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

На все руки мастер: выбираем мультитул На все руки мастер: выбираем мультитул

Как выбрать мультитул и почему не стоит покупать китайские аналоги

CHIP
Эрогенные зоны женщины: где искать и как стимулировать Эрогенные зоны женщины: где искать и как стимулировать

У женщин есть много эрогенных зон, и ты обязательно найдешь их все

Playboy
Арт, еда и спа: три причины поехать в Эстонию Арт, еда и спа: три причины поехать в Эстонию

«РБК Стиль» отправился в Таллин

РБК
Ухо капитана Дженкинса Ухо капитана Дженкинса

Как из-за одного конфликта разразилась война, ставшая практически мировой

Дилетант
Время вирусов: как не заболеть этой зимой? Время вирусов: как не заболеть этой зимой?

Что на самом деле можно сделать, чтобы защитить себя от вирусов

Домашний Очаг
Будь как шеф: 9 шагов для приготовления идеального мяса Будь как шеф: 9 шагов для приготовления идеального мяса

Даже из самого недорогого мяса можно приготовить ужин ресторанного уровня

Популярная механика
Живет такой мальчик Живет такой мальчик

Малыш Екатерины Мезеновой появился на свет с редкой и опасной мутацией

StarHit
Что помнят и чувствуют белухи Что помнят и чувствуют белухи

Иван Затевахин об агрессии, манипуляции и доброте в мире людей и животных

Русский репортер
Женщина года: Регина Тодоренко Женщина года: Регина Тодоренко

В этом году Регине Тодоренко опять удалось все

Glamour
Кто кому Вуди: разбираемся в сексуальных скандалах с режиссером Вуди Алленом Кто кому Вуди: разбираемся в сексуальных скандалах с режиссером Вуди Алленом

Знаменитый режиссер Вуди Аллен уже не первый год подвергается нападкам прессы

Cosmopolitan
Как Nike и New Balance сражались за «Ливерпуль» и сколько на этом заработает клуб Как Nike и New Balance сражались за «Ливерпуль» и сколько на этом заработает клуб

«Ливерпулю» пришлось выдержать судебное разбирательство для смены экипировщика

Forbes
Мужской взгляд: как бороться с темными кругами и мешками под глазами Мужской взгляд: как бороться с темными кругами и мешками под глазами

Как избавиться от темных кругов под глазами: лайфхаки

Esquire
Как справиться со сложными чувствами по отношению к родителям Как справиться со сложными чувствами по отношению к родителям

Как быть, если нас переполняют «запретные» чувства по отношению к близким людям

Psychologies
О, где же ты, брат? О, где же ты, брат?

Джеймсу Миддлтону неудобно перед сестрами, что он работает скелетом в шкафу

Tatler
Молодые и влюбленные: Рэпер FLESH и его девушка Аделина Климова — о хейтерах, сексе и поколении Z Молодые и влюбленные: Рэпер FLESH и его девушка Аделина Климова — о хейтерах, сексе и поколении Z

От лица двадцатилетних — про двадцатилетних

Esquire
Саша Today Саша Today

Александра Бортич восхитительна в своей непредсказуемости

Esquire
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
Пара года: Никита Ефремов и Мария Ивакова Пара года: Никита Ефремов и Мария Ивакова

Пара года — актер Никита Ефремов и телеведущая Мария Ивакова

Glamour
Команда года: Сборная по синхронному плаванию Команда года: Сборная по синхронному плаванию

Российские синхронисты не спускаются с пьедестала 20 лет подряд

Glamour
Юлианна Караулова: «Я не хочу объяснять людям, как жить» Юлианна Караулова: «Я не хочу объяснять людям, как жить»

Певица о своем мужском характере и о том, что делать, когда забыл слова на сцене

Grazia
Сердце под капотом: в прокат вышел фильм о том, как Ford пытался обогнать Ferrari Сердце под капотом: в прокат вышел фильм о том, как Ford пытался обогнать Ferrari

Почему «Ford против Ferrari» нужно посмотреть, даже если вы не поклонник гонок

Forbes
Невероятная история любви Джейн Биркин и Сержа Генсбура: одно безумие на двоих Невероятная история любви Джейн Биркин и Сержа Генсбура: одно безумие на двоих

Роман Джейн Биркин и Сержа Генсбура многие считают эталоном отношений

Cosmopolitan
Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Ботсвана Кругосветное путешествие Алексея Камерзанова. Ботсвана

На Ботсвану наша команда возлагала особые надежды

4x4 Club
Беглые и подвисшие Беглые и подвисшие

Как вернуть на родину российских предпринимателей и их деньги

Русский репортер
Набережная неисцелимых: как Венеция переживала самое сильное наводнение за 50 лет Набережная неисцелимых: как Венеция переживала самое сильное наводнение за 50 лет

Как спастись, если вода пытается тебя поглотить

Forbes
Кто прокормит нефтяников? Цена льгот для добывающих компаний Кто прокормит нефтяников? Цена льгот для добывающих компаний

Увеличение налоговых льгот для добывающих компаний влечет падение доходов

Forbes
Как сделать скрин на ноутбуке сторонними программами и без них Как сделать скрин на ноутбуке сторонними программами и без них

Рассказываем о том, для чего вам может понадобиться скриншот и как его сделать

CHIP
Юань на черный день: к чему приведет дедолларизация ФНБ Юань на черный день: к чему приведет дедолларизация ФНБ

В среднесрочной перспективе изменения валютной структуры ФНБ выглядит разумно

Forbes
Непотопляемая: стюардесса, пережившая три кораблекрушения, включая «Титаник» Непотопляемая: стюардесса, пережившая три кораблекрушения, включая «Титаник»

История Вайолет Джессоп — удивительный пример злого рока и удачи

Cosmopolitan
Кто медленно ходит — медленно думает Кто медленно ходит — медленно думает

Между темпом ходьбы и тем, как мозг обрабатывает информацию есть взаимосвязь

Psychologies
Открыть в приложении