Содержание
Катера и яхты на подводных крыльях. Особенности и преимущества от Velvette Marine — Velvette Marine
Последнее обновление: 05.10.2022
Время чтения: 5 мин
«Как плыть по морю, но на самолете?» — спрашивала Лайма Вайкуле в одной из своих песен. Отвечаем: эффекта парения над водой легко добиться с помощью яхты или катера на подводных крыльях. Такое плавсредство сочетает в себе преимущества скоростного судна и аэроплана.
Что это за конструктивная особенность катера? Как и для чего была создана? Какими достоинствами и недостатками обладает? Читайте в статье ниже.
Принцип действия подводных крыльев
В традиционных водоизмещающих судах скорость зависит от мощности двигателей и их КПД. Но даже самые мощные моторы редко разгоняются свыше 100 км/ч. Причем, на пиковых скоростях сильно вырастает расход топлива — за счет повышения волнового сопротивления.
Судоводители научились противостоять этому ограничению, выводя катера на глиссирование – приподнимание передней части корпуса и скольжения им по водной глади.
Следующая ступень борьбы за скорость – изобретение подводных крыльев и транцевых плит, крепящихся к килевой части яхты или лодки.
Судно на подводных крыльях (СПК) разгоняется по воде, а затем приподнимается над ней под воздействием сил гидродинамического давления, оказываемых на поверхность крыльев. Точнее, их полная гидродинамическая сила складывается из:
1. подъемной силы крыла (она действует вертикально, снизу вверх)
2. силы сопротивления (ее вектор определяется направлением движения катера).
Таким образом, при движении крылья, находящиеся под корпусом маломера, за счет подъемной силы приподнимают корпус над поверхностью воды. Так как воздушное сопротивление воздуха намного меньше водного, такой катер может развивать скорость, существенно выше, чем крейсерские характеристики водоизмещающих судов аналогичных габаритов.
История появления катеров на подводных крыльях
«Отцовство» судов на подводных крыльях приписывают итальянцу Энрико Форланини.
В 1906 году он сконструировал плавсредство на ПК, которое на озере развило скорость до 68 км/ч и показало всю мощь гидродинамических сил. Идею подхватил инженер Ганс фон Шертель, который построил судно с транцевыми плитами, разгоняющееся до 65 км/ч, имея на борту 35 пассажиров.
В СССР развитие крылатого судостроения началось в середине 50-х годов во многом благодаря талантливому кораблестроителю Ростиславу Алексееву. Усилиями его конструкторского бюро в 1957 году первое отечественное СПК «Ракета-1» стало успешно курсировать между Казанью и Горьким (Нижний Новгород). В дальнейшем речной флот страны пополнился тысячами подобных транспортных средств.
Вслед за «Ракетами» на реках, каналах и заливах появились небольшие «Метеоры», «Волги» и «Беларуси», а также огромные «Кометы». Эти теплоходы на ПК перевозили до 45 и даже до 120 человек («Комета»), чем существенно облегчили транспортное сообщение между крупными городами и отдаленными селами. В мире одними из самых больших СПК являются Jetfoil, некоторые модификации которых рассчитаны на транспортировку 400 пассажиров.
Увы, его советский аналог –теплоход «Спутник» — был изготовлен в единственном экземпляре и, не смотря на перспективную конструкцию, в серию запущен не был.
Плюсы и минусы катера на подводных крыльях
Суда с транцевыми пластинами имеют ряд преимуществ, но в то же время их эксплуатация сопряжена с определенными ограничениями.
Плюсы конструкции:
• Скорость. Сопротивление «крылатого» катера намного меньше сопротивления водоизмещающего судна, что позволяет ему плыть в разы быстрее.
• Повышенная мореходность. Паря над водой, корпус защищен от ударов волн.
• Гашение качки. При медленном плавании (например, с целью швартовки) крылья нивелируют качку судна. Это особенно ощутимо в шторм.
Минусы катеров на подводных крыльях:
• Низкая экономичность. Быстроходные яхты и моторные лодки на подводных крыльях на режиме предполетного разгона более прожорливы, чем их медленные водоизмещающие коллеги.
• Ограниченная грузоподъемность. Скоростные СПК значительно уступают сухогрузам.
• Капризность. Для выхода в режим «полета» им необходимы мощные и компактные двигатели, а также отсутствие высоких волн (на гребне большой волны эффект от ПК пропадает).
• Сложность швартовки. Такое судно может швартоваться только у оборудованных пирсов и портов — ввиду глубокой осадки и громоздкости конструкции, находящейся под водой. Впрочем, есть модели со складными крыльями.
Еще одним недостатком можно считать то, что скорость катера на подводных крыльях редко превышает 140 км/ч. Это пороговое значение, после которого молекулы воды подвергаются кавитации: в воде образуются и схлопываются пузырьки, процесс сопровождается гидроударами, нагреванием и снижением давления в жидкости. Таким образом, дальнейшее движение резко замедляется и становится небезопасным.
Где используются катера на подводных крыльях
Несмотря на ряд минусов, судна на ПК по-прежнему активно используются во многих странах.
Во-первых, они давно хорошо зарекомендовали себя как пассажирские теплоходы, курсирующие по крупным водным артериям, озерам, водохранилищам и т.д. Многие образцы «крылатого флота СССР» еще в строю и продолжают выполнять свою миссию.
Во-вторых, малые катера на ПК успешно патрулируют прибрежные территории, быстро догоняя нарушителей границ, рыболовов-браконьеров и т.д.
В-третьих, такие суда используются в военных целях. В частности, для оперативной высадки морского десанта или ведения разведывательных операций.
По мнению ряда экспертов, к усовершенствованным яхтам на подводных крыльях вскоре может вернуться былая популярность. Ведь сейчас, как и 30-40 лет назад, судовладельцы с интересом присматриваются к катерам на подводных крыльях. Кроме того, находятся инвесторы, готовые развивать и совершенствовать эти необычные по форме и эксплуатационным характеристикам «летучие корабли».
5 судов на подводных крыльях из СССР / Назад в СССР / Back in USSR
В советское время речные пассажирские перевозки, в отличие от сегодняшних дней, были широко развиты и использовались повсеместно наравне с поездами и автобусами.
Метеор — самое популярное судно на подводных крыльях в СССРОсобой гордостью судостроительных верфей и одним из символов СССР были суда на подводных крыльях (СПК). Бум популярности этих судов пришелся на 1960-е годы и продолжался до распада СССР. Наша страна была лидером по выпуску и эксплуатируемому флоту скоростных судов этого типа — в советский период было построено около 1300 экземпляров. СПК ежегодно перевозили на регулярных линиях более 20 млн. пассажиров. В западных странах отдавали большее предпочтение судам на воздушной подушке и катамаранам.
Тем, чье детство или юность пришлись на советское время, скорее всего хотя бы раз посчастливилось прокатиться на этом необычном сейчас водном виде транспорта. Приподнявшись над гладью воды, эти суда развивали скорость до 50-60 км/ч, т.е. примерно как у пассажирских и пригородных поездов, при этом никаких рельс прокладывать было не нужно. По комфорту передвижения они не уступали реактивным самолетам того времени.
Принцип плавания СПК был двойным. На малой скорости оно идет как обычный корабль, но когда «поддает газу», то за счет подводных крыльев подъемная сила невысоко поднимает судно над водой словно экраноплан, и оно как бы начинает скользить по волнам, сильно снижая сопротивление воды, что и позволяет разгоняться до больших скоростей.
Суда этого типа эксплуатировались на регулярных рейсах по крупнейшим водным артериям огромной страны — Волге, Днепру, Амуру, Оби, Неве, озеру Байкал, Ладожскому, Онежскому и прибрежным водам Черного моря. Крылатые суда успешно экспортировались во многие капстраны, среди которых США, ФРГ, Франция, Италия и Великобритания.
Тяжелый экономический кризис 90-х и переход к рыночной экономике привели к тому, что количество судов этого класса резко сократилось в связи с большим расходом топлива их двигателями и отсутствием поддержки речфлота со стороны государства. Сейчас весь скоростной флот с СПК — остатки былой роскоши XX века, хотя для обеспечения сообщения «санкционного» Крыма с Краснодарским краем было построено несколько новых судов.
«Ракета» (1959-1976)
Ракета стала первым в СССР пассажирским судном на подводных крыльяхЭто судно стало «первой ласточкой» в истории пассажирских теплоходов на подводных крыльях. Впервые ее представили в Москве летом 1957 года на Международном фестивале молодёжи студентов. За все время было построено чуть менее 400 экземпляров. Теплоходы производил судостроительный завод «Море» в Феодосии (Крым).
Теплоход был рассчитан на перевозку пассажиров по рекам на пригородных и местных линиях длиной до 500 км и мог выходить в водохранилища. Фишкой «Ракет» стала открытая площадка на корме, куда свободно пускали пассажиров. В более поздних моделях для размещения большего числа пассажиров и в целях безопасности такую площадку обычно не делали.
Высокооборотный дизельный движок мог разогнать Ракету до невиданной по тем временам скорости 60 км/ч, а на борт могли разместиться 64 человека. Для сравнения, речные трамвайчики типа Москвич могли разгоняться максимум до 20 км/ч.
Массовая эксплуатация «Ракет» в Москве велась с начала 1960-х до 2006 года. Существовали также маршруты и в Подмосковье: от МСРВ до Чиверево, Аксаково, Тишково, Речки Черной.
Многие корабли после списания из-за интересного внешнего облика были переоборудованы под кафе или музеи, а «Ракетами» стали называть в принципе все суда на крыльях.
«Метеор» (1961-1991)
Метеор — самое массовое и узнаваемое СПКВ начале 1960-х по мере развития водных перевозок потребовались более вместительные судна, чем «Ракета». В 1961 году, в серию пошел новый тип гражданских СПК «Метеор» производства Зеленодольского судостроительного завода (Татарстан) с двумя двигателями, который брал на борт до 120 человек, имел комфортабельный салон с баром-буфетом, очень напоминающий самолетный, и большую дальность плавания до 600 км. Крейсерская скорость осталась прежней — 60-65 км/ч.
Наличие второго двигателя делало поездку более безопасной в случае поломки одного из них, однако по расходу топлива теплоход был сопоставим с ракетой.
За счет футуристического дизайна крылатое судно казалось похожим на космический корабль. Всего было построено 381 штук этих кораблей.
С 2007 года конвейер для выпуска Метеоров на заводе был реконструирован под производство новых теплоходов серии А45-1, однако заказов на них почти не было, их выпустили всего несколько штук.
Сегодня на Метеоре можно прокатиться разве что на экскурсию из Санкт-Петербурга в Петергоф, на остров Валаам и в Якутии, где нет автодорог.
«Комета» (1961-1992)
Комета — вариант Метеора, адаптированный для морского плаванияВ 1962 году на базе «Метеоров» спроектировали первый тип судна для плавания в прибрежных морских водах — «Комета», на которой модифицировали корпус и установили другие крылья. Они могли ходить при волнении моря до 3-4 баллов со скоростью 60 км/ч на расстояние до 100 км вглубь моря и имели локаторы для навигации.
Было выпущено более 130 теплоходов. Их делали на Феодосийском судостроительном заводе «Море» и Потийской судоверфи в Грузинской ССР.
«Восход» (с 1973)
СПК Восход строили на смену РакетамЭти одновинтовые теплоходы второго поколения с двумя пассажирскими салонами создавались для замены более старых «Ракет» и «Метеоров». Строил суда судостроительный завод «Море». Судно брало на борт 71 пассажира и могло перевезти их на 500 км. На верней палубе имеется небольшая открытая площадка для любителей экстрима.
В общей сложности к распаду СССР было построено более 150 «Восходов». В переломные 90-е выпуск крылатых судов почти прекратился в связи с тяжёлым финансовым положением завода. В 2000-х годах для голландской транспортной компании были построены 4 крылатых судна.
Сейчас немногочисленные пассажирские рейсы Восходов можно встретить на Волге в Самарской обл., а также на Украине по Днепру.
«Полесье» (1983-1996)
Теплоход Полесье в ХабаровскеСуда данного типа строились на Гомельском судостроительном заводе (Белоруссия) для эксплуатации на мелководных реках Белоруссии (Сож, Припять), Украины (Днепр, Десна) и России (верховье Волги, Кубань, Иртыш, Обь, Лена, Амур).
Всего было построено 112 кораблей, которые могли принять на борт до 60 человек и совершать рейсы длиной до 400 км.
Теплоход имел осадку при стоянке 1 метр, а при движении на крыльях всего 40 см (на других типах СПК требовалась глубина как минимум в 2 раза больше).
Сейчас суда данного типа в основном используются на Амуре на челночных рейсах с ширпотребом из Китая в Россию — в Хабаровске и Благовещенске из-за отсутствия автомобильного моста через пограничную реку.
Что такое лодки на подводных крыльях?
Суда на подводных крыльях, оснащенные подводными крыльями, помогающими им двигаться намного быстрее на воде, уже довольно давно привлекли внимание судоходной отрасли. Но следует отметить, что эти лодки отнюдь не новейшего дизайна.
Катера на подводных крыльях были созданы Александром Грэмом Беллом и Кейси Болдуином в 1908 году. Они широко использовались в начале 1900-х годов, особенно во время Первой мировой войны, американскими войсками Соединенных Штатов Америки, Германии и России для обхода мин.
Помимо лодок, подводные крылья используются в водных лыжах, кайтбордах и другом оборудовании для экстремальных водных видов спорта.
Содержание
Как работают лодки на подводных крыльях?
Воздух течет над и под крылом самолета, создавая подъемную силу. Точно так же судно на подводных крыльях выталкивает корпус лодки из воды, создавая подъемную силу, позволяя судну «летать» быстрее. Большинство этих лодок могут легко развивать максимальную скорость от 40 до 50 узлов.
Однако в наше время эти лодки набирают все большую скорость, потому что они все быстрее и быстрее на воде. Лодка на подводных крыльях работает очень просто. Подводное крыло в основании лодки позволяет ей легко двигаться и гарантирует, что корпус лодки, который в морской терминологии называется корпусом, не соприкасается с водой.
Кроме того, поскольку подводное крыло работает, только если лодка все еще находится на поверхности воды, она не позволяет лодке подняться из воды и вызвать ее опрокидывание.
И если по какой-то причине ему удастся выйти из воды, его конструкция заставит корпус лодки рухнуть обратно в воду, а подводное крыло погрузится в воду до тех пор, пока не создастся достаточная тяга, чтобы поднять лодку и продолжить движение.
Где они используются?
В основном они используются для рыбалки, но, учитывая фактор скорости, в будущем их можно будет использовать для многих целей. Как грузовые перевозчики, они могут помочь перевезти тяжелые материалы через океан за считанные дни и недели, тем самым помогая решить проблему задержки груза во время прибытия в пункт назначения.
Кроме того, поскольку судно на подводных крыльях является главным инженером, обеспечивающим движение лодки на подводных крыльях, даже морские животные могут избежать непреднамеренной атаки при столкновении с грузовым лайнером.
Преимущества
Подводные крылья уменьшают индекс движения. Следовательно, меньшее количество дельфинов приводит к повышению комфорта пассажиров, плавности хода и устойчивости.
На них не влияет бурная вода по сравнению с обычными лодками. Кроме того, большинство этих лодок предлагают улучшенные характеристики при минимальных усилиях по установке.
Первая в мире коммерчески жизнеспособная лодка на подводных крыльях
Морская компания из Белфаста спустила на воду уникальную лодку на подводных крыльях в июне 2022 года. Лодки удерживаются над водой с помощью электроприводных подводных крыльев, прикрепленных к корпусу. Это аналогичная техника, используемая гоночными яхтами Кубка Америки.
Экологически чистое судно поднимается вверх благодаря подводным крыльям по мере увеличения скорости. Электрическая лодка на подводных крыльях бесшумно скользит по воде, так как ее корпус не рассекает волны, что снижает трение и сопротивление, включая эксплуатационные расходы, по сравнению с обычными парусниками, работающими на ископаемом топливе.
Первая лодка в серии — знаменитая Candela C-8, оснащенная инновационной электрической силовой установкой.
Он может перевозить 12 пассажиров и развивает максимальную скорость 34 узла. Их можно использовать в качестве рабочих лодок или для переправы на более крупные корабли.
Важные моменты
Однако следует отметить, что подводное крыло, используемое в катерах на подводных крыльях, состоит из гораздо меньших крыльев, чем крылья гидроплана. Плотность воды намного выше плотности воздуха, из-за чего не требуется большого давления на подводные крылья для маневрирования лодки на поверхности воды, что объясняет причину небольшого размера крыльев в подводных крыльях в лодке. .
Заключение
Точно так же, как яхты, которые произвели революцию в судоходстве и индустрии лодок, лодки на подводных крыльях также способны делать что-то столь же великое. Сейчас они мало используются. Тем не менее, учитывая преимущества и эффективность, все больше людей могут использовать суда на подводных крыльях в качестве успешной альтернативы существующим.
Катера на подводных крыльях компактны, и в отличие от ряда других изделий, на которые наложено множество ограничений из-за своей компактности, они свободны от каких-либо обременений, что делает их даже выгодными с точки зрения любого настоящего и потенциального владельца лодки.
Часто задаваемые вопросы
1. Что такое судно на подводных крыльях?
Судно на подводных крыльях похоже на подводный плавник или изогнутую конструкцию крыла, предназначенную для подъема движущейся лодки или судна. Это делает корабли быстрее, уменьшая лобовое сопротивление.
2. Сколько стоит лодка на подводных крыльях?
Их стоимость зависит от марки, их особенностей и других характеристик. Однако, как правило, простое судно на подводных крыльях стоит около 5000 долларов США.
3. Должен ли я установить на лодку судно на подводных крыльях?
Добавление подводного крыла к лодке повышает производительность и скорость, особенно для лодок, которым не требуются триммеры.
Они также более устойчивы, чем обычные парусные лодки.
4. Когда использовались суда на подводных крыльях?
Катера на подводных крыльях использовались в начале 1900-х годов военно-морскими силами многих стран. Они широко использовались во время Первой мировой войны, чтобы избежать подводных мин.
5. Почему они сейчас не популярны?
Эти лодки были очень популярны в 1990-х годах; однако в настоящее время они не используются и не производятся в больших масштабах. Это потому, что они чувствительны к ударам с плавающими объектами и морскими существами.
Вы также можете прочитать
- Полное руководство по различным типам лодок – 20 лучших
- Лодки с отличием: скоростные катера
- Типы парусников – Полная классификация
- Руководство по типам кораблей
- Ротор Флеттнера для судов – использование, история и проблемы
- 23 важных морских кодекса, используемых в судоходстве
- 11 лучших книг о гребле
Отказ от ответственности: Мнения автора, выраженные в этой статье, не обязательно отражают взгляды Marine Insight.
Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания Marine Insight не претендуют на точность и не несут за это никакой ответственности. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо указаний или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.
Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.
Ссылка: Mit
Об авторе
Захра — выпускница Миранды Хаус Делийского университета. Она заядлый писатель, обладающий безупречными исследовательскими и редакторскими навыками. Автор нескольких научных статей, она также работала внештатным писателем, создавая множество технических, творческих и маркетинговых материалов.
Настоящий эстет в душе, она любит книги чуть больше всего на свете.
Судно на подводных крыльях, судно на подводных крыльях
WÄRTSILÄ
Энциклопедия
морских и энергетических технологий
морской
Судно с подводными крыльями (подводными крыльями), установленными под корпусом. Динамическая подъемная сила подводных крыльев не позволяет корпусу касаться поверхности воды во время движения. Подводные крылья обеспечивают существенное снижение сопротивления при сохранении скорости в бурном море. Крылья, прикрепленные подкосами к корпусу, могут как пробивать поверхность воды, так и полностью погружаться в воду.
Скачать морские термины
#}#
#если (тмбурл) {#
#}#
#if (вебинар) {#
#если (!wCompl) {#
${длинная дата}
#если (оставшееся время) {#
Забронируйте место сейчас
#}#
#}#
#}#
#если (подкаст){#
#}#
#if (contentType === ‘Telerik.
Sitefinity.DynamicTypes.Model.UniversalArticles.UniversalArticle’ || contentType === ‘Telerik.Sitefinity.DynamicTypes.Model.Podcasts.Podcast’) {#
#: длинная дата #
#}#
#if (isWebinar && wCompl) {#
#: длинная дата #
#}#
#: этикетка #
#if (contentType === ‘Telerik.Sitefinity.DynamicTypes.Model.UniversalArticles.UniversalArticle’) {#
#: readTime # МИН ЧТЕНИЕ
#}#
#if (contentType === ‘Telerik.Sitefinity.DynamicTypes.Model.Podcasts.Podcast’) {#
#: durationOfThePodcast # МИН ПРОСЛУШИВАНИЕ
#}#
#if (contentType === ‘Telerik.