Rezistența la undă

Rezistența la undă
Rezistența la undă

Video: Rezistența la undă

Video: Rezistența la undă
Video: Tzanca Uraganu si Miraj Tzunami - Legendele [videoclip oficial] 2021 2024, Mai
Anonim
Imagine
Imagine

Secolul al XX-lea a devenit un progres în multe domenii ale progresului tehnologic, în special în ceea ce privește creșterea vitezei vehiculelor. Pentru vehiculele terestre, aceste viteze au crescut semnificativ, pentru aer - cu ordine de mărime. Dar pe mare, omenirea a intrat într-o fundătură.

Principalul salt calitativ a avut loc în secolul al XIX-lea, când au apărut nave cu aburi în loc de nave cu vele. Dar foarte curând a devenit clar că principalul limitator de viteză pentru navele maritime nu este slăbiciunea centralei, ci rezistența apei. Drept urmare, recordul de viteză stabilit de distrugătorul rus Novik la 21 august 1913 (37,3 noduri) a fost de fapt visul suprem pentru navele cu mari deplasări (reamintim că un nod este o milă marină, adică 1852 m / h).

Acest record a fost doborât, desigur. Înainte de cel de-al doilea război mondial, liderii și distrugătoarele italiene și franceze s-au repezit foarte repede peste Marea Mediterană, ajungând uneori până la 45 de noduri. Cu toate acestea, nu este clar de ce aveau nevoie de această viteză, deoarece flotele italiană și franceză au luptat cel mai rău în cel de-al doilea război mondial. A spart recordul lui Novik, câștigând Panglica Albastră a Atlanticului la începutul anilor 1950, linia americană Statele Unite (38, 5 noduri). Dar chiar și aceste viteze au fost atinse de câteva nave și la distanțe foarte mici. În general, pentru navele de război, viteza maximă de astăzi rareori depășește 32 de noduri, iar viteza de croazieră (la care se atinge raza maximă de croazieră) a fost întotdeauna sub 30 de noduri. Pentru navele de transport și 25 de noduri a fost o realizare unică, majoritatea dintre ele fiind încă târâte peste mări la viteze care nu depășesc 20 de noduri, adică mai puțin de 40 km / h.

Apariția motorinei diesel, a turbinei cu gaz, chiar și a motoarelor nucleare, în cel mai bun caz, a dat o creștere a vitezei cu mai multe noduri (un alt lucru este că motoarele diesel și centralele nucleare au făcut posibilă creșterea dramatică a gamei de croazieră). Impedanța a crescut ca un perete. Cel mai important mijloc de a face față acesteia a fost creșterea raportului dintre lungimea corpului navei și lățimea acesteia. O navă prea îngustă avea însă o stabilitate slabă, într-o furtună putea să se rostogolească cu ușurință. În plus, a fost dificil să se încadreze diferite sisteme și mecanisme în corpul îngust. Prin urmare, doar unii distrugători, datorită îngustității corpurilor, și-au stabilit recordurile de viteză, acest lucru nu a devenit o tendință nici măcar pentru navele de război, iar pentru navele de marfă, îngustarea corpurilor a fost în principiu inacceptabilă.

Aviația a înlocuit aproape complet navele maritime în ceea ce privește traficul de pasageri, dar în ceea ce privește transportul de marfă, aproape toate sunt încă responsabile pentru transportul pe apă și pe calea ferată. Capacitatea de transport a aeronavelor rămâne aproape la fel de critică ca viteza navelor. Prin urmare, inginerii continuă să lupte pentru a rezolva ambele probleme.

Pentru transportul comercial, problema vitezei reduse este în mare măsură atenuată de numărul mare de nave pe linii. În cazul în care cisterne (nave cu containere, transportoare de banane, transportoare de lemn etc.) părăsesc punctul A în fiecare zi, atunci vor ajunge în punctul B în fiecare zi, indiferent de viteza fiecărei nave. Principalul lucru este că există suficiente nave pentru a menține un astfel de program.

Pentru Marina, viteza este, desigur, mult mai importantă. Și pentru navele de război (aici explicațiile, probabil, sunt de prisos) și pentru transportul și debarcarea navelor care transportă trupe. Mai mult, acesta din urmă, când războaiele au dobândit un domeniu global, a devenit mai important decât primul (mai ales că pentru navele de război, o anumită compensație pentru propria lor viteză redusă a fost prezența armelor rachete: racheta va ajunge din urmă pe oricine).

De vreme ce insolvabilitatea problemei rezistenței la valuri a devenit clară cu mult timp în urmă, atunci, împreună cu urmărirea unităților de noduri prin îmbunătățirea contururilor corpului și a formei elicelor, consolidarea centralelor electrice de pe navele obișnuite, a început căutarea a ceva neobișnuit..

La sfârșitul secolului al XIX-lea, a fost descoperit efectul forței de ridicare asupra unei plăci remorcate sub apă la un ușor unghi de înclinare spre orizont. Acest efect este analog cu efectul aerodinamic care acționează asupra aripii unui avion și îi permite să zboare. Deoarece apa este de aproximativ 800 de ori mai densă decât aerul, aria hidrofilului ar putea fi cu mult mai mică decât aria unei aripi de avion. Dacă puneți o navă pe aripi, atunci cu o viteză suficient de mare forța de ridicare o va ridica deasupra apei, doar aripile vor rămâne sub ea. Acest lucru va reduce semnificativ rezistența apei și, în consecință, va crește viteza de mișcare.

Primele experimente cu hidrofoiluri au fost efectuate în Franța și Italia, dar au atins cea mai mare dezvoltare din URSS. Principalul proiectant al acestor nave a fost Rostislav Alekseev, care a condus Biroul Central de Proiectare corespunzător (era situat în Gorki). Au fost create mai multe nave de pasageri și hidrofoiluri de luptă. Cu toate acestea, a devenit rapid clar că deplasarea hidrofoilelor a fost foarte limitată. Cu cât este mai mare, cu atât ar trebui să atingă dimensiunea și masa pe care hidrofilul să o atingă și cu atât mai puternică ar trebui să fie centrala electrică. Din această cauză, chiar și o fregată cu hidrofol este aproape imposibil de creat.

Drept urmare, problema nu a depășit „transportul suburban” - „Rachete”, „Cometă” și „Meteori” - și o serie de bărci de luptă pe hidroalete. Pentru marina sovietică și trupele de frontieră, 2 nave hidroalete antisubmarin, pr. 1145 și 1 pr. 1141, 1 navă de rachete mici (MRK), pr. 1240, 16 bărci de patrulare, pr. 133, 18 bărci cu rachete, pr. Au fost construite 206 RM. Majoritatea au fost dezafectate. O navă de rachete pe hidrofoiluri a proiectului 206MR s-a dovedit a fi chiar barca georgiană „Tbilisi”, care în august 2008, în conformitate cu legendele și miturile agitprop, a fost scufundată de MRC-ul rus „Mirage” într-o bătălie maritimă, dar de fapt a fost aruncat de echipajul său în Poti și aruncat în aer de parașutiștii noștri.

Imagine
Imagine

De asemenea, în străinătate, ambarcațiunile cu hidrofoil practic nu au primit dezvoltare. SUA au construit 6 nave rachete hidrofoil de tip Pegasus, în Italia - 7 RK de tip Sparviero, în Israel - 3 RK de tip M161, iar în Japonia - 3 RK de tip PG01. Acum, toate, cu excepția celor japoneze, au fost scoase din funcțiune. China a timbrat mai mult de 200 de torpedoare cu hidrofoil de clasă Huchuan, acestea fiind exportate și în România, Albania, Tanzania, Pakistan, care le-au transferat apoi în Bangladesh. Acum, în rânduri există doar 4 "Huchuan" din Bangladesh și 2 din Tanzania. În general, pentru forțele navale ale întregii lumi, PCC s-a dovedit a fi o ramură de impas a dezvoltării.

Hovercraft (KVP) au devenit oarecum mai promițătoare. Această pernă este creată prin suflarea aerului comprimat sub fundul navei de către ventilatoare, datorită căreia nava se ridică deasupra apei și curgerea valurilor dispare complet. Acest lucru permite nu numai să dezvolte o viteză extraordinară (50-60 noduri), ci și să ajungă la uscat.

Hovercraft-ul a fost cel mai dezvoltat din nou în URSS (începând cu anii 1920). Occidentul a început să dezvolte această direcție abia la sfârșitul anilor 1950. Curând a devenit clar că pentru astfel de nave există aproape aceeași problemă fundamentală ca și pentru navele cu hidrofol - masa lor utilă nu poate fi mare. Pentru a susține greutatea unei nave grele, trebuie să instalați ventilatoare foarte puternice. Și pentru mișcarea navei, sunt necesare elice uriașe și puternice, care ocupă mult spațiu și sunt extrem de vulnerabile în luptă.

Drept urmare, scopul acestor nave s-a dovedit a fi foarte limitat. În URSS au fost construite destul de multe nave amfibii cu perne de aer (DKVP) de diferite tipuri. Posibilitatea (datorită capacității unor astfel de nave de a ajunge la țărm) părea foarte atractivă pentru aterizarea trupelor „fără a se uda cu picioarele”. Adevărat, capacitatea lor de aterizare era destul de limitată, iar vulnerabilitatea la foc chiar și de la armele mici era extrem de mare (elicele erau deosebit de vulnerabile). Cel mai mare oțel DKVP pr. 12322 "Zubr" (deplasare mai mare de 500 de tone, lungime 56 m, viteză de până la 60 de noduri, capabil să ia la bord 3 tancuri sau 140 de pușcași marini). Rusia are acum doar 2 dintre aceste nave, dar noi am vândut 3 către Grecia. Acum avem aproximativ 10 vechi DKVP pr. 12321, 1206 și 1205 mai mici.

Imagine
Imagine

Pe lângă Rusia, în SUA a fost creată ambarcațiunea de aterizare a pernei de aer LCAC (150 de tone, 50 de noduri, transportă 1 tanc). Aproximativ o sută de astfel de bărci au fost construite, acestea se bazează pe nave amfibii universale americane și nave de doc amfibie. Proiectul navei de debarcare 724 în valoare de aproximativ 30 de piese au fost construite în RPC. Acestea sunt probabil cel mai mic hovercraft din lume: 6, 5 tone, lungime 12 m, 10 parașutiști sunt luați la bord.

Imagine
Imagine

În anii 1970, britanicii au construit ambarcațiuni de patrulare cu perne de aer mici (de la 15 la 100 de tone), inclusiv pentru vânzare către Iran (chiar sub Shah) și Arabia Saudită. Un tip iranian KVP VN.7 de construcție britanică a murit în timpul războiului cu Irakul.

În cele din urmă, atât designerii autohtoni, cât și cei străini au venit la ideea de a înlocui „fusta” de cauciuc care susține perna de aer cu plăci rigide numite skegs. Păstrează aerul din pernă mult mai bine decât „fusta”, ceea ce face posibilă creșterea masei navei. În plus, din moment ce pătrundea în apă, pot fi montate elice sau tunuri de apă pe ele, îndepărtând elicele voluminoase și vulnerabile de pe puntea navei. În același timp, rezistența pantofilor este, desigur, mai mare decât cea a „fustei”, dar mult mai mică decât cea a hidrofoilurilor. Singurul lor dezavantaj este că nava este lipsită de posibilitatea de a ajunge la uscat. Prin urmare, este recomandabil să construiți skeg KVP sub formă de nave de grevă sau măturătoare. În acest din urmă caz, avantajul este că partea mai mică a navei se află în apă și cu cât viteza este mai mare, cu atât mai puține șanse de a fi aruncate în aer de o mină.

Până în prezent, Rusia și Norvegia au monopolul asupra acestor nave. În Flota Mării Negre avem 2 skeg MRK pr. 1239 („Bora” și „Samum”), cel mai mare hovercraft din lume (deplasare peste 1.000 de tone). Au o putere izbitoare extraordinară (8 rachete anti-navă Moskit supersonice) și o viteză de 53 de noduri. Dezavantajul acestor nave este apărarea aeriană slabă și, cel mai important, dificultatea extremă de operare.

Imagine
Imagine

Marina norvegiană include 6 bărci cu rachetă de tip Skjold și măturătoare de tip Oxøy. Sunt mult mai puține decât RTO-urile noastre (250-400 tone). În același timp, bărcile cu rachete poartă 8 rachete supersonice anti-navă NSM. Se poate observa că (cu excepția Rusiei și Norvegiei), numai China mai are rachete anti-nave supersonice.

Imagine
Imagine

Deși hovercraft-ul este mai promițător decât hidrofoilele, ele nu rezolvă în niciun caz problema vitezei din cauza numeroaselor restricții descrise mai sus, precum și a costului ridicat și a complexității operațiunii.

Recomandat: