В чем преимущество судов на подводных крыльях

Обновлено: 25.04.2024

Санчес

Мексиканский идальго

Polaris_Man

Ветеран

тема действительно суперская
Подводные крылья прежде всего актуальны для пассажирского водного транспорта так как позволяют значительно эkономить топливо если сравнивать с водоизмещающими судами
двигаясь с постоянной довольно высокой скоостью. Происxодит это благодаря уменьшению плoщади контакта с водной средой.
недостаток же СПК æто узкий эффективный диапазон скоростей (30- 70 коридор или около того). До выxода на крылья (в водоизмещающем режиме) СПК потребляюnт больше топлива из-за повышенного сопротивления водной среды.
еще одна немаловажная деталь из-за иx огромной осадки им требуется причалы.
Почему буржуины не выпускают СПК:
Тут уже господа снегоxодчики у меня свое личное мнение:
не эмирировал к ним не один из наши иненеров создателей наши комет метеоров и т.д.

dollar

Ветеран

Ужас, у Санчеса раздвоение личности.

Выздоравливай скорее и хватить много пить

Ximea

Ветеран

Подводные крылья также актуальны для военных судов, где нужна скорость. Кроме того, суда с динамическим принципом поддержания (на воздушной подушке и на подводных крыльях, в меньшей степени - глиссера) меньше подвержены воздействию минного и торпедного оружия.

Особенно актуальны для охотников на ПЛ, т.к. позволяют быстро прибыть на место обнаружения подводной лодки (сужает радиус поиска) и, как говорилось выше, лучше защищены от торпед - единственного средства активной обороны ПЛ.

Observer

Активный участник

Америкосы применяли катера на воздушной подушке во въетнамскую компанию. Результат был отрицательный (судя по публикациям). Большой уровень шума лишал их фактора внезапности.

Ximea

Ветеран

К тому же их нельзя бронировать. Объективное противоречие - для достижения приличного КПД воздушной подушки необходима большая опорная площадь при небольшой массе, а для бронирования - наоборот большая масса при минимальной опорной площади. В 1960-е наши экспериментировали с танками на воздушной подушке. Дальше натурных макетов дело не пошло.

Всегда прав

Речь вообче-то вроде о десантных караблях (катерах) Какая там нафиг внезапность из за малошумности. Тут впервую голову быстро и целиком возможность досьавки людей и техники непосредствеено на берег, что не всегда возможно на обычных караблях.
Тока причем тут танки и крылья?

Со времен первой мировой, нучно техническая мысль в минно-торпедном деле ускакала далеко вперед за пределы вашего воображения

ИМХО у ПЛ нет цели активно обороняться против противолодочных караблей. Это вообче изначально нападательная штука с напрочь другими задачами Ну и средства разные бывают. Бывают и которые летают Если уж лодку обнаружили, то можно тихонько вычеркивать из списка . Хоть на крыльях, хоть на подушке. обороняйся или тикай. Пипец ей пришел как боевой единице
Вообще точно не помню, но у каждого карабля свой расчетный регламент жизни в бою.
Исчисляется минутами, необходимыми для выполнения задачи. Далее берем список и тоже вычеркиваем . Джокер, как военно-морской волк в отставке ,поправит, если не так

Anonymous

Гость

думаю что на бытовом уровне использование судов на подводных крыльях не удобно:
к берегу не подойти- только к причалам да с достаточной глубиной

малейшее препятствие (типа маленького бревнышка)
и кирдык крылу и судну

помоему это было актуально когда мощьности двигателей
не позволяли без крыльев достигать приличных скоростей

а сейчас суда и без крыльев прилично "ходят"

Джокер

Вредный тип

Все правильно ты сказал. Если за последние годы что-то кардинально не изменилось, то ни один корабль не рассчитан на боевую устойчивость более 25 минут. Обычно гораздо меньше.
Обнаруженная подводная лодка - уже труп. Ей главное задачу выполнить успеть до того, как ее утопят. Почему бы ни поставить на лодку 30-40 баллистических ракет? Потому что она их не успеет все выпустить.

С наступающим праздником, моряки!

Всегда прав

малейшее препятствие (типа маленького бревнышка)
и кирдык крылу и судну

Там крылья бывают убирающиеся. На Черноморском флоте были такие МРК, но помоему в качестве эксперементальных. . Корпус вроде с люминя , крылья с титана. Прикиньте стоимость удовольствия
Там проблемы с физкой из -за кавитации на больших скоростях, чтоли и с мореходностью чето не так однозначно . Не силен в научной теме это ВВК, наверно знает .

Вообще обычный корабль помоему больше 30 узлов хрен едет . край 40, На крыльях под 60 узлов легко.
Но как говорил Джокер в теме про волков "пуля догонит" В данном случае противокарабельная ракета Поэтому нахрена скоростя? Тока из пункт А в Б , побыстрее. А на макс скорости запас хода никакой, даже у подводных крыльев. ИМХО.

Джокер

Вредный тип

Трудно не согласиться. Даже проект создания МРК-экраноплана не пошел. Много было всяких проектов (скеговый МРК, МРК на ВП и др.), но все они гавкнулись. Подводные лодки и морская авиация решают ударные задачи значительно эффективнее.

Polaris_Man

Ветеран

Polaris_Man

Ветеран

а сейчас суда и без крыльев прилично "ходят"

ПРИ одинаковой мощности двигателей СПК будет проц на 30% быстрее "обычного глиссирующего" судна.
но тут то и зарыта собака посмотрите на поперечный профиль высокоскоростного глиссера. эти туннели на днище выполняют ту же функцию что и подводные крылья они уменьшают площадь контакта днища судна с водной поверхностью. то есть это те же яйца только вид с боку.
Tак же как и СПК они боятся волнения.

Старожил

Немного не понятно про какой конкретно тип скоростного глиссера ты говоришь
Если про формульный катамаранный, тогда да между поплавками плоскостью
днища и условной поверхностью воды, на скорости за сто км ч
начинается так называемая аэродинамическая разгрузка. В эту условную полость попадает воздуха больше чем выходит.(условная потому что поверхность воды условная состовляющая, скорее непостоянная). Это приводит к дополнительной подъемной аэродинамической силы
в помощь гидродинамической подъемной, дополнительно уменьшая смачиваемую поверхность судна, уменьшая соответственно силу трения. Это основная задача в решении увеличения скорости, но тоже до определенной условной величины. Основная проблема в решении скоростных задач судов с водяным движителем
это стабилизация процессов ( постоянной передачи мощности движителя к опорной среде) . При постоянно бесконечном уменьшении смачиваемой
поверхности судна уменьшается так назваемая стабильность процессов,
если смачиваемая поверхность(пятно контакта ПК) становится мала, то на не постоянной, разной поверхности судно начинает дильфинировать или
рыскать( попеременное смачивание относительно линии киля, боковых продольных реданов ), вызывает попеременое торможение бортов. Линейное нарастание скорости
невозможно без стабильности всех процессов. Поэтому у каждого типа судна
есть свои скоростные пределы( которые определяются не беспредельной
мощностью двигателя и типа движителя, хотя в определенных пропорциях
это важно) а скорее возможностю передавать эту мощность на опрную среду. Возможность в данной ситуации из нескольких состовляющих:
Это размер и тип судна (размер, точнее его увеличение, а если еще точнее его длинны) позволяет перекрыть неоднородность и нестабильность опорной среды, а так же приблизить ее к условной плоскости. Т. е при увеличении размера корпуса, его поведение на условно среднестатистическом волнении становится более стабильном, а заначит и возможность повысить мощность и постоянность контакта, и прямолинейность приложения движетеля к опорной среде лучше.
Но все схемы в физике гидродинамики рабоают до неких условных
величин, которые как правило подбираются эксперементальным путем.
Бесконечно увеличивать длину корпуса (для приближения в пропорциях
опрной среды к условно абсолютной плоскости), тоже нельзя, при увеличении растет масса а соотношение масса мощность поддерживать в таких пропорциях невозможно.
Что касается СПК это очень хорошее конструктивное решение, которое работает лучше в опрделенном секторе волновых и скоростных и мощностных величин. То есть если волнение не большое, то судно опираясь на две или
одну дополнитльную плоскость(зависит от типа конструкции) идет очень стабильно. Но вот если волнение сильно превышает расстояние от днища
до плоскости крыла, тогда начинаются проблемы. Крыло не дает подъемной силы волнение втречается корпусом а с волной хорошо борется только глубокие V- образные обводы хотя бы носовой части( а при очень большом волнении возможен только водоизмещающий режим, потому как слабо представляется ракета или метеор прыгающий по шестиметровым волнам ).
Но вернемся к ровной плоскости в средних акваториях , это хорошее подспорье для больших глиссирующих фарватерных судов. Оно действительно на 30 % снижает затраты по мощности и и соответственно на расход топлива. Но только на скоростях до ста км. На этих скоростях начинаются катострофические потери на трение выступающих под водой частей. Именно по этому величина 50 -60 узлов это предельные возможности
данной конструктивной схемы.( Если посмотреть на диаграммы Вихря 30 то после 50 км ч ему не хватает мощности чтобы преодолеть сопротивление
своего дейдвуда в воде. Если меня не обманывает память то плотность
воды растет даже не геометрически и а больше(вот здесь могу ошибиться)
Именно на скорости 100 км ч все первые приимущества сводятся на нет.
Но при этом есть и недостатки которые исторически не смогли такую интересную находку интегрировать в маломерное судостроение.
Первое это конечно большая осадка, шестиметровый катер по осадке равен 15 метровой яхте, то есть причаливать можно только к оборудованным бонам.
А к берегу на шашлык только спрыгивая в воду по шею. На больших яхтах для этого есть тендеры, а сдесь места для людей и вешей не достточно.
Первый минус это мобильность.
Следующй момент это маневреность. классическое глиссирующее судно с V образным корпусом легко меняет траекторию при перекладке бортов, не теряя глиисрующего режима. У глиссирующего судна на СПК такой возможности перекладки нет. Оно поворачиват конечно, но маневреность его в разы ниже. Современные маломерные суда это дорогостоящие игрушки, и эксплуатационные расходы не являются определяющим фактором. А вот мобильность маневренность это определяющий фактор приимущества над СПК. Именно там где требуется максимальная экономия при глиссирующем режиме и достойных скоростных характеристиках эта схема работает.
Водный транспорт, Паромы ракеты, метеоры.
В современных классических V образных судах есть ряд конструктивных решений, которые позволяют приблизить по степени разгрузки и уменьшении
смачиваемой поверхности к схеме СПК, но при этом имея большие скоростные возможности, большие маневренные возможности. Это поперечное реданирование, с закрытми полостями, в которые нагнетается воздух.
Они называются суда на воздушной каверне.
Но это уже тема следующего разговора.

Подводные крылья для лодок - плюсы и минусы

Подводные крылья (ПК) на небольших катерах и мотолодках — весьма эффективное средство для повышения скорости лодки , мореходных качеств судна , а также экономии топлива. На малых скоростях сопротивление обычного глиссирующего корпуса несколько ниже, чем корпуса с крыльями из-за дополнительного сопротивления самой крыльевой системы. Однако при выходе на крылья корпус судна отрывается от воды, благодаря чему резко снижается сопротивление движению и уменьшаются ударные нагрузки при ходе на волнении (при условии, что высота волны незначительно превышает высоту подъема корпуса над водой) ( рис. 1 ).

Рис. 1. Сопротивление R глиссера и судна на подводных крыльях одинакового водоизмещения (V — скорость хода).
1 — глиссер; 2 — СПК.

В крыльевом режиме мощность двигателя затрачивается лишь на преодоление сопротивления самих ПК и погруженной части подвесного мотора, а также на брызгообразование от стоек крыла.

Однако у моторного судна с подводными крыльями (СПК) имеются не только преимущества, но и ряд специфических недостатков, которые иногда заставляют сомневаться в целесообразности установки крыльев. В связи с этим, перед тем как принимать то или иное решение необходимо досконально взвесить все "за" и "против" такой установки.

Анализируя недостатки, прежде всего, следует отметить, что большинство из них объясняется только неудачным конструктивным решением крыльевого устройства. Известно, что главным препятствием здесь является сложность изготовления самих крыльев, поскольку они должны быть изготовлены с большой точностью со строго постоянным профилем и зеркально отполированы.

Лучшим материалом для изготовления крыльев является листовая нержавеющая сталь, цена на которую в настоящее время стала непомерно высокой. Кроме того, обработка этого материала — весьма трудоемкое дело. Неплохие результаты можно получить, используя латунь. Легкие же сплавы (за исключением некоторых сортов дюраля) и пластики недостаточно прочны, быстро изнашиваются, а их применение вынуждает усложнять конструкцию. Эти материалы можно с успехом применять дли изготовления несущих деталей крыльевого устройства. Существуют также способы изготовления достаточно прочных крыльев с использованием сочетания металла с пластиком.

Серьезным недостатком лодки на ПК является значительная осадка. На такой лодке сложно подойти к необорудованному берегу или пройти по мелководью. Однако это неудобство в значительной степени устраняется при установке откидных крыльев. Принципиально устанавливать крылья можно на все суда с глиссирующими обводами.

Целесообразность установки ПК определяется не только технической стороной вопроса, но и особенностями водоемов, по которым предполагается плавать. Например, для плавания по морю или большому озеру, где даже небольшой ветерок вызывает интенсивное волнение, мотолодка с крыльями не пригодна. С другой стороны, плавание на такой лодке по малым озерам и речкам, не связанным с другими, более или менее крупными акваториями, становится просто нерентабельным.

Наиболее пригодны для этой цели большие спокойные реки, небольшие озера, объединенные в системы, узкие длинные водохранилища, судоходные каналы.

Большинство жителей стран бывшего СССР в силу возраста помнит, как много было пассажирских теплоходов на подводных крыльях на реках, морях и больших озёрах. Многие из нас плавали (или летали?) на них. Эти быстрые и удивительно грациозные машины по праву были предметом гордости советских граждан, ярким свидетельством научно-технической мощи страны «развитого социализма».

Они стали постепенно исчезать в 1990-е годы и почти полностью ушли с наших водоёмов в 2000-е. Почему так произошло и возможен ли ренессанс широкого использования судов на подводных крыльях (СПК)?

Особое место СССР в мировом строительстве и использовании СПК

Первые экспериментальные модели СПК были построены разными изобретателями в технически развитых странах ещё в конце 19 века. Но уровень науки и технологии только в 1940 – 1950-х годах позволил создать достаточно совершенные образцы.

Большая часть разработок СПК военного и гражданского назначения в разных странах пришлась на 1950 – 1970-е годы. Чаще всего эти суда производились штучно или небольшими партиями. Исключением был СССР, где гражданские СПК строились серийно.

В капиталистических странах лидерами по созданию пассажирских СПК разных классов были две компании:

– «Супрамар» (Швейцария). Было построено около 200 СПК, большинство из которых были построены по лицензии в Италии, некоторые – в Японии.
– «Боинг Марин Системз» (США). Построено около 40 единиц и несколько – по лицензии в Японии.

При этом СССР построил в общей сложности около 1300 единиц пассажирских СПК.

Главным разработчиком СПК в СССР было Центральное конструкторское бюро по судам на подводных крыльях завода «Красное Сормово» (Нижний Новгород). Его создатель и руководитель Ростислав Алексеев – ключевая фигура в деле создания СПК и экранопланов в Советском Союзе. Ещё во время войны он в инициативном порядке занялся разработкой катеров на подводных крыльях и сделал всё, чтобы заинтересовать этой темой руководство своего завода и правительство. Значение личности Р. Алексеева в успехе этого направления выше, чем, например, личности великого С. Королёва в успехе советской ракетной программы.

В СССР было разработано и серийно производилось множество моделей СПК с различными пассажировместимостью, скоростью, глубиной осадки и другими параметрами.

Речные советские СПК

«Ракета» – до 64 (66) пассажиров, скорость – 65 км/ч., производство – 1957 – 1975 гг.
«Метеор» – до 78 (123) пассажиров, скорость – 65 км/ч., производство – 1959 – 1999 гг.
«Буревестник» – до 150 пассажиров, скорость – 120 км/ч., в 1962 г. произведён единственный экз.
«Спутник» – до 300 пассажиров, скорость – 65 км/ч., в 1961 г. построен единственный экз.
«Беларусь» – до 40 пассажиров, скорость – 60 км/ч., производство с 1963 г.
«Полесье» – до 50 пассажиров, скорость – 65 км/ч., производство – 1983 – 1996 гг.
«Восход» – до 71 пассажиров, скорость – 65 км/ч., производство – 1973 – 1991 гг.

Морские советские СПК

«Стрела» – до 92 пассажиров, скорость – 75 км/ч., в 1961 – 1962 гг. построено 3 экз.
«Комета» – до 120 пассажиров, скорость – 57 км/ч., производство – 1964 – 1981 гг.
«Колхида» – до 120 пассажиров, скорость – 63 км/ч., производство – 1981 – 1988 гг.
«Вихрь» – до 300 пассажиров, скорость – 65 км/ч., в 1960-х построен единственный экз.
«Циклон» – до 250 пассажиров, скорость – 70 км/ч., производство – 1986 г.
«Ласточка» – до 85 пассажиров, скорость – 85 км/ч., в 1980-х построено 4 экземпляра
«Катран» – до 120 пассажиров, скорость – 63 км/ч., производство – 1988 – 1996 гг.

По сравнению, например, с американскими образцами советские СПК отличались максимальной простотой и технологичностью конструкции при достаточно высоком гидродинамическом совершенстве. Кроме того, они были очень красивы.

Советские морские и речные СПК экспортировались в десятки стран Европы, Азии и Америки. В некоторых из них они эксплуатируются до сих пор. Таким образом, СССР был не просто безусловным лидером в разработке и строительстве СПК, но единственной страной, где этот вид транспорта был по-настоящему развит.

После СССР

Протяжённость внутренних водных путей в современной России составляет более 6 тыс. километров. Советский Союз вкладывал огромные средства в их развитие. В советский период объём перевозок по озёрам, рекам и каналам увеличивался. Но поскольку другие виды транспорта развивались ещё более интенсивно, доля перевозок по внутренним водным путям в общем грузопотоке стремительно уменьшалась: с 27% в 1928 году к 1990 году она снизилась до всего 4,5%. К тому же в связи с ошибками в управлении развитием речного флота в СССР с 1960-х годов началось постоянное снижение экономической эффективности перевозок этим видом транспорта.

За крахом советской системы произошла гибель речного флота как большой системы, являвшейся частью мощного народнохозяйственного комплекса. Постсоветская экономическая парадигма не предусматривала активного участия государства в хозяйственной деятельности в целом и функционирования водного транспорта в частности. Заявлялось, что «свободный рынок» и частная собственность сами по себе отрегулируют все хозяйственные отношения и приведут к интенсивному развитию экономики страны.

В результате произошло сильное падение объёма грузовых и пассажирских перевозок, которое в целом продолжается до сих пор. Сегодня в РФ на речной транспорт приходится менее 1% общего грузопотока. Степень загруженности водных путей России в 10 раз ниже, чем в Китае и в 30 раз ниже, чем в Германии.

После передачи речного флота в частные руки вдруг оказалось, что эксплуатация огромной части пассажирских судов нерентабельна. Особенно это относится к СПК. В настоящее время в России эксплуатируется очень немного этих судов. В основном, они используются на туристических маршрутах. Некоторые из них прошли модернизацию, в первую очередь, в части замены морально устаревших советских дизельных двигателей на импортные.

Часть судов была разрезана на металлолом, часть продана в другие страны полностью или частично (на запчасти), большое количество их находится на хранении на различных базах в России и на Украине, где они медленно умирают, стоя под открытым небом.

Развитие в РФ автобусных перевозок и личного автотранспорта, строительство и модернизация дорог за последние 1,5 десятилетия значительно снизили востребованность речных пассажирских перевозок.

Тем не менее в России на крупных водоёмах есть места, «сухой» путь к которым отсутствует или затруднён. Хотя количество таких мест постоянно уменьшается (в основном в связи с продолжающейся концентрацией населения). Для таких мест естественным образом остаётся актуальным использование водного транспорта. Суда на подводных крыльях для дальних маршрутов более удобны, так как позволяют значительно сократить время пути.
В последние годы в России была разработана целая линейка речных и морских СПК различных классов.

Речные российские СПК

«Валдай 45Р» – до 45 пассажиров, скорость – 65 км/ч., начало производства – 2017 г.
«Метеор 120Р» – до 120 пассажиров, скорость – 65 км/ч., начало производства – 2019 г.

Морские российские СПК

«Комета 120М» – до 120 пассажиров, скорость – 65 км/ч., начало производства – 2013 г.
«Циклон 250М» – до 250 пассажиров, скорость – 70 км/ч., производство не начато.

Но эти машины не вызвали ощутимого интереса ни со стороны бизнеса, ни со стороны центральных и местных властей. В течение примерно 15 последних лет в России строится всего 1-2 СПК в год.

Экономические особенности использования СПК

Преимуществом СПК перед другими судами является высокая скорость. Но за это преимущество приходится платить более высокой стоимостью их постройки и эксплуатации: они имеют более высокий расход топлива и требуют более дорогого технического обслуживания.

Экономические недостатки судов на подводных крыльях привели к тому, что они не получили сколько-нибудь широкого распространения в капиталистических государствах. Исключением являются страны, где необходима интенсивная связь между относительно близкими обитаемыми морскими островами. Поэтому морские СПК активно используются в таких странах как Греция, Италия, Япония, Норвегия, Нидерланды. Симптоматично, что в капиталистических постсоветских государствах также не нашли значительного применения ни модернизированные, ни совершенно новые СПК.

Сегодня к вышеперечисленным факторам добавилась низкая востребованность речного транспорта. Небольшое количество маршрутов, их небольшая протяжённости и малая загруженность делают их коммерчески непривлекательными для частных предпринимателей. В СССР решения о массовом строительстве и использовании СПК принимались на уровне первых лиц государства, при этом коммерческая составляющая не была определяющей.

В будущем использование ограниченного количества СПК для связи с «глухими» населёнными пунктами на крупных реках, а также в экскурсионно-туристических целях наиболее возможно при наличии дотаций или полного содержания со стороны властей регионов.

Вывод

В капиталистических странах суда на подводных крыльях никогда широко не применялись, поскольку в силу особенностей этих машин коммерческая привлекательность их эксплуатации ограничена несколькими узкими рыночными нишами.

Повсеместно СПК использовались только в СССР и других странах с государственной экономикой. При сохранении в России существующей экономической и политической модели нет оснований считать, что данный вид транспорта может снова стать массовым.

Судно на подводных крыльях считается будущим спорта. Постоянно набирает популярность новый водный вид, связанный с кайтсерфингом. Зрелище нарушает законы гравитации и станет новой олимпийской дисциплиной на следующих Олимпийских играх в Париже в 2024 году!

Благодаря соответствующей скорости, технике и навыкам вы можете плавать по воде, а подъемная сила передается на плавник, погруженный в воду на протяжении всего забега. Уникальность проектирования заключается в размещении ласт особой конструкции, которые соединяется с доской. Эффектный характер, смелая езда и благоприятные природные условия позволяют реализовать уникальную поездку, во время которой участник «парит» над водой.

«Белсудопроект» спроектирует моторную яхту или судно на подводных крыльях по индивидуальному заказу. Для тех, кто пока не готов выполнять сложные трюки в стиле водного фристайла или плавать на головокружительных скоростях, имеются готовые проекты туристического катамарана, речного теплохода, и даже гостиницы на воде.

Как работает судно на подводных крыльях?

Проект состоит из доски, волана (крыльев), киля и мачты, также известного как «меч». Прорывом в технологии стало размещение, как передних, так и задних элеронов, которые позволяют им парить над водой. Подъемная сила создается потоком воды с высокой скоростью. Правильно созданная сила толкает передний элерон вверх, доска поднимается над поверхностью воды. Задний элерон отвечает за стабилизацию подводных крыльев и регулирование подъемной силы, действующей на борт.

Для изготовления крыльев используются три основных материала. Углерод является самым легким и жестким из них, но имеет плохую ударопрочность. Впрыскиваемый углерод немного тяжелее, долговечнее и дешевле в производстве. Последний материал - G10, который является наиболее жестким и прочным, но имеет наименьшую гибкость для установки на плату.

Киль – элемент оборудования, соединяющий оба элерона с мачтой. Чем больше длина киля, тем устойчивее будет гидрофил. По мере увеличения длины и устойчивости маневренность оборудования снижается, поэтому при проектировании и выборе оборудования стоит обратить внимание на элемент.

Последняя часть судна на подводных крыльях – мачта, соединяющая борт и судно на подводных крыльях. Новичкам рекомендуется более короткая мачта, которая устойчивее в воде и менее способна резко плыть против ветра.

Преимущества плавания над водой

Судно на подводных крыльях – решение для серфингистов, которым надоели традиционные водные виды спорта. Плавание над водой доставляет массу незабываемых эмоций. Одно из главных преимуществ занятий дисциплиной – низкие погодные условия. Можно плавать при практически незаметном ветре, доска приводится в движение моторной лодкой или воздушным змеем. Некоторые спортсмены могут после ускорения на самокате плыть на силе волны выше над водой. Крыло под доской обеспечивает комфортное плавание, ощущение плавного скольжения, больший контроль при езде с меньшим усилием и энергией. Благодаря специальной технологии снижается заметность водонепроницаемости.

Недостатки судов на подводных крыльях

Плавание на подводных крыльях возможно только в глубоких водах. Полет на доске также намного сложнее, чем традиционное плавание, требует от игрока большего мастерства, соответствующей подготовки. Подготовка, связанная с обучением, является комплексной и утомительной, что может отпугнуть некоторых любителей водных видов спорта. Плавать на подводных крыльях необходимо с полной концентрацией, падение может привести к серьезным травмам. Прикрепленные к доске острые элементы в сочетании с высокой скоростью в воде становятся опасными для здоровья, жизни.

Установка крыла на рапирах на доску дает новую возможность плавать и преодолевать другие препятствия. Идея проектирования такого способа навигации по воде пришла из парусного спорта. Начинающие свое приключение с водными видами спорта, должны сперва обучиться управлению с традиционной доски и крыла. Обладая соответствующими навыками и уверенностью, они могут попробовать свои силы в катании на подводных крыльях.

Высшие чиновники на Западе хорошо знали о любви генерального секретаря ЦК КПСС к хорошим автомобилям. Поэтому партийный гараж скоро пополнялся скоростными иномарками. Леонид Ильич в свою очередь в долгу не оставался и за технику благодарил техникой. Главы других стран получали в подарок от Брежнева катера на подводных крыльях. Генсек знал, что скоростные суда Алексеева почитают во всем мире. «TechInsider» побывала в Нижнем Новгороде, на родине российских крылатых судов.

Советский Союз — популярная тема для обсуждений. Ведь из былого можно вытянуть и много плохо, и много хорошего. Если у бывших граждан СССР спросить о самых приятных моментах из жизни того времени, многие вспомнят о захватывающей поездке на скоростном судне на подводных крыльях, за которым закрепилось имя «Ракета». Название первой серийной модели, разработанной в Горьком, так подходило судам на подводных крыльях, что вскоре стало нарицательным. И хотя последующие модели теплоходов имели другие имена: «Метеор», «Спутник», «Чайка», — их продолжали по старинке называть «ракетами».

Показательно, что первый рейс «Ракеты» отделяют от другого знаменательного события в истории нашей страны — запуска первого искусственного спутника Земли — менее двух месяцев. Причем, если попробовать провести параллели, между этими двумя достижениями можно найти много схожего. И в этом нет ничего удивительного: нашей стране в тот момент крупно повезло. Разработку космических ракет и водных «Ракет» возглавили две харизматичные личности — Сергей Павлович Королев и Ростислав Евгеньевич Алексеев.

Один под черным парусом

О молодости Алексеева рассказывают любопытную историю. Будучи студентом кораблестроительного факультета Горьковского индустриального института, он увлекался парусным спортом. Причем не просто ходил под парусом, но сам конструировал и строил яхты, готовил их к соревнованиям. С деньгами было туговато, поэтому к одной из гонок Алексеев сшил парус из лоскутов, а чтобы придать яхте солидности, выкрасил парус в черный цвет. Это было ошибкой: жюри заявило, что пираты, мол, в гонках не участвуют, и не допустило экипаж Алексеева к соревнованиям. Но Ростислав не растерялся: когда другие стартовали, он ушел за ними вдогонку, а на финиш пришел первым. Не получив никаких наград, Алексеев возвращался с гонки победителем. А вскоре действительно им стал. Окружающие поражались, как спокойно и настойчиво он шел к достижению своих целей.

Из окон здания ЦКБ по судам на подводных крыльях им. Р.Е. Алексеева открывается прекрасный вид на Волгу. Когда-то здешние инженеры отвлекались от работы, увидев в окнах суда, построенные по их проектам. Сегодня это сложней: на дворе конец октября (не сезон!), да и крылатых судов поубавилось на Волге. Взлетевшие за последнее десятилетие цены на дизельное топливо сильно увеличили стоимость их эксплуатации. Так что во время нашего приезда из окон предприятия можно было увидеть только водоизмещающие суда, медленно проходящие по Волге. Вероятно, почти так же река выглядела в 1943 году, когда неподалеку отсюда, прямо у берега, стояла избушка на понтонах. Каждый вечер после тяжелого рабочего дня в нее приходили два человека и засиживались до поздней ночи. Здесь они мастерили свой первый катер на подводных крыльях. Одним из молодых людей был Алексеев, другим — его помощник Саша Некоркин. Всего за несколько месяцев катер был построен и успешно испытан, и хотя до серийных «Ракет» еще было далеко, Ростислав Алексеев почувствовал, что наконец приблизился к осуществлению студенческой мечты. Ростислав мечтал построить судно, которое изменит представления о водной скорости.

Жажда скорости

Рассказывают, что идею судна на подводных крыльях молодому конструктору подсказали документы ЦАГИ, в которых рассматривались принципы работы крыла в воде. Изучив их, Ростислав понял, что если подводными крыльями приподнять корпус судна над водой, то удастся, во-первых, заметно снизить сопротивление движению, а во-вторых, уменьшить влияние волн. Реализовав эту идею в металле, можно было создать судно, способное развивать впечатляющую скорость даже при скромном по судостроительным меркам двигателе. Выходила двойная экономия — топлива и времени.

Увлекшись этой идеей, кораблестроитель посвятил свою дипломную работу проекту судна на подводных крыльях. Но тут как раз началась война, и судостроительный завод «Красное Сормово», на который был распределен Алексеев, перешел на выпуск танков. Так что строительством скоростных судов пришлось заниматься исключительно в свободное время, которого было крайне мало. Но инженеру улыбнулась удача. Узнав о том, что его талантливый работник посвятил свой диплом оригинальной идее, главный конструктор завода предложил Алексееву заниматься проектом скоростного судна два часа в день.

Из-за разных скоростей обтекания в соответствии с уравнением Бернулли на верхней поверхности подводного крыла создается разрежение, а на нижней – повышенное давление – это приводит к образованию подъемной силы. При уменьшении глубины давление на верхней поверхности крыла растет, так как в пограничной зоне происходит подтормаживание частиц жидкости, в результате подъемная сила уменьшается и судно стабилизируется.

Хотя первый катер на подводных крыльях ходил по воде на высокой скорости, Алексеев быстро понял, что конструктивно это тупиковая модель. Дело в том, что катер требовал управления по углу атаки подводных крыльев. Такая особенность сильно усложняла конструкцию судна и требовала специальной подготовки водителя. Алексеев не знал, что на Западе на тот момент уже существовало несколько моделей судов на подводных крыльях. Но это ему не помешало — скорее, даже помогло. Алексеев изобрел свою собственную оригинальную конструкцию подводных крыльев — малопогруженные саморегулирующиеся, которые, как впоследствии выяснилось, оптимально подходили для движения по рекам. Вскоре за рубежом принцип работы таких крыльев станут называть эффектом Алексеева.

Крылья трех видов

В то время как Алексеев экспериментировал со своими первыми судами, на Западе доминировали модели на V-образных, пересекающих поверхность воды подводных крыльях. Консоли таких крыльев в крейсерском режиме выступали из воды. С ростом скорости судна подъемная сила крыльев увеличивалась, но регулировать угол атаки не требовалось. При увеличении подъемной силы судно вместе с крыльями приподнималось из воды, при этом площадь погруженной части крыла уменьшалась, и в результате подъемная сила уравнивалась с весом судна. Недостаток подобной схемы — сравнительно низкое гидродинамическое качество крыльев, которое вызвано дополнительным сопротивлением от пересечения крылом поверхности воды. К тому же схема с частично погруженными крыльями, как правило, имеет большую осадку.

Не зная о зарубежных разработках Ростислав Алексеев придумал свою конструкцию, тоже самостабилизирующуюся. Как известно, подъемная сила возникает вследствие разности давлений на нижней и верхней поверхностях крыла — из-за разных скоростей обтекания. На верхней поверхности крыла создается разрежение, на нижней же давление повышено. Однако по мере уменьшения глубины давление на верхней поверхности повышается, так как в пограничной зоне происходит подтормаживание частиц жидкости, в результате подъемная сила уменьшается и судно стабилизируется. Предложенная Алексеевым схема оказалась оптимальной для речного транспорта — его суда имели более высокое, по сравнению с зарубежными аналогами, гидродинамическое качество и меньшую осадку, что при движении по рекам было большим преимуществом.

Существует и третья схема — с полностью погруженными подводными крыльями, которая применяется главным образом на морских судах. Морское волнение практически не влияет на их движение. Однако подобная схема не самостабилизирующаяся, и чтобы уравновесить вес судна и подъемную силу при разных скоростях, необходимо изменять угол атаки крыла. Именно из-за сложности автоматизации этого процесса суда с полностью погруженными подводными крыльями перестали быть экзотикой лишь после появления эффективных автоматических систем управления.

Не случайно малопогруженные крылья появились именно в России — иностранные изобретатели работали в основном над морскими скоростными судами. В Советском же Союзе задачи были другие: огромная страна испытывала серьезный недостаток в шоссейных дорогах, и появление речного скоростного транспорта могло решить множество проблем. Заслуга Алексеев в том, что он чрезвычайно быстро понял, какая конструкция будет оптимальной для России, и смог за считанные годы связать города на реках скоростным транспортом.

Триумф водной ракеты

Все свободное время Алексеев посвящал экспериментам с подводными крыльями. В 1946 году он строит свой второй катер, развивавший 87 км/ч! Гидродинамическое качество на этой скорости у аппарата Алексеева составляло 10 (против 5 у глиссеров). Год спустя разработан очередной проект. В нем применена простая схема с двумя малопогруженными подводными крыльями, которая впоследствии использовалась на серийных речных судах конструктора. К 1950 году Алексеев был уже готов приступить к строительству первых в мире серийных судов на малопогруженных подводных крыльях, что в конце концов и привело к появлению первого в нашей стране пассажирского судна на подводных крыльях «Ракета-1». Когда 25 августа 1957 года это судно преодолело 420 км — расстояние от Горького до Казани — за семь часов, многие специалисты отказывались в это верить. Еще больше все удивились цене билетов на «Ракеты»: она оказалась лишь немного выше, чем на обычное водоизмещающее судно. Популярность «Ракет» росла, а заводы наращивали темпы выпуска таких судов. Стало понятно, что идея Ростислава Алексеева, от которой многие профессора и специалисты некогда рекомендовали ему отказаться, оказалась именно тем, что так давно нужно было стране.

Конструкторы Алексеева тем временем не почивали на лаврах. Почти каждый год они представляли новый тип судна. В 1958 году был построен первый «Метеор» — судно с вдвое большей пассажировместимостью, чем у «Ракеты» (120 человек). Оно столь высоко зарекомендовало себя, что выпускается и по сей день! Покорив реки, Ростислав Алексеев решил войти в море. В 1961 году начались регулярные морские рейсы теплохода «Комета». На этом судне Алексеев применил уже другую схему крыльевого устройства — с частично погруженными крыльями, — которая лучше подходила для движения по морю.

Самое красивое судно

Конструктор мечтал о том, чтобы его суда развивали все бЧльшие скорости. Этому мешала существовавшая тогда разобщенность между судостроительной и авиационной промышленностью — порой приходилось подстраиваться под то, что уже имелось в судостроительной отрасли, тогда как существовали более удачные авиационные решения. Часто, однако, выручал авторитет Алексеева — так, главный конструктор смог договориться, чтобы списанные с самолетов газотурбинные двигатели поставлялись на его предприятие. После соответствующей доработки они могли еще многие годы служить на его судах.

Именно благодаря использованию авиационных двигателей Алексееву удалось разработать газотурбоход «Буревестник» — пожалуй, самое красивое в нашей стране судно. Достоинство использования газотурбинных двигателей заключалось в комбинации их малого веса и высокой мощности, которая была так желанна для судов на подводных крыльях. Применение дизельных двигателей мешало судам Алексеевым развить высокие скорости, ведь для их достижения требовалась большая мощность, что в свою очередь приводило к заметному увеличению массы силового агрегата и требовало большего запаса топлива.

На «Буревестнике» конструктор отказался не только от дизельного двигателя, но и от гребного винта, поскольку на высоких скоростях его КПД был недостаточно высоким. Вместо него было установлено два водомета. Используя эти решения, удалось поднять скорость хода до 95 км/ч!

С каждым годом на реках и морях Советского Союза появлялось все больше судов Алексеева, а вскоре все чаще стали поступать заказы из-за рубежа. Постоянные усовершенствования крылатых судов привели к тому, что они стали доступней зарубежных аналогов и при этом дешевле в эксплуатации. Даже американцы приобретали катера Алексеева, чтобы использовать их в Нью-Йорке, и это при том, что в США тогда выпускали собственные аппараты на подводных крыльях. До сих пор около 70% судов на подводных крыльях за рубежом — российские, конструкции Алексеева. Стоит отметить и то, что скоростные суда приносили государству очень неплохой доход: как за счет эксплуатации их на родине, так и от продажи за рубеж. Если советские автомобили часто продавали за рубеж по цене ниже себестоимости (стране нужна была валюта), то суда Алексеева всегда приносили прибыль.

Крылья в погонах

Не могли не обратить внимания на успех скоростных судов Алексеева и военные. Так что вскоре специалистам Алексеева была поручена разработка целого набора грандиозных проектов. Поскольку такие разработки были засекречены, узнать подробности о них непросто. «TechInsider», например, выведала, что в начале 1960-х годов в Горьком разрабатывали проект танка на подводных крыльях. Он не только носился по воде, обгоняя катера, но и был способен метко стрелять с воды прямо при движении. Увы, найти специалистов, работавших над этим удивительным проектом, нам не удалось.

Любопытны пограничные катера «Антарес» с водоизмещением 220 т, которых на рубеже 1970−1980-х годов было построено 12 штук. Каждый из них приводился в движение от двух газотурбинных двигателей мощностью по 7350 кВт и легко развивал скорость в 60 узлов! Это был один из самых интересных проектов последнего времени. В 1980 году Ростислава Евгеньевича не стало, и с его смертью триумфальное шествие наших скоростных судов как будто приостановилось. Свою роль в этом деле сыграл рост цен на топливо, в результате чего себестоимость поездок на таких судах сильно возросла. Окрыленность оказалась нерентабельной. Из-за падения спроса были отменены многие регулярные рейсы, а «ракеты» стали реже встречаться на наших реках.

Но век судов на подводных крыльях не закончился. В ЦКБ им. Алексеева продолжается работа: дизайнеры трудятся над новым обликом крылатых судов, повышают уровень их комфортабельности, а конструкторы прорабатывают возможности применения новых движителей. Например, на смену гребному винту, который применяется на большинстве аппаратов Алексеева, вскоре может прийти очень эффективный водомет, кстати, тоже разработанный в России. Преемники Алексеева верят, что крылатые суда себя еще покажут. Конечно, вряд ли они будут применяться так же широко, как в Советском Союзе, — вдоль рек появились дороги, да и цены на топливо не упадут. Но, с другой стороны, время тоже не дешевеет, а платежеспособность населения растет. Так что вполне возможно, что такие суда появятся, например, на Олимпийских играх в Сочи. Россияне смогут вспомнить юность, а иностранцы — прокатиться на машинах, которые однажды изменили представления о скорости на воде.

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: