Концепция подводных крыльев прошла долгий путь

Популярная механикаHi-Tech

Суда на подводных крыльях: 150 лет истории

Концепция подводных крыльев, которая позволила резко увеличить скорость судов, была предложена еще в XIX веке. С тех пор эта конструкция, воплощенная в тысячах кораблей, прошла долгий путь и сейчас широко применяется в судостроении

Джон Р. Мейер

Еще в 1869 году парижанин Эммануэль Дени Фарко получил патент с формулой: «Закрепление на бортах и днище судна наклонных плоскостей или клиновидных элементов, каковые при движении судна вперед будут приподнимать его в воде и таким образом снижать лобовое сопротивление». В последовавшие годы было оформлено множество патентов, касавшихся тех или иных способов поднять судно (полностью или частично) над водой, с тем чтобы повысить его скорость или улучшить поведение на волне. Граф де Ламбер, российский гражданин, проживавший в Версале, подал заявку на патент в 1891 году. Он укрепил несколько независимо регулирующихся крыльев (поднимающих плоскостей) по бортам судна, которые по мере роста скорости должны были приподнимать судно над водой. Впрочем, само расположение этих примитивных крыльев в принципе не давало возможности полностью поднять судно над поверхностью воды.

c1b0a040683b28fa806954a95dcd9708.jpg
«Ракета» – первое советское пассажирское судно

Но настоящая история подводного крыла начинается с итальянского инженера Энрико Форланини. Работы с подводным крылом он начал в 1898 году, и серия модельных испытаний позволила ему вывести математические закономерности. Опираясь на формулы, он приступил к проектированию и строительству полномасштабного судна. Конструкции Форланини отличались «ступенчатым» расположением крыльев. Эксперименты с моделями показали, что подъемная сила пропорциональна квадрату скорости — таким образом, при росте скорости требовалась меньшая площадь крыльев. «Ступенчатая» схема была придумана именно для того, чтобы обеспечить автоматическое уменьшение площади. Экспериментальное судно весило около 1200 кг, на нем стоял 60-сильный двигатель, который приводил в движение два вращающихся в противоположных направлениях воздушных винта. Расчетная скорость судна составляла 90 км/ч, но во время испытаний на озере Маггиоре в Италии в 1906 году была достигнута скорость 68 км/ч.

1264294f4c9739a17a7a1d981a8bc97b.jpg
Экспериментальный катер ВМС США

Самую большую известность ранние эксперименты с подводными крыльями принесли одному американцу, проживавшему в Канаде. Это был Александр Грэхем Белл. Вместе с Фредериком У. (Кейси) Болдвином и Филипом Л. Родесом он разработал и построил несколько судов на подводных крыльях, включая HD-4, оснащенный двумя двигателями Liberty. 9 сентября 1919 года это судно установило официальный рекорд скорости, показав 114 км/ч. Позднее для улучшения ходовых качеств HD-4 в конструкцию было внесено много изменений, однако этот рекорд так и остался официально не превзойденным.

Начальный этап истории судов на подводных крыльях будет неполным, если не отдать должное гению барона Ханса фон Шертеля. Эксперименты «Барона» (так его называли друзья) с судами на подводных крыльях начались в 1927 году. То, что суда на подводных крыльях из ненадежной, неустойчивой экзотической игрушки, способной бегать только «по гладкой воде», превратились в современные безопасные, эффективные, скоростные средства передвижения, — это во многом заслуга фон Шертеля.

7128706d88295a02e3ecc8f07bd772fe.jpg

Тем временем интерес к судам на подводной подушке снова проснулся в Канаде, и на озере Массауиппи в штате Квебек построили 15-метровый пятитонный катер, основанный на последних проектах Болдуина. После нескольких демонстрационных испытаний при достаточно бурной погоде судно перевезли в Военно-морской исследовательский институт, где оно получило официальное имя R-100. Впрочем, неофициальное имя — «Массауиппи» — использовалось гораздо чаще. Эксперименты с R-100 были сочтены успешными, и канадское правительство решило финансировать постройку еще одного экспериментального судна компанией Saunders-Roe в Англии. R-103 водоизмещением 17 тонн имел алюминиевый корпус (R-100 был полностью деревянным), наборные крылья и стойки из листового алюминия, приклепанные к алюминиевым нервюрам и стрингерам (ранее эти элементы были монолитными). Принципиально по-новому был организован узел движителя — валы трансмиссии через конические шестерни соединялись под прямым углом, дейдвудная труба, как в подвесном моторе, уходила вертикально вниз, а на ее конце находился обтекатель с двумя винтами — сзади и спереди. Эта сложная конструкция радикально отличается от простого длинного и наклонно уходящего вниз вала, как это реализовано в R-100. На борту было установлено два 12-цилиндровых бензиновых двигателя Rolls Royce Griffon мощностью 1500 л.с.

44167216754daf02e350551f92282d93.jpg
Экспериментальный катер основоположника концепции подводных крыльев Энрико Форланини. Крылья были расположены «этажеркой» (ступенями), и это позволило решить проблему уменьшения площади крыльев с ростом скорости для поддержания постоянной подъемной силы. Во время испытаний на озере Маггиоре катер развил 68 км/ч.

Потом пришли другие времена, и внимание канадских военных сосредоточилось на борьбе с подводными лодками. Роль, которая отводилась в этих стратегических планах судам с подводными крыльями, требовала максимальной подвижности и универсальности. Весьма экономичная альтернатива разработке мощных дальнобойных сонаров, которые устанавливаются на больших кораблях, предполагала развертывание большого количества маломощных аппаратов. В 1964 году был заложен корпус нового судна BRAS D’OR, однако 5 ноября 1966 года прямо в ходе строительных работ в главном машинном отделении случился разрушительный пожар, который чуть не повлек за собой прекращение всей программы. И тем не менее, вопреки всем задержкам и дополнительным финансовым расходам, новое судно с индексом FHE-400 и все тем же именем BRAS D’OR в 1967 году было спущено на воду. В дальнейшем это судно использовалось в испытаниях и экспериментах, а также участвовало во флотских парадах.

909da0afd00c04750400b7d2f7a62637.jpg
Подводные крылья можно разделить на два общих класса — частично и полностью погруженные крылья. Частично погруженные крылья сконструированы так, чтобы их законцовки в крейсерском режиме пронизывали границу вода-воздух. Стойки, связывающие крылья с корпусом судна, должны иметь достатоную длину, чтобы при движении на расчетных скоростях корпус совершенно не касался воды. С ростом скорости растет подъемная сила, вызванная обтеканием подводной части крыла набегающей водой, в результате судно несколько приподнимается, и, соответственно, площадь погруженной части крыла уменьшается. Эта система самостабилизирующаяся: при любой скорости судно приподнимется ровно настолько, насколько нужно, чтобы подъемная сила крыла уравнялась с весом всего судна.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Правила идеальной лжи: как говорить неправду и выглядеть убедительным Правила идеальной лжи: как говорить неправду и выглядеть убедительным

Обманывать так, чтобы другие поверили, — это тоже своего рода искусство

Psychologies
9 худших фраз, которые ты можешь случайно сказать своим друзьям-родителям 9 худших фраз, которые ты можешь случайно сказать своим друзьям-родителям

Невинные фразы, которыми можно обидеть друзей

Playboy
6 мифов о стейках, из-за которых можно испортить хорошее мясо 6 мифов о стейках, из-за которых можно испортить хорошее мясо

С «правильным» приготовлением хорошего стейка связано множество мифов

Популярная механика
Учительский абьюз: как защитить ребенка Учительский абьюз: как защитить ребенка

Абьюз со стороны учителей — проблема, о которой не принято много говорить

Psychologies
1, 2, 3 и 4: диета по группе крови 1, 2, 3 и 4: диета по группе крови

Индивидуальный подход в похудении? Попробуйте диету по группе крови

Cosmopolitan
Маленький патчевый заводик: как Тина Канделаки строит многомиллионный косметический бизнес Маленький патчевый заводик: как Тина Канделаки строит многомиллионный косметический бизнес

История создания косметического бренда Ansaligy Тины Канделаки

Forbes
Берни Сандерс вернул жене миллиардера пожертвование в $470 Берни Сандерс вернул жене миллиардера пожертвование в $470

Штаб Берни Сандерса решил не принимать пожертвования от миллиардеров

Forbes
Пухлые губы без филлеров: что такое булхорн и кто из звезд уже сделал операцию Пухлые губы без филлеров: что такое булхорн и кто из звезд уже сделал операцию

Булхорн — методика хирургической хейлопластики, которая выполняется на губах

Cosmopolitan
Остановить запуск старения! Как круто выглядеть в 40 — на примере звезд Остановить запуск старения! Как круто выглядеть в 40 — на примере звезд

Выглядеть в 40 лет эффектно — вполне в наших силах

Cosmopolitan
Миллионер из хрущоб: можно ли изменить свой социальный статус благодаря шерингу по подписке Миллионер из хрущоб: можно ли изменить свой социальный статус благодаря шерингу по подписке

Сервисы, предлагающие в аренду предметы повседневной жизни, набирают обороты

РБК
LADA XRAY Cross AT. Самое важное — это трансмиссия LADA XRAY Cross AT. Самое важное — это трансмиссия

Сегодня ребята из Тольятти всеми силами пытаются сломать стену стереотипов

4x4 Club
Ксения Букша — «Чуров и Чурбанов»: фрагмент романа Ксения Букша — «Чуров и Чурбанов»: фрагмент романа

Первая глава романа «Чуров и Чурбанов» Ксении Букши

Esquire
«Итальянцы считают себя самыми умными»: как миллиардер Колесников выходил на европейский рынок «Итальянцы считают себя самыми умными»: как миллиардер Колесников выходил на европейский рынок

Новая книга миллиардера Сергея Колесникова «Поход в Европу, или новые горизонты»

Forbes
На здоровье На здоровье

Как инвестирует частный фонд, специализирующийся на медицинских проектах

Forbes
Мама и ребенок: чьи эмоции важнее? Мама и ребенок: чьи эмоции важнее?

Чьи эмоции стоит учитывать в первую очередь — наши собственные или наших детей

Psychologies
Дай лапу! Дай лапу!

Ветеринар, спасавший животных, рассказал о звонке Эдгарда Запашного

StarHit
Правила жизни Джона Леннона Правила жизни Джона Леннона

Музыкант, умер 8 декабря 1980 года в Нью-Йорке в возрасте 40 лет

Esquire
Закрыть окно Закрыть окно

Что такое "углеводное окно" и как использовать его для похудения?

Худеем правильно
«Мне интересно со святыми» «Мне интересно со святыми»

Разговор с Леонидом Огородновым, автором методики «агиодрама»

Psychologies
В каком лице говорить о проблемах В каком лице говорить о проблемах

Выбор местоимения при рассказе о случившемся может влиять на ход терапии

Psychologies
Василий Даниловский: Василий Даниловский:

Василий Даниловский - основатель и идейный вдохновитель Roofevents

Cosmopolitan
Танцуй, пока молодой: как понять и полюбить современный балет Танцуй, пока молодой: как понять и полюбить современный балет

Как не заскучать на балете: главные идеи и имена, постановки и классика жанра

Forbes
Барбара Оакли: Mindshift. Новая жизнь, профессия и карьера в любом возрасте. Отрывок из книги Барбара Оакли: Mindshift. Новая жизнь, профессия и карьера в любом возрасте. Отрывок из книги

Почему даже в зрелом возрасте не поздно сменить сферу деятельности

СНОБ
#инструктаж: как делать женский и мужской маникюр #инструктаж: как делать женский и мужской маникюр

Чем отличаются пилочный, классический и аппаратный маникюр

РБК
Зачем женские бренды запускают мужские линейки одежды сегодня Зачем женские бренды запускают мужские линейки одежды сегодня

Нужно ли миру еще больше новой одежды?

GQ
По баллистической траектории: самолеты, которые никогда не летали По баллистической траектории: самолеты, которые никогда не летали

Это был уникальный проект российского палубного истребителя

Популярная механика
Алиса Таежная: Всем сестрам по серьгам Алиса Таежная: Всем сестрам по серьгам

Алиса Таежная уже несколько лет проводит своп-вечеринки

РБК
Праздник без памяти. Почему каждое 7 ноября власть попадает в ловушку исторических комплексов Праздник без памяти. Почему каждое 7 ноября власть попадает в ловушку исторических комплексов

Наследие Октябрьской революции проявляет себя чаще, чем кажется

СНОБ
We are family We are family

14 ноября состоялась четвертая церемония вручения премии ОK! «Больше чем звёзды»

OK!
7 пород кошек для людей с аллергией на шерсть 7 пород кошек для людей с аллергией на шерсть

Гипоаллергенные породы кошек действительно есть

Популярная механика
Открыть в приложении