В чем заключаются преимущества спк по сравнению с обычными судами
Обновлено: 18.04.2024
При сравнении водных средств с другими общественными видами транспорта (автомобильным, железнодорожным и воздушным) выясняется, что они отличаются следующими основными признаками: более дешевы и экономичны, но имеют относительно малую скорость. Если первый признак является важным преимуществом, то второй представляет собой очевидный недостаток. Сравним средние скорости отдельных транспортных средств: средней скоростью автомобильного транспорта, например, считается 60—80 км/ч; аналогичные скорости имеет железнодорожный транспорт. У воздушного транспорта средняя скорость составляет 500—800 км/ч, причем верхняя граница все больше повышается (так же, как на железной дороге). Если принять среднюю скорость судна 15—16 уз, очевидно, что эта довольно значительная для судна скорость в два-три раза меньше, чем у автомобильного или железнодорожного транспорта, не говоря уже о воздушном. Одной из возможностей значительно повысить скорость является резкое уменьшение сопротивления движению за счет подъема корпуса судна из воды. Это решение технически относительно просто. Здесь используются принципы, которые позволяют летать самолетам, более тяжелым, чем воздух. На быстро движущиеся в потоке воздуха несущие поверхности особого профиля действует так называемая аэродинамическая сила (2 на рисунке), которую можно разложить на силу сопротивления 1 и подъемную силу 3. Последняя и обусловливает подъем самолета. Но для этого необходимы либо очень большие скорости, либо очень большие площади поверхностей (крыльев). Если средой служит вода, которая значительно плотнее, чем воздух, то для подъема корпуса судна из воды требуются значительно меньшие площади крыльев и значительно меньшие скорости; последние составляют на практике 15—20 уз.
Суда на подводных крыльях
а - морское СПК для людей и автомобилей, b - СПК типа Ракета, c - СПК типа Метиор, d - СПК типа спутник, e - распределение давления и сил на крыле, f - полностью погруженные крылья, g - этажерчатые крылья, h - ложкообразные крылья, i - бочкообразные крылья 1 - сила сопротивления, 2 - аэродинамическая сила, 3 - подъемная сила, 4 - разрежение на верхней поверхности крыла, 5 - избыточное давление на нижней поверхности, 6 - направление движения, 7 - набегающий поток
Так возникла новая группа водных средств передвижения, которые называются судами на подводных крыльях. Судно на подводных крыльях (СПК) во время стоянки или при малой скорости находится в воде в соответствии с законами гидромеханики; сопротивление движению судна возрастает пропорционально третьей степени скорости. Одновременно с увеличением скорости возрастает подъемная сила, действующая на поверхности подводных крыльев. Она добавляется к силе поддержания, и корпус судна поднимается. Благодаря этому площадь смоченной поверхности становится меньше, уменьшается также общее сопротивление воды, судно получает более сильное ускорение, подъемная сила становится еще больше и, наконец, весь корпус судна выходит из воды. СПК имеют пока еще очень ограниченные размеры и служат исключительно для пассажирских перевозок в закрытых водоемах, небольших морских проливах и прибрежных районах. Водоизмещение СПК практически не превышает 250 т, скорости достигают 150 км/ч.
Сравнительно недавно начали использовать еще один способ уменьшения сопротивления - скольжение на так называемой воздушной подушке. Принцип действия судов на воздушной подушке (СВП) показан на рисунке ниже. Газовая турбина 10 приводит во вращение вентилятор 15 и одновременно воздушные винты 5. Воздух подсасывается через приемные отверстия на верхней палубе и под определенным давлением нагнетается под плоское днище судна. Так как под днищем находится «камера», образованная гибким ограждением 17, возникает воздушная подушка, которая приподнимает судно. Для создания воздушной подушки применяют камерный, сопловой и комбинированный принципы.
Суда на воздушной подушке
а - продольный разрез СВП, b,c,d - варианты СВП, e - камерная схема образования воздушной подушки, f - сопловая схема образования воздушной подушки; 1 - кабина пилота, 2 - радар, 3 - вход воздуха, 4 - поворотные пилоны, 5 - воздушные винты, 6 - главные приводные валы, 7 - приводной вал, 8 - коническая шестеренчатая передача, 9 - стабилизатор, 10 - турбина, 11 - подача воздуха в подушку, 12 - грузовой люк, 13 - пассажирское помещение, 14 - редуктор, 15 - воздухонагнетатель, 16 - воздушная подушка, 17 - гибкое ограждение
В качестве движителей используют воздушные винты, воздушно-реактивные движители, гребные винты и водометные движители. Управляемость СВП так же как и у самолетов, обеспечивается стабилизаторами 9 с воздушными рулями. СВП по сравнению с судами на подводных крыльях имеют одно существенное преимущество: они могут двигаться - как над водой, так и над землей. На практике СВП используются в основном как быстроходные паромы со скоростями от 120 до 150 км/ч для перевозки пассажиров и автомашин в проливах и каналах. При подходе к берегу они выходят на сушу (например, на бетонную посадочную площадку); пассажиры и автомобили покидают паром через откидывающиеся аппарели. Жители и гости Москвы могут увидеть настоящие, морское, военное судно на воздушной подушке посетив музей ВМФ на берегу Химкинского водохранилища в парке "сев. Тушино". Добраться туда можно доехав до метро Сходненская, далее пешком (7 минут) по Химкинскому бульвару, перейти через улицу Свободы и войти в парк. Там же можно увидеть и другие интересные морские экспонаты - подводную лодку и экраноплан "Орленок"
Водный транспорт, теория и практика, все о морских и речных судах
19.05.2015 18:03
дата обновления страницы
Управление судами на подводных крыльях
Суда на подводных крыльях пока только пассажирские. Особенность их заключается в том, что на ходу на крыльях весь корпус судна находится над водой, в воде только подводные крылья и винторулевая группа для управления судном. Подводные крылья стабилизируют судно, обеспечивая ему хорошую устойчивость. Непосредственное управление СПК осуществляется лично судоводителями. Управление движителями и контроль за их работой - дистанционные из рубки. Во время движения в рубке должны находиться не менее 2 чел. СПК относятся к быстроходным судам. Скорость их 60 км/ч и более. Они осуществляют плавание на всех бассейнах, но наибольшее распространение получили на Черном море между курортными городами. Плавание СПК разрешено с удалением от берега до 50 миль и силе ветра до 5 баллов. Плавание скоростных судов на крыльях осуществляется только в светлое время суток. При плавании нужно вести тщательное наблюдение за водной поверхностью впереди корпуса с тем, чтобы избежать попадания плавающих предметов под корпус и на крылья СПК. Плавающие предметы могут не только повредить подводные крылья и винторулевую группу, но и серьезно разрушить корпус, так как корпус СПК изготовлен из легкого дюралюминиевого сплава небольшой толщины (1,5-2,0 мм).
Особое внимание должно быть сосредоточено при плавании в узкости на обеспечение навигационной безопасности при поворотах на новые курсы и расхождении с судами, с земснарядами, у которых могут быть далеко выступающие трос, буйки и якоря.
Выход СПК на крылья - сложный и ответственный момент в управлении скоростным судном. Маневр выхода на крылья выполняется плавно или ступенчатым способом. При этом переходном состоянии резко возрастает нагрузка на двигатели, увеличивается осадка кормы, судно становится неустойчивым. При выходе на крылья нужно иметь много свободной поверхности воды.
Чтобы уменьшить влияние различных факторов на безопасность плавания судна в период выхода судна на подводные крылья, необходимо:
отход от причала осуществлять с хорошо прогретым двигателем;
выход на крылья производить на прямом курсе с положением пера руля в ДП;
избегать выхода на крылья лагом к волне или при сильных ветрах с траверзных направлений.
Управляя судном в режиме , надлежит строго выполнять требования инструкций по эксплуатации и, в частности, учитывать, что циркуляция и инерция СПК при движении на крыльях значительно больше, чем на плаву. Поэтому только в случае крайней необходимости выполняют крутой поворот на крыльях. Если есть время и возможность, СПК предварительно должно быть переведено в водоизме-щающее состояние, т. е. , а затем выполнить крутой поворот. Во время поворота не рекомендуется перекладка рулей более 7-10°, так как в этом случае не только снижается частота вращения движителей и теряется скорость, но СПК может резко сорваться с крыльев с нежелательным креном и принять носовой частью на корпус много воды ( в воду). В обычных условиях поворот рекомендуется осуществлять плавно. При экстренной остановке движения следует остановить движитель и только после того, как судно на корпус, дать задний ход.
При переключении реверсов необходимо выдерживать интервал по времени. Управление СПК в водо-измещающем положении (Т аналогично управлению судном такого же водоизмещения. При движении на корпусе СПК образуют высокую динамическую волну. Для безопасного плавания об этом должны постоянно помнить судоводители.
СПК по отношению к обычным судам имеют преимущества: 1 выигрыш в скорости в 2,5-3 раза при одинаковой мощности СЭУ по сравнению с судами такого же водоизмещения;
небольшую осадку при движении на подводных крыльях;
быстрое торможение с полного хода из-за перехода в водоизмещен-ное положение;
быстрое увеличение скорости из-за перехода из водоизмещенного положения на крылья;
относительно хорошую мореходность и управляемость;
незначительную потерю скорости на допустимом волнении;
большую автономность плавания по сравнению с пассажирскими судами такого же водоизмещения;
отсутствие образования больших волн за судном при плавании на крыльях, что особенно важно при плавании в узкости;
хорошую поворотливость и остойчивость и др.
Следует учитывать и присущие СПК недостатки:
при волнении свыше установленной нормы ухудшаются ходовые качества судна, происходят колебания угла атаки крыла и изменение подъемной силы;
от ударов волн возникают гидродинамические силы, которые отрицательно действуют на корпус и крылья;
затрудняется выход или удержание судна в режиме , при плавании с большой скоростью на волнении на крыльях ухудшается устойчивость судна на курсе (увеличивается рыскливость);
разбег необходимо выполнять на прямом курсе;
увеличиваются парусность и воздушное сопротивление (когда плавание осуществляется на крыльях), что при сильном ветре затрудняет управление;
в режиме движения СПК не имеет заднего хода, боится резкой и большой перекладки руля, в положении СПК для своего водоизмещения имеет большую осадку и ширину из-за крыльев. Крылья выступают за обводы корпуса; для их предохранения при швартовных операциях устроены специальные увеличенные, облегченные привальные брусья в носовой и кормовой частях судна;
СПК чувствительны к количеству принимаемых пассажиров При весе больше нормы судно может не выйти на крыльях или выходит, но с большим перегрузом двигателя;
хуже бытовые условия для пассажиров и экипажа по сравнению с пассажирскими судами прибрежного плавания с такой же пассажировместимостью;
большой расход топлива (высокооборотные двигатели) и малый его запас;
при ухудшении видимости плавание переходит в положение с уменьшением скорости в 3 раза;
возможность плавания только в светлое время суток.
К управлению СПК допускаются лица, прошедшие проверку знаний в квалифицированных комиссиях (в службе безопасности мореплавания пароходства) и имеющие специальное медицинское заключение о годности к работе на скоростных судах К судоводителям, управляющим СПК, предъявляются более жесткие требования к знанию и выполнению инструкций и нормативных документов, направленных на обеспечение безопасности плавания.
Выход СПК из порта в рейс без разрешения инспекции портового, надзора категорически запрещается.
Районы плавания СПК и ведение судового журнала устанавливаются службой безопасности мореплавания по согласованию с инспекцией Регистра СССР В условиях ограниченной видимости плавание осуществляется в водоизмещающем положении Перед швартовными операциями следует убедиться в исправности дистанционного управления главными двигателями При наличии повреждений или технических неисправностей эксплуатация СПК запрещена.
Средства для чистки катеров
Чистка ультразвуком
Чистка ультразвуком
Чистка инжектора, форсунок
Очистка инжектора, форсунок
Тестирование форсунок
Промывка форсунок
Очистители деталей, УЗО
Очистка меди и бронзы
Контрольные вопросы по материалу сайта.
1. Какие причины вызывают износ корпуса?
2. В чем заключаются методы дефектации корпуса?
3. Какими способами защищают корпус судна от коррозии?
4. Каков порядок подготовки корпуса судна под окраску?
5. Как производится окраска судна? 6. Что необходимо предпринять для устранения водотечности корпуса?
6. Каково назначение Государственного флага СССР и какие правила его подъема, несения и спуска?
7. Как распределяются члены экипажа в зависимости от выполняемых функций по службам?
8. В чем заключается круг обязанностей капитана?
9. Что понимается под вахтенной службой, как подразделяются вахты и какие знаки отличия должны нести вахтенные помощники капитана и матросы?
10. Кто входит в состав и в чем заключаются обязанности ходовой вахты?
11. Каковы обязанности вахтенного механика и моториста?
12. Как согласно Уставу службы подразделяются судовые помещения?
13. Какие ограничения и запреты приняты на судах согласно уставным положениям?
14. Как определяются понятия ходкости, маневренности, скорости судна?
15. Каков порядок определения скорости судна на мерной линии и необходимые расчеты для этого?
16. Как определяется скорость судна с помощью РЛС и фазовых радионавигационных систем.
17. Что такое циркуляция?
18. Какие величины характеризуют циркуляцию судна?
19. Как определяются элементы циркуляции с помощью судовых РЛС и РНС?
20. Чем характеризуются инерционные характеристики судна?
21. Какие факторы влияют на маневренные элементы судна и каким образом?
1. Как очистить днище корпуса яхты, лодки или катера, водного судна от тины, водорослей ниже ватерлинии
22. Каково соотношение технической скорости судна и его хода
23. Какие существуют характеристики гребных винтов и что такое кпд гребного винта
24. Какие силы и как влияют на винт правого шага одновинтового судна
25. Как влияет работа винта на поворотливость судна на заднем ходу, при переходе с переднего хода на задний, при переходе с заднего хода на передний
26. Каково влияние ВРШ правого шага при разных положениях лопастей и движений судна вперед или назад
27. В чем особенности действия на управляемость крыльчатых движителей активных рулей и подруливающих устройств
28. Каковы главные особенности управления многовинтовыми судами
29. Какие показатели характеризуют маневренные качества дизель ной установки
2. Очистка инжекторов двигателей, очистка дизельных и бензиновых форсунок двигателей водного транспорта
30. В чем заключаются преимущества СПК по сравнению с обычными судами
31. Каково значение мостика и рулевой рубки для управления судном
32. Как выбирают место якорной стоянки судна?
33. Как осуществляют подход к месту якорной стоянки судна и маневрирование при отдаче якоря?
34. Какие существуют способы постановки на якорь и как они осуществляются практически?
35. Какой порядок съемки судна с якоря?
36. Какие существуют способы освобождения якоря?
37. В чем заключается техника безопасности при якорных работах?
38. Какие еще могут применяться способы удержания судна на месте при рейдовых стоянках и в чем их сущность?
3. Как очистить различные металлы от коррозии, очистка цветных и черных металлов
39. Как определяется суммарная осадка судна при проходе узкости?
40. Как подготовить судно к плаванию в узкостях?
41. В чем состоит работа службы регулирования движения судов в узкостях?
42. Какие особенности плавания в реке, каналах, шхерах?
43. Каков комплекс мер по управлению судном при приеме и сдаче лоцмана?
44 . Как называются швартовные тросы и какие устройства предусмотрены для их заводки и крепления?
41. Какие конкретные обязанности членов экипажа при подготовке к швартовке?
42. Какой порядок швартовки судна лагом к причалу?
43. Как используются буксирные суда в процессе швартовки судна?
44. В чем заключаются особенности швартовки танкеров и газовозов?
45. Как используется носовое подруливающее устройство при швартовных операциях?
46. В чем заключается комплекс мер по безопасной стоянке судна на швартовах при различных условиях?
47. Как осуществляется отход судна от причала: на носовом шпринге, на кормовом шпринге, с помощью буксирных судов?
48. Каковы возможные случаи швартовки к борту другого судна и как они осуществляются?
49. Какие существуют правила техники безопасности при швартовных операциях?
50. Как определяется суммарная осадка судна при проходе узкости?
51. Как подготовить судно к плаванию в узкостях?
52. В чем состоит работа службы регулирования движения судов в узкостях?
53. Какие особенности плавания в реке, каналах, шхерах?
54. Каков комплекс мер по управлению судном при приеме и сдаче лоцмана?
55 . Какие опасности угрожают судну и экипажу в штормовую погоду?
56 . Как подготовить судно к плаванию в шторм и какие факторы надо учитывать для оценки опасности плавания в штормовых условиях?
57 . Как осуществляется плавание в шторм против волны и на попутной волне?
58 . Какие существуют способы штормования?
5 9 . Как повернуть судно в штормовых условиях при плавании против волны и по волне?
60 . Какие задачи решаются и каким путем с помощью универсальной диаграммы качки?
61. Какими официальными руководствами и пособиями регулируется плавание во льдах?
62. Какие бывают местные признаки близости льдов и как можно обнаружить приближение районов скопления льдов?
63. Какие мероприятия надо проводить на судне при подготовке к плаванию во льдах?
64. Какие правила соблюдаются в самостоятельном плавании при входе в лед?
65. Какие основные опасности угрожают судну при самостоятельном плавании во льдах?
66. Какие существуют способы борьбы с обледенением судов?
67. Как формируется караван при плавании под проводкой ледокола и как обеспечивается связь судов каравана с ледоколом?
68. Какие положения и правила соблюдаются при плавании под проводкой ледокола?
69. Как технически осуществляется плавание во льдах на буксире у ледокола?
70. Чем отмывать днище катера, яхты, лодки?
71. Где купить моющие средство Фаворит-К для отмывания водорослей с днищ катеров и яхт, водного транспорта?
72. Какие суда используются для морских буксировок и какое техническое оборудование они должны иметь?
73. В чем сущность различных способов морских буксировок?
74. Какие применяются способы крепления буксирного троса и как технически это обеспечивается?
75. Каков порядок подачи буксирного троса на буксируемое судно и с него?
76. В чем заключаются главные принципы управления судном в процессе буксировки?
77. Какие меры безопасности соблюдаются в процессе буксировки?
78. В чем особенности буксировки крупных плавучих сооружений'
79. Какие средства визуальной сигнализации применяются на флоте?
80. Как устроен МСС и какие разделы он содержит?
81. Каков порядок подачи и приема сигналов по МСС?
82. Какие применяются пиротехнические средства сигнализации?
83. Каковы правила хранения и использования пиротехнических средств сигнализации?
84. Как исторически вырабатывались МППСС-72?
85. Каков состав МППСС-72 и где они должны применяться в обязательном порядке?
86. Какими принципиальными соображениями определяется опасность столкновения судов?
87. Что понимается под термином согласно МППСС-72?
88. Как должно организовываться расхождение судов согласно МППСС-72 при плавании по системам разделения движения и при плавании в узкости?
89. Каков порядок действий обгоняющего и обгоняемого судов при возникновении ситуации обгона согласно Правилам 9 и 34 МППСС-72?
90. Как согласно Правилу 14 МППСС-72 должны расходиться суда на встречных курсах?
91. Как согласно Правилам 15 и 16 МППСС-72 должны расходиться суда, идущие пересекающимися курсами?
92. Каковы действия судна, которому уступают дорогу согласно Правилу 17 МППСС-72?
93. Каковы главные особенности плавания в условиях ограниченной видимости?
94. Как надо использовать РЛС в условиях ограниченной видимости?
95. В чем заключается визуальный метод оценки ситуации на экране РЛС?
96. Как производится решение задачи расхождения методом графической прокладки на маневренном планшете
97. Какие существуют САРП?
Средства для чистки катеров
Чистка ультразвуком
Чистка ультразвуком
Чистка инжектора, форсунок
Очистка инжектора, форсунок
Тестирование форсунок
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.
Советское судно на подводных крыльях типа «Тайфун»
Судно может перевозить 100 пассажиров со скоростью 40 уз при высоте волн до 2—3 м. Длина судна составляет 31,4 м, ширина 5,6 м. На судне предусмотрена газотурбинная энергетическая установка мощностью 2570 л. с.
На советском судне «Комета», размещается 100 пассажиров. Это судно развивает скорость 35 уз при дальности плавания 500 км. Волны высотой до 1,5 м не являются помехой судну. На курортных линиях Черного моря плавает еще более крупное судно на подводных крыльях — 300-местный «Вихрь». Это 117-тонное судно на спокойной воде может развить скорость 43 уз. Совершенно новую, современную модификацию судна на подводных крыльях представляет собой советский «Тайфун». В исключительно комфортабельных условиях перевозит он 100 пассажиров со скоростью 40 уз при силе ветра до 5 баллов по шкале Бофорта. Электронная система управления держит судно все время в горизонтальном положении, независимо от морского волнения. Это, конечно, большое достижение, способствующее сохранению хорошего самочувствия пассажиров во время морского путешествия. Известен проект советского 70-узлевого судна «Дельфин», которое должно было быть самым быстрым в мире судном на подводных крыльях. Так же, как некоторые его предшественники, оно предполагает оснащение водометными движителями и газовой турбиной. Представляет интерес также американское судно на подводных крыльях «Джетфойл». Это предназначенное для 250 пассажиров 112-тонное судно с помощью водометных движителей развивает скорость 40 уз. Подводные крылья, управляемые с помощью электроники, позволяют, несмотря на волнение, сохранять стабильное положение корпуса. Если шторм усиливается, крылья поднимаются и судно на водоизмещающем режиме продолжает рейс с помощью вспомогательных движителей. При поднятых крыльях, в частности, выполняются маневры при входе в порт, швартовке и выходе из порта.
Американское судно на подводных крыльях типа «Джетфойл»
Это двухпалубное судно перевозит 250 пассажиров. Длина судна 27,4 м, ширина 9,5 м. Газотурбинная энергетическая установка мощностью 4850 кВт сообщает судну с помощью водометных движителей скорость 40 уз
В настоящее время самую большую массу из гражданских судов на подводных крыльях имеет 165-тонное судно типа РТ-150, построенное в Норвегии по лицензии швейцарской фирмы «Супрамар». На РТ-150 предусмотрены сидячие места на 150 пассажиров и автомобильная палуба для перевозки восьми легковых автомашин средних размеров. Дальность плавания этого работающего на паромной переправе судна составляет 250 миль, а эксплуатационная скорость — 36,5 уз, что намного больше, чем у любого парома обычного типа. Все построенные до сих пор или строящиеся ныне суда на подводных крыльях предназначены только для перевозки пассажиров или для курортных рейсов. При частом движении на линии не требуется пассажировместимость более 100—250 человек. Для перевозки грузов такие суда не годятся. Судно типа РТ-150, например, имеет чистую грузоподъемность не больше 23 т, что составляет менее 15% общей массы судна. К этому следует добавить, что дальность плавания упомянутого судна лежит в пределах всего 400—600 км, так как при большей дальности масса запасов топлива полностью «съест» полезную грузоподъемность. Судно на подводных крыльях РТ-150 имеет энергетическую установку мощностью около 5000 кВт. Легко подсчитать, что на каждую тонну массы судна приходится мощность 30,3 кВт, т. е. в 15—20 раз больше, чем у парома традиционного типа.
Автомобильно-пассажирский паром на подводных крыльях РТ-150
Остановится ли развитие судов на подводных крыльях на достигнутом уровне? На этот вопрос можно уверенно ответить: нет. Уже имеются боевые корабли на подводных крыльях массой 320 т со скоростью 70 уз. На чертежных досках конструкторов можно найти проекты кораблей массой 400—500 т. В Советском Союзе разрабатывалось 400-тонное судно на подводных крыльях со скоростью 47—52 уз. Из других многочисленных проектов стоит назвать 500-тонное судно на подводных крыльях, имеющее скорость 100 уз при мощности энергетической установки 44 тыс. кВт. Полезная нагрузка этого судна составляет 100 т. Длительное время считали, что пределом массы судна на подводных крыльях в силу физических закономерностей является 1000 т. Это связано с убеждением, что разрушительное действие кавитации на подводные крылья ограничивает скорость крылатых судов значением 65—70 уз. Для такой скорости было спроектировано 1000-тонное судно на подводных крыльях с мощностью энергетической установки 39 тыс. кВт и возможной полезной нагрузкой около 400 т. Такое судно позволяет уже думать о трансокеанских рейсах. Новые исследования показали техническую возможность постройки судна на подводных крыльях массой 2500—3000 т, которое могло бы перевозить через океан контейнеры, автомобили и другие ценные грузы со скоростью 150 уз. Высокие стойки поднимут корпус этого судна так высоко над поверхностью воды, что ему не будут страшны никакие волны. Разумеется, появления таких больших и очень быстроходных судов на подводных крыльях можно ожидать лишь в отдаленном будущем. По техническим и экономическим соображениям в ближайшие годы внимание в первую очередь будет сосредоточено на судах на подводных крыльях массой не больше 200 т.
Предполагаемый общий вид 1000-тонного пассажирского судна на подводных крыльях
Возможность увеличения размеров рассматриваемых судов очень сильно зависит от принятой схемы подводных крыльев. Это обусловлено следующими основными положениями. Принцип движения судна на подводных крыльях заключается в том, что находящиеся под его днищем и жестко связанные с судном профилированные крылья, установленные под некоторым углом, при поступательном движении судна создают динамические подъемные силы, которые при достаточно большой скорости поднимают корпус судна над поверхностью воды и поддерживают его в таком состоянии при движении. Это тот же принцип, что и у самолетов, с той разницей, что плотность воды примерно в 800 раз больше, чем плотность воздуха. Но поскольку подъемная сила крыла прямо пропорциональна плотности среды, необходимые динамические силы поддержания судна создаются при сравнительно малых площадях подводных крыльев. Помимо выполнения своего основного назначения — обеспечения необходимой подъемной силы, подводные крылья должны выполнять еще и другие функции. Все мореходные качества, которые у обычных водоизмещающих судов определяются формой корпуса, у судов на подводных крыльях обеспечиваются схемой подводных крыльев — типом их конструкции и положением по длине судна. К таким качествам относятся продольная и поперечная остойчивость, устойчивость на курсе и мореходность, ограниченная осадка (для речных судов) и т. д. Именно поэтому подводные крылья являются определяющим элементом конструкции рассматриваемых судов. Системы подводных крыльев могут быть классифицированы как по их расположению, так и по принципам обеспечения устойчивости движения судов и их остойчивости. По первому признаку можно выделить три основных схемы:
— обычное расположение, при котором площадь носовых подводных крыльев намного превышает площадь кормовых, вследствие чего носовые крылья несут основную нагрузку. Такая схема принята на всех судах фирмы «Супрамар»; (1)
— расположение типа саг naг d, при котором площадь кормовых подводных крыльев намного больше площади носовых. Такая схема применяется на некоторых американских военных кораблях на подводных крыльях; (2)
— тандем — расположение, при котором подъемные силы носовых и кормовых крыльевых систем примерно одинаковы. Такая схема принята для большинства советских судов на подводных крыльях. На некоторых больших судах ставят еще третье, промежуточное подводное крыло примерно посередине судна. (3)
По принципам обеспечения устойчивости движения и остойчивости известно большое число различных решений. Трапециевидные, V-образные и аркообразные подводные крылья, пересекающие поверхность воды, являются самостабилизирующимися (рис.1). Если судно, оснащенное такими крыльями, вследствие действия каких-то внешних сил, например ветра или волнения, проваливается глубже в воду или кренится на борт, то в данном месте в воду входит дополнительная площадь крыльев и возникает добавочная подъемная сила, которая восстанавливает положение. Хотя такие подводные крылья просты по конструкции, однако плавание на подобных судах не очень приятно для пассажиров, так как при плавании с большой скоростью на волнении изменения в величине подъемных сил связаны с периодическими толчками. Такие системы крыльев не годятся для больших судов. К крыльевым системам, пересекающим поверхность воды и также обладающим свойством самостабилизации, относятся системы типа «этажерка», или «лестница», где подводные крылья установлены в два и больше рядов по высоте, одно над другим (рис.2). При крене или дифференте в воду входят дополнительные крылья, находившиеся ранее над водой, что приводит к росту подъемной силы и к восстановлению положения судна. Такие системы, принятые для советских судов на подводных крыльях, очень просты по конструкции и допускают эксплуатацию крылатых судов с малой осадкой на реках. Сильное волнение, однако, противопоказано и для таких крыльевых систем. Весьма сомнительно, чтобы применение таких крыльевых систем давало какие-либо преимущества в смысле уменьшения осадки по сравнению с крыльевыми системами другого типа. Скорее наоборот. Кстати, на подавляющем большинстве советских судов на подводных крыльях применяются выпавшие почему-то из поля зрения авторов малопогруженные подводные крылья, подъемная сила которых регулируется автоматически, уменьшаясь при приближении к поверхности воды (подъемная сила увеличивается при отдалении крыла от поверхности).
Наиболее приспособлены для плавания на волне полностью погруженные крылья с изменяемым углом атаки (рис.3). Изменение угла атаки осуществляется с помощью автоматически действующих исполнительных механизмов по сигналам от механических или акустических датчиков уровня поверхности воды перед крылом. Благодаря этому подъемная сила крыльев автоматически регулируется, сохраняя почти неизменное значение. Корпус судна, оборудованного такой крыльевой системой, двигается без всяких толчков на почти постоянном удалении от гребней волн. При этом, однако, необходимо, чтобы подводные крылья при проходе подошвы (впадины) волны не оголялись, а стойки, крепящие подводные крылья к корпусу, были такой длины, чтобы гребни (вершины) волн не касались корпуса судна. Но, поскольку высота стоек должна находиться в определенном соотношении с длиной судна, максимальная высота волн, которые может преодолеть судно на подводных крыльях, зависит от размеров судна. Самые большие из современных судов на подводных крыльях могут эксплуатироваться при высоте волн не более 3—3,5 м. На более крупных перспективных судах будут устанавливаться только полностью погруженные подводные крылья с изменяемым углом атаки. Чем больше размеры судна, тем длиннее могут быть стойки и тем лучше будет его мореходность. При повышении скорости сверх определенного предела на подводные крылья начинает действовать кавитация. Давление на всасывающей (верхней) поверхности крыла падает до такой степени, что вода там закипает и образуются пузырьки пара. Затем эти пузырьки сносятся потоком в область более высокого давления, где разрушаются, нанося сильные повреждения верхней части подводного крыла. До сего времени еще не удалось создать подводных крыльев, пригодных для скоростей выше 70 уз.
Автор статьи
Читайте также: