Zahvaljujući postignućima izvanrednog inženjera i organizatora R. Aleksejeva, danas je jedini način postizanja ultra-velikih brzina na vodi ekranoplan.
Ekranoplan je tehnička izvedba dobro poznatog načela: kada se krilo pomakne blizu ravne površine (zaslon), dizalo se značajno povećava uz minimalno povećanje otpora. Ovo povećanje dizanja naziva se "učinak zaslona". To vam omogućuje da povećate nosivost zrakoplova u usporedbi s objektom koji se kreće daleko od površine, ali jako ovisi o (relativnoj) udaljenosti od krila do zaslona i brzo se smanjuje s povećanjem te udaljenosti.
Nažalost, kada se krilo pomakne blizu uzburkane, "nemirne" površine, pojavljuje se suštinski problem stabilnosti tog pokreta. Nestabilnost prisiljava čovjeka da zadrži dovoljno veliku nadmorsku visinu iznad zaslona - zbog čega se smanjuje učinak zaslona.
Ovaj učinak ovisi o omjeru visine leta za akord krila (njegova veličina duž smjera kretanja). Stoga dizajneri pokušavaju povećati akord, koji za određeno područje neizbježno dovodi do smanjenja raspona krila (njihova veličina u smjeru kretanja).
To je lako vidjeti, na primjer, na fotografiji modela najnovije WIG, nedavno prikazane u tisku. Naime, kako bi se povećala visina leta - uz minimalan gubitak učinka zaslona - potrebno je smanjiti relativnu elongaciju krila, što je glavni čimbenik koji određuje aerodinamičku kvalitetu (omjer podizanja i otpora). Kao što se vidi na istoj fotografiji, novi WIG omjer akorda i raspona je približno jednak 1, što je potpuno neprihvatljivo, primjerice za zrakoplove.
(Zanimljivo je da se varijanta dvokrilca, koja se predlaže za male brzine, prvi put provodi u novostvorenoj WIG "Chaika").
Nestabilnost kretanja na miješanoj površini glavni je nedostatak perike kada se koristi u moru. Taj nedostatak je, prema mišljenju autora, presudan u odnosu na uporabu takvih uređaja u morskom okolišu. Praksa je pokazala da čak i jedan dodir valom pri punoj brzini dovodi do značajnih oštećenja i može uzrokovati nesreću. Dakle, tijekom ispitivanja iskusnih ekranoplan "Orlyonok" izgubio dio krme, a samo osobno iskustvo i intuicija R. Alekseev, koji je preuzeo pilotiranje, spriječio je potpuno uništenje ekranoplan.
Korištenje sredstava, tako nepouzdanih u morskim uvjetima, neprihvatljivo je.
alternativa
Osamdesetih godina, kao rezultat istraživanja Središnjeg istraživačkog instituta nazvanog po akademiku A.N. Krylov je predložio novi tip plovila s visokom brzinom, iako manje brz, nego ekranoplan, ali pruža mnogo veću pouzdanost.
Za brzine koje su otprilike 2 puta veće od početka klizanja, predložen je "valoviti" super-gliser trimaran (RHT) s aerodinamičkim istovarom.
Hidrodinamički kompleks ovog broda obuhvaća tri mala trupa s produženim konturama, s minimalnim nadvojem i velikim obrnutim sedlom pramca palube svakog trupa. Školjke su smještene u trokutu u planu i povezane su s površinom krila s ljudskim posadama pomoću ormara širine manje od širine tijela. Kao propeleri predlažu se propeleri koji prelaze površinu, na primjer, Arnesonov propeler. Za kontrolu dinamičkog trima i smanjenje nagiba, predlaže se da se na svakom trupu koriste spojleri.
Aerodinamički kompleks je krilo s ljudskom posadom s krmenim presretačem, smještenim iznad krmenog trupa, koji posudi osigurava samo-stabilizaciju tijekom naleta vjetra. Krilo je povezano s postoljem trupa nosa s aerodinamičnom nadogradnjom.
Planirano je da se dvije glavne energetske jedinice smjeste u krmi trupovima i brodskoj elektrani - u trup nosa. Nosivost se nalazi u krilu i nadgradnji nosa.
Na sl. Slika 2 prikazuje varijantu PBT s pomakom od 300 tona brzinom od 100 čvorova.
Ključni rezultati ispitivanja
Ispitivanja vuče pokazala su da kada je broj Froudea u pomaku veći od 5, postoji blago pozitivno hidrodinamičko međudjelovanje trupa, a ispitivanja su provedena prije Froudeovog broja 7.5. Prema tome, relativne brzine koje su 2-2,5 puta veće od brzine početka klizanja, tj., Uzimaju se kao izračunati raspon brzine. 6,0 - 7,5.
Na tim relativnim brzinama, obični glajderi gube stabilnost uzdužnog kretanja: na mirnoj vodi počinje spontano bacanje, počinje takozvana "delfinacija". Međutim, to nije uočeno na RHT modelu. Vjerojatno, nadogradnja krila služi kao dovoljna prigušnica.
Glavni rezultat ispitivanja na moru bio je nedostatak lupanja u cijelom rasponu valnih duljina i brzinama do 55% završetka. To znači značajno, do 7-10 puta, smanjenje vertikalnih ubrzanja objekata punih razmjera na valovima. Vjerojatno nema slaminga jer trupovi primaju vrhove valova na palubama s obrnutim prorezom, što smanjuje valjanje kobilice.
Ispitivanja u zračnom tunelu omogućila su nam da ocijenimo aerodinamičku kvalitetu RHT-a s prvobitno promatranom oblikom krila jednakom 5 (vidi dolje).
Skiciran dizajn konstrukcija trupa lakih legura omogućio je procjenu njihove mase, koja je oko 30-35% ukupnog pomaka.
Koristite slučajeve
Predložena arhitektonska i konstruktivna shema može se primijeniti u vrlo širokom rasponu pomaka i brzina. Na primjer, na sl. Slika 3 prikazuje brod za snimanje (s napuštenim krilom) za brzinu od oko 150 čvorova.
Prednost ovog aranžmana je u tome što se brod neće prevrnuti u nalet vjetra, kao što to čini s postojećim katamaranima.
Mini-trajekt za 20 osoba brzinom od 50 čvorova, također s nenaseljenim krilom, prikazan je na slici. 4.
Prvobitno razmatrani oblik useljivog krila omogućuje stvaranje patrolnog broda koji nosi helikopter, sl. 5.
Na drugom kraju promatrane linije pomaka je transatlantski RHT brzinom od 130 čvorova i izračunat intenzitet valova od 6 točaka, sl. 6.
Prednosti i nedostaci PBT-a sažeti su u donjoj tablici.
| U usporedbi s: | prednosti | Nedostatke. |
| WIG | Povećana upravljivost i sigurnost, povećana učinkovitost pogona | Smanjite ostvarive brzine |
| Cushioncraft | Jeftinije, bez buke, više plovnosti. | Više otpor na vuču na mirnoj vodi |
| Brod s jednim trupom na podmornici automatski vođena krila | Više brzine, manje vibracija, jeftinije, više prostora na palubi | Nešto lošija plovnost |
| Ravnanje jednog tijela | Bez sleminga, bez dupina, više prostora na palubi | Više tjelesne težine dizajna |
| Katamaran | Dosegljivije brzine, bez lupanja, samo-stabilizacije | Manje ispitano |
Zaključak (preporuka)
Čini se očiglednim da će stalni kontakt s vodom omogućiti plovilu visoku sigurnost koju pružaju superbrzi "disekcijski valovi", kako u pogledu nagiba, tako iu upravljivosti.
Preporučuje se razmotriti opcije za takav raspored pri projektiranju "super-brzih" plovila različitih namjena.
