Skirt

Введение.

С эффектом воздушной подушки каждый из нас сталкивался еще в детстве, наблюдая как скользит по столу лист бумаги, если подуть на его кромку. Главный вопрос в том, как полезно применить это физическое явление. Фактически, мы создаем смазку между шероховатыми поверхностями. Только в роли смазки выступает воздух. Все это наталкивает на мысль, что эта смазка могла бы пригодится в условиях, когда необходимо разделить поверхности движущегося предмета и твердую шероховатую поверхность на которую оно опирается. Еще одна особенность повлияла на дальнейшее применение эффекта воздушной смазки. Если лист бумаги, на который мы дуем, находится на наклонной поверхности, то после образования под ним воздушной смазки он соскользнет вниз по уклону. Следовательно, средство которое могло бы использовать воздушную смазку должно перемещаться по строго горизонтальной поверхности.
То, что плотность воды в 815 раз больше плотности воздуха издавна подталкивала корабелов к идее отделить корпус судна от воды. Долгое время это было невозможно из-за отсутствия достаточно легких и одновременно мощных двигателей для наганетания воздуха под корпус судна.
Первые эксперименты по созданию таких судов основывались на образовании формы корпуса в виде перевернутого блюдца. altТакой тип образования ВП назвали - купольный. Под купол нагнетается воздух, и когда давление в этом пространстве уровняется с силой тяжести конструкции купола, средство виснет в воздухе на некотором расстоянии от поверхности. Расстояние это тем больше, чем больше воздуха подается под купол. Воздух начинает истекать из под купола в образовавшуюся щель. Соответственно для сохранения режима висения необходимо подать под купол столько воздуха, сколько истекает за то же время.
По купольной схеме еще в 1936 году построил свой аппарат профессор Новочеркасского авиационного института Левков. Аппарат показывал удивительные для тех времен характеристики (135 км/ч), но из-за начала второй мировой войны все работы были свернуты и наша страна потеряла лидерство в данном направлении.
Очевидно, что высота подъма при купольной схеме очень мала, поэтому исследования в даной области привели к появлению нового типа - соплового.В машинах этого типа воздух подается через кольцевое сопло под некоторым углом к днищу. Экран изгибает поток воздуха наружу, в результате чего в воздушном потоке создается перепад давлений и скоростей. Образовывалась воздушная завеса, которая уменьшала потерю воздуха. Применение сопловой схемы позволило увеличить высоту подъема над опорной поверхностью в 1,5 раза. Именно по сопловой схеме в 1959 году был построен первый аппарат Коккерела, который пересек Ла-Манш, открыв тем самым эру производства судов нового типа.
Однако не будем забывать, что все рассмотренные схемы прекрасно показывают себя на идеально ровной поверхности, но в случае пояления волнения или сложного рельефа из-за низкого клиренса тут же теряют все свои преимущества. altТак например, аппарат Коккерела развивал 25 узлов на тихой воде и всего 13 узлов при пересечении Ла-Манша. При этом высота парения составляла всего 15-20 см. О преодолении сколько-нибудь весомых препятствий речи вообще не шло.
Если бы решение возникшей проблемы не было найдено, то судно на воздушной подушке так и осталось бы не более чем интересным аэродинамическим феноменом, а сфера его применения ограничивалась бы обеспечением перемещением тяжелого оборудования по гладкой поверхности. В начале 1958 года, проанализировав результаты опытов Кристофера Коккерела, Латимер-Нидхэм пришел к убеждению, что для движения судов на ВП в условиях волнения потребуются гибкое ограждение (юбка), которое удержит воздушную подушку и позволит судам преодолевать различные препятствия. При встрече судна с препятствием гибкое ограждение отклоняется , огибая препятствие или волну, и возвращается в исходное положение под действием воздуха, поступающего в зону подушки. 
В 1961 году Латимер-Нидхэм продал свой патент гибкого ограждения фирмы "Уэстлэнд". Самы первые гибкие ограждения фирмы "Уэстлэнд" представляли собой не что иное, как продолжение внутренних и внешних стенок жестких воздушных каналов-трубок, расположенных по периметру корпуса. Гибкое ограждение состояло из двух подвешенных к стенкам сопла полотнищ, через зазор между которыми подушка наполнялась воздухом. От нагнетателя системы подъема он поступал в пространство между двумя стенками ограждения, которое от этого раздувалось, а затем попадал в воздушную подушку у основания ограждения. В дальнейшем для уменьшения сопротивления движению и предотвращения износа полотнищ на их нижней кромке стали устанавливать легкозаменяемые сегментные элементы из прочной прорезиненной материи, скрепленные между собой скобами.
Гибкое ограждение явилось крунейшим инженерным открытием, таким же важным в своей области, как надувная шина или подвесная система автомобиля. С этого момента высота воздушной подушки  под корпусом судна равнялась высоте гибкого ограждения плюс просвет (клиренс) между нижней кромкой ограждения и поверхностью. При той же мощности высота преодолеваемых препятствий возрасла в десять раз.

Типы судов по способам образования воздушной подушки.

Различают два основных типа судов на воздушной подушке:
амфибийные, корпус которых при движении может полностью отрываться от воды (СВПА);
неамфибийные, или скеговые, - с неполным отрывом корпуса от воды и жесткими бортовыми ограждениями - скегами (СВПС).
Амфибийные СВП имеют гибкое ограждение зоны воздушной подушки по всему периметру. По своей архитектуре СВПА мало похожи на обычные суда водоизмещающего или глисируещего типа. К амфибийному типу можно отнести все судна нашей компании, военные подушки Алмаза, такие крупные мировые производители как: Griffon, Airlift, Vanair и другие.
alt

Стремление уменьшить вероятность повреждения ГО при прохождении препятствий привело к появлению поперечно-расчлененных элементов (см. рис. "е"). Верхняя часть каждого такого элемента представляет собой индивидуальный гибкий ресивер. Эти элементы позволили существенно увеличить высоту ГО и сохранить их высокую живучесть. Однако повышенная жесткость элементов создает другую проблему - повышенное сопротивление движению, ведь именно податливость ГО обеспечивает его отклонение от препятствия.
Появление гибкого ресивера, а также открытых, закрытых и глухих поперечно-расчлененых элементов привело к очередному качественному скачку в развитии конструкции ГО - изобретению двухъярусных ГО (см. рис. "ж" и "з"). Так именно эта схема была признана наиболее эффективной для АСВП, и так как мы применяем ее на своих ховеркрафтах, то на ней мы остановимся отдельно в разделе "Двухярусное ГО".

Скеговые СВП в свою очередь бывают двух типов (см. рис. ниже): 
первый тип - с полным отрывом скегов от поверхности воды или воздушной смазкой скегов (в реальных условиях эти суда имеют частичный контакт скегов с водой;
второй тип - это СВПС с постоянно погруженными в воду скегами.
Первый тип оказался популярен только у российских производителей. По такой схеме строятся суда под марками: "Хивус", "Марс", "Пегас" и другие. Популярность данного типа нам не очень понятна, так как фактически производители отказались от 50 летней истории развития гибкого ограждения и вернулись к уровню развития СВП 1935 года. Именно тогда, такую схему применил профессор Левков на своем катере Л-5.
Второй тип строился приличными сериями как за рубежом, так и в Советском союзе по проектам КБ "Вымпел" (Баргузин, Горьковчанин, Зарница, Орион). В настоящее время по не очень ясным для нас причинам практически ни кем не строится.
alt

Секционирование ГО.

 

      © Copyright 2011-2017 Neptune Hovercraft