Катер парящий над водой

Парящие над водой

А. И. Павлов, М. И. Пузырев, Катера и Яхты №43, 1973 год

Еще не были построены ни первый пароход, ни первый самолет, до получения первой партии «крылатого металла» — алюминия оставалось 150 лет, а многие инженеры уже составляли проекты летающих судов, которые могли бы перемещаться над поверхностью воды. Уже тогда — в самом начале XVIII века судостроителей привлекала идея поднять судно из воды в воздух — среду, почти в тысячу раз менее плотную, чтобы добиться повышения скоростей.

Первым из дошедших до нас подобных предложений был проект, составленный в 1716 г. шведским ученым Эммануилом Сведенборгом. Аппарат его представлял собой парусиновый купол па деревянном каркасе. С помощью двух лопастей па горизонтальных осях под этот купол надо было вручную нагнетать воздух. Автор проекта рассчитывал, что когда давление воздуха под куполом возрастет и сможет уравновесить вес аппарата (с грузом и людьми, вращающими лопасти), он поднимется и потребуется уже совсем немного усилий, чтобы привести его в движение над землей или над водой.

По-видимому, проект Сведенборга можно считать прообразом современных судов на воздушной подушке, хотя сегодня защищать подобный проект не взялся бы ни один двоечник-школьник. Совершенно очевидно (это понимал и сам автор), что мощности, развиваемой мускулами человека, недостаточно для нагнетания довольно большого количества воздуха и поддержания под куполом достаточного давления. Словом, проект оказался утопичен. Точно так же, как и старая идея с крыльями, привязанными к рукам.

Лить через 200 лет, на базе развития авиации и двигателей внутреннего сгорания, идею Сведенборга, да и то лишь частично, удалось реализовать фон Томамхулу, построившему необычный торпедный катер (его описание приведено в статье «Воздушная смазка дншна катера» в №32 сборника, вышедшем в 1971 г.). Под днищем этого катера была камера (намного меньшего объема, чем предлагалось Сведенборгом!), воздух в которую нагнетался центробежным вентилятором. Однако именно из-за малого объема камеры катер Томамхула не смог оторваться от воды; рекордная скорость 40 узлов была достигнута скорее за счет эффекта «воздушной смазки», чем «воздушной подушки».

В нашей стране работы по созданию аппаратов на воздушной подушке были начаты в 1927 г. под руководством профессора В. И. Левкова. В конце 30-х годов огромная скорость 73 узла была достигнута катером «Л-5» весом 9 тонн. Его корпус был построен в виде катамарана, причем слегка погруженные в воду бортовые поплавки ограничивали «подкупольное пространство» с боков. Впервые довольно большой катер мог с ходу выходить на пологий берег, двигаться надо льдом.

Источник

Первый в мире катер, парящий над поверхностью воды

Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.

На боат-шоу, проходившем в этом году в Монако, много шуму наделал летающий гибридный катер HY-X от компании Hydros (Швейцария). Прототип стал первым подобным транспортным средством и лидером экологического движения в яхт-индустрии.

Главная особенность катера HY-X , длина которого составляет 12,5 метров, заключается в том, что он умеет летать. Это стало возможным благодаря выдвижным подводным крыльям, которые поднимают катер на метр над водой.

Выдвигаются крылья после того, как скорость превышает 15 узлов. При этом катер плавно идёт по водной глади и становится более маневренным. При лавировании на низкой скорости, например, приближаясь к стоянке яхт, крылья рекомендуется сложить.

Использованная создателями HY-X уникальная технология позволила снизить расход топлива на 30%.

Стоит отметить, что катера поражают не только высокой скоростью и инновационными технологиями, но и солидной ценой. Мы подготовили обзор самых дорогих моторных катеров .

Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:

Источник

Парящие над водой

Кроме рассмотренных выше амфибийных или даже сухопутных аппаратов за рубежом выпускаются также и СВП — лодки, рассчитанные только на движение по воде. Примером может служить двухместная мотолодка «Си-Нак» японской фирмы «Ниппон Эр Кашн Крафт». Средняя часть ее корпуса, имеющая вид плоскодонной мотолодки с габаритами 4,10X1,80X0,85 м и весом 100 кг, отформована из стеклопластика. По бортам и в носу к этому жесткому корпусу крепится надувная камера — подковообразный в плане цилиндрический баллон из неопрена (вес 25 кг). Надувные борта выступают ниже днища средней части, ограничивая полость, необходимую для создания воздушной подушки. Воздух нагнетается в эту полость осевым вентилятором диаметром 480 мм, работающим от одноцилиндрового 6-сильного двигателя. Воздушная подушка настолько «разгружает» лодку, что на ходу она лишь касается воды бортовыми баллонами, глиссируя на них.

В движение «Си-Нак» приводится обычным подвесным мотором. Благодаря меньшей смоченной поверхности ее скорость примерно в полтора раза выше, чем у обычной лодки таких же размеров. С 20-снльным мотором, снабженным специальным скоростным винтом, скорость достигает 55 км/час. Лодка мягко выходит на пляж; при работающем вентиляторе ее легко может двигать, толкая над сушей, одни человек.

В последние годы немало аппаратов на воздушной подушке строится и силами любителей.

Довольно удачную конструкцию двухместного катера создал англичанин Т. С. Гуч. В 1969 г. переход этого катера «J-4» через Ла-Манш (29 км) занял 40 мин; максимальная же скорость составляет 65 км/час.

В конструкции этого судна приняты меры к обеспечению бесшумности движения: вместо обычного воздушного винта использованы два осевых пятилопастных вентилятора в общей поперечной трубе, расположенной непосредственно за кокпитом. Вентиляторы приводятся во вращение двухтактным двигателем с объемом цилиндров 250 см 3 . Воздух всасывается в оба конца трубы и выбрасывается через прямоугольное сопло в корме, в котором установлено реверсивно-тормозное устройство в виде двух створок, управляемых педалью и системой рычагов.

В носовой части катера установлен двухтактный мотоциклетный двигатель (с объемом цилиндров 197 см 3 ), вращающий десятилопастной вентилятор диаметром 609 мм.

Характерной особенностью этого аппарата являются горизонтальные «крылья», поддерживающие гибкое ограждение по бортам. Крылья, закрепленные трубчатыми раскосами, могут быть подняты в вертикальное положение, что уменьшает ширину катера с 2,13 м до 1,21 м для упрощения транспортировки и хранения. Само ограждение высотой 228 мм выполнено из нейлона с неопреновым покрытием.

Управление осуществляется при помощи четырех рулей, отклоняющих воздушно-реактивную струю.

Как правило, на СВП воздушный винт располагается довольно высоко, поэтому его упор дает большой момент, дифферентующий судно на нос; на катере же Гуча сопло, через которое выбрасывается струя воздуха, расположено у самой воды. Благодаря этому «J-4» хорошо всходит на встречную волну, не забрызгивается и не заливается.

Общий запас топлива 18 л размещен в двух цистернах, расположенных по бортам.

Корпус выполнен с обшивкой из фанеры толщиной 4 мм на деревянном наборе; в носу и в корме имеются отсеки плавучести.

Одноместная амфибия «Картайр Мк III» (Австралия), также построенная любителем, рассчитана на перемещение над ровной поверхностью земли, песком или водой (когда нет волны) со скоростью 35 км/час.

Сама платформа — корпус СВП — выполнена из 6-миллиметровой фанеры на прочной раме. В «морском» варианте к корпусу по бортам прикрепляются блоки плавучести из полистирола. Ограждение подушки изготовлено из прорезиненной ткани.

Воздушную подушку создает центробежный вентилятор диаметром 457 мм, приводимый во вращение двухтактным двигателем с объемом цилиндров 160 см 3 . От другого такого же двигателя мощность передается на воздушный трехлопастной винт регулируемого шага диаметром 863 мм.

Два воздушных руля, установленных в потоке винта, приводятся в действие ручкой управления авиационного типа.

Источник

Преимущества и особенности катера и яхты на подводных крыльях

«Как плыть по морю, но на самолете?» — спрашивала Лайма Вайкуле в одной из своих песен. Отвечаем: эффекта парения над водой легко добиться с помощью яхты или катера на подводных крыльях. Такое плавсредство сочетает в себе преимущества скоростного судна и аэроплана.
Что это за конструктивная особенность катера? Как и для чего была создана? Какими достоинствами и недостатками обладает? Читайте в статье ниже.

Принцип действия подводных крыльев

В традиционных водоизмещающих судах скорость зависит от мощности двигателей и их КПД. Но даже самые мощные моторы редко разгоняются свыше 100 км/ч. Причем, на пиковых скоростях сильно вырастает расход топлива — за счет повышения волнового сопротивления.

Судоводители научились противостоять этому ограничению, выводя катера на глиссирование – приподнимание передней части корпуса и скольжения им по водной глади. Следующая ступень борьбы за скорость – изобретение подводных крыльев и транцевых плит, крепящихся к килевой части яхты или лодки.
Судно на подводных крыльях (СПК) разгоняется по воде, а затем приподнимается над ней под воздействием сил гидродинамического давления, оказываемых на поверхность крыльев. Точнее, их полная гидродинамическая сила складывается из:
1. подъемной силы крыла (она действует вертикально, снизу вверх)
2. силы сопротивления (ее вектор определяется направлением движения катера).
Таким образом, при движении крылья, находящиеся под корпусом маломера, за счет подъемной силы приподнимают корпус над поверхностью воды. Так как воздушное сопротивление воздуха намного меньше водного, такой катер может развивать скорость, существенно выше, чем крейсерские характеристики водоизмещающих судов аналогичных габаритов.

История появления катеров на подводных крыльях

«Отцовство» судов на подводных крыльях приписывают итальянцу Энрико Форланини. В 1906 году он сконструировал плавсредство на ПК, которое на озере развило скорость до 68 км/ч и показало всю мощь гидродинамических сил. Идею подхватил инженер Ганс фон Шертель, который построил судно с транцевыми плитами, разгоняющееся до 65 км/ч, имея на борту 35 пассажиров.

В СССР развитие крылатого судостроения началось в середине 50-х годов во многом благодаря талантливому кораблестроителю Ростиславу Алексееву. Усилиями его конструкторского бюро в 1957 году первое отечественное СПК «Ракета-1» стало успешно курсировать между Казанью и Горьким (Нижний Новгород). В дальнейшем речной флот страны пополнился тысячами подобных транспортных средств.

Вслед за «Ракетами» на реках, каналах и заливах появились небольшие «Метеоры», «Волги» и «Беларуси», а также огромные «Кометы». Эти теплоходы на ПК перевозили до 45 и даже до 120 человек («Комета»), чем существенно облегчили транспортное сообщение между крупными городами и отдаленными селами. В мире одними из самых больших СПК являются Jetfoil, некоторые модификации которых рассчитаны на транспортировку 400 пассажиров. Увы, его советский аналог –теплоход «Спутник» — был изготовлен в единственном экземпляре и, не смотря на перспективную конструкцию, в серию запущен не был.

Плюсы и минусы катера на подводных крыльях
Суда с транцевыми пластинами имеют ряд преимуществ, но в то же время их эксплуатация сопряжена с определенными ограничениями.

Плюсы конструкции:
• Скорость. Сопротивление «крылатого» катера намного меньше сопротивления водоизмещающего судна, что позволяет ему плыть в разы быстрее.
• Повышенная мореходность. Паря над водой, корпус защищен от ударов волн.
• Гашение качки. При медленном плавании (например, с целью швартовки) крылья нивелируют качку судна. Это особенно ощутимо в шторм.

Минусы катеров на подводных крыльях:

• Низкая экономичность. Быстроходные яхты и моторные лодки на подводных крыльях на режиме предполетного разгона более прожорливы, чем их медленные водоизмещающие коллеги.
• Ограниченная грузоподъемность. Скоростные СПК значительно уступают сухогрузам.
• Капризность. Для выхода в режим «полета» им необходимы мощные и компактные двигатели, а также отсутствие высоких волн (на гребне большой волны эффект от ПК пропадает).
• Сложность швартовки. Такое судно может швартоваться только у оборудованных пирсов и портов — ввиду глубокой осадки и громоздкости конструкции, находящейся под водой. Впрочем, есть модели со складными крыльями.
Еще одним недостатком можно считать то, что скорость катера на подводных крыльях редко превышает 140 км/ч. Это пороговое значение, после которого молекулы воды подвергаются кавитации: в воде образуются и схлопываются пузырьки, процесс сопровождается гидроударами, нагреванием и снижением давления в жидкости. Таким образом, дальнейшее движение резко замедляется и становится небезопасным.

Где используются катера на подводных крыльях

Несмотря на ряд минусов, судна на ПК по-прежнему активно используются во многих странах. Во-первых, они давно хорошо зарекомендовали себя как пассажирские теплоходы, курсирующие по крупным водным артериям, озерам, водохранилищам и т.д. Многие образцы «крылатого флота СССР» еще в строю и продолжают выполнять свою миссию.
Во-вторых, малые катера на ПК успешно патрулируют прибрежные территории, быстро догоняя нарушителей границ, рыболовов-браконьеров и т.д.
В-третьих, такие суда используются в военных целях. В частности, для оперативной высадки морского десанта или ведения разведывательных операций.
По мнению ряда экспертов, к усовершенствованным яхтам на подводных крыльях вскоре может вернуться былая популярность. Ведь сейчас, как и 30-40 лет назад, судовладельцы с интересом присматриваются к катерам на подводных крыльях. Кроме того, находятся инвесторы, готовые развивать и совершенствовать эти необычные по форме и эксплуатационным характеристикам «летучие корабли».

Уважаемые покупатели! В связи с колебаниями курса валют, идет обновление цен на выпускаемую продукцию и весь ассортимент товаров. Указанные на сайте цены могут отличаться от действительных. Просьба уточнять стоимость у менеджеров отдела продаж компании Velvette Marine.

Источник