Корабль на подводных крыльях: Государственная архивная служба Нижегородской области

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.

История судов на подводных крыльях

В моем детстве не было ничего более завораживающего, чем смотреть на реактивные гражданские самолеты и суда на подводных крыльях. Их стремительные обводы словно вышли из будущего, из научно-фантастических романов, которыми мы зачитывались. Когда на морском горизонте появлялись стремительные морские «Кометы», все пляжи невольно замирали, провожая глазами эти удивительные суда. А вопрос о том, на чем ехать из Ленинграда в Петродворец, был риторическим – конечно, на «Метеоре». Судами на подводных крыльях Советский Союз гордился так же, как космическими ракетами.

Александр Грек

Подрезанные крылья

Можно сказать, что на подводные крылья наша страна встала одной из последних. Первые эксперименты судостроители начали проводить еще в конце XIX века. Довольно быстро пароходы уперлись в скоростной предел в районе 30 узлов (около 56 км/ч). Для прибавления к этой скорости еще одного узла требовалось почти троекратное увеличение мощности двигателей. Именно поэтому быстроходные военные корабли потребляли уголь, как хорошая электростанция.

Чтобы преодолеть сопротивление воды, было придумано красивое инженерное решение — поднять корпус судна над водой на подводных крыльях. Еще в 1906 году судно на подводных крыльях (СПК) итальянца Энрико Форланини достигло скорости в 42,5 узла (около 68 км/ч). А 9 сентября 1919 года американское СПК HD-4 установило мировой рекорд скорости на воде — 114 км/ч, что и для нашего времени превосходный показатель. Казалось, еще немного, и весь флот станет крылатым.

До Второй мировой войны почти все промышленно развитые страны поэкспериментировали с подводными крыльями, но дальше опытных моделей дело не пошло. Довольно быстро вылезли наружу недостатки новых судов: малая устойчивость при волнении, большой расход топлива и отсутствие легких морских «быстрых» дизелей. Дальше всех продвинулись в создании СПК германские инженеры, небольшими сериями выпускавшие во время войны катера на подводных крыльях. После войны главный немецкий конструктор по СПК барон Ганс фон Шертель основал в Швейцарии компанию Supramar и приступил к выпуску пассажирских судов на подводных крыльях. В США СПК занялась компания Boeing Marine Systems.

Русские вступили в эту гонку последними, однако при словах Hydrofoil Boats весь мир в первую очередь вспоминает советские суда на подводных крыльях. За все время Boeing сумел построить около 40 СПК, Supramar — около 150, а СССР — более 1300. И произошло это благодаря таланту и нечеловеческой упертости одного человека — главного конструктора отечественных СПК Ростислава Евгеньевича Алексеева.

Ракета

Довольно долго небольшому конструкторскому бюро Алексеева, которое в Нижнем Новгороде занималось судами на подводных крыльях, не везло: его перебрасывали от министерства к министерству, от одного завода к другому, и большинство заказов уходило к конкурентам в Ленинград в ЦКБ-19, обладавшее несравнимо бóльшим лоббистским потенциалом. Но в отличие от питерцев, Алексеев с самого начала грезил гражданскими судами. Впервые он попытался наладить выпуск гражданского СПК еще в 1948 году, когда предложил заводу «Красное Сормово» проект скоростного разъездного катера на подводных крыльях со скоростью хода более 80 км/ч. Тем более, что к тому времени уже два года удивительная самоходная модель А-5 рассекала на подводных крыльях гладь Волги, завораживая мальчишек. Руководителям того времени идея иметь для разъездов скоростной катер показалась заманчивой — дорог вдоль рек почти не было.

На «Красное Сормово» начали поступать заказы, но военные запретили работы по гражданскому использованию катеров на подводных крыльях по причине секретности. Алексеев потом еще много раз прибегал к различным уловкам, пытаясь обойти военные запреты, и получал бесконечные выговоры. В итоге выстрелила совершенно невероятная история — в обход Минсудпрома Алексеев добился рассмотрения вопроса о постройке пассажирского судна на подводных крыльях на парткоме завода «Красное Сормово». Партком его поддержал и рекомендовал руководству построить такое судно силами завода.

Партии в то время мало кто мог отказать. К тому же Алексеев заручился поддержкой речников — Минречфлота — и вышел на оргкомитет 6-го Всемирного фестиваля молодежи в Москве с предложением показать в действии первое советское СПК как выдающееся достижение водного транспорта СССР. Это предложение попахивало настоящей авантюрой — до фестиваля оставался год. Тем не менее, Алексеев со своей командой совершил чудо, и 26 июля 1957 года теплоход на подводных крыльях «Ракета» вышел в свой первый рейс в Москву на фестиваль, неожиданно став там одним из главных шоу-стопперов: он открывал парад судов, катал многочисленные делегации, включая секретарей ЦК КПСС.

Для энтузиастов СПК все изменилось: из изгоев они стали героями, коллектив получил Ленинскую премию, а на СПК посыпались заказы. Одно за другим ЦКБ Алексеева выдавало различные СПК — речные и морские, маленькие и большие, дизельные и газотурбинные. Всего в СССР было построено около 300 «Ракет», 400 «Метеоров», 100 «Комет», 40 «Беларусей», 300 «Восходов», 100 «Полесьев», 40 «Колхид» и «Катранов», две «Олимпии» и еще около десятка экспериментальных судов. Советские СПК стали важным экспортным товаром — их покупали по всему миру, включая США и Великобританию, страны с высокоразвитым судостроением. Одни из последних СПК — большие морские «ракеты» «Олимпии» вместимостью 250 пассажиров — были построены в 1993 году в Крыму. Свернули свое производство и немногочисленные западные конкуренты. Многим показалось, что эра СПК закончилась, как некогда исчезли парусные красавцы-клиперы.

Новая «Комета»

Насколько же надо быть преданным своему делу, чтобы за три десятилетия простоя не дать умереть технологиям и конструкторской школе и верить в возрождение флота СПК! Тем не менее 23 августа 2013 года на судостроительном заводе «Вымпел» было заложено головное судно проекта 23160 «Комета 120М», спроектированное АО ЦКБ по СПК имени Алексеева. Мы сидим в кабинете главного конструктора СПК Михаила Гаранова, поражаясь величественному виду замерзшей Волги за окном, смотрим фотографии строящейся в Рыбинске «Кометы 120М» и говорим о будущем. Внешне новая «Комета» выглядит скорее прямой наследницей той самой первой алексеевской «Ракеты» со сдвинутой назад рубкой и обводами, напоминающими спортивные родстеры золотой эры автомобилей. Первые же «Кометы» были морскими сестрами речных «Метеоров», которые в большом количестве можно увидеть в Санкт-Петербурге на Дворцовой набережной, откуда они отправляются в Петродворец. Рубки тех «Метеоров» и «Комет» были сдвинуты вперед, и хотя в конце XX века они на фоне других судов смотрелись как пришельцы из будущего, сейчас выглядят слегка старомодными.

Новая «Комета 120М» задает новую планку в судовом дизайне. «С точки зрения дизайна «Комета 120М» — это развитие «Колхиды» и «Катрана», — говорит Гаранов. — Если взять фотографии «Метеора» или «Кометы», то носовые обводы несколько другие. Новые же напоминают эскизы Ростислава Алексеева, который, как известно, сам рисовал дизайн своих судов. И совершенно другая рубка, сделанная по типу рубки «Ракеты», находится чуть кормовее миделя. Ее перенос позволил освободить место в носовом и среднем салонах, где мы разместили 120 пассажиров, а в корме — зоне повышенного шума и вибрации — выделить большие помещения для бара».

Авиационные технологии

Руководство судостроительного завода «Вымпел» приняло решение строить головную «Комету 120М» в Рыбинске. Для этого пришлось освоить новые технологии, многие из которых пришли из авиационной промышленности. Дело в том, что корпус СПК «Комета 120М» делается из алюминиевых сплавов. А варить алюминий непросто — сварка «стягивает» металл. Если мы начнем сварку с правого борта, то судно изогнется вправо. Начнем слева — будет тянуть влево. Чтобы сохранить геометрию — а это безопасность, устойчивость судна на курсе, эстетика, — существует в судостроении такая технология, как стапель-кондуктор. Строительство скоростных судов из алюминиево-магниевого сплава ведется в специальном кондукторе из стальных профилей, фиксируется, выставляется «в нули» по нивелиру, по осям. Фактически, как постель будущего днища с сотнями ребер жесткости. К этим ребрам с помощью винтовых талрепов притягивается обшивка днища и бортов. После сварки обшивки получается жесткая конструкция, которую никуда уже не поведет. Далее на обшивку устанавливаются шпангоуты, стрингеры, поперечные и продольные переборки. После завершения сварочных работ стапель-кондуктор отсоединяется от днища, и с помощью подъемного крана корпус переставляется на вторую стапельную позицию.

Панели надстройки собираются из листов и профилей из алюминиевого сплава методом точечной (контактной) сварки, пришедшей на смену заклепкам. Дизайнеры предложили сложные обводы корпуса и рубки, но рыбинским судостроителям удалось воплотить их замысел в металле.

В крыльевом устройстве, выполненном из нержавеющей стали, предусмотрены закрылки с приводом от системы автоматического управления движением судна «Сердолик». Система позволяет повысить комфорт на борту за счет снижения качки и перегрузки при движении на волнении, а также в автоматическом режиме управлять движением судна по курсу. Можно на дисплее картографической системы задать маршрут, отметив точки и углы поворота, и наше судно, как самолет, дойдет до нужного порта. Все это усложнило крыло, и для того чтобы идеально соблюсти геометрические размеры, «Вымпел» также изготовил стапеля-кондукторы. Капитанский мостик, говорит Гаранов, выполнен в современном дизайне «стеклянная кабина». Это царство современных электронных приборов с дисплеями — строго в соответствии с правилами регистра. Управляют скоростным судном всего два человека — капитан и старший механик.

На «Комете 120М» много новшеств. Например, здесь впервые была реализована идея самолетной двери. В результате улучшается дизайн, снижается сопротивление воздуха. Так как судно при движении «стоит» на двух крыльях, при волнении оно изгибается, и раньше на СПК часто заклинивало двери. Чтобы этого не происходило, дверные проемы сейчас усилены, их жесткость существенно возросла.

Само крыло со стойкой сделано из нержавеющей стали, а кронштейн, с помощью которого оно крепится к корпусу, — алюминиевый. Как известно, алюминий и сталь образуют гальваническую пару, что ведет к электрокоррозии. Чтобы ее избежать, крепежные болты оклеивают стеклотканью и между фланцами укладывается электроизолирующая прокладка. В сухом состоянии сопротивление изоляции должно быть не меньше 10 кОм.

Из авиации пришел и способ контроля прочности конструкций корпуса и крыльевых устройств. Скоро СПК будет спущено на воду. На крылья и корпус в районе наибольших напряжений будут наклеены тензодатчики, судно будет забалластировано до «полного» водоизмещения и выйдет на мореходные испытания. В случае, если датчики зафиксируют превышение допустимого напряжения, корпус или крылья в этом месте будут усилены. Можно заранее заложить металл с излишком, говорит Гаранов, но судно тогда получится слишком тяжелым. А мы делаем изящную легкую красавицу.

Оптимисты

Сергей Королёв, директор по маркетингу и внешнеэкономической деятельности в ЦКБ по СПК им. Алексеева, смотрит в будущее с оптимизмом. Порядка 20 лет никто не создавал суда на подводных крыльях, говорит он. Весь скоростной флот с СПК — остатки былой роскоши XX века. А спрос на него есть. Например, пассажиропоток на СПК в Санкт-Петербурге вырос с 700 000 в 2014 году до миллиона человек в 2016-м. Это рынок как раз для новой «Кометы 120М». Заложенное в Нижнем Новгороде 45-местное речное пассажирское СПК «Валдай-45» ориентировано на другой рынок — социальные региональные перевозки в Ханты-Мансийском и Ямало-Ненецком автономных округах. «Северречфлот» там перевозит большое количество пассажиров, поскольку практически отсутствует автомобильное сообщение.

Активно ведутся переговоры с Египтом, странами Персидского залива, Юго-Восточной Азии. Особые надежды возлагаются на пассажирский газотурбоход «Циклон 250М», который идеально подходит для дальних морских маршрутов в Азии. Но об этом в другой раз — чтобы не сглазить.

По Днепру на подводных крыльях. Есть ли будущее у «Ракет»? — Центр транспортних стратегій

В июне в Государственном агентстве развития туризма заявили о намерении восстановить курсирование скоростных теплоходов «Ракета» по Днепру из Киева. Первым направлением должен стать Канев. Также на разных уровнях власти неоднократно обсуждались маршруты в Чернобыль, Межигорье, Переяслав.

Все эти красивые заявления, увы, не новы, но по факту до их реализации дело так ни разу и не дошло, говорит Дмитрий Власов, собственник судов на подводных крыльях.

Судоходство — не основная деятельность Дмитрия. Он — продюсер иностранного СМИ. Говорит, идеей вернуть на воду «Ракеты» загорелся после того, как увидел, какой трепет у пассажиров вызывали суда этого класса в их последние годы работы на Днепре. А чуть позже случайно наткнулся на заброшенную, неиспользуемую «Ракету» (вернее, судно типа «Полесье») в Киевском речном порту и понял, что хотел бы дать этим катерам вторую жизнь.

Но для начала давайте разберемся, что такое «Ракеты» и какая у них история.

«Ракета» — это наименование серии советских пассажирских речных судов на подводных крыльях (проекты 340, 340Э, 340МЕ), предназначенных для скоростных перевозок на линиях протяжнностью до 600 км. Эксплуатационная скорость таких судов — 60-65 км/ч. Эти суда выпускались в 1950-1970-х годах и стали настолько популярны, что название «Ракета» из серийного превратилось в нарицательное.

Поэтому «Ракетами» обыватели часто называют и другие серии судов на подводных крыльях. Такие как более вместительный «Восход» или «Полесье», предназначенное для перевозок по малым рекам и выпускавшееся во второй половине 1980-х годов. Были еще СПК типа «Метеор», вмещавшие 123 пассажира и работавшие на дальнемагистральных речных рейсах, а также их морские аналоги — «Кометы» и более поздние «Колхиды».

Если бы не высокий расход топлива, возможно, эти теплоходы и сегодня бы повсеместно выполняли роль «водных маршруток» — ведь добираться из пункта А в пункт Б по воде гораздо приятнее, особенно в теплое время года. Однако в Украине «Ракеты» «сложили крылья» в конце 2004 года. Этот год был последним для массовых перевозок судами на подводных крыльях на Дунае (Вилково-Измаил, Рени-Селистра), Днепре (Киев-Канев), и Черном море (Херсон-Одесса).

Мы поговорили с Дмитрием Власовым, который самостоятельно взялся на восстановление «Ракет» (часть которых теперь перевозит пассажиров в составе флота «Нибулона»), чтобы выяснить, что же все-таки особенного в этих судах, и как вернуть их на воду.

Как вы пришли к идее реставрации судов на подводных крыльях?

Я из города Херсона. Во времена моего детства в нашем порту было много судов разных типов. В том числе много «Ракет». Это был их «звездный час», когда они работали на разных направлениях от Запорожья и Днепра до Одессы. Их сеть была невероятно разветвленной, ими было удобно добираться как внутри области, так и в другие регионы. Но с начала 2000-х они начали стремительно исчезать. В последний раз я их видел в Херсоне в 2002 году. Потом я переехал в Киев и однажды захотел проехаться в Канев именно на таком судне типа «Восход». Они еще были, но это были последние годы их навигации. Я помню, как прибежал в 8 утра на речной вокзал в Киеве, но оба судна были уже заполнены и мест не было. А с 2004 года они перестали работать.

Еще были некоторые рейсы на Дунае. Были даже международные. Как раз та «Ракета», которая потом попала ко мне, работала на маршруте Рени-Силистра (Болгария). Больше их негде было увидеть в Украине.

И вот однажды, делая ремонт у себя в квартире, я заехал в Киевский речной порт. В грузовом районе порта я увидел одну из «Ракет», которая до этого работала на маршруте Рени-Силистра. Она была в состоянии «как обычно». То есть, полностью под восстановление. Но это было точно такое судно, как были в моем детстве у нас в Херсоне. 

Как решились на покупку и восстановление первого судна?

Я начал заниматься изучением этой темы, пытаться понять, почему они не работают. И наоборот — где и как работают? Какая экономическая составляющая? Как продюсеру, мне приходится ежедневно решать много проблем. И это был один из очередных, но уже больших вызовов. Нужно было, фактически, осилить новую профессию. Если в новостях мы каждый день изучаем что-то новое, готовимся к каким-то темам, то мы изучаем эту тему основательно. Тут точно так же пришлось много готовиться, провести исследование. В конце концов, я нашел единомышленников. В Киеве есть единственная действующая «Ракета». Она находится в составе «Укрзализныци» (принадлежит ЮЗЖД). Эти люди помогли мне разобраться, потом помогали мне с восстановлением, запуском, эксплуатацией первого судна. Это было в 2013 году. Потом я выкупил вторую «Ракету». Я покупал их сам, поскольку понял для себя, что не хочу ни с кем кооперироваться.

Сколько всего судов было восстановлено и где они сейчас?

Пока что три (2 СПК «Полесье», 1 КПК «Невка»), еще три в процессе. Два из них уже выкупил «Нибулон». У меня сейчас одно действующее судно, одно восстанавливается и еще два в процессе ремонта.

 У кого вы покупали свои «Ракеты»?

Одну — в Чернигове у АСК «Укрречфлот».

Вторую и третью — в Киеве у Киевского речного порта.

Четвертую — у Черкасского речного порта.

Пятую — в Николаеве у частного собственника.

Шестую — у «Украинского Дунайского пароходства», но с ним мы сейчас судимся (они не хотят мне ее отдавать…).

Все теплоходы были в нерабочем состоянии?

Они были в очень печальном состоянии. Один (типа «Полесье») я купил в Чернигове, его вообще собирались сдать на металлолом. До меня покупателя на него не было. При этом в порту уже не было никакой инфраструктуры. Пришлось таскать это судно по территории порта с помощью военной техники. Там не было кранов, не было достаточного уровня воды, не было чем спустить… У меня тогда работало больше людей, чем во всем порту Чернигова вместе взятых.

Это был невероятный вызов, я серьезно изучал, какие там запчасти, двигатели, как это все работает. Мы его забрали в 2013 году, и в 2015 году оно уже у нас «полетело».

Как насчет других «Ракет»?

У нас одно судно делалось в Чернигове, и еще одно в Киеве. Одно из них я хотел поставить на воду уже в 2014-м. Никто не ожидал тогда, что у нас будет война. Когда в феврале пылал Майдан, мы с Подола видели дым. Мои работники очень переживали, как все сложится. Но мы не останавливались, продолжали работать. Мы понимали, что хотим уже с лета 2014 года начать возить пассажиров.

Начать мы решили с Херсона. Мы перегнали туда судно, долго готовились. При этом не было вообще никакой документации, объясняющей, как это судно адаптировать к новым требованиям по судоходству. В конце концов, 12 сентября 2014 года мы выполнили первый рейс. Мы сделали это без официальных лиц, с минимальной информационной составляющей. Когда мы запустились, я с первых дней понял, что это может работать — без дотаций, без инвесторской помощи.

Во сколько обходилось каждое судно, если ремонт, как вы говорили ранее, стоил около миллиона гривен?

Они стоили точно больше миллиона за штуку.

Какими перевозками занимались ваши суда?

С 2015 года мы запустили уже три судна одновременно: одно в Киеве, два — в Херсоне. В Херсоне оно работало по принципу маршрутки между областным центром и районным центром Голая Пристань. В Киеве попробовали формат прогулочных рейсов, потому что не знали, какая тут конъюнктура. Очень быстро мы поняли, что это не совсем «наше», потому что прогулочных судов много, а мы можем делать какой-то уникальный продукт. Поэтому с 2016 года мы стали делать рейсы в Межигорье, потом Канев. Это то, что власти хотели сделать под Евро-2012, но никто так и не смог организовать.

Какой был спрос на рейсы, например, из Киева?

Первые рейсы из Киева в Канев у нас были вообще распроданы моментально. Мы стали делать полную экскурсионную программу. Я хоть и просто перевозчик, но должен был за собой тянуть туристическую составляющую — делать экскурсию, договариваться с местными операторами, организовывать полноценный информационный день, обед, местный трансфер. Это было сложно и влияло на смету, поэтому мы от этого постепенно отошли. Спрос на эти рейсы сохранялся на таком уровне, что мы могли делать несколько рейсов в месяц. Однако мы не могли поднять стоимость билета настолько, чтобы это соответствовало актуальным потребностям. До 2019 года включительно мы возили пассажиров по цене 1000 грн за билет, но мы уже делали это просто номинально — чтобы сберечь маршрут. И даже тогда у нас уже не было сумасшедшего спроса, потому что даже 1000 грн для многих — большая сумма.

Сегодня экономически обоснованная цена до Канева и обратно могла бы составлять от 1800 грн. Я понимаю, что для большинства людей это дорого. Когда мы только начинали перевозки, билет стоил 600 грн. Люди понимали, за что они отдают деньги. Оно действительно того стоило. На борту была классная атмосфера. Я сам обожал этот «круиз одного дня». Люди в 8 утра бежали на судно, боясь опоздать, спешили занять свои места — прямо как на самолете. На речном вокзале такого уже давно не увидишь! Занимают места — и полетели. Все были в восторге: Конча-Заспа, водохранилище, проход через шлюз, Канев, Тарасова гора… Кроме того, такие поездки здорово насыщают организм кислородом. Попробуйте час постоять на свежем воздухе на скорости 60 км/ч! Многие люди испытывают кислородное опьянение в хорошем смысле слова.

К вопросу о стоимости эксплуатации. Суда на подводных крыльях потеряли привлекательность в современных экономических условиях?

В советские времена никто не считал количество солярки, ее просто списывали. Сегодня мы ее покупаем за деньги, ищем, где бы найти ее на гривну дешевле… На сегодня только солярка составляет 50% оперативных издержек каждого рейса.

Можно ли решить вопрос с помощью модернизации судов?

Мы свои суда адаптировали ко всем требованиям безопасности судоходства, комфорта пассажиров, но двигатели, к сожалению, у нас остались старые. На тот момент, если бы мы покупали новые двигатели, получались бы совсем другие суммы. В Украине они никогда не окупились бы. Поэтому приходится поддерживать то, что есть.

Когда мы начинали эксплуатировать наши «Ракеты», более экономичных моторов, которыми можно было бы заменить старые, не было. Расход топлива получался одинаковый — что у старого двигателя 1980 года, что у нового 2013 года… Разница только в том, что новый двигатель — это новый двигатель. При этом надо понимать, что запчасти к такому двигателю супердорогие, обслуживание осуществляется только специализированными сервисами.

Старые советские двигатели требуют очень аккуратного использования, четкой механической поддержки, обслуживания. Зато такой двигатель можно отремонтировать прямо на месте силами экипажа, запчасти к нему относительно недорогие. У нас не раз случались технические трудности. С новыми двигателями было бы легче, но если они ломаются — то это дорого и надолго.

На сегодня уже стали появляться более экономичные и более дешевые двигатели. Они могли бы улучшить экономическую составляющую. Но мое мнение, что проблема, все-таки, в менеджменте, операционном управлении — а не в том, что они потребляют много топлива.

Если этот транспорт так сложно вывести на окупаемость, почему вы продолжаете этим заниматься?

Я это начал делать потому, что до меня никто не знал, как это сделать. Все, что было до меня — это старая советская система, которая до сих пор есть в «Укрзализныце», когда грузовые перевозки дотируют пассажирские. На реке то же самое.

Получается, тот же «Нибулон» занимается глубоко убыточными перевозками?

В каком-то смысле перевозки «Нибулона» — это взнос в развитие социальных перевозок в Украине.

Как сделать так, чтобы «Ракеты» все-таки окупали себя?

«Волшебной палочки» для этой ситуации нет. Нужен комплексный подход. Нужна ориентация местной власти на то, что этот вид транспорта — он есть, и это не просто игрушка, на которой можно поднимать рейтинги, а инструмент, который нужно правильно развивать. Например, когда в прошлом году в Киеве закрыли метро, я предлагал городской администрации сделать шаттл. Мы были готовы возить людей на открытом воздухе с левого берега на правый. К сожалению, к этой идее не прислушались.

Также нужно приучать людей к тому, что речной транспорт может работать не только летом, но и поздней осенью, и ранней весной. В Швеции — это ок. В Италии — это ок. В Греции — это ок. У нас же, как только задождило — все, речной вокзал стоит пустой. В других странах суда на подводных крыльях рентабельны за счет более длительного периода перевозок.

Кроме того, для таких судов критически не хватает инфраструктуры. В том же Днепре или Запорожье даже нет остановок как таковых. Нет транспортных хабов — чтобы человек мог приехать на другом виде транспорта из другого района и пересесть на «Ракету». Например, в Херсоне «Нибулон» сейчас работает на набережной, куда приезжает единственная на весь город маршрутка. Многим людям, чтобы туда добраться, нужно ехать с пересадками.

Плюс, эти маршруты не могут постоянно существовать там, где у них нет экономической составляющей (например, как маршрут Херсон — Голая Пристань). Иметь «Ракеты» в каждом областном центре — это как строить мосты вдоль реки, так же бесперспективно. Например, в 2014 году билет на «Ракету» из Херсона в Голую Пристань стоил 50 грн, а маршрутка — 25 грн. В таком случае с маршруткой можно конкурировать. Там, где маржа между платежеспособностью и себестоимостью сильно отличается, люди не готовы будут переплачивать. Поэтому надо понимать, что «Ракеты» не могут курсировать везде, разве что это разовые туристические поездки.

Читайте также Начать с малого: Какой будет локализация при обновлении украинского флота

Facebook0
Twitter

Популярні статті

Авто

Випробування дружби: Чому українсько-польський кордон не справляється з потоком вантажівок

24 лютого — 24 серпня 2022: шість місяців війни для інфраструктури і транспорту України

Тарифний бліцкриг «Укрзалізниці»: Які наслідки матиме підвищення тарифів на залізничні перевезення

Помощь идет: Кто и как доставляет гуманитарные грузы в Украину

Порти

Адріатика кличе: Чи піде українське зерно через порти Хорватії і Чорногорії

Авіація в Європі після пандемії: Черги, скасування рейсів та нестача персоналу

Польський погляд на проблеми української логістики під час війни

Накормить мир: Как наладить экспортную логистику зерна из Украины

Залізниця

В обхід росії і білорусі: Як намагаються збільшити транзит по Транскаспійському маршруту

З плану для Лугано: Скільки мільярдів просять на відновлення транспортної інфраструктури України

Как прорвать российскую блокаду черноморских портов Украины — мнение адмирала ВМС США

Война и РЖД: Проблемы только начинаются

Передрук матеріалів тільки за наявності гіперпосилання на cfts. org.ua.
Передрук, копіювання, відтворення або інше використання матеріалів, які містять посилання на агентство «Iнтерфакс-Україна», суворо заборонено.

2.972 Как работает судно на подводных крыльях

 

ПОДВОДНЫЕ КРЫЛА
ВОПРОСЫ
ИЛИ КОММЕНТАРИИ

До и После 2.972

АВТОР: Тина Росадо
ЭЛЕКТРОННАЯ ПОЧТА: [email protected]
КУРС: 2
КЛАСС/ГОД: 2

ОСНОВНОЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ:
Поднимите корпус лодки из воды.

КОНСТРУКТИВНЫЙ ПАРАМЕТР:  Подводное крыло
(Это фольга или крыло под водой, используемое для подъема корпуса лодки до тех пор, пока он полностью не
вне воды.)


ГЕОМЕТРИЯ/КОНСТРУКЦИЯ:

Деталь геометрии подводного крыла

ОБЪЯСНЕНИЕ КАК ЭТО РАБОТАЕТ/ПРИМЕНЯЕТСЯ:

1. На малых скоростях корпус (корпус судна) садится в воду, а суда на подводных крыльях
полностью погрузился в воду.

2. По мере увеличения скорости лодки подводные крылья создают подъемную силу.

3. При определенной скорости подъемная сила подводных крыльев равна сумме веса лодки и груза. Поэтому корпус выходит
воды.

4. Вместо увеличения лобового сопротивления с увеличением
скорость, потому что корпус приподнят над водой (вопреки
к тому, что происходит в традиционных лодках из-за сопротивления давления), подводные крылья обеспечивают более
эффективный способ плавания. Уменьшение сопротивления способствует лучшему использованию мощности
необходимо для движения лодки.


ДОМИНИРУЮЩАЯ ФИЗИКА:

Как производится лифт — Fluid Dynamics.

Для целей этого проекта будут представлены два пояснения в общем и
основной способ. Эти теории являются применением уравнения Бернулли и
Уравнение Эйлера для эффекта кривизны линии тока.

Уравнение Бернулли: Po = P 1 +

rv 1 + rgy 1 = P 2 + rv 2 + rgy 2

Переменные Единицы
Давление застоя Po [Па] или [фунт-сила/фут 2 ]
P    Давление [Па] или [фунт-сила/фут 2 ]
r    Плотность [кг/м 3 ] или [фунт-сила/фут 3 ]
В Скорость [м/с] или [фут/с]
г    Гравитационная постоянная [м/с 2 ] или [фут/с 2 ]
г    Рост [м] или [фут]
Деталь подводного крыла: а)
Профиль давления    b) Передача импульса    c) Циркуляция
г) Стримлайны

  Это уравнение применимо к потокам вдоль линии тока
который можно смоделировать как: невязкий, несжимаемый, стационарный, безвихревой и для
в котором объемные силы консервативны. Также разница в высоте фольги (т.
расстояние от нижней секции до верхней) достаточно мало, поэтому
что разница rgy 2 — rgy 1
пренебрежимо мала по сравнению с разницей остальных слагаемых. Что осталось
что давление плюс половина плотности, умноженная на квадрат скорости, равняется константе (давление торможения).

По мере увеличения скорости вдоль этих линий тока давление
капли (в ближайшее время это станет важным). Жидкость, которая движется по верхней поверхности фольги, движется быстрее
чем жидкость на дне. Это
отчасти из-за визуальных эффектов, которые приводят к образованию вершин на конце фольги.
Чтобы сохранить угловой момент, вызванный вращением против часовой стрелки
вихрей, должен быть равный, но противоположный обмен импульсами
к вихрю на задней кромке фольги. Это приводит к циркуляции жидкости вокруг фольги. Векторная сумма скоростей
приводит к более высокой скорости на верхней поверхности и более низкой скорости на нижней поверхности.
Применяя это к Бернулли, можно заметить, что, когда фольга прорезает жидкость,
изменение скорости приводит к перепаду давления, необходимому для подъема. Как это представлено в
на диаграмме результирующая или результирующая сила (сила = (давление) (площадь)) направлена ​​вверх.

Это объяснение может быть дополнено принципом сохранения импульса.
(Импульс = (масса)(скорость)) Если скорость частицы с начальным импульсом равна
увеличивается, то возникает импульс реагента, равный по величине и противоположный по направлению
к разнице импульсов. (См. схему).(Mi = Mf + DM)

Уравнение Эйлера:
d(p+rgy)/dn = rv/R

Переменные Единицы
P    Давление [Па] или [фунт-сила/фут 2 ]
r    Плотность [кг/м 3 ] или [фунт-сила/фут 3 ]
В Скорость [м/с] или [фут/с]
г    Гравитационная постоянная [м/с 2 ] или [фут/с 2 ]
г    Рост [м] или [фут]
n    Вектор в радиальном направлении
R    Радиус кривизны линии тока [м] или [фут]
Детали давления в точках над
Аэродинамический профиль

Здесь опять термин, относящийся к высоте, предполагается пренебрежимо малым по сравнению с
другие члены уравнения. Это уравнение говорит о том, что по мере удаления от центра
радиус кривизны линии тока, давление на линии тока увеличивается.
верхняя поверхность фольги ближе к центру кривизны
линии тока, поэтому давление будет ниже, чем атмосферное давление
над фольгой. Разница между давлением на верхней поверхности и окружающим
давление на нижней поверхности создаст результирующее давление, которое вызовет подъемную силу (см.
диаграмма.)

Угол атаки:

Угол атаки

Как было представлено, подъемная сила возникает из-за динамики жидкости в области
вокруг фольги. Но подъемную силу можно оптимизировать, расположив судно на подводных крыльях в
угол (относительно набегающего потока жидкости) называется углом атаки (см. схему).
цель состоит в том, чтобы оптимизировать отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению. Это соотношение зависит от формы фольги,
которая в данном случае считается тонкой фольгой. При малом угле атаки подъемная сила
увеличивается быстро, в то время как сопротивление увеличивается с небольшой скоростью. После угла ~10 подъемная сила медленно увеличивается до ~15
где она достигает максимума. После ~ 15 киосков можно установить
дюйм. Когда угол атаки составляет 3 к 4, отношение подъемной силы к сопротивлению максимально.
Таким образом, крыло более эффективно при этих углах (3 и 4) с коэффициентами подъемной силы к сопротивлению от ~ 20 до 25: 19.0006


ОГРАНИЧИВАЮЩАЯ ФИЗИКА:

Деталь геометрии подводного крыла

Поначалу люди могут подумать, что сваливание может быть проблемой для судов на подводных крыльях, т.к.
есть в аэродинамических профилях, но на удивление это не так. Крутой угол атаки не нужен.
конструкция подводного крыла. Напротив, малые углы атаки используются на подводных крыльях для
оптимизировать отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению, как объяснялось ранее.

Главной задачей является конструкция фольги, распорок/опор и их
позиционирование. Все эти особенности необходимо учитывать. Итак, особенности
предназначены для создания минимальной скорости, при которой лодка определенного веса будет подниматься и сохраняться.
это фольга.

Одной из проблем, с которой может столкнуться судно на подводных крыльях, является высота волн.
больше, чем стойки. Кроме того, если судно движется быстрее волн, крылья
может вырваться на поверхность и выйти из воды, что приведет к
потеря подъемной силы и отрицательный угол атаки при нырянии фойла в следующую волну,
заставив судно рухнуть в море. Инженеры разработали суда на подводных крыльях, чтобы свести к минимуму эти
ограничений и улучшить характеристики корабля.


ГРАФИК/ГРАФИК/ТАБЛИЦА:

Нет Представлено


НЕКОТОРЫЕ ПОДВОДНЫЕ КРЫЛА И ИХ ПРИМЕНЕНИЕ:

Суда на подводных крыльях стали очень популярными. Они используются в различных видах морских путешествий,
от военного использования до водных видов спорта. Высокая скорость, плавный круиз и лучшие повороты
на подводных крыльях использовались на военных кораблях. В парусном спорте также используются суда на подводных крыльях.
набрать больше скорости. Они позволяют делать новые изобретения, которые могут удовлетворить потребности людей.
желание бросить вызов опасности, как небесные лыжи. Это водные лыжи с подводным крылом.
прилагается, что позволяет людям летать над поверхностью воды. С каждым днем ​​больше судов на подводных крыльях
используются, и в будущем они могут стать доминирующим методом морских путешествий.


ССЫЛКИ/ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ:

См. также на этом сайте: Аэродинамический профиль, Парусники

Александр, Алан, Джеймс Грогоно и Дональд Нигг; Парусный спорт на подводных крыльях . Хуанита
Калерги: Лондон, 1972.

.

Бертен, Джон и Майкл Смит; Аэродинамика для инженеров, третье издание .
Прентис Холл: Нью-Джерси, 1998.

.

Крюк, Кристофер и AC Кермоуд; Суда на подводных крыльях . Pitman Paperbags: Лондон, 1967.

.

Веб-страница Международного общества судов на подводных крыльях:
http://www.erols.com/foiler/index.html


ОСОБЕННОСТЬ | Будущее судов на подводных крыльях

На виртуальном симпозиуме, посвященном пятидесятилетию Международного общества судов на подводных крыльях (IHS), выступил профессор Карл Гюнтер Вильгельм Хоппе – корабельный архитектор Берлинского технического университета, почетный профессор Стелленбошского университета на юге Африка и директор компании Foil Assisted Ship Technologies.

Суда на подводных крыльях представляют собой гибрид глиссирующего монокорпуса с системой крыльев. Суда на подводных крыльях разрабатывались уже более 100 лет, а некоторые высокотехнологичные приложения применялись в 1960-х и 1980-х годах.

Тот факт, что IHS все еще существует, означает, что общественный интерес к разработке судов на подводных крыльях по-прежнему высок, хотя они больше не фигурируют в новостях.

Однако некоторые из более поздних судов на подводных крыльях все еще эксплуатируются в некоторых странах, особенно российские речные суда на подводных крыльях. А ведь до сих пор ходят разговоры о том, что суда на подводных крыльях «усыхают» и становятся музейными реликвиями.

Неизбежно возникает вопрос после того, как прошло так много лет практически без постройки новых судов на подводных крыльях: не закончились ли у нас специалисты для проектирования судов на подводных крыльях и их изготовления?

Однозначный ответ — нет, так как системы на подводных крыльях широко применяются на парусных судах, а высокотехнологичные приложения достигают скорости более 50 узлов при гораздо более медленном ветре.

Однако в основном это спортивные парусники. Почему тогда суда на подводных крыльях как будто исчезли?

Необходимо внимательно изучить конструкцию судов на подводных крыльях, чтобы выяснить, каковы могут быть истинные причины их небрежности, и выяснить, какие ограничения задействованы, а также связанные с этим расходы.

На двух фотографиях ниже показаны образцы судов на подводных крыльях.

Судно на подводных крыльях канадской постройки Bras d’Or Паром на подводных крыльях

Существует множество различных форм и комбинаций крыльев с однокорпусными судами.

Существуют V-образные системы фольги, плоской фольги и глубоко погруженной фольги; в основном все фольги идут парами для продольной устойчивости. Фундаментальной концепцией конструкции всех судов на подводных крыльях является идея о том, что фольга должна нести полную массу груза корабля, выводя корпус из воды и позволяя фольге нести весь вес, а корпус несет дедвейт, что только там обеспечить достаточную плавучесть в состоянии покоя и малой скорости.

Запрос на безопасную остойчивость усложняет подводные крылья, и это привело к различным путям, либо к созданию фиксированных систем крыльев с V-образными крыльями, пронзающими поверхность, либо к более поздним разработкам с полностью погруженными крыльями и угловым автоматическим управлением крыльями, которые оказались в подводных крыльях Boeing. ‘ высокотехнологичная система сканирования волн, используемая в самолетах, что значительно увеличивает затраты.

Еще одно требование к конструкции касается эксплуатации в волнах открытого моря, чтобы судно на подводных крыльях располагалось на платформе, что означает, что оно не повторяет контур поверхности волны, а движется в горизонтальной плоскости. Это потребовало глубокого погружения крыльев с длинными стойками для передачи всей силы веса на корпус, который не должен иметь никакого контакта с водой, когда судно на подводных крыльях находится на «крыле».

Эти крылья и распорки были изготовлены из твердой высокопрочной стали и должны были иметь полированные поверхности, поскольку фольга теряет эффективность, когда поверхность шероховатая. В морской воде, особенно в теплых тропических районах, фольга должна быть чистой от обрастания.

Все эти ограничения привели к дорогостоящему изготовлению и высоким затратам на техническое обслуживание.

Силовые установки сложны из-за очень длинных карданных валов и низких данных OPC. Чтобы поднять судно на подводных крыльях на начальной скорости, требуется значительная мощность, прежде чем оно окажется на крыльях.

В очень плохую погоду можно использовать только очень малую скорость с плохой эффективностью и плохими мореходными качествами из-за малой килеватости корпуса. Турбина и воздушный двигатель имеют низкий КПД.

Крылья на подводных крыльях на очень высокой скорости должны быть чрезвычайно тонкими с малой толщиной по хорде для предотвращения кавитации. Такие крылья подвергаются высоким нагрузкам, и для того, чтобы нести весовую нагрузку корабля, требуются изгибы и подкосы.

Эти стойки создают дополнительное сопротивление, снижающее эффективность корабля. Они также увеличивают вес и стоимость корабля.

Эксплуатационные ограничения

На скорости суда на подводных крыльях поднимаются высоко над водой. Это увеличивает их склонность к несчастным случаям при столкновении с плавающими объектами. Если эти объекты являются твердыми, такими как плавающие контейнеры или плавающие деревья, судно на подводных крыльях резко остановится и рухнет в море на полной мощности.

В Гонконге зафиксировано несколько погибших на паромах на подводных крыльях типа «Боинг». Даже патрульный катер на подводных крыльях ВМС США USS Tucumcari 9.0395 попал в серьезную аварию, в результате которой он столкнулся с коралловым рифом, в результате чего некоторые члены экипажа получили серьезные, но не опасные для жизни травмы.

Судам на подводных крыльях требуются глубокие гавани, и они не могут перемещаться в меньших гаванях. Они не могут приблизиться к типичным песчаным пляжам или приземлиться на них.

Тайская компания попросила нас спроектировать Hysucraft для посадки на берег, поскольку их российское судно на подводных крыльях не могло подойти к берегу для доставки пассажиров. Проект не был реализован, поскольку местные рыбаки выступили против этой идеи.

Суда на подводных крыльях, особенно используемые в оборонных целях, легко обнаруживаются радаром из-за их более высокого профиля по сравнению с судами с обычным корпусом.

Суда на подводных крыльях также не могут маневрировать рядом с другими кораблями из-за выступающих крыльев. Сухопутный транспорт сложен и требует специальных прицепов.

Тем не менее, несмотря на все эти ограничения, классические суда на подводных крыльях показали себя исключительно хорошо. В период с 1960 по 1980 год эффективность судов не имела первостепенного значения, а мощность, расход топлива и выбросы CO2 еще не воспринимались всерьез.

Сегодня, в связи с изменением климата и требованиями по сокращению выбросов CO2, проектировщики судов вынуждены оптимизировать конструкцию судов на подводных крыльях, чтобы обеспечить эффективность эксплуатации и низкий расход топлива.

Кроме того, использование систем электропривода требует малой мощности, так как батареи все еще очень тяжелые и гарантируют только короткие расстояния.

Hysucraft

В Стелленбошском университете курсы морской техники RSA предлагались еще в 1960-х годах. Полиция и военно-морской флот Южной Африки запросили помощь в строительстве быстрых патрульных катеров в диапазоне от 10 до 15 метров, которые также могли бы работать на высоких скоростях в условиях экстремального ветра и волн с короткими, но очень крутыми волнами.

У них были импортные лодки, которые плохо функционировали, и экипажи должны были быть отправлены на пенсию уже в возрасте 40 лет из-за повреждения почек и позвоночника.

Мы изучили катера для морских гонок и обнаружили, что так называемые «туннельные катера» (на самом деле V-образные катера с туннелем между двумя асимметричными полукорпусами) лучше всего работают в условиях бурного моря. Из-за большой килеватости (24 градуса и более) им требовалась значительно большая мощность двигателя по сравнению с однокорпусными судами.

Я предложил установить в туннеле такой лодки на высоте киля одинарную фольгу, чтобы более эффективно нести часть веса корабля на скорости. Идея была отвергнута. Однако я попытался доказать его полезность и построил небольшую модель для испытаний буксирующего танка.

Используя простую конструкцию из фольги с хорошим ощущением размера и профиля (K-профили), а также мой опыт испытаний подводных крыльев в берлинском буксировочном танке несколько лет назад, а также мой опыт в конструкции гребного винта, модель была построена и испытана.

Ожидая снижения сопротивления на 20%, я был удивлен снижением сопротивления на 40%. Это, безусловно, было долгожданным событием!

Мой исследовательский проект в университете назывался «Hysucat» (катамаран на подводных крыльях), после чего последовало множество испытаний буксировочного танка. Также была начата теоретическая разработка с разработкой программного обеспечения для конструкции Hysucat.

Итак, выяснилось, что главное крыло Hysucat было установлено значительно эффективнее, а интерференционный эффект увеличил эффективность корпуса и крыла, как показано на изображении ниже.

Массовый поток, вызванный подводными крыльями

В устройстве Hysucat основное крыло прикреплено к вертикальным стенкам туннеля, и крыло не имеет концевого вихря.

Фольга индуцирует нисходящий массовый поток корпусов, и фольга намного больше, чем нисходящий поток за свободной фольгой. Чем больше индуцированный нисходящий поток, тем эффективнее будет комбинация фольги и корпуса.

Это влияние позволило Hysucat быть значительно более эффективным, чем ожидалось изначально.

Позже мы изменили название на Hysucraft (судно на подводных крыльях), так как мы также разработали крылья для многокорпусных и даже однокорпусных судов.

Фундаментальная концепция конструкции Hysucraft была изменена с «подводных крыльев» на то, что крылья будут нести только частичную нагрузку корабля и передадут запасы устойчивости на оставшуюся часть корпуса, контактирующую с поверхностью воды.

Таким образом, у нашего Hysucraft не было проблем со стабильностью по сравнению с «обычными» судами на подводных крыльях, где устойчивость была серьезной проблемой. У Hysucraft нет ни одного из вышеперечисленных конструктивных и эксплуатационных ограничений, характерных для судов на подводных крыльях. Кроме того, фольга меньше, легче и тоньше — и, следовательно, дешевле.

Тем не менее, я хочу упомянуть две системы, повышающие эффективность Hysucraft. Первые представляют собой надводные винтовые системы с высокими значениями OPC. Эти гребные винты создают сильные подъемные силы на транце в порядке сил тяги.

Создается впечатление, что корабль стал бы легче, что требует меньшей мощности. Этот подъем должен быть включен в расчеты дифферентовки, иначе он потребует определенного сдвига LCG или сдвига фойла.

Другой силовой установкой является гребной винт с регулируемым шагом Servogear, который имеет значительно более высокий OPC в нижнем диапазоне скоростей, поскольку шаг может быть уменьшен для достижения максимальной эффективности гребного винта. Это позволяет ему преодолевать сопротивление горба при числе Фруда от 0,8 до 1,2, что особенно велико, когда Hysucraft сильно загружен.

Для экстремально высоких скоростей шаг винта увеличивается, чтобы обеспечить очень высокие значения OPC. Системы сервоприводов также поставляются с полутоннелями гребного винта, которые создают значительную подъемную силу, что, в свою очередь, снижает кажущийся вес корабля.

Hysucats также могут быть спроектированы для посадки на песчаные пляжи и легко транспортируются на бортовых прицепах.

Пожалуйста, сравните типичные суда на подводных крыльях с нашим Hysucraft на изображении ниже, на котором показан первый 5,6-метровый Hysucraft на воде в виде пилотируемой морской модели половинного размера.

Небольшое основное крыло на миделе и два задних крыла для стабилизации дифферента рядом с транцем практически не видны. Эта маленькая лодка показала себя исключительно хорошо даже в очень бурном море.

За него мы получили награду Shell за дизайн, первую в то время для Стелленбосского университета.

BMI-Hysucat целый год тестировался в море вокруг мыса, на него было приглашено множество специалистов и экипажей судов ВМФ и частных судоходных компаний. Они проверили характеристики Hysucat даже в условиях волнения, на которых владельцы судов с глубоким V-образным корпусом не посмеют бежать со скоростью. Это было в 1980-е годы.

Подъемная сила крыла и корпуса Пилотируемая морская модель BMI Hysucat в 1982 г.

После этого многие Hysucat были спроектированы сначала в Южной Африке, а вскоре после этого в Германии, Таиланде, Австралии, США, Великобритании, Новой Зеландии. , Бразилия, Чили, Аргентина и Гонконг среди прочих. Включая проекты Hysucraft, которые не являются нашими собственными, их должно быть несколько тысяч на воде по всему миру прямо сейчас!

Типичное расположение крыльев Hysucat Масштабная модель Ttsts в циркуляционном туннеле в буксировочной цистерне в Стелленбосском университете E-Cat 45 м. 182-тонное судно Hysuwac на крыльях, способное развивать скорость до 42 узлов 20-метровый патрульный катер на подводных крыльях ВМС Южной Африки 18-метровый патрульный катер на подводных крыльях ВМС Таиланда Nordblitz , 22-метровый, 110 пассажиров катамаран Винт с регулируемым шагом Servogear, установленный на Nordblitz Система крыльев Canard Hysucat, установленная на Nordblitz Обследование Инженерного корпуса армии США Hysucraft, построенный Kvichak Marine of Seattle

Метод оценки корабля

Во время разработки Hysucraft требовался инструмент, позволяющий сравнивать эффективность корабля с эффективностью других судов. Мы уже использовали метод сравнения качества крыльев из крыльев с глиссирующими летательными аппаратами с использованием аэронавигационного термина «подъемная сила/сопротивление».

В кораблестроении обратная величина используется для сравнения качеств корпуса, называемого отношением сопротивления к водоизмещению ε, с R и D в ньютонах, что дает безразмерное отношение.

Вес корабля обычно указывается в t = 1000 кг, но поскольку сила должна быть выражена в ньютонах: D [Н] = D [т] * g [м/с²], где g — ускорение земли, 90,81 [м/с²]. На рис. 19 показано отношение сопротивления к водоизмещению ε и показаны кривые тенденции для различных типов судов, включая суда на подводных крыльях и Hysucraft, которые обеспечивают наилучшую эффективность для быстроходных судов.

Однако для сравнения качества всего корабля или лодки необходимо сравнить их тяговую мощность Pb [кВт].

Pb находится в горизонтальном направлении, тогда как D находится в вертикальном направлении, а основная мощность:

Pbasic равна D [Н] * Vs [м/с] = Pbasic [кВт]

Безразмерное отношение достигается за счет соотношение:

Pb / Pbasic = Pb / (D [N] * Vs [м/с]) = EPS, который эквивалентен отношению R/D, но при сравнении мощностей.

EPS оказался обратным хорошо известному показателю Transport Efficiency.

Число водоизмещения Фруда равно FnD = Vs [м/с] /

с ∇ [м³]

Мы определили отношения EPS для многих различных типов судов и лодок, собрали их и нанесли на график в зависимости от безразмерной скорости судна, ( число водоизмещения Фруда) на второй диаграмме ниже, где также показаны кривые тенденции типичных типов судов. Это дает хорошее представление о том, как сравнивать корабли и для каких скоростей они лучше всего подходят.

Мы получили коэффициент гидродинамических характеристик (HPR) путем деления числа Фруда на значение EPS, которое называется HPR. HPR указывает качество корабля одним числом. Наибольшее число указывает на наиболее эффективное ремесло. Самые эффективные корабли вряд ли достигают HPR 30, что было бы самым эффективным кораблем из когда-либо существовавших.

Лучшие суда на подводных крыльях достигают около 22, USS Tucumcari около 18,3, некоторые суда на воздушной подушке около 26,3, SES Corsair около 22,54, демонстрационный катер Thunder Child II с 26,176 на максимальной скорости и 24,117 на крейсерской скорости 45 узлов, и Alpha Yacht с 28,765, чтобы назвать несколько примеров.

Приведенный выше метод оценки дает каждому владельцу лодки инструмент для определения того, насколько хорошо его судно отличается от других.

Данные HPR судов на подводных крыльях несколько разочаровывают, так как на них могли негативно повлиять низкие данные OPC двигательной установки и часто используемые V-образные крылья. Возможно, это даже помешало развитию судов на подводных крыльях во всем мире. Таким образом, мы видим, что суда на подводных крыльях все еще используются в некоторых странах, но почти не появляются новые разработки в последние годы.

Коэффициенты водоизмещения морских судов Коэффициент мощности высокоскоростных надводных кораблей EPS

Совсем недавно система подводных крыльев Hysucraft была разработана для 23-метрового тримарана Thunder Child II компании Safehaven Marine в Корке, Ирландия, в сотрудничестве с Фрэнком. Ковальски. Фойлы улучшили производительность Thunder Child II почти на 35 процентов.

Thunder Child II на скорости

9 августа был установлен мировой рекорд скорости для лодок длиной 15 метров и более., 2020 г. по маршруту Cork-Fastnet Rock-Cork со средней скоростью 45 узлов и максимальной скоростью 53 узла. Мы гордимся этим весомым результатом вместе с Фрэнком Ковальски.

Я надеюсь, что мой вклад в проект IHS будет хорошо понят и что он рассеет представление об устаревании судов на подводных крыльях. Суда на подводных крыльях будут продолжать разрабатываться, возможно, лишь с небольшими отклонениями от традиционных конструкций судов на подводных крыльях, поскольку огромное аэродинамическое качество корпусов с крыльями нельзя игнорировать в морских технологиях в целом.

Парусные лодки уже произвели революцию благодаря помощи рапиры, и многие небольшие лодки, особенно с электрическими силовыми установками, демонстрируют улучшенные характеристики.

Я надеюсь, что IHS продолжит свои ценные усилия и представит технологические разработки крыльев на подводных крыльях, чтобы улучшить понимание людей.

Еще больше интересного контента в рамках Недели подводных крыльев в этом месяце прямо здесь.



Baird Maritime

Лучший морской сайт в Интернете. Наша сцена — море!

Теги: Аргентина Австралия Boeing Бразилия Чили Германия Гонконг суда на подводных крыльях Hysucat HYSUCRAFT Международное общество судов на подводных крыльях Ирландия Новая Зеландия Nordblitz Россия Safehaven Marine Южная Африка ВМС Южной Африки Стелленбошский университет Таиланд Тандер Чайлд II Великобритания ВМС США США USS Tucumcari

История судов на подводных крыльях — Hydrofoil

Суда на подводных крыльях используются на различных судах уже почти 100 лет. Они использовались на моторных судах, как больших, так и малых, парусных лодках, лодках с приводом от человека, виндсерферах, вейкбордах и наших любимых водных лыжах.

Первая лодка на подводных крыльях была построена в 1906 году итальянским изобретателем Энрико Форланини (1948-1930). Конструкция из фольги была сделана из классической конструкции типа «Лестница», которая имеет несколько распорок, спускающихся вниз с несколькими крыльями между ними. У него был двигатель мощностью 60 л.с., приводивший в движение два воздушных винта, вращающихся в противоположных направлениях, и во время испытаний в 1906 году корабль достиг максимальной скорости 42,5 миль в час.

Александр Грэм Белл и Кейси Болдуин разработали лодку на основе фольги в стиле Лестницы Флоранини в 1919. Белл был главным дизайнером, и Болдуин построил лодку по их проектам. Лодка получила название «Гидродром 4» (HD-4) и установила рекорд скорости катера на подводных крыльях в 60 узлов, который держался до 1960-х годов.

В 1960-х годах многие страны разработали собственную версию корабля на подводных крыльях для своих вооруженных сил. ВМС США и Boeing разработали первый Jetfoil, патрульный ракетный корабль на подводных крыльях (PHM), который был предшественником Jetski. Они также разработали коммерческую пассажирскую версию.

Boeing PHM

Boeing Jetfoil

В начале 1960-х годов Уолтер Вудворд, авиационный инженер из Аппер-Ньютон-Фолс, штат Массачусетс, разработал первые «водные лыжи» на подводных крыльях. Первым, кто испытал и испытал изобретение Вудворда, был Фрейзер Синклер. Это было началом буксируемых судов на подводных крыльях!

Компания Woodward в партнерстве с Лукасом Эммануэлем, выпускником Гарвардского бизнес-школы, запатентовала водные лыжи на подводных крыльях. Они основали Cosmo Dynamics, которая будет продавать свой продукт как Dynaflite Hydrofoil. Судно на подводных крыльях состояло из двух обычных водных лыж с двумя стойками, прикрепленными к каждой лыже, и имело конструкцию с двумя крыльями. Они продолжили разработку других продуктов на подводных крыльях, таких как Dynaboard и катамаран на подводных крыльях.

Основные моменты Dynaflite Hydrofoil включают первую публичную демонстрацию в Cypress Gardens Бастером Маккалла (реклама Dynaflite на подводных крыльях была на обложке брошюры) и продолжающиеся выступления «Banana» Джорджа Блэра. Он наряжался в желтый костюм Санта-Клауса и шествовал вокруг озера Элоиза на лыжах с подводными крыльями, удивляя публику в Cypress Gardens во время Рождественского шоу.

Банановый Джордж на водных лыжах на подводных крыльях

Спустя 20 лет после перехода от Cosmo Dynamics к Custom Dynamics Dynaflite Hydrofoil исчез как коммерческий продукт.

Как же вернулась популярность судов на подводных крыльях? Профессиональная мастерская Майка Мерфи по водным лыжам в Колорадо стала местом, где в конце 1970-х были испытаны Dynaflite Hydrofoil. Будучи энтузиастом хот-догов, Мерфи начал проверять возможности и ограничения подводных крыльев, катаясь на лыжах по слаломной трассе и пытаясь выпрыгнуть из воды. В конце концов, материалы фольги на подводных крыльях Dynaflite оказались под нагрузкой, превышающей расчетные, и начали ломаться.

 

Dynaflite Гидрофойлирование на реке Колорадо

Генри «Бак» Бакстон с помощью Майка Мерфи использовал конструкцию Эммануэля, когда патенты были в силе, и укрепил конструкцию крыла и повысил производительность за счет улучшения профиля крыла для уменьшения сопротивления.

Майк Мерфи прыгает

Майк Мерфи и Бад Холст в 1972 году разработали наколенник для катания на водных лыжах. Самая большая проблема с наколенником заключается в том, что он лишает колени амортизирующего эффекта. Майку случайно пришла в голову идея, что если он возьмет гидрофойл и поместит его на коленную доску, это решит проблему коленных досок с более плавным ходом и самую большую проблему, связанную с тем, что стоячие лыжи слишком чувствительны к движению вперед и назад за счет понижение центра тяжести.

Майк Мерфи и Боб Вулли разработали новый прототип, взяв сборку фольги, основанную на конструкции Эммануэля, и прикрепив ее к наколеннику. Они изменили конструкцию, заменив двухкрылую конструкцию на однокрылую. Майк Мак и Бак Бакстон сыграли важную роль в предоставлении информации и улучшении дизайна путем тестирования.

Двойная стойка на наколеннике не была необходима для прочности (более удобна по сравнению с предыдущими прототипами), поэтому для наколенника была разработана одинарная стойка/одинарное крыло. Этот прототип был продан компании Hydroslide, крупному производителю наколенников, но он так и не стал популярным. После подписания контракта с Hydroslide Бобу и Майку было запрещено кататься на доске Hydrofoil в течение 5 лет, потому что теперь она была собственностью Hydroslide, и о ней не было известно ни слова. Они все еще могли кататься на водных лыжах на подводных крыльях Stand-up. У наколенников на подводных крыльях был главный недостаток, поскольку они очень сильно нагружали лодыжки после долгих поездок. Поскольку натяжение веревки было намного меньше, чем при езде на обычной доске, кататься дольше было намного легче.

Из-за того, что Боб катался на прототипе, у него начали повреждаться нервы на лодыжках. Бобу пришла в голову мысль, что если бы было сиденье для сидения с креплениями для ног, можно было бы добиться максимального комфорта без повреждения ног и более низкого центра тяжести. Боб Вулли применил концепцию «Sit Ski» и разработал судно на подводных крыльях с сиденьем и двумя лыжами. В нем использовалась конструкция с двойными стойками с неподвижными лыжами по сравнению с шарнирными лыжами на «сидячих лыжах». Первое судно на подводных крыльях с сидячим положением было спущено на воду в 19 г.84 Боба и стал поворотным моментом для современных судов на подводных крыльях.

Сидячий лыжник — Майк Мак

Первое катание на подводных крыльях

После того, как центр лыж попал под струю воды, Майку пришла в голову идея попросить Боба сдвинуть лыжи вместе, чтобы смыв от брызг быть в стороне от лыжи. Кроме того, они изменили подводное крыло с двойной стойки на одинарную. Эта конструкция в конечном итоге превратилась в одну лыжу с одной стойкой.

Майк и Боб катались на подводных крыльях по реке, Боб со своим новым сидячим подводным крылом, а Майк со стоячим подводным крылом с двумя лыжами. Когда Майк падал либо на стоячих, либо на сидячих подводных крыльях, его ударяло о подводное крыло, и он решил, что не будет кататься на подводных крыльях, пока к нему не добавят ремень безопасности. Примерно в это же время Майк Мак разрабатывал «Mackstrap», пяточный ремешок, используемый на слаломных лыжах для хот-догов, которые не поступили на рынок. Этот ремешок использовался на прототипе подводного крыла, чтобы ноги водителя не выпадали. Эти два дополнения были последними необходимыми шагами на пути к тому, чтобы сделать сидячее судно на подводных крыльях безопасным для гонщиков.

В этот момент была создана компания Air Chair для запуска производства судов на подводных крыльях, первый из которых был продан в январе 1990 года. С именем Боба Вулли и Майка Мерфи в патенте они основали корпорацию под названием RBM (Роберт, Брэд и Майк). ) для производства Воздушного кресла. Роль Боба заключалась в разработке и управлении Air Chair, роль Майка заключалась в том, чтобы путешествовать и продвигать Air Chair. Фольга изготовлена ​​из литого алюминия и покрыта порошковой краской. Доски были изготовлены из стекловолокна с пенопластовым сердечником, спрессованным на заводе HO Джейком Киннисоном. Райдеры начали модифицировать эти ранние фольги, снимая порошковое покрытие, подпиливая края и полируя фольгу для улучшения характеристик. Винглеты были добавлены к переднему крылу, чтобы обеспечить большую подъемную силу. К сиденьям были добавлены тонкие накладки, чтобы максимизировать трение, чтобы всадник не скользил так легко. Ремни безопасности с двойной фиксацией на липучке использовались, чтобы «прижать» водителя к сиденью. Крылья двигались вперед и назад в башне сиденья, потому что они были прикручены болтами к верхней части крыльев, поэтому многие гонщики вставляли фольгу в башню сиденья насквозь. Были добавлены прокладки для модификации подъема. Многие из этих улучшений будут включены в будущие конструкции фольги на заводе.

После нескольких лет совместной работы Майк Мерфи, Брэд Барнетт и Боб Вулли решили, что больше не могут работать вместе. Боб продолжал руководить Air Chair, Майк Мерфи создал Sky Ski, а Брэд использовал другие возможности.

Air Chair разработала новое судно на подводных крыльях с алюминиевой опорой сиденья и новой системой изогнутых лопастей. Не только для повышения производительности, но и для обеспечения более мягкой посадки. Плоское заднее лезвие включено для начинающих, обеспечивая стабильную езду для обучения. Эти алюминиевые детали отлиты в твердом инструменте. Новая технология производства обеспечивает высочайшую прочность алюминия. Кроме того, это позволяет всему устройству быть самыми легкими и прочными водными лыжами на подводных крыльях. В воздушное кресло также была встроена коническая система фольги, чтобы исключить движение сиденья. Оптимизация сборки фольги для повышения производительности без ущерба для качества или прочности.

Кресло Stealth Air

Компания Sky Ski разработала судно на подводных крыльях с другим дизайном фюзеляжа. К днищу был добавлен киль, чтобы обеспечить большую прочность и сделать фюзеляж тоньше. Фольга модели Pro изготовлена ​​из литого алюминия в твердом корпусе. Модель Pro поставляется с двумя вариантами опоры сиденья: опорой из алюминиевого листа и опорой с амортизатором. Shock Tower была разработана Бобби Тейлором и Джоном Уилборном по просьбе Майка Мерфи, чтобы свести к минимуму воздействие приземления на спину гонщика. Sky Ski Limited Edition поставляется с доской из углеродного волокна, фольгой из высокопрочного алюминия и специально изготовленной алюминиевой ударной стойкой, которая легче, чем модель Pro. Поскольку материал фольги намного прочнее, профиль намного тоньше, что обеспечивает меньшее сопротивление и лучшую производительность.

Ограниченная серия Sky Ski

Pro Shock Tower Sky Ski

Существует специально разработанная для серфинга доска на подводных крыльях, которая представляет собой доску для серфинга меньшего размера, с прикрепленными к ней ботинками для сноуборда, и эта доска на подводных крыльях используется для преодоления океанских волн на многие мили. Фольга для серфинга предлагается по лицензии другим производителям / дистрибьюторам для серфинга как Air Chair, так и Sky Ski.

Существует комбинация подводных крыльев для сидячего и стоячего положения, которую можно преобразовать из одной конфигурации в другую.