Díky úspěchům vynikajícího inženýra a organizátora R. Aleksejev dnes jediným prostředkem k dosažení ultra vysokých rychlostí na vodě je ekranoplán.
Ekranoplán je technickou realizací dobře známého principu: když se křídlo pohybuje v blízkosti rovného povrchu (síto), výtah se znatelně zvyšuje s minimálním zvýšením odporu. Toto zvýšení výtahu se nazývá "efekt obrazovky". Umožňuje vám zvýšit nosnost letadla ve srovnání s předmětem pohybujícím se daleko od povrchu, ale silně závisí na (relativní) vzdálenosti od křídla k obrazovce a při zvyšování této vzdálenosti klesá rychle.
Naneštěstí, když se křídlo pohybuje v blízkosti rozrušeného "nepokojného" povrchu, vzniká základní problém stability tohoto pohybu. Nestabilita nutí člověka udržet dostatečně vysokou nadmořskou výšku nad obrazovkou - v důsledku čehož se sníží účinek obrazovky.
Tento efekt závisí na poměru výšky letu k chordu křídla (jeho velikost ve směru jízdy). Proto se návrháři snaží zvýšit akord, který pro danou oblast nevyhnutelně vede ke snížení rozpětí křídel (jejich velikost ve směru pohybu).
To je snadné vidět například na fotografii modelu nejnovějšího WIG, který se nedávno objevil v tisku. Ve skutečnosti, aby se zvýšila výška letu - s minimální ztrátou síta - je nutné snížit relativní prodloužení křídla, což je hlavní faktor určující aerodynamickou kvalitu (poměr zdvihu a táhnutí). Jak ukazuje stejná fotka, nový poměr trupu a rozpětí WIG se přibližně rovná 1, což je zcela nepřijatelné, například u letounů.
(Zajímavé je, že variant dvojplošníku, který se nazývá nízkou rychlostí, je poprvé implementován v nově vytvořené "Chaika" WIG).
Nestabilita pohybu na rozrušeném povrchu je hlavní nevýhodou paruky při jeho použití v moři. Tento nedostatek je podle autora rozhodující ve vztahu k používání takových zařízení v mořském prostředí. Praxe ukázala, že i jediný dotek vlny při plné rychlosti vede k významnému poškození a může způsobit nehodu. Během testování zkušeného ekranoplanu "Orlyonok" ztratila část zádi a pouze osobní zkušenost a intuice R. Aleksejeva, který převzal pilotáž, zabránil úplnému zničení ekranoplanu.
Využívání finančních prostředků, které jsou v námořních podmínkách nespolehlivé, je nepřijatelné.
Alternativa
V 80. letech v důsledku výzkumu Centrálního výzkumného institutu pojmenovaného po akademici A.N. Krylovovi byl navržen nový typ superhigh-speed plavidla, i když méně rychlý než ekranoplan, ale poskytuje mnohem větší spolehlivost.
Pro rychlosti přibližně 2krát větší než začátek klouzání byl navržen "vlnově řezný" super-gliding trimaran (RHT) s aerodynamickým vyložením.
Hydrodynamický komplex této plavidla zahrnuje tři malé tlumiče s rozbitými obrysy, s minimálním volným bokem a velkým zadním sedlem luku paluby každého trupu. Pláště jsou umístěny v trojúhelníku v rovině a jsou spojeny s povrchem s posádkou na stojanech o šířce menší než šířka těla. Jako vrtule jsou navrhovány vrtule, které překračují povrch, například Arnesonovy vrtule. Chcete-li řídit dynamickou úpravu a snížit sklony, je navrženo používat na každém trupu krmné spoilery.
Aerodynamický komplex je s kormidlovým křídlem, který je umístěn nad zádovými trupy a který zajišťuje, že se plavidlo samovolně stabilizuje při nárazu větru. Křídlo je spojeno se stojanem trupu nosu se zjednodušenou nadstavbou.
Předpokládá se umístění dvou hlavních pohonných jednotek v zadních trupech a lodní elektrárně - v trupu nosu. Užitné zatížení se nachází v křídlové a nosové konstrukci.
Na obr. 2 ukazuje variantu PBT s výtlakem 300 tun při rychlosti 100 uzlů.
Klíčové výsledky testů
Zátěžové testy ukázaly, že když je počet Froude v posunutí větší než 5, došlo k mírně pozitivní hydrodynamické interakci trupu a testy byly provedeny před Froude číslem 7.5. Proto jsou relativní rychlosti, které jsou 2 až 2,5krát vyšší než rychlost počátku klouzání, tj. Jako vypočtený rozsah otáček. 6,0 - 7,5.
Při těchto relativních rychlostech ztrácejí obyčejní kluzáky stabilitu podélného pohybu: na klidné vodě začíná spontánní skákání, začíná takzvaná "delfinace". Na modelu RHT však nebylo pozorováno. Křídlo-nadstavba pravděpodobně slouží jako dostatečná klapka.
Hlavním výsledkem studií na moři bylo nedostatečné zatěžování v celém rozsahu vlnových délek a rychlostí až 55%. To znamená významné až sedm až desetinásobné snížení vertikálních zrychlení objektů plného rozsahu na vlnách. Pravděpodobně nedochází k útlumu, protože trupy dostávají vrcholy vln na palubách s opačným šoupátkem, což snižuje dráhu kýlu.
Zkoušky v aerodynamickém tunelu nám umožnily odhadnout aerodynamickou kvalitu RHT s původně považovaným tvarem křídla jako 5 (viz níže).
Skeletová konstrukce konstrukcí trupu z lehkých slitin umožnila odhadnout jejich hmotnost, což je asi 30-35% celkového posunu.
Použijte případy
Navrhovaná architektonická a konstruktivní schéma může být použita ve velmi širokém rozsahu posunů a rychlostí. Například na obr. 3 ukazuje rekordní loď (s opuštěným křídlem) pro rychlost asi 150 uzlů.
Výhoda tohoto uspořádání spočívá v tom, že loď se nepřekročí závanem čelního vítr, jako tomu je u stávajících závodních katamaránů.
Mini-trajekt pro 20 osob rychlostí 50 uzlů, také s neobydleným křídlem, je znázorněn na obr. 4
Původně zvažovaná forma obytného křídla umožňuje vytvořit hlídkovou loď s helikoptérou, obr. 5
Na druhém konci posuzovaného rozmezí je transatlantický RHT rychlostí 130 uzlů a vypočtená intenzita vlny 6 bodů, obr. 6
Výhody a nevýhody PBT jsou shrnuty v následující tabulce.
| Ve srovnání s: | Výhody | Nevýhody. |
| Ekranoplan | Zvýšená ovladatelnost a bezpečnost, zvýšená účinnost pohonu | Nižší dosažitelné rychlosti |
| Vznášedlo | Levnější, žádný hluk, větší způsobilost k plavbě. | Více odolnosti proti vlečení na klidné vodě |
| Jedna trupová loď na ponorce automaticky řízené křídla | Více rychlosti, méně vibrací, levnější a více palubního prostoru | Mírně horší způsobilost k plavbě |
| Samostatné hoblování | Žádná slamming, žádné delfíny, více palubního prostoru | Více tělesné hmotnosti konstrukce |
| Kluzácký katamarán | Dosažitelné rychlosti, bez úderů, se stabilizací | Méně studoval |
Závěr (doporučení)
Zdá se být zřejmé, že neustálý kontakt s vodou poskytne plavidlu vysokou bezpečnost, kterou nabízejí super rychlé "pachové vlny", a to jak z hlediska stoupání, tak i ovladatelnosti.
Doporučujeme zvážit možnosti takového uspořádání při navrhování "super-rychlých" nádob různých účelů.
