaičiaus padidėjimas dėl staigaus sraigto perėjimo iš vandens į orą. Kartais dėl to įsijungdavo variklio apsaugos sistemos ir pastarosios išsijungdavo. Taip pat daug rūpesčių inžinieriams sukėlė oro patekimas į technologines įleidimo angas, pavyzdžiui, į variklio aušinimo sistemos kingstonus. Iš pradžių buvo planuota abi problemas išspręsti papildomais aukštais ir ilgais kiliais ant stulpų. Jau pirmosios bandomosios „lenktynės“ su jais parodė tokios idėjos beprasmiškumą.

Bendras galimos orlaivio modifikacijos vaizdas

Prireikė daug laiko rasti problemos sprendimą, bet rezultatas buvo to vertas. Surastas būdas išvengti oro patekimo į sraigtus ir Kingstonus galiausiai padarė didelę įtaką galutinei skeg tipo buitinių orlaivių išvaizdai. „Almaz“ dizaineriai siūlė riboti oro padavimą po dugnu, priklausomai nuo judėjimo greičio. Važiuojant nedideliu greičiu į tarpą tarp valties dugno ir vandens turėjo patekti nedidelis oro kiekis, o pasiekus maksimalų greitį – didžiausias įmanomas. Be to, sraigtai buvo dedami ant išorinių skegių paviršių, už oro pagalvės tūrio ribų. Taip buvo pasiektos aukščiausios dinaminės iškrovos ir jėgainės charakteristikos. Dėl visų priemonių, kurių buvo imtasi, šiek tiek mažesnės nei 50 tonų talpos eksperimentinis kateris „Ikar-2“ galėjo plaukti iki trijų taškų bangomis maždaug 30 mazgų greičiu. Tuo pačiu metu, nepaisant bangų jėgos, valtis plaukė užtikrintai ir švelniai. Ateityje sistema su oro tiekimo po dugnu reguliavimu perėjo į naujus skeg tipo laivus.

Ikara-2 bandymų metu gauta informacija buvo aktyviai panaudota kuriant projektą 1239. Pavyzdžiui, laivuose Bora ir Samum yra įrengta oro padavimo reguliavimo sistema po dugnu. Priklausomai nuo važiavimo būdo ir reikiamų charakteristikų, laivapriekio ir laivagalio angos tarp stulpų gali būti uždaromos specialiomis lanksčiomis tvorelėmis. Taigi „Jūrų liūtai“ gali judėti kaip paprastas katamaranas, kaip laivas su dinamine atrama gaunamo oro srauto pagalba, taip pat kaip „klasikinis“ orlaivis.

Kartu su hidrodinamine laivo išvaizda kompanija Almaz kūrė jėgainę projektui 1239. Išnagrinėjus daugybę variantų buvo pasirinkta kombinuota schema su dyzeliniais ir dujų turbininiais varikliais. Dėl to „Sivuch“ projekto laivuose vienu metu sumontuoti šeši kelių tipų varikliai. Ekonomiškam varymui laivas turi du M-511A dyzelinius variklius, kurių kiekvieno maksimali galia siekia iki 10 tūkstančių arklio galių. Dar du dyzeliniai varikliai – M-503B (2x3300 AG) – skirti siurbti orą po laivo dugnu judant dideliu greičiu. Pastarasis aprūpintas dviem dujų turbininiais varikliais M-10, kurių galia siekia 20-23 tūkst. Dyzeliniai varikliai M-511A perduoda sukimo momentą laivo laivagalio sraigtams, o M-503B varikliai yra prijungti prie įpurškimo turbinų. Dujų turbininiai varikliai savo ruožtu varo du sraigtus, pastatytus ant specialių besisukančių kolonų laivo gale. Esant ekonomiškam kursui, kolonos pakyla virš vandens ir yra vertikalioje padėtyje. Perjungiant į greitaeigį režimą, kolonos nuleidžiamos į vandenį ir paleidžiami dujų turbininiai varikliai.

MRK orlaivis „Bora“

Teigiama, kad originali stulpų ir tvorų sistema kartu su elektrinės architektūra suteikia projekto 1239 laivams galimybę judėti vienu iš 36 režimų, sutartinai suskirstytų į tris grupes. Tai yra katamarano režimai ir du orlaivio variantai. Tik M-511A dyzelinių variklių pagalba Sivuchi gali judėti iki 18-20 mazgų greičiu. Norint įsibėgėti iki didelio greičio, būtina naudoti įpurškimo dyzelinius variklius ir dujų turbininius variklius. Kai visa jėgainė įjungiama visu pajėgumu, projekto 1239 laivai gali įsibėgėti iki 55 mazgų. Tačiau tuo pačiu metu kreiserinis nuotolis sumažėja daugiau nei tris kartus, palyginti su ekonomišku kursu. Įdomu tai, kad tarp 36 variklių, sraigtų ir skeginio korpuso veikimo režimų yra net vienas, leidžiantis laivui judėti tik su įpurškimo dyzelinių variklių pagalba. Uždarius priekinę ir atvirą galinę oro pagalvės aptvarą, laivas gali judėti iki trijų mazgų greičiu tik dėl po dugnu įpurškto oro nutekėjimo net ir prieš vėją.

1239 projekto „Sivuch“ mažieji raketiniai laivai neabejotinai yra viena įdomiausių ir perspektyviausių Rusijos karinio jūrų laivyno įrangos. Dėl aukštų važiavimo duomenų jie gali atlikti kai kuriuos veiksmus, kurie kitiems laivams nepasiekiami. Pavyzdžiui, yra informacijos apie bandomuosius priešraketinius ir prieštorpedinius manevrus. Turimais duomenimis, dėl savo didelio greičio, tam tikromis aplinkybėmis Sivuchi gali sutrikdyti priešlaivinių raketų valdymą ir išvengti torpedų.

Tačiau nepaisant visų privalumų, Sivuchi ir kiti skeg tipo laivai turi vieną didelį trūkumą. Jų per mažai. Atsižvelgiant į dideles skeg tipo orlaivių perspektyvas, tęsiamas darbas kuriant naujus tokios technologijos projektus. Šiuo metu Almazo centrinis jūrų projektavimo biuras tiria galimybes sukurti naujus įvairios paskirties laivus. Pavyzdžiui, svarstoma galimybė toliau plėtoti greitaeigių raketų laivų ideologiją arba į laivą patalpinti malūnsparnį (sraigtasparnius). Pastariesiems siūloma išimti iš varomosios sistemos nuleidimo kolonas ir naudoti tik užpakalinius sraigtus arba vandens srovės sraigtus, pastatytus ant stulpelių.

Kita sritis, kurioje skeg tipo orlaivis gali būti pritaikytas, yra puolimo pajėgų nusileidimas. Pagal skeg schemą galima statyti desantines valtis ir nedidelius desantinius laivus. Dėl savo sandaros tokia įranga galės greitai priartėti prie pakrantės ir prireikus atlikti karių nusileidimą artimiausioje sausumos teritorijoje. Naudojant įpurškimo variklius, toks laivas ar valtis galės priplaukti prie kranto ir „atsisėsti“ ant dugno, kaip atramas naudodamas stulpelius. Tokiu atveju galimas ir puolimo pajėgų nusileidimas, ir efektyvesnis ginklų panaudojimas. Teoriškai skeg tipo laivai gali būti naudojami labai įvairiems tikslams. Tai priešo laivų puolimas raketiniais ginklais (projektas 1239), puolimo pajėgų desantas ar ugnies palaikymas, netgi laivų avarijų ar kitų panašių incidentų aukų gelbėjimas.

Dešimtajame dešimtmetyje Almaz projektavimo biuras, naudodamasis projekto 1239 ir susijusių tyrimų programų patobulinimais, sukūrė grynai civilinį skeg tipo orlaivį. Projektas RSES-500 buvo greitasis keltas, skirtas vežti krovinius ir keleivius Baltijos jūroje ar kituose panašiuose vandenyse. Deja, devintojo dešimtmečio ekonominės problemos neleido RSES-500 projekto atnešti net iki pirmojo laivo prototipo klojimo stadijos. Galbūt artimiausiais metais bus atnaujinti projektavimo darbai ir dalis jūrų vežėjų pirks naują keltą.

Šiuo metu skeg tipo laivai su oro pagalve turi geras perspektyvas savo sektoriuje. Dėl tam tikrų techninių apribojimų tokia įranga negali turėti didelės tūrio, tačiau iki tūkstančio tonų „sektoriuje“ su ja negali konkuruoti jokios kitos klasės plūduriuojančios priemonės. Remiantis tyrimais ir teoriniais skaičiavimais, apie tūkstančio tonų tūrio laivas ar laivas, naudojant dujų turbininius variklius ir kelių režimų skeg tipo oro pagalvę, gali pasiekti apie 100 mazgų greitį. Žinoma, tokio greičio kaina bus didžiulės degalų sąnaudos, tačiau kai kuriose transporto ir karinių reikalų srityse tai gali būti laikoma priimtina kaina už didelį našumą.

Pastebėtina, kad Rusijos mokslininkai ir inžinieriai turi didžiausią pasaulyje skeg tipo laivų kūrimo patirtį, taip pat turi nemažai įdomių žinių. Netolimoje ateityje šios idėjos ir sprendimai gali būti naudingi komercinėje rinkoje. Tačiau kol kas nėra informacijos apie vietinių laivų statytojų planus kurti komercinius skeg tipo laivus. Maždaug taip yra ir su šios klasės karo laivais. Tikrai nenorėčiau, kad esami pokyčiai šia tema būtų pamiršti ir nebebūtų naudingi.

Remiantis medžiaga iš svetainių:
http://flotprom.ru/
http://oborona.ru/
http://flot.sevastopol.info/
http://bora-class.info/
http://almaz-kb.ru/