Виды судов на воздушной подушке

Обновлено: 03.10.2022

С приходом зимы для большей части рекреационного флота навигация закрывается, лодки ставят на берег и приводят в порядок, готовясь к следующему сезону. Лед сковывает водные пути и делает невозможной навигацию. Да же с приходом весны реки освобождаются не сразу. Когда времени теплого сезона недостаточно и так хочется выйти на воду независимо от погоды и обстановки вокруг, можно рассмотреть покупку судна на воздушной подушке. Суда на воздушной подушке (СВП), или аэролодки, способны передвигаться по отмелям, болотам и льду. Их часто используют специальные службы для снабжения и пассажирских перевозок в труднодоступных регионах.

Лодка, которая парит над водой


Судно на воздушной подушке (коротко СВП) — это судно с динамическим поддержанием плавучести. Это означает, что судно держится на плаву за счет нагнетания под корпус воздуха с избыточным давлением.

Фактически, СВП в ходу не касается поверхности, а парит в нескольких миллиметрах от среды по которой двигается, что позволяет передвигаться по разным типам поверхностей.

Эти суда пришлись по вкусу как военным и спасателям, охотникам и рыбакам, а также применяются в пассажиро- и грузоперевозках в труднодоступных районах, в том числе на рейсовых линиях. Их успешно применяют там, где другие транспортные средства попросту не пройдут, а авиация экономически невыгодна.

Кто придумал аэролодки

Идея создания судна, в котором воздух будет закачиваться под днище, была предложена шведским философом Эммануилом Сведенборгом еще в 1716 году. После него над этой идеей работали британцы Уильям Фруд и Джон Торникрофт, швед Густав Лаваль, австрийский инженер Дагоберт фон Томамюль, француз Шарль Терик и советский ученый Константин Циолковский. Но недостаточного развития технологий того времени воплотить идею в жизнь удалось только в 1915 году. Австриец Дагоберт Мюллер фон Томамюляв сконструировал экспериментальный торпедный глиссер с нагнетанием воздуха под корпус. Главным преимуществом этого катера должна была стать скорость, однако на испытаниях нагнетание воздуха под корпус дало незначительный эффект и проект закрыли.

Работа над СВП продолжалась, но скорость все так же оставалась главной целью в развитии флота.

Первые в мире опытные катера на воздушной подушке скегового типа были построены в 1934–1939 годах под руководством советского конструктора Владимира Левкова.

Обратите внимание, насколько просто четыре человека разворачивают судно вручную, при его весе в 8,6 т.

В 1955 году британский изобретатель Кокерелл Кристофер подал заявку на патент конструкции СВП соплового типа. Было предложено использование гибкого ограждения (из прорезиненной ткани) для удержания воздуха под судном. Сперва эта идею восприняли несерьезно, но практика показала обратное и «юбка» стала новым витком в развитии СВП и используется по сегодняшний день.

Конструкция современных СВП

Прошло более полувека, технология отточена и теперь это не нечто экзотическое, а вполне понятное транспортное средство, которое состоит из корпуса, сделанного из алюминиевых сплавов и композитных материалов, морской силовой установки, маршевых и нагнетающих винтов.

СВП — э то штучное изделие и найти два одинаковых судна невозможно. Они делаются не просто под заказ, а с детальной проработкой с заказчиком.

Фантазию заказчика ограничивает только бюджет и правила классификационного общества, проект и все комплектующие придется согласовать и если изменения конструкции будет влиять на живучесть судна, то их могут не пропустить на стадии проектирования.

Учитывая, что СВП работает в экстремальных условиях, насыщению судна уделяется особое внимание. Все комплектующие должны быть не только надежными, но и легкими в ремонте, и взаимозаменяемыми, ведь если вы заглохнете посередине замерзшей реки, то пока сделанная под заказ импортная деталь придет, река успеет растаять. Поэтому большая часть деталей добывается в ближайшем автомагазине.

Среди рекреационного и коммерческого флота широко распространились суда с воздушной подушкой соплового типа, где воздух удерживает юбка. Такая конструкция достаточно надежная и даже при разрыве отдельных элементов у нее хорошая ремонтопригодность (как пример, при отрыве сектора юбки пробивается новое отверстие и он крепится на место).

Фото: http://www.airboat.ru/

Самое главное, что сопловый СВП имеет амфибийные свойства и в отличие от скеговых СВП, где воздушная подушка ограждена жесткими баллонами-скегами, может передвигаться не только по воде, но и по грунту, льду, болотам.

Излишек давления поднимает его на некоторое расстояние от поверхности, тем самым сводя трение при движении к минимуму, а от высоты юбки, на которую поднимется судно, зависит высота препятствия, которое может преодолеть катер. В основном это не более 1 м. Благодаря эффекту «скольжения» по воздуху подушки развивают внушительные скорости, но это также сказывается и на их управлении, контакта с поверхностью фактически нет.

Если конструкция подушки предусматривает баллоны, то давление в них шкипер регулирует, как давление шин на автомобиле. Для воды, как для хорошей дороги, нужно подкачать посильнее, а вот если есть преграды, то давление уменьшают и тогда баллон легче обтекает неровности.

Само по себе гибкое ограждение — это один из расходников, при находе на коряги, постоянным переходам по торосам она периодически рвется либо просто стирается со временем о грунт.

Но даже после серьезных повреждений СВП продолжает движение.

Возможно под кренами, с меньшей отзывчивостью, СВП все равно будет идти.

Управление СВП

На месте капитана аэролодки с корее чувствуешь себя за рулем автомобиля с довольно знакомой приборной панелью. Однако такое визуальное сходство очень обманчиво. Приглядевшись, обнаруживаем дополнительные органы управления. Одним газом и рулем тут уже не отделаешься, ведь не стоит забывать, что СВП немного самолет и парит над поверхностью, хоть и на очень малой высоте.

Для того, чтобы поехать вперед, нужно не только добавить газу, но и отрегулировать шаг винта, а повороты на СВП — целое искусство.

Учитывая, что у судна нет прямого контакта с поверхностью, просто повернув руль, вы скорее всего продолжите движение в том же направлении — только боком. Для того, чтобы развернуться, нужно накренить судно в сторону поворота, в некоторых случаях отдифферентовать и точно рассчитать скорость, на которой вы делаете маневр, а также при перекладке рулей добавить газу. Скорость катеров на воздушной подушке, конечно, нужно уточнять согласно ТТХ конкретной модели, но 100 км/ч для большинства представителей — это не предел.

отсутствия контакта с поверхностью СВП чувствительны к боковому ветру и их начинает сносить, а встречный ветер будет тормозить катер. Также СВП не могут преодолевать длинные подъемы, хотя выход на берег с коротким крутым подъемом не составляет труда опытному капитану, который схитрит и зайдет не четко носом, а немного под углом.

Как такового тормоза на СВП нет и тормозной путь немалый крайне малого трения с поверхностью.

Самым эффективным способом остановиться является разворот судна на 180° и остановка маршевыми винтами, но также это можно сделать, изменив угол лопастей на отработку заднего хода, а на воде для сброса скорости можно сдуть подушку и лечь днищем на воду — это как выйти из режима глиссирования на обычном катере.

Производство СВП в России

Найти компанию, строящую СВП в России, не составляет труда. Интернет пестрит сайтами производителей и большинство из них собирают катера из отечественных материалов и оборудования. Ниже представлен перечень основных СВП и как видно, есть из чего выбрать. Такое количество производителей обусловлено спросом на эти вездеходы. География страны и условия работы транспорта на севере сформировали рынок услуг с привлечением транспорта на воздушной подушке.

«Хаска», «Сивуч» и другие: скеговые суда на воздушной подушке

Рыбинская верфь совместно с другими судостроительными предприятиями концерна «Калашников» работает над созданием многофункционального судна на воздушной подушке скегового типа «Хаска 10». Премьера новинки должна состояться в текущем году.

По своим габаритам судно сможет вместить трехосный тягач «КАМАЗ», а в общей сложности способно брать на борт до 10 тонн полезной нагрузки. Но главная особенность «Хаски» ‒ внедрение в конструкцию гибких ограждений-скегов. Примечательно, что российские ученые и инженеры имеют самый большой в мире опыт создания кораблей скегового типа. О прошлых отечественных наработках по этой тематике и перспективах развития кораблей на воздушной подушке скегового типа ‒ в нашем материале.

С опорой на воздух

Идея поднять судно из воды в воздух, чтобы снизить сопротивление и повысить скорость, всегда была очень привлекательной для судостроителей. За сто лет до появления первых пароходов и за двести лет до первых полетов на самолетах уже существовал проект, который можно назвать прообразом современных кораблей на воздушных подушках. В 1716 году шведский ученый Эммануил Сведенборг предложил с помощью лопастей и мускульной силы нагнетать воздух под парусиновый купол, на котором можно перемещать людей и грузы. Идея осталась на бумаге, так как никакая мускульная сила не смогла бы поднять такой аппарат.

Воплотить что-то подобное в реальность стало возможным только с появлением двигателей внутреннего сгорания. В 1915 году австро-венгерский офицер и изобретатель Мюллер фон Томамюль построил экспериментальный торпедный катер с поддувом «Ферзухсгляйтбот», который смог разогнаться до 40 узлов (чуть более 70 км/ч). Но ускорять машины с помощью воздушной прослойки предлагали не только на воде. В 1926 году Константин Циолковский высказывал мысль о скоростном поезде без колес, движение которого основывалось бы на использовании давления воздуха.

4-Versuchsgleitboot2.jpg

Торпедный катер с поддувом «Ферзухсгляйтбот»

Наша страна была первой в создании действующих «воздухоходов» скегового типа. Работы над ними были начаты в 1927 году под руководством профессора В.И. Левкова. Судна на воздушной подушке (СВП) разрабатывались для военного применения. В конце 1930-х годов катер Левкова «Л-5» весом 9 тонн достиг скорости 73 узла (более 135 км/ч). Он был построен по скеговому типу конструкции.

Левков работал и над СВП камерного типа, но развития это направление не получило. Изобретателем соплового способа формирования воздушной подушки, который сегодня используется в большинстве СВП, считается англичанин Кристофер Коккерелл. По легенде, он открыл принцип воздушного барьера, экспериментируя с двумя консервными банками, вставленными одна в другую. В 1955 году Коккерелл запатентовал схему СВП под названием Hovercraft («парящий аппарат»). А в 1959-м первое построенное им судно SR-N1 пересекло пролив Ла-Манш за 20 минут.

SRN1_Hovercraft.jpg

Hovercraft SR-N1

«Золотой век» СВП пришелся на 1960-70-е годы, когда конструкторы и судостроители возлагали на новый тип судов большие надежды. Однако практическое применение показало, что СВП достаточно дороги в строительстве, эксплуатации и обслуживании. Повсеместного распространения, как о том мечтали изобретатели СВП, этот тип транспорта не получил. И все же есть сферы, где судам на воздушной подушке пока нет альтернативы, и их минусы с лихвой окупаются преимуществами.

Типы судов на воздушной подушке

Все суда на воздушной подушке работают по одному принципу – под днищем корпуса создается избыточное давление воздуха, которое приподнимает судно над поверхностью. Избыточное давление продуцируется специальными воздухонагнетателями. Этот прием позволяет СВП двигаться с достаточно большой скоростью и выезжать на необорудованный берег, что важно для быстрой разгрузки судна. СВП могут применяться в любое время года.

Разнообразные по конструкции СВП можно разделить на две большие группы: скеговые и амфибии. Плюсом последних, как уже следует из названия, является то, что они способны двигаться по разным типам поверхности – по воде, льду, ровному грунту, болотистой местности, песчаным пляжам. К ним относятся суда, построенные по камерной и сопловой схемам.

В камерных СВП воздух нагнетается под куполообразное днище и свободно вытекает по его периметру. В сопловых судах воздушная подушка ограждается воздушной завесой, которую создают сопла по периметру днища. С изобретением «юбки» − мягкого ограждения для воздушной подушки – этот тип СВП стал самым распространенным. Минусом амфибий является их сравнительно плохая управляемость, связанная с отсутствием контакта с водой. При сильном ветре скорость судна падает, и его может просто сдуть с курса.

Название скеговых СВП произошло от английского слова «скег» − бортовой поплавок или ограничитель. В скеговых судах для уменьшения расхода воздуха подушку ограждают по бокам жесткими скегами или баллонами. Эти СВП, в отличие от амфибий, используются в основном на воде, так как скеги должны быть погружены в воду. В связи с этим скеговые суда более устойчивые, чем амфибии. СВП этого типа по общей конструкции, силовой установке и управлению ближе к традиционным судам.

Скеговые СВП в России

Разработчики скеговых судов и сегодня используют различные модификации схемы, предложенной в 1930-е годы Владимиром Левковым. Начиная с 1960-х годов в СССР серийно выпускаются скеговые пассажирские СВП. Например, «Зарница» водоизмещением 14 тонн, перевозящая 48 пассажиров на скорости 36 км/ч, или морская «Чайка» водоизмещением 45 тонн, способная взять на борт до 80 человек.

В разработке скеговых СВП для военного применения лидирует ЦМКБ «Алмаз». Здесь в 1975 году начались работы над проектом малых ракетных кораблей на воздушной подушке 1239, шифр «Сивуч». В 1987 году был построен и в 1997-м введен в состав флота головной корабль семейства «Бора», а в 1999 году принят на вооружение второй корабль «Самум».

Вместе с другим детищем «Алмаза», самым большим в мире судном на воздушной подушке «Зубр», эти корабли − гордость российского флота, крупнейшие в своем классе. Они предназначены для уничтожения боевых судов и транспорта противника, могут обеспечивать прикрытие и конвой, осуществлять разведку или дозор. Катера оснащены комбинированными энергетическими установками с дизельными и газотурбинными двигателями. Всего на каждом катере установлено 6 двигателей. Вместе с различными устройствами, регулирующими подачу воздуха под днище, двигатели обеспечивают «Сивучам» 36 режимов работы. Катера могут двигаться как обычные катамараны, как СВП или только за счет нагнетаемого под днище воздуха.

Водоизмещение катеров – 1000 тонн, скорость – до 45 узлов (83,34 км /ч), дальность плавания – до 2500 миль (более 4000 км). При этом «Сивучи» могут выходить в море при волнении до 5 баллов, двигаться по отмели и подходить к берегу на глубину до 1 метра. В определенных обстоятельствах скорость и маневренность катеров позволяют им уходить от противокорабельных ракет и торпед.

«Хаска 10»: многоцелевой «воздухоход»

В 2018 году конструкторы Рыбинской верфи, входящей в концерн «Калашников» , приступили к разработке СВП скегового типа «Хаска 10». Судно рассчитано на многоцелевое применение и создается в рамках государственной программы по освоению шельфовых месторождений. С его помощью станут более доступными регионы Сибири, Дальнего Востока, Арктики и рек Волго-Камско-Балтийского региона.

«Хаска» может перевозить до 10 тонн груза и разместить на борту, к примеру, трехосный тягач «КАМАЗ». Длина судна – 20,8 м, ширина – 12,5 м, высота – 7,4 м, водоизмещение – 35,7 тонны, мощность силовой установки – 4х800 л.с., скорость – 40 узлов. Управляется судно экипажем из 3 человек. В автономном режиме судно может проводить до 3 дней с дальностью плавания до 400 миль.

haska-01.jpg

Схема «Хаска 10». Фото: Рыбинская верфь

Особенностью конструкции «Хаски» являются гибкие ограждения-скеги. Именно скеги считаются одним из слабых мест СВП этого типа. Если для амфибий повреждение «юбки» не является критичным, то вывод из строя жесткого скега превращает скеговое судно в обычный водоизмещающий корабль с потерей скорости и всех остальных преимуществ СВП. Гибкие скеги отчасти решают эту проблему, они более устойчивы к воздействиям и могут огибать препятствия.

В данный момент работы по «Хаска 10» идут полным ходом. Р ыбинская верфь занимается строительством совместно с заводом «Вымпел» , еще одним предприятием судостроительного кластера «Калашникова». Премьера нового судна на воздушной подушке должна состояться уже в текущем году.

91110.jpg

Модель «Хаска 10». Фото: Рыбинская верфь

СВП скегового типа имеют хорошие перспективы как в военно-морском флоте, так и на «гражданке». По многофункциональности и скоростным возможностям в классе судов водоизмещением до 1000 тонн им нет равных. Скеговая конструкция подходит для создания скоростных транспортных паромов, десантных кораблей, для поисково-спасательных работ. Есть идеи по созданию вертолетоносцев на базе скеговых СВП. Благодаря таким разработкам, как «Хаска 10», остается надежда, что богатейший опыт отечественных конструкторов в создании скеговых «воздухоходов» будет востребован и в будущем.


СВП Хивус-10

Устройство и особенности амфибийных катеров на воздушной подушке производства компании «Аэроход».

Амфибийные катера на воздушной подушке семейства "Хивус-6-10" предназначены для круглогодичной эксплуатации в качестве разъездного, спасательного, туристского, медицинского и патрульного судна.
В соответствии с Правилами Российского Речного Регистра район эксплуатации катеров данного семейства водные бассейны с высотой волны 1%-ной обеспеченности не более 1,2 м. Катера способны двигаться по мелководью, болотам, глубокому снегу, битому льду и преодолевать пологие береговые склоны, промоины и отмели. Катера работают в диапазоне от -40 град. С до +50 град. С. Катера спроектированы по требованиям класса +Р1,2. Они поставляются, как с классификационными документами Российского Речного Регистра, так и поставленными на учет в Государственной инспекции по маломерным судам МЧС России.

Рис. 1. Амфибийный катер на воздушной подушке «Хивус». Внешний вид и общее расположение.

Корпус представляет собой платформу с низкими бортами и палубой, установленную сверху на надувные скеги из поливинилхлоридной ткани. В палубе этой платформы имеется кокпит, над которым сверху установлена ходовая рубка, имеющая форму усеченной неправильной шестиугольной пирамиды. Корпус катеров разделен двумя водонепроницаемыми переборками на 3 отсека: носовой отсек (форпик), отсек салона и отсек моторного отделения.

Салон амфибийного катера на воздушной подушке «Хивус-6» имеет следующие размеры: длина - 2,50 м, ширина - 1,85 м, высота - 1,34 м. Салон АКВП «Хивус-10» имеет длину на 1 м больше – 3,50 м. Остальные размеры салона идентичны размерам «Хивус-6». Рубка имеет остекление по всему периметру, что обеспечивает круговой обзор.

Рис. 2. Амфибийный катер на воздушной подушке «Хивус». Внешний вид со снятой рубкой и креслами, а также компоновка салона с банками.

Лобовые стекла выполнены трехслойными из стеклопакетов. Боковое и кормовое остекление выполняется из органического стекла. Могут устанавливаться стеклопакеты. Пост управления расположен в носовой части рубки, по левому борту. Катера семейства «Хивус-6-10» имеют две основных компоновки: с креслами, расположенными побортно, в которых пассажиры сидят лицом по ходу движения, и с бортовыми банками, на которых пассажиры сидят лицом друг к другу. Вторая компоновка обеспечивает большую вместимость. В подволоке салона имеется люк, (на «Хивусе-10» два люка) который, одновременно, служит аварийным выходом.

Корпус и рубка катера изготавливаются из алюминиево-магниевого сплава АМг-61М (1561М). Особенностью изготовления деталей корпусов данного семейства является применение для них исключительно листового алюминиевого проката толщиной 0,7-1,0 мм. Детали изготавливаются методом гибки. Это сделано для максимального облегчения корпусных конструкций катера. В то же время, это влечет снижение прочности и жесткости изготовленных деталей и всего элемента конструкции, так как деталь, изготовленная методом гибки, существенно менее прочна, чем такая же деталь, изготовленная из прессованного алюминиевого профиля. Основной метод соединений конструкций корпуса - клепка. Применение сплава 1561М обеспечивает достаточно высокую коррозионную стойкость.

Гибкое ограждение воздушной подушки семейства амфибийных катеров «Хивус-6-10» представляет собой модифицированную схему скеговых гибких ограждений, традиционно применяющихся для катеров подобного типа и назначения судостроительными компаниями города Нижнего Новгорода (Стрелец, СВП-500, Марс и др.) Гибкое ограждение воздушной подушки состоит из трех надувных скегов (бортовых и диаметрального), носового и кормового гибкого ограждения. Каждый скег имеет двухярусную конструкцию и разделен на четыре герметичных отсека. Материал ограждения - пятислойная ткань на основе ПВХ с добавкой полиуретана и армированная полиэстером. Для защиты от проколов и истирания борта скегов они имеют трехслойную конструкцию, а нижний ярус скегов защищен протектором из полиуретана. Имеются данные об изготовлении ГО АКВП «Хивус» из ткани «ОРСА-4588» (Франция). Конструктивное исполнение соединения ограждения воздушной подушки с корпусом (леер в ликпаз) позволяет

Рис. 3. Гибкое ограждение и движительный комплекс амфибийных катеров на воздушной подушке «Хивус 6-10». Вид с кормы.

Таблица 1

Основные технические характеристики АКВП «Хивус-6»

Класс Российского Речного Регистра

Главные размерения и характеристики:

водоизмещение порожнем, кг

полезная нагрузка, кг

полная масса, кг

пассажировместимость (короткие-длинные рейсы), чел.

на твердом экране

максимальная высота волны, м

допускаемая скорость бокового ветра, м/с

Клиренс между скегами, м

высота преодолеваемого препятствия, м

крутизна преодолеваемого подъема, град

Мощность главного двигателя, л.с.

Емкость топливных баков, л

быстрый его монтаж и демонтаж. Данная схема гибкого ограждения воздушной подушки обеспечивает более высокий уровень безопасности движения, повышенную маневренность и остойчивость за счет секционирования воздушной подушки по отношению к скеговым гибким ограждениям других АКВП подобного типа (Марс, Стрелец). Она, также, допускает безопасное аварийное торможение на твердом грунте, а также меньшее примерзание к твердому экрану, по отношению к гибким элементам двухъярусного гибкого ограждения классической конструкции. Данная схема гибкого ограждения воздушной подушки защищена патентом РФ N 2097231.

Моторный отсек семейства амфибийных катеров на воздушной подушке «Хивус-6-10» представляет собой открытую платформу между двумя блоками вертикально расположенных осевых нагнетателей, защищенную кожухом, имеющим несколько отверстий большого размера, для обеспечения охлаждения двигателя. Такая компоновка допускает установку на катера достаточно большого количества различных двигателей, имеющих близкие эксплуатационные характеристики и массу. На АКВП семейства «Хивус-6-10» предусмотрена установка следующих двигателей:

  • 4-х цилиндрового карбюраторного ЗМЗ 4063.10, мощностью 110 л.с.;
  • 4-х цилиндрового с распределенным впрыском ЗМЗ 409, мощностью 143 л.с.;
  • 4-х цилиндрового с распределенным впрыском Toyota 2TR 166 л.с.
  • 4-х цилиндрового дизельного с распределенным впрыском ЗМЗ 514, мощностью 98 л.с.;
  • 4-х цилиндрового дизельного с распределенным впрыском «Mitsubishi 4M40», мощностью 128 л.с;
  • 4-х цилиндрового дизельного с ТНВД Steyer мощностью 140 л.с.;

В последнее время производитель предлагает установку дизельного двигателя семества IVECO F1C, 146 л.с.

Рис. 4. Компоновка моторного отсека амфибийных катеров на воздушной подушке «Хивус 6-10».

Подъемно-движительный комплекс амфибийных катеров на воздушной подушке «Хивус-6-10» включает один воздушный винт и два осевых нагнетательных вентилятора. Подъемно-движительный комплекс приводится во вращение единой

Рис. 5. Амфибийный катер на воздушной подушке «Хивус». Расположение моторного отсека и подъемно- движительного комплекса.

трансмиссией, включающей один плоскозубчатый ремень привода воздушного винта и два клиновых (на более поздних модификациях катеров зубчато-клиновых) ремня приводов осевых нагнетателей. Передача вращения со шкива на осевой нагнетатель передается при помощи карданного вала и конического редуктора.

Таблица 2

Основные технические характеристики АКВП «Хивус- 10»

Класс Российского Речного Регистра

Главные размерения и характеристики:

водоизмещение порожнем, кг

полезная нагрузка, кг

полная масса, кг

пассажировместимость (короткие-длинные рейсы), чел.

на твердом экране

максимальная высота волны, м

допускаемая скорость бокового ветра, м/с

Клиренс между скегами, м

высота преодолеваемого препятствия, м

крутизна преодолеваемого подъема, град

Мощность главного двигателя, л.с.

Емкость топливных баков, л

Дальность хода по запасу топлива, км

Конструкция воздушного винта представляется не очень удачной (см. рис. 6), о чем свидетельствуют проблемы, возникающие у судовладельцев. Как правило, из строя выходят оси лопастей, закрепленные в ступице. Оси лопастей работают в условиях изгиба и кручения. При этом приложенные нагрузки имеют динамический характер, нелинейно изменяющийся во времени. Эксплуатационные дефекты возникают в виде продольного растрескивания оси, что ведет к резкому снижению момента инерции поперечного сечения и разрушению оси.

В настоящее время компанией «Винт-НН» (Нижний Новгород) разработан и испытан малошумный винто-вентилятор c поворотными лопатками ВВ-1600-4 (4 - лопастной воздушный винт) для катеров семейства «Хивус-6-10». Винто-вентилятор ВВ-1600-4 был установлен на АКВП «Хивус-10» (с двигателем ЗМЗ-409), принадлежащий ООО «Логопром - Борский перевоз», который эксплуатируется на пассажирской линии город .Бор – город Нижний Новгород через реку Волга. В апреле 2009 года были проведены совместные испытания АКВП «Хивус-10» с винто - вентилятором ВВ-1600-4 представителями фирм ООО «Логопром - Борский перевоз» и ООО «Винт-НН».

Рис. 6. Конструкция ступицы маршевого винта АКВП «Хивус» компании Аэроход

Рис. 7. Винто-вентилятор c поворотными лопатками ВВ-1600- 4 и шкив ведомый к нему.

В ходе проведения испытаний и дальнейшей эксплуатации были определены наиболее эффективные установочные углы атаки лопастей и режимы работы двигателя. Установлено, что применение винто-вентилятора ВВ-1600-4 позволило увеличить скорость катера на 10-20 км/ч в зависимости от метеоусловий по сравнению с серийным 6-ти лопастным стеклопластиковым воздушным винтом. Оно обеспечило уменьшение расхода топлива на 10-20% при непродолжительных переходах (работа на переправе), до 30% - на дальних переходах. Для установки ВВ-1600-4 на СВП “Хивус” требуется заменить шкив ведомый маршевого винта на шкив ведомый ООО “Винт-НН”, обеспечивающий передаточное отношение 2,9.

Нагнетатели АКВП семейства «Хивус-6-10» представляют собой два осевых 12-ти лопастных вентилятора. Лопасти вентиляторов изготавливаются из стеклопластика и армированы полиуретаном, предотвращающим абразивный износ.

Система дистанционного управления катерами семейства «Хивус-6-10» отличается достаточной простотой и эффективностью. В качестве системы управления применяется комбинация из тросовой схемы и гибких приводов. Управление по курсу осуществляется с помощью рулевого устройства, включающего рулевое колесо и три воздушных руля, расположенных на задней кромке насадки воздушного винта. Дополнительно управление по курсу на малых скоростях может корректироваться изменением давления в камерах воздушной подушки с приводом от педалей. Система управления двигателем стандартная, катерного типа.

Рис. 8. Органы управления АКВП «Хивус-6-10».

Системы, обслуживающие главный двигатель АКВП семейства «Хивус-6-10», включают топливную систему, систему охлаждения и систему газовыхлопа. Система охлаждения состоит из радиатора охлаждения, установленного между двигателем и ходовой рубкой и подводящих и отводящих трубопроводов. Топливная система включает два топливных бака общей емкостью 120 л, установленных побортно впереди нагнетателей под палубой и подводящих трубопроводов. Система газовыхлопа включает отводящий газовыхлопной трубопровод и глушитель, устанавливаемый на задней кромке моторного отсека под насадкой.

Амфибийные катера на воздушной подушке семейства «Хивус-6-10» имеют якорно-швартовное устройство, системы вентиляции и отопления. Якорно-швартовное устройство представляет собой четыре утки, расположенные на палубе. Система общеобменной вентиляции естественного типа. Система отопления представляет собой радиатор отопителя и вентилятор, установленные на левом борту под сиденьем водителя. Подогрев теплоносителя в радиаторе отопителя от главного двигателя. На ряде катеров устанавливаются автономные отопители.

Электрооборудование катеров включает панель приборов, автоматы защиты сети, аккумулятор емкостью 75 амперчасов, три стеклоочистителя, навигационно-отличительные огни, две фары-искателя, две противотуманные фары, светильник освещения салона, прикуриватель-розетка 12В.

Особенности производства, поставки и сервисного обслуживания АКВП «Хивус-6-10» производства компании Аэроход.

Компанией Аэроход организовано единственное в России крупносерийное производство амфибийных катеров на воздушной подушке семейства «Хивус-6-10» и их отдельных элементов. Компания имеет численность персонала около ста работающих. Производство АКВП «Хивус-6-10» к настоящему времени полностью локализовано у производителя, на второй территории завода «Красное Сормово» в Нижнем Новгороде. К наиболее крупным контрагентам компании Аэроход, поставляющим узлы и покупные изделия можно отнести Заволжский моторный завод (двигатели семейства ЗМЗ. 406-409), Заволжский завод по производству тяжелых гусеничных тягачей (узлы привода нагнетателей), поставщик плоскозубчатых ремней «Bando» - например Кэнимацу Корпорейшн (Япония) (представительство в Москве), поставщик ПВХ тканей для ГО. По оценкам экспертов к настоящему времени выпущено около 230-250 катеров обеих модификаций, возможно несколько больше.

В то же время, маркетинговая политика, экономическая и производственная стратегии компании Аэроход построены на простоте конструкции катеров семейства «Хивус-6-10», у которых в жертву достаточно высоким (для АКВП такого типа) тактико-техническим данным и высокой рентабельности производства принесена надежность и умышленно снижены характеристики долговечности. Поэтому в настоящее время производство компании Аэроход базируется на двух сопоставимых по объему компонентах:

  • строительство новых катеров;
  • ремонт и модернизация катеров, находящихся в эксплуатации, а также производство запасных частей к ним.

Изготовитель устанавливает следующие гарантии на амфибийные катера на воздушной подушке семейства «Хивус-6-10» и их отдельные элементы:

  • Собственно катер – 1 год;
  • Металлоконструкции корпуса и рубки – 1 год или 500 часов эксплуатации (что раньше);
  • Гибкое ограждение воздушной подушки (гарантия дается только на производственные дефекты, на эксплуатационные повреждения гибкого ограждения гарантия не распространяется) - 1 год или 500 часов эксплуатации (что раньше);
  • Главный двигатель - 1 год или 350 часов (что раньше);
  • Подъемно – движительный комплекс, включающий маршевый винт и нагнетатели, (на абразивный износ и механические повреждения гарантия не распространяется) - 1 год или 250 часов эксплуатации (что раньше).
  • Рулевое устройство и устройство дистанционного управления катером - 1 год или 500 часов эксплуатации (что раньше);
  • Системы катера - 1 год или 500 часов эксплуатации (что раньше);
  • Электрооборудование катера (без аккумулятора) - 1 год или 500 часов эксплуатации (что раньше).

Во время эксплуатации с периодичностью около 400 часов необходимо менять подшипники ведущего шкива, приводные ремни, заливать масло в редукторы.

Эксплуатирующими организациями отмечаются в качестве достоинств АКВП семейства «Хивус-6-10» следующие качества:

  • высокие скоростные качества на тихой воде и твердом экране;
  • высокая курсовая устойчивость;
  • достаточная вместимость;
  • непотопляемость.

Эксплуатирующими организациями отмечаются в качестве недостатков АКВП семейства «Хивус-6-10» следующие качества:

  • недостаточная поворотливость из-за наличия одного движителя;
  • из-за особенностей конструкции гибкого ограждения при движении над торосистой поверхностью необходимость снижать скорость до 5 -10 км/час из-за опасности повреждения скегов, при этом при попадании на сплошные торосы высотой 10-20 см вероятны потеря воздушной подушки и невозможность дальнейшего движения;
  • недостаточная надежность надувных скегов, так как их повреждение приводит к потере поддерживающей силы, что существенно влияет на ходовые качества катера, а повреждение тканевого закрытия в носу или корме приводит к потере давления воздуха воздушной подушки, что существенно влияет на ходовые качества катера, при этом
    ремонт в полевых условиях сложен;
  • узлы крепления осей рулей и тяг между рулями требуют постоянного внимания (требуется регулярно проверять затяжку и менять пластиковые вкладыши), в противном случае возникают люфты в системе и ее отказ;
  • низкая надежность электрооборудования, когда в условиях повышенной влажности выходят из строя реле и другие приборы;
  • плохой обзор с места судоводителя по курсу из-за проемов дверей;
  • запотевание стекол из-за недостаточного прогрева рубки;
  • ненадежность стеклоочистителей;
  • недостаточная прочность настила палубы перед рубкой;
  • отсутствие заднего хода.

Стоимость среднего ремонта АКВП семейства «Хивус-6 – 10» составляет 0,24 млн. руб.

Накоплен существенный опыт эксплуатации АКВП семейства «Хивус-6-10», как положительный, так и отрицательный, что позволяет оценивать параметры эксплуатации, как в натуральном, так и в стоимостном выражении. Ниже приведен список потребного бортового снаряжения АКВП «Хивус-6-10», используемый при эксплуатации катеров в районах Северо-Восточной Сибири.

Christy Hovercraft Christy 8186 Duct

Верфь Christy Hovercraft строит суда на воздушной подушке. В модельном ряду компании - 18 моделей длиной от 4 до 11 м.


ИМИЦ

Верфь ИМИЦ строит суда на воздушной подушке. В модельном ряду компании одна модель длиной 8 м.


Рыбинская верфь

Верфь Рыбинская верфь строит катера РИБ с надувными бортами и катера-внедорожники с траулерной рубкой. В модельном ряду компании - 17 моделей длиной от 8 до 27 м (в 4 сериях: Катера специального назначения, Многоцелевые катера, Проекты и Специализированные катера).




Север

Верфь Север строит суда на воздушной подушке. В модельном ряду компании - 13 моделей длиной от 6 до 10 м.

Компании по продаже Суда на воздушной подушке

Описание категории

Суда на воздушной подушке можно назвать вездеходами на воде. В отличие от привычных лодок, у которых корпус погружен в воду, а движение задается с помощью винтов, водомета или паруса, СВП нагнетают сжатый воздух под днище и скользят по поверхности. Такой принцип позволяет судну выбираться на необорудованный берег и даже свободно двигаться по суше (амфибийные СВП). К преимуществам также стоит добавить и хорошие скоростные характеристики.

Недостатков у лодок такого типа тоже хватает: во-первых, слишком большой шум от маршевых винтов, во-вторых, неизбежное истирание и повреждение мягкой перепонки, которая контактирует с поверхностью, в-третьих, высокая стоимость из-за технически сложной конструкции. Поэтому суда на воздушной подушке чаще стоят на вооружении силовых структур и служб спасения, хотя и частный рынок порой проявляет интерес.


Суднo на воздушной подушке (СВП или КВП [1] ) — тип судна, которое может двигаться над водой и, в случае амфибийных СВП, над твёрдой поверхностью на небольшом расстоянии над ним. Таким образом, судно не испытывает гидродинамического сопротивления и может двигаться с очень большой скоростью. Это достигается благодаря так называемой воздушной подушке, образованной нагнетаемым под днище воздухом.

Содержание

История появления

Идея СВП была впервые выдвинута в 1716 году шведским философом Э. Сведенборгом. Очевидно, что воздух оказывает намного меньшее сопротивление движущемуся телу, нежели вода, поэтому воздушная прослойка между корпусом судна и водой могла бы способствовать достижению высоких скоростей. На протяжении XIX века в разных странах предпринимались попытки реализовать проекты судов «с воздушной смазкой», но на том уровне техники, с использованием громоздких и тяжёлых паровых машин это было практически неосуществимо.

Ситуация изменилась в XX веке благодаря развитию двигателей внутреннего сгорания, а также достигнутому прогрессу в прикладной аэродинамике и материаловедении. Фактически первым кораблём на воздушной подушке стал разработанный во время Первой мировой войны в Австро-Венгрии так называемый «экспериментальный глиссер» (по-немецки «Ферзухсгляйтбот») инженера Мюллера фон Томамюля. Этот аппарат создавался в качестве быстроходного торпедного катера и на испытаниях в 1915-1916 годах достигал высокой по тем временам скорости около 33 узлов. Тем не менее, такая скорость была ещё сопоставима со скоростями обычных боевых катеров глиссирующего типа, не давая «ферзухсгляйтботу» решительного преимущества, а ряд недостатков конструкции помешал применить его в реальных боевых условиях.

В дальнейшем исследовательские и конструкторские работы по созданию СВП предпринимались в разных странах. В частности, в СССР под руководством инженера Владимира Левкова в 1934-1939 годах были построены и проходили испытания экспериментальные катера на воздушной подушке — Л-1, Л-5 [2] и другие. Однако все эти конструкции так и остались опытными образцами, поскольку скорость не компенсировала их высокой стоимости и технической сложности.



Довести СВП до практического и достаточно массового применения позволило изобретение англичанина Кристофера Кокерелла, который в 1955 году подал в патентное бюро заявку на эффективный способ создания и поддержания воздушной подушки через сопловое устройство с гибкой юбкой-ограждением. Идеи Кокерелла были воплощены британской фирмой «Саундерс-Ро» сначала на нескольких опытных образцах, а в 1967 году — в виде 165-тонного пассажирского судна на воздушной подушке SR.N4. Более чем вчетверо превысив массой и размерами любые построенные до них СВП, эти удачные аппараты с 1968 года начали эксплуатироваться на грузопассажирских перевозках через пролив Ла-Манш, доказав надёжность и практическую пригодность своей конструкции. Примерно в то же время, с 1965 по 1968 год, в СССР проходило испытания 37-тонное пассажирское судно на воздушной подушке проекта 1872 «Сормович», созданное под руководством Ростислава Алексеева и также использующее сопловую систему с гибким ограждением. На протяжении двух навигаций в 1971-72 годах «Сормович» эксплуатировался на реке Волге, обслуживая пассажирскую линию Горький-Чебоксары.

Дальнейшее развитие кораблей на воздушной подушке (КВП) связано с их военным применением. Если скеговые КВП требуют постоянного погружения в воду хотя бы части ограждения и от водоизмещающих судов отличаются только скоростью, то парящие КВП полностью отрываются от воды и прибретают свойство амфибийности, то есть способность полностью выходить из воды на пологую поверхность суши. Эта способность сделала такие КВП ценнейшим высадочным средством, которое может быстро доставлять морской десант вместе с тяжёлой техникой сразу на побережье. Тем самым десантный КВП не только упрощает высадку для десанта, избавляя его от небходимости вместе с техникой пересекать полосу мелководья, но и оставляет противнику существенно меньше времени для организации противодействия, поскольку КВП развивают гораздо более высокую скорость по сравнению с десантными плашкоутами.

Принцип действия воздушной подушки

Воздушная подушка — слой сжатого воздуха между корпусом (корпусами) корабля и поверхностью воды, позволяющий полностью или частично поднять корпус над водой. Как правило, воздушная подушка формируется за счёт работы нагнетателей (компрессоров), создающих повышенное давление внутри области под кораблём, ограниченной гибким или жёстким ограждением.

Разновидности и классификация СВП



Существуют два основных принципа формирования воздушной подушки (ВП):

  • известная ещё с ранних проектов XIX века камерная схема, по которой воздух от компрессоров нагнетается непосредственно в область повышенного давления;
  • изобретённая К. Кокереллом в 1950-е годы сопловая схема, при которой нагнетаемый компрессорами воздух попадает сначала в промежуточный элемент системы, называемый ресивером, из которого потом раздаётся через щелевидные сопла по периметру ограждения ВП.



Камерная схема конструктивно проще, допускает и даже делает желательным частичное погружение элементов судна в воду; для начала движения такому судну не требуется полностью приподняться на подушке. Однако в случае полного отрыва от воды (и тем более для выхода на сушу) такая схема требует очень большого расхода воздуха и, соответственно, мощных и потребляющих много энергии нагнетателей. По этой причине камерная схема в настоящее время применяется только на СВП с неполным отрывом от воды (скеговых), у которых часть ограждения ВП по бокам составляют частично погружённые в воду жёсткие конструкции — скеги.



Сопловая схема более сложна конструктивно и для начала движения требует полного подъёма на воздушной подушке. Ограждение воздушной подушки у таких СВП выполняется по всему периметру, в виде гибкой юбки, удерживающей свою форму лишь за счёт наддува; эта юбка сильно подвержена износу и повреждениям, особенно над твёрдой поверхностью. Тем не менее, сопловая схема выгодно отличается от камерной наличием струйной завесы, отделяющей область повышенного давления ВП от окружающей атмосферы. Таким образом, нагнетаемый воздух намного меньше растекается в стороны и не требуется столь же высокопроизводительный компрессор, как для подъёма на ту же высоту в случае камерной схемы. Дополнительный вес конструкции ресивера и сопловой системы с избытком компенсируется экономией на массе нагнетателей и силовой установки в целом. Именно поэтому сопловая схема в настоящее время является общепринятой для амфибийных СВП, способных на полный отрыв от воды.

Помимо деления по особенностям конструктивной схемы (камерной или сопловой), встречается также классификация по принципу амфибийности, то есть способности судна самостоятельно выходить на сушу. В этом случае различают:

  • СВП скегового типа, с неполным отрывом от воды — не рассчитанные на выход на сушу;
  • СВП амфибийного типа, с полным отрывом от воды в основном режиме движения — рассчитанные на движение как над водой, так и над ровной поверхностью суши или льда.

Можно видеть, что эта классификация близко пересекается с упомянутой выше классификацией по конструктивной схеме: как правило, СВП камерной схемы строятся в виде скеговых с неполным отрывом от воды, а СВП сопловой схемы проектируются для передвижения с полным отрывом от воды [3] .

Следует отметить, что иногда к кораблям или судам на воздушной подушке причисляют также экранопланы: хотя у последних несущая система и представляет собой крыло, подобное самолётному, однако под этим крылом у поверхности воды или земли скоростным напором набегающего потока действительно создаётся область повышенного давления, аналогичная воздушной подушке у классических СВП. Таким образом, в случае включения в состав СВП экранопланов их различают по способу создания ВП: аппараты на статической воздушной подушке, которая на всех режимах движения создается нагнетателями (обычные СВП), и аппараты на динамической воздушной подушке, создаваемой только во время движения за счёт скоростного напора (экранопланы). В литературе такая классификация встречается редко, и, как правило, под термином «судно на воздушной подушке» понимается именно аппарат на статической ВП.

Типы боевых СВП



Разработки первой половины XX века, в основном, предполагали создание быстроходных торпедных катеров на воздушной подушке, чаще всего с неполным отрывом от воды, скегового типа. Именно таковы были и австро-венгерский «Ферзухсгляйтбот» Томамюля, и советские катера Левкова. Ни один из тех образцов так и не удалось довести до принятия на вооружение и серийного выпуска. Причин к тому было множество, и не последнюю роль в их ряду сыграли технические проблемы с экономичностью и управляемостью аппаратов камерной схемы. Для преодоления этих сложностей требовались длительные и дорогостоящие исследования.

Новый этап в развитии боевых СВП начался в конце 1960-х годов, когда получила распространение сопловая схема формирования воздушной подушки. Это решение уже позволяло при сравнительно небольшой мощности нагнетателей получить парящий аппарат, полностью отрывающийся от воды и способный преодолевать пологие участки суши или льда, а также боновые заграждения. Такие свойства оказались незаменимыми для десантного корабля, и задачи переброски морской пехоты стали для СВП основными. Первые образцы таких СВП были приняты на вооружение к началу 1970-х годов, а первенство в этой области делят Великобритания и СССР: первая выпустила серию десантных катеров на воздушной подушке типов SR.N6 и ВН-7, а второй с 1969 года производил десантные катера на воздушной подушке проекта 1205 «Скат».

В дальнейшем пути развития десантных КВП разошлись. В странах НАТО, заинтересованных в проведении десантных операций на большом удалении от своих берегов, роль десантных КВП по-прежнему сводилась к вспомогательной, для связи между океанскими УДК и берегом. Такие КВП должны были оставаться небольшими, чтобы максимальное их число могло помещаться в док-камерах УДК. Мореходность и вместимость для высадочных средств не являлись критически важными, поэтому приносились в жертву компактности и лёгкости конструкции. Именно таков американский десантный катер типа LCAC, выпускающийся серийно с 1980-х годов и ставший основным типом боевых КВП в странах Запада.



В то же время СССР, не располагая развитой сетью заморских баз и уступая США по надводным силам, в случае крупномасштабной войны не мог рассчитывать на успех серьёзных десантных операций вдали от своих берегов, поэтому создание высокоавтономных океанских УДК и обеспечение их высадочными средствами не рассматривалось руководством советского ВМФ в числе приоритетных задач. Вместе с тем приходилось принимать во внимание стратегическую важность для страны двух ограниченных морских театров — Балтийского и Черноморского, и учитывать то, что ведущие из этих морей проливы находятся под контролем недружественных государств. Таким образом, в случае начала большой войны вставал вопрос о быстрейшем захвате и удержании этих стратегических проливов, а для этого требовалось в кратчайшие сроки обеспечить переброску значительных сил морской пехоты со всей техникой и вооружением. Теоретически, для этой задачи отлично подходили корабли на воздушной подушке, но им требовалось стать гораздо крупнее, мореходнее и вместительнее десантных катеров, чтобы пересекать море самостоятельно, исключая стадию перехода в док-камере сравнительно тихоходного десантного корабля. Именно такие КВП — крупные, грузоподъёмные и рассчитанные на самостоятельные переходы через море — и были созданы в СССР. Уже МДКВП проекта 12321 «Джейран» в 1970-х годах стали крупнейшими КВП в мире, превзойдя прежних рекордсменов — ла-маншские пассажирские паромы SR.N4 британской постройки. Развитием «Джейранов» стали ещё более крупные корабли проекта 12322 «Зубp», пошедшие в серию к концу 1980-х годов. Безусловно, список производимых в СССР десантных КВП не исчерпывался только тяжёлыми «Джейранами» и «Зубрами». Серийно выпускался также целый спектр десантных катеров на воздушной подушке: проекта 1206 «Кальмар», проекта 1209 «Омар» и других.

В 2000-е годы на боевые возможности МДКВП проекта 12322 «Зубp» обратили внимание и другие страны: Греция, у которой имеются серьёзные разногласия с Турцией относительно Кипра и разграничения территориальных вод в Эгейском море, а также Китай, считающий Тайвань и ряд прилегающих к нему островов Южно-Китайского моря своей исконной территорией. Очевидно, что группировка мощных и быстроходных десантных кораблей на воздушной подушке может быть крайне весомым аргументом в территориальных спорах, поэтому и Греция, и КНР заказали себе по несколько «Зубpов»: первая в России, второй на Украине. КНР в дальнейшем планирует развернуть серийную постройку аналогичных КВП уже на собственных заводах. Здесь уместно будет отметить, что Китай уже располагает опытом разработки, постройки и службы ряда десантных кораблей на воздушной подушке, таких как тип 724, тип 722 и других.



Ещё одна важная роль у боевых судов на воздушной подушке — патрульная. Высокая скорость и способность преодолевать мелководье сделали патрульные катера на воздушной подушке ценным подспорьем для пограничной или рыбоохранной службы как на реках, так и в прибрежной зоне морей. В этом качестве применяются, например, катера типа Griffon 2000 и SAH 2200 британской разработки, или российские «Чилим» проекта 20910.

Помимо уже перечисленных ролей (торпедного или патрульного катера, а также десантного высадочного средства), СВП рассматривались также и для решения иных задач. На протяжении ХХ века было разработано множество проектов боевых СВП самого разного назначения, начиная от парящих танков и других бронемашин и заканчивая авианосными кораблями на воздушной подушке. Однако в связи с технической сложностью и высокой стоимостью разработки эти проекты так и не продвинулись далее макетов. Некоторое исключение из этого ряда представляют собой только созданные в СССР в конце 1980-х годов ракетные корабли на воздушной подушке проекта 1239 «Сивуч» скегового типа, доведённые от уровня проекта до постройки в металле и принятия на вооружение. Эти ударные корабли уже заметно «переросли» обычные ракетные катера как по размерам, так и по вооружению и несут сопоставимый с эсминцами главный комплекс противокорабельных ракет. Тем не менее, при всех своих выдающихся характеристиках, эти ракетные корабли оказались весьма дорогостоящими, построены лишь в двух экземплярах и пока что остаются уникальными. Хотя по состоянию на 2021 год ВМФ России и сохраняет их в своём строю, никаких сведений о возможном включении новых подобных единиц в государственный оборонный заказ нет.

Автор статьи

Куприянов Денис Юрьевич

Куприянов Денис Юрьевич

Юрист частного права

Страница автора

Читайте также: