У давні часи суду були не так досконалі, як зараз. Вони трималися на воді і не тонули, оскільки виштовхувалися на поверхню через водотоннажності за рахунок закону Архімеда. Про високій швидкості не могло бути й мови. Незважаючи на те, що вони досить стійкі на воді, при русі, занадто сильний опір для корпусу, не давало можливості мчати зі швидкістю звуку. Багато років, спроби домогтися бажаних результатів, щодо швидкості, були майже безрезультатними.
На превеликий жаль судновласників, майстри, що працюють над цим, нелегким завданням, радували і дивували всіх рідко і повільно. Підкорення водних просторів на високій швидкості довгий час залишалося недосяжною метою для мореплавців. Суду істотно і безнадійно розвивали значно меншу швидкість, порівняно з іншими засобами пересування. Як не дивно, водна стихія, виявилася непіддатливі, ніж ядерна енергія і простори космосу.
Скегового CBП. Проект Дагоберто Мюллер фон Томамхул. 1916 р
Розробки щодо поліпшення судів не викликають належного ентузіазму і захоплення в сфері суднобудування. Це не безпідставно, адже протягом 5000 років ніхто не зміг показати світу конкурентоспроможне водний транспортний засіб, для заміни водоизмещающего суду. Недовіра до нових винаходів викликано низкою невдалих концепцій, які не принесли очікуваних результатів. Чи доцільно плекати надію на вдалий результат наукових розробок на сьогоднішній день?
Таким чином видно, що повітряні подушки своїми руками збирається тільки після попередніх розрахунків, просто так в гаражних умовах, без інженерних розрахунків апарат на повітряній подушці побудувати неможливо.
Якщо проаналізувати швидкість пересування інших видів транспортних засобів, то прогрес очевидний. За найближчі сотню років рівно в 10 разів стали швидше пересуватися: автомобілі, авіалайнери, залізничний транспорт. Наприклад, поїзди, рухалися багато років назад не більше 10 миль в годину, а перший автомобіль 12 миль в годину, на сьогоднішній день їх швидкість значно перевищує первісну в кілька разів.
Про унікальну трансформації літаків
Про унікальну трансформації літаків окрема розмова: їх швидкість перетворилася від 60 до 600 миль на годину. На сьогоднішній день багато транспортних засобів, за винятком суден, можуть пишатися суттєвим прогресом, щодо збільшеної в десятки разів швидкості. Менше, ніж в три рази зросла швидкість пересування суден у порівнянні з 1858 р
Історичний факт того, що «Грейт Істерн», в той час, найбільший з усіх відомих кораблів, розвивав швидкість 14,5 вузлів, дає можливість усвідомити мізерний масштаб змін, що відбулися за століття. Зробивши відповідні висновки, встановлені кілька основних перешкод на шляху до створення високошвидкісних конструкцій: по-перше, середа пересування суден, її основні властивості і, по-друге, стан водних просторів, постійно і непередбачувано змінюються.
перешкоди
У продовження опису перешкод, які незмінні і непідвладні людині, слід згадати опір, що виникають при русі корабля, оскільки щільність води більше в 815 разів, ніж повітря. Силу гальмування і опір води, які збільшуються при взаємодії з швидко йде судном, можна подолати, значно удосконаливши і збільшивши потужність двигуна. Це посприяє розвитку високій швидкості, але коли почнуться хвилювання моря, не зможе захистити пасажирів і вантаж від дискомфорту і можливо, навіть, каліцтв і шкоди.
Гублячись у здогадах і постійно перебуваючи в процесі удосконалення технічних характеристик, творці були переконані, що якщо зменшити частину корпусу, який занурюється в воду, то це стане єдиним, правильним рішенням на шляху до протистояння силі опору води, що перешкоджає швидкому руху. При цьому, вони виключали можливість змінювати або поліпшувати сам корпус.
через десятиліття
Через десятиліття, думки розділилися, і деякі розробники стали стверджувати, що якщо корпус судна підняти так, що при цьому він не буде стикатися з хвилями, то гарантовано вдасться одночасно розвивати велику швидкість і не порушувати комфорт.
Внаслідок цього, ми маємо честь, спостерігати суду на повітряних подушках (СВП), на підводних крилах (СПК) і екраноплани. Ці судна динамічних принципів підтримки (СДПП), за кілька останніх років отримали можливість розвивати швидкість більше, ніж існуюча у водоизмещающих судів. А мореплавці з гордістю почали нову епоху в історії судів.
Еммануель Сведенборг шведський філософ спробував в 1716 р використовувати повітряну подушку в конструюванні судна. Але незабаром, він визнав, що його винахід не під силу використовувати одній людині. Задумка була така: судно схоже на ялик, піднятий над водою і кокпіт посередині. Пара якихось «весел», якими через щілини управляє хтось, вдаряючись об поверхню води, направляли стиснене повітря під корпус і піднімали його над поверхнею.
Зниження опору води
Винахідники, основним завданням бачили зниження опору води за допомогою стиснутого повітря навколо підстави корпусу. «Трехкільний духоплав» з'явився в 1853 році з «легкої руки» російського інженера Іванова. Під днищем цього плавзасоби, було запропоновано встановити хутра і повітроводи. Закачувати з їх допомогою повітря повинні були сильні люди.
Реактивна струмінь повітря, передбачувано, сприяла збільшенню швидкості і руху вперед, а повітряний прошарок, що з'являється завдяки роботі системи, розташованої під днищем, піднімала корпус над водою. Британське бюро патентів зберегло відомості, про те, як в 1874 р Лорд Торнікрофт експериментував «змащуючи» повітрям корпусу судів.
Конструктор з Великобританії і проектувальник з Нідерландів обмінювалися своїми думками з цього приводу за допомогою листів в 1875 г.Вільям Фруда, відомий як суднобудівник і вчений з Англії не залишився в стороні і брав активну участь в обговоренні. Але, на жаль, дуже довго нікому не вдавалося втілити в реальність всі розробки і проекти. Нарешті Густаву Лаваль пощастило створити катер, в якому через безліч отворів, розташованих в форштевне, стиснене повітря повинен був обволікати корпус. Але шведського інженера в 1885 році спіткала невдача, яка не змусила його відмовитися від своїх задумів, а навпаки, промах стимулював випробувача приступити до розробки більш потужного катери, який повинен розвивати швидкість за рахунок зменшення опору води через натиск зустрічного повітря.
Мільйонер А. Нобель, сам, будучи винахідником, виступив спонсором, і його несподівана смерть зупинила всі роботи. Вперше щось схоже на сучасні СВП зі стінками бортів, винайшов містер Кутбертсон, в 1897 р отримав патент на нове судно.
Система підйому, якого була створена за рахунок повітря - компресорів, вони гнали повітря через відсіки, а тертя зменшувалася через мінімальне зіткнення корпусу з водою.
Той же принцип створював повітряну подушку між водною поверхнею і корпусом судна. У 1909 р Ханс Дінесон, інженер зі Швеції, детально розробив проект човна на повітряній подушці. зі скегами і розташованими гнучкими перемичками з гуми від корми до носа для того, щоб утримувати повітряні подушки. Дагобер Мюллер фон Томамхул, інженер з Австрії став творцем торпедного катера на повітряній подушці з кегамі. У 1916 р його творіння було передано австрійському флоту.
швидкість катера
Збереглися відомості, що швидкість катера досягала 40 уз. Це перше вдале судно в світі на повітряній подушці. Французький винахідник А.М. Гамбія поділився розробками апарату на повітряній подушці з додаванням вентиляторів, які планувалося помістити в носову частину. З їх допомогою можна було б нагнітати повітря по всій площі подушок, він би під днищем і колами рівномірно розподілився.
В.Ф. Кізі, винахідник з Америки, вніс свою пропозицію в 1925 році, воно стосувалося проекту баржі на повітряних подушках, розділеної колами, це сприяло б рівномірному розподілу повітря. Унікальність цієї розробки в схемі рециркуляції повітря, за рахунок чого істотно знизилася б потреба в високої потужності енергоустановки, яка створює повітряні подушки.
Спортивна перший човен з кегамі, постала на осуд громадськості в 1930 році.
Її творець Дуглас Кент Уорнер показав її на гонках - змаганнях по річці Коннектикут. Трохи пізніше Товіо Каріо над поверхнею льоду, показав швидкість в 12 уз на екраноплані з корпусом, схожим на крило, і призначеному для однієї людини. Це сталося в 1935 році. Аваакомпанія, в якій працював сміливець, називалася «Валмет».
російські винахідники
Російські винахідники, вчені, радянські інженери істотно допомагали створювати і розробляти СВП. Книга великого російського вченого К. Е. Ціолковського «опір повітря і швидкий поїзд» містить викладені вперше в світі: теорію, наукове, технічне пояснення щодо методики, за якою можна розрахувати рух засобів пересування на повітряних подушках.
Вчений також розробив проект з усіма необхідними, основними розрахунками поїзда на повітряній подушці.
В. І. Левків
Професором В.І. Левкова, з Новочеркаського інституту, було розпочато роботу по розробці радянських СВП.
У період з 1927 р по 1941 р він створив і випробував невелика кількість катерів на повітряній подушці. Л-1 мав водотоннажністю 15т, вважається одним з великих будівель радянського вченого. Створено в 1934 р, витримав усі випробування і різні природні умови. Так було доведено, що подібні суду мають право на існування.
Рекордну швидкість в 1937 році - 135 км на годину, зафіксували у катера Л-5 з водотоннажністю 9 т, і потужністю ЕУ 1300 кВт.
В.І. Левків не зупинився на цьому, і в конструкторському бюро з'явилися розробки амфібії на повітряній подушці. які мали водотоннажність 30 т. Їх унікальність полягала в тому, що там були високі простору в камерах, зверху межують з дном і поплавками з боків. Двухлопастні повітряні гвинти служили воздухонагнетателя, енергоустановки - поршневими двигунами, потік повітря, завдяки своїй реактивної силі використовувався, як двигун. Але недоліки були істотними: палуба і рубка сильно забризкує, значний дрейф від вітру, складності з керуванням на малому ходу. Створені В.І. Лневковим СВП, так і не були вдосконалені і позбавлені недоробок, дослідження в даній області закрили з початком Великої Вітчизняної війни, до сих пір креслення повітряної подушки так і не знайшли.
Карл Вейланд
Карл Вейланд зі Швейцарії, на своєму апараті з циркуляційної схемою, на озері в Цюріху розвинув швидкість 120 км / год. Крістофер Коккерела створив СВП важила 130 грам, при випробуванні розвинути швидкість 24 км / год. У цьому ж, 1955 році радіоінженер з Англії, заявив про свою розробку судна, у якого є кільцеве сопло. По периметру СВП утворювалася струменевий повітряна завіса, що межує з повітряною подушкою. Соплова схема мінімізувала витрати потужності на підтримку повітряної подушки, вона була визнана унікальною і використовувалася на амфібійних судах на повітряній подушці (АСВП).
Експериментальне судно АСВП SR №1 мало двоконтурне кільцеве сопло. Воно було створено в 1959 році з розробки проектувальника К. Коккерела при безпосередній участі фірми «Саундерс Ро».
Використовувалася овальна платформа, її розміри 9, 2 х 7,6. В шахту подавався повітря, для цього використовували нагнітач, а з неї в отсек- ресивер, який розташовувався під палубою. Звідти повітря передавався двоконтурного кільцевому сопла, і вже через нього потрапляючи під корпус судна, трансформувався в повітряну подушку.
АСВП з соплової схемою
Завдяки цьому, утримувалася повітряна подушка, і ніякі перешкоди мореплавцям були вже не страшні. Принцип роботи спідниць полягав в тому, що вони, зустрічаючись з перешкодою, обминали її або потужну хвилю, а повітря, що надходить в подушку, повертав їх в початкове місце. Гнучкі огорожі спочатку мали складну конструкцію, і були викривлені. Фірма «Уестленд», акціонери компанії «Саундерс Ро Лімітед», творців СВП SR №1 в 1961 році придбали всі права і патент у К.Х. Латімер-Нідхема. Наукові центри не залишилися байдужі і почали старанні дослідження і доопрацювання.
Найбільш активними стали країни Англія, США, Японія та інші. Результати не змусили себе довго чекати, і через 12 тижнів з моменту початку реєстрації Коккерела патенту, Мелвілл Бердслі з Англії, винайшов і запатентував периферійну соплову систему СВП.
Патент гнучкого огородження
К. Коккрел запатентував гнучке огородження на повітряній подушці в 1957 році. Його винахід було схоже на тонке полотнище і прикріплялося зовні корпусу АСВП. Це було найбільше відкриття інженерів того часу, порівняти його можна, наприклад, з винаходом надувний шини.
В середині 1962 року народження, стали встановлювати спідницю висотою 1,2 м, і все кардинально змінилося. Якщо в 1959 р судно без гнучкої огорожі справлялося з перешкодами в 15-23см, то надалі, воно, розвиваючи швидкість 40уз, долало хвилю до 1,5 м. Завдяки цьому, вантажопідйомність збільшилася в два рази. У 1962 р різного роду випробування в період всіх сезонів пройшло вдало СВП «Нева». Амфібійного типу судно 17,3 м. Довжиною, 6,6 м. Шириною і водотоннажність 12,45т. розраховане на 38 пасажирів. Воно з легкістю могло вільно рухатися при хвилі висотою 0,6 м. Виходити на берег, успішно долати піщані коси і мілини на швидкості 60км / час навіть в спокійній водної поверхні. Відносно потужності енергетичної установки: в загальному, це 540кВт, сюди входить потужність двох двигунів по 165 кВт, завдяки їм створюється повітряна подушка, і один 210кВт, який забезпечує швидкість руху.
Завод «Червоне Сормово»
Одночасно з цим, завод «Червоне Сормово» в Горькому, став місцем появи амфібійного типу СВП. які називалися «Веселка» а газотурбохід - «Сормович». Перше СВП довжиною 9,4 м, шириною 4,1 м і водотоннажністю 3т, було розраховано на 5 пасажирів. Швидкість рух забезпечувалася поршневим авіаційним двигуном. Його потужність 162 кВт розвивала до 100 км / год, при висоті хвилі 0,8 м, а при спокійній водної поверхні до 110 км / год.
СВП «Сормович» був побудований трохи пізніше в 1965 році, при його створенні результати випробувань і спостережень щодо «Райдуги» були використані і поліпшені. Ново-створений агрегат довгою 29,2 м, шириною 11,3 м, з висотою гнучкою огорожі 0,8 м і вантажопідйомністю 5т. був розрахований на 50 осіб. Як енергетична установка використовується потужний 1690кВт, авіаційний газотурбінний двигун.
Він сприяв розвитку швидкості судна до 100 км / год. Спочатку на обох судах СВП «Веселка» і «Сормович» була встановлена сопловая схема формування повітряної подушки, так звана повітряна завіса. У 1968 р ряд випробувань і дослідів привели до того, що «Сормович» переобладнали, і встановили гнучке огородження. Волзьке річкове пароплавство, допомогло і підтримало експеримент, в якому брав участь СВП «Сормович» на пасажирської лінії Горький-Чебоксари. Маршрут був довгою 274 км, уздовж річки Волга. Судно опрацювало рік з 1971 року, і з його участю, було обслуговано 6000 пасажирів.
В кінці 60-х
У період існування СРСР, в кінці 60-х, початок 70-х років відразу три підприємства, що займаються суднобудуванням, справили три невеликих СВП. В тоді ще Ленінграді, нині Санкт-Петербурзі, будівельне об'єднання «Алмаз», явило світу СВП під назвою «Бриз», завод «Червоне Сормово» в Горькому, назвав своє творіння «Радуга-2», в Москві ЦКБ «Нептун» випустив АКВПР . З неймовірною швидкістю розвивалися СВП надалі, темпи появи різних моделей настільки швидкі, що розповідь про них може затягнутися дуже надовго. При бажанні простежити історію судів, можна на прикладі створених таблиць.
