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

Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие Используй ложку и телефон: 20 способов доставить себе удовольствие

Двадцать разных способов мастурбации на любой вкус и цвет

Cosmopolitan
6 способов не разориться на подарках 6 способов не разориться на подарках

Как купить подарки для родных, близких и друзей и не выйти за рамки бюджета

Домашний Очаг
Тимур и его финансы Тимур и его финансы

Тимур Турлов рассказал, как мечта детства привела его к успеху

Esquire
Наталья Бочкарева: «Ради детей возьмусь за любую работу» Наталья Бочкарева: «Ради детей возьмусь за любую работу»

Наталья Бочкарева призналась, почему не снимается в постельных сценах

StarHit
Старуха Шапокляк: трагедия, скрытая за смешным образом Старуха Шапокляк: трагедия, скрытая за смешным образом

Что мы знаем о зловредной старушке с белой крысой на поводке

Cosmopolitan
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
Выйти из сумрака Выйти из сумрака

С балкона небоскреба сорвать сливу или персик — для Китая это уже не фантастика

Вокруг света
Крутая мамаша: как экс-глава Columbia в 86 лет предотвратила свое похищение Крутая мамаша: как экс-глава Columbia в 86 лет предотвратила свое похищение

Событий в жизни многолетней главы Columbia Герт Бойл хватило бы на роман-эпопею

Forbes
«Добрый поступок»: Фонд «ГАЛЧОНОК» «Добрый поступок»: Фонд «ГАЛЧОНОК»

Как добро стало частью повседневной жизни четырех женщин

Glamour
Время делиться. Почему в России неизбежно введение налога на богатство Время делиться. Почему в России неизбежно введение налога на богатство

Тема введения специального налога на богатство пока активно не дискутируется

Forbes
Заклятые друзья: почему важно дружить с братьями и сестрами Заклятые друзья: почему важно дружить с братьями и сестрами

Базовые правила крепкого общения с братьями и сёстрами

Psychologies
Еда без зрелищ Еда без зрелищ

А вы тоже не расстаетесь с телефоном во время еды?

Худеем правильно
Метод Хо’опонопоно: меняя мир, начни с себя Метод Хо’опонопоно: меняя мир, начни с себя

Каждый из нас — часть большого мира, а большой мир живет в каждом из нас

Psychologies
Папа на пенсии Папа на пенсии

Какие аргументы за позднее отцовство находят пожилые голливудские актеры?

StarHit
«Мне говорили, что это никогда не будет работать»: как российский инженер Google научил телефон понимать жесты «Мне говорили, что это никогда не будет работать»: как российский инженер Google научил телефон понимать жесты

Как Иван Пупырев разработал технологию Soli

Forbes
Айза Анохина показала квартиру и рассказала, почему в ней не живет ее муж Айза Анохина показала квартиру и рассказала, почему в ней не живет ее муж

Айза Анохина переехала в новую квартиру и не планирует делить ее со своим мужем

Cosmopolitan
Напои флору: как поливать комнатные цветы Напои флору: как поливать комнатные цветы

Как правильно ухаживать за растениями, чтобы они радовали ростом и долголетием

Cosmopolitan
О теле души. Отрывок из книги О теле души. Отрывок из книги

Людмила Улицкая исследует тело и душу, не разделяя их

СНОБ
И в горе, и в радости: истории пяти жен диктаторов из прошлого И в горе, и в радости: истории пяти жен диктаторов из прошлого

Печальные судьбы супруг самых влиятельных диктаторов прошлого

Cosmopolitan
Фрэнк Гери. Антиархитектор Фрэнк Гери. Антиархитектор

В культовом мультсериале «Симпсоны» он озвучивал самого себя

Караван историй
Скорая эмоциональная помощь: как поддержать мужчину, а как женщину Скорая эмоциональная помощь: как поддержать мужчину, а как женщину

Как помочь человеку справиться с эмоциональной болью

Psychologies
Значит, война: российские звезды, которые терпеть не могут друг друга Значит, война: российские звезды, которые терпеть не могут друг друга

Кто из российских знаменитостей не выносит друг друга?

Cosmopolitan
Любовь в мегаполисе Любовь в мегаполисе

Альбина Джанабаева и Валерий Меладзе — о новой песне и любви

OK!
Свободный график или деньги в конверте. Что имеют в виду 72% россиян, готовые стать фрилансерами Свободный график или деньги в конверте. Что имеют в виду 72% россиян, готовые стать фрилансерами

Почти три четверти россиян теоретически готовы уйти в «свободное плаванье»

СНОБ
Противовоздушные замки нацистов: исполинские памятники войны Противовоздушные замки нацистов: исполинские памятники войны

Зенитные башни воплотили в себе идеологическую идею и военный смысл

Популярная механика
Тепловая пушка – лучший обогреватель для гаража или ремонтного бокса Тепловая пушка – лучший обогреватель для гаража или ремонтного бокса

Как выбрать тепловую пушку с оптимальным соотношением мощности и площади

CHIP
7 вопросов Лиде Мониаве, директору фонда «Дом с маяком» 7 вопросов Лиде Мониаве, директору фонда «Дом с маяком»

О том, как власти вспомнили о больных детях и забыли о больных взрослых

Русский репортер
Ирина Мальцева: «Каждый съеденный вами гамбургер передаётся потомкам» Ирина Мальцева: «Каждый съеденный вами гамбургер передаётся потомкам»

Наши ближайшие предки могут быть причастны к тому, что мы имеем лишний вес

Худеем правильно
Меняй образ жизни и худей! Правильное питание на каждый день Меняй образ жизни и худей! Правильное питание на каждый день

Как прийти к правильному питанию и составить меню на каждый день

Cosmopolitan
«Думал, обману систему». Пользователи каршеринга о неудачных поездках «Думал, обману систему». Пользователи каршеринга о неудачных поездках

Почему люди садятся в чужие автомобили и как лишиться транспорта из-за экономии

РБК
Открыть в приложении