Все о технике и науке

Обычные суда движутся довольно медленно из-за того, что им приходится преодолевать сопротивление воды. Суда на воздушной подушке (СВП) и на подводных крыльях (СПК) поднимаются над поверхностью воды, едва касаясь ее, и поэтому движутся быстрее.

Идею движения на воздушной подушке - слое воздуха, который удерживал бы судно над водой - выдвинул еще шведский ученый Э. Сведенборг в 1 ~ 1 б г. Одним из первых действтащее СВП запатентовал в 1955 г. английский изобретатель К. Кокерелл. Его первое СВП - SR-N1 - было спущено на воду в 1959 г. Воздушная подушка толщиной 35 см, которую создавали судовые вентиляторы, удерживалась между судном и опорной поверхностью (водой или землей) воздушной завесой, нагнетаемой по периметру сверху вниз. Часть воздуха направлялась назад, перемещая СВП с максимальной скоростью 25 узлов. Это почти в три раза превышало скорость обычного судна тех же размеров. Еще одно преимущество состояло в том, что СВП могло перемещаться не только над водой, но и над сушей.

Судно Кокерелла хорошо показало себя на тихой воде, но не справлялось с волнами более 45 см. Проблему решили, заменив воздушный экран гибкой прорезиненной юбкой, прикрепленной к бортам. Толщина воздушной подушки увеличилась, позволяя судну преодолевать волну до 1 3 5 см.

В большинстве СВП воздушные винты направляют воздух назад, двигая при этом судно вперед. Высоконапорные вентиляторы гонят воздух вниз, поднимая судно над поверхностью воды. Обычно воздух выходит через зазор между юбкой и опорной поверхностью. Некоторые конструкции, предназначенные для движения только но воде, снабжены юбкой на торцах и боковыми стенками, погруженными в воду и не дающими выходить воздуху. Таким судам нужна меньшая мощность для создания воздушной подушки, но сопротивление воды требует дополнительной мощности для движения вперед.

Управление

Обычно управление СВП осуществляется изменением направления силы тяги. У многих СВП позади воздушных винтов установлены рули поворота. Для выполнения поворотов на малой скорости или па месте иногда применяются направленные в стороны воздушные сопла.
В настоящее время СВП широко используются для пассажирских и грузовых перевозок, а также в военных целях как сторожевые и десантные суда. Платформы на воздушной подушке применяют в промышленности для перемещения тяжелых грузов.

Суда на подводных крыльях

СПК имеет крылья, поднимающие его из воды во время движения вперед. Они выполняют ту же функцию, что и в самолете, только подъемная сила создается потоком воды. Крылья закреплены в передней и задней частях судна с помощью вертикальных стоек.

В неподвижном состоянии СПК держится на поверхности, как всякое обычное судно. Однако при наборе скорости судно начинает подниматься из воды. Постепенно корпус полностью выходит из воды, и тогда кажется, что СПК скользит на водных лыжах. Судно может приводиться в движение гребным винтом или за счет забора воды и ее выбрасывания в воду или воздух через расположенные сзади сопла.

В СПК с частично погруженным крылом при движении крылья «пробивают» поверхность воды. При движении крыльев в воздушной среде подъемная сила весьма мала, так что судно погружается в воду и подъемная сила опять увеличивается. За счет этого судно удерживается на постоянной высоте над поверхностью воды. Такая схема используется в большинстве СПК.

В СПК с полностью заглубленным крылом крылья все время находятся в воде. Автоматическая система управления изменяет угол атаки крыльев под водой для удержания судна на нужной высоте над поверхностью. Эта система также улучшает остойчивость судна при волнении. К сожалению, она является слишком дорогостоящей для широкого применения.