Tänu suurepärase inseneri ja korraldaja R. Alekseevi saavutustele on tänapäeval ainus viis, kuidas saavutada vees ülikiiret kiirust, on ekraanoplan.
Kuvoplan on tuntud põhimõtte tehniline rakendamine: kui tiib liigub tasase pinna (ekraani) lähedale, tõuseb tõstuk märgatavalt, minimaalse vastupanuvõimega. Sellist tõstmist nimetatakse “ekraani efektiks”. See võimaldab teil suurendada õhusõiduki kandevõimet võrreldes objektiga, mis on pinnast kaugel, kuid see sõltub tugevalt (suhtelisest) kaugusest tiiva ja ekraani vahel ning väheneb kiiresti selle kauguse suurendamisega.
Kahjuks, kui tiib liigub ärritunud, "rahutu" pinna lähedal, tekib selle liikumise stabiilsuse oluline probleem. Ebastabiilsus sunnib hoidma piisavalt suurt kõrgust ekraani kohal, mille tulemusena väheneb ekraani efekt.
See efekt sõltub lennuki kõrgusest tiibade akordiga (selle suurus mööda sõidusuunda). Seetõttu püüavad disainerid tõsta akordi, mis teatud piirkonnas toob paratamatult kaasa tiibade vähenemise (nende suurus kogu liikumise suunas).
Seda on lihtne näha, näiteks hiljuti trükitud uue WIGi mudeli fotol. Tegelikult on lennuki kõrguse suurendamiseks - minimaalse ekraani efekti kadumisega - vaja vähendada tiiva suhtelist pikenemist, mis on peamine tegur, mis määrab aerodünaamilise kvaliteedi (tõstmise ja tõmbamise suhe). Samal fotol on näha, et uus WIG ja akordi suhe on võrdne 1-ga, mis on täiesti vastuvõetamatu näiteks lennukite puhul.
(On huvitav, et biplaani variant, mis viitab ennast väikestele kiirustele, rakendatakse esimest korda äsja loodud WIG "Chaika").
Liikumise ebastabiilsus segunenud pinnal on parukas kasutamisel merel peamine puudus. Selline puudus on autori sõnul otsustava tähtsusega selliste seadmete kasutamisel merekeskkonnas. Praktika on näidanud, et isegi ühe täiskäigu laine puudutamine põhjustab olulist kahju ja võib põhjustada õnnetuse. Niisiis, kogenud ekranoplani testimise ajal "Orlyonok" kadunud osa ahtrist ja ainult isiklik kogemus ja intuitsioon R. Alekseevist, kes piloot üle võttis, takistas ekraani täielikku hävitamist.
Rahaliste vahendite kasutamine, mis on mere tingimustes nii ebausaldusväärne, on vastuvõetamatu.
Alternatiiv
80-ndatel aastatel akadeemiku A.N. Krylovile pakuti uut tüüpi kõrgsageduslikku laeva, kuigi kiiremini kui ekranoplan, kuid see annab palju suurema usaldusväärsuse.
Kiiruste puhul, mis on umbes 2 korda suuremad kui libisemise algus, pakuti välja aerodünaamilise mahalaadimisega "lainete lõikamise" superliuguv trimaraan (RHT).
Selle laeva hüdrodünaamiline kompleks sisaldab kolme väikest pikendatud korpust, millel on purunenud kontuurid, minimaalse vabaparrastusega ja suure kere tagumise sadulaga. Karbid asuvad plaanis kolmnurgas ja on ühendatud pinna mehitatud tiibadega, mille laius on väiksem kui keha laius. Propelleritena soovitatakse propellereid, mis ületavad pinna, näiteks Arnesoni propellerid. Dünaamilise trimmimise reguleerimiseks ja pikiiramise vähendamiseks tehakse ettepanek kasutada iga kere puhul sööda-spoilerit.
Aerodünaamiline kompleks on mehitatud tiib, millel on ahtri vahesein, mis paikneb ahtrite kere kohal, mis tagab laeva enesestabiilsuse esilöögi puhangute ajal. Tiib on ühendatud nina kere alusega, millel on voolujooneline pealisehitus.
Kaks peamist jõuüksust on plaanitud paigutada laeva kere ja laeva elektrijaama - nina kere sisse. Kasulik koormus paikneb tiiva ja nina pealisehituse juures.
Joonisel fig. 2 kujutab PBT varianti, mille nihutamine on 300 tonni kiirusega 100 sõlme.
Peamised testitulemused
Pukseerimiskatsed näitasid, et kui Froude'i arv nihkes on üle 5, on kerede kerge positiivne hüdrodünaamiline koostoime ja katsed viidi läbi enne Froude'i arvu 7.5. Seetõttu võetakse suhtelise kiirusega, mis on 2-2,5 korda suurem kui libisemise alguskiirus, st arvutatud kiirusevahemik. 6,0 - 7,5.
Nendel suhtelistel kiirustel kaotavad tavalised purilennukid pikisuunalise liikumise stabiilsuse: rahulikel veedel algab spontaanne põrkamine, algab nn delphineerimine. Siiski ei täheldatud RHT mudelis. Tõenäoliselt toimib tiiva pealisehitus piisava summutina.
Mereuuringute peamiseks tulemuseks oli kogu lainepikkuse vahemikus slammingu puudumine ja kiirusega kuni 55%. See tähendab märkimisväärset kuni 7 kuni 10 korda täismassiliste objektide vertikaalsete kiirenduste vähendamist lainetel. Tõenäoliselt ei ole slammingut, sest korpused võtavad vastu laineid, mis on tekil tagurpidi, mis vähendab kiilu veeretamist.
Tuuletunnelis tehtud testid võimaldasid hinnata RHT aerodünaamilist kvaliteeti, kui algselt peetud tiibade kuju oli võrdne 5-ga (vt allpool).
Kerge legeeritud kerega konstruktsioonide visuaalne disain võimaldas hinnata nende massi, mis on umbes 30-35% kogu nihkumisest.
Kasutage juhtumeid
Kavandatavat arhitektuurilist ja konstruktiivset skeemi saab rakendada väga mitmesugustes nihkedes ja kiirustes. Näiteks joonisel fig. 3 näitab salvestuslaeva (mahajäetud tiivaga) kiirusega umbes 150 sõlme.
Sellise lahenduse eeliseks on see, et paat ei pöördu vastupidi, nagu seda tehakse olemasolevate katamaraanidega.
Joonisel fig. 1 on näidatud minikabiin 20 inimesele kiirusega 50 sõlme, ka asustamata tiibadega. 4
Algselt vaadeldav elamiskõlbliku tiiva vorm võimaldab teil luua kopterlaeva, millel on helikopter. 5
Vaadeldava nihke vahemiku teises otsas on transatlantiline RHT kiirusega 130 sõlme ja arvutatud laine intensiivsus 6 punkti, joonis fig. 6
PBT eelised ja puudused on kokku võetud alljärgnevas tabelis.
| Võrreldes: | Kasu | Puudused. |
| Ekranoplan | Suurem juhtimisvõime ja turvalisus, tõukejõu tõhususe suurendamine | Madalamad saavutatavad kiirused |
| Hõljuk | Odavam, müra, rohkem merekõlblikkust. | Rohkem pukseerimiskindlust vaikses vees |
| Ühekordse laevaga laev allveelaeval automaatselt juhitavad tiivad | Rohkem kiirust, vähem vibratsiooni, odavamat, rohkem tekipinda | Veidi halvem lennukõlblikkus |
| Ühe keha hööveldamine | Ei slemming, delfiinid, rohkem tekipinda | Rohkem kehakaalu konstruktsioonid |
| Katamaraani libisemine | Saavutatavad kiirused, slamming, isereguleerimine | Vähem uuritud |
Järeldus (soovitus)
Tundub ilmselge, et pidev kokkupuude veega annab laevale kõrge ohutuse, mida pakuvad superfäärid "laotavad lained" nii pigi kui ka kontrollitavuse osas.
Eri otstarvetega laevade kavandamisel on soovitatav kaaluda sellise paigutuse võimalusi.
