Zahvaljujoč dosežkom izjemnega inženirja in organizatorja R. Aleksejeva, je danes edino sredstvo za doseganje ultra visokih hitrosti na vodi ekranoplan.
Ekranoplan je tehnična izvedba dobro znanega načela: ko se krilo premakne blizu ravne površine (zaslon), se dvigalo opazno poveča z minimalnim povečanjem upora. To povečanje dviga se imenuje "učinek zaslona". Omogoča vam povečanje nosilnosti letala v primerjavi s predmetom, ki se giblje daleč od površine, vendar je močno odvisen od (relativne) razdalje od krila do zaslona in se hitro povečuje s povečanjem te razdalje.
Na žalost, ko se krilo premika blizu agitirane, "nemirne" površine, se pojavi bistveni problem stabilnosti tega gibanja. Nestabilnost prisili enega, da ohrani dovolj veliko nadmorsko višino nad zaslonom, zaradi česar se zmanjša učinek zaslona.
Ta učinek je odvisen od razmerja višine leta s krilom krila (njegova velikost vzdolž smeri vožnje). Zato oblikovalci poskušajo povečati tetivo, ki za določeno področje neizogibno vodi do zmanjšanja razpona kril (njihova velikost v smeri gibanja).
To je enostavno videti, na primer, na fotografiji modela najnovejšega WIG-a, ki je bil pred kratkim prikazan v tisku. Pravzaprav je za povečanje višine letenja - z minimalno izgubo učinka zaslona - potrebno zmanjšati relativno raztezanje krila, ki je glavni dejavnik, ki določa aerodinamično kakovost (razmerje dviga in upora). Kot je prikazano na isti fotografiji, je novo razmerje med velikostjo tetive in razpona približno enako 1, kar je povsem nesprejemljivo, na primer za letala.
(Zanimivo je, da se varianta dvokrilca, ki se kaže za nizke hitrosti, prvič izvaja v novoustanovljeni WIG "Galeb").
Nestabilnost gibanja na mešani površini je glavna pomanjkljivost lasulje pri uporabi v morju. Ta pomanjkljivost je po mnenju avtorja odločilna v zvezi z uporabo takšnih naprav v morskih okoljih. Praksa je pokazala, da celo en dotik valov s polno hitrostjo povzroči znatno škodo in lahko povzroči nesrečo. Tako je med preizkušanjem izkušenega ekranoplana "Orlyonok" izgubil del krme, in samo osebne izkušnje in intuicija R. Aleksejeva, ki je prevzel pilotiranje, je preprečil popolno uničenje ekranoplana.
Uporaba sredstev, ki so nezanesljiva v morskih razmerah, je nesprejemljiva.
Alternativa
V 80. letih prejšnjega stoletja je kot rezultat raziskave Centralnega raziskovalnega inštituta, imenovanega po akademiku A.N. Krylovu je bila predlagana nova vrsta plovila z visoko hitrostjo, čeprav manj hitra kot ekranoplan, vendar zagotavlja veliko večjo zanesljivost.
Za hitrosti, ki so bile približno 2-krat večje od začetka drsenja, je bil predlagan "valovit" super-drsni trimaran (RHT) z aerodinamičnim razkladanjem.
Hidrodinamični kompleks tega plovila vključuje tri majhne razširitvene trupe z lomljenimi konturami, z najmanjšim prostim bokom in velikim vzvratnim sedlom pramca krova vsakega trupa. Lupine so v načrtu trikotne oblike in so povezane s površinskim krilom s posadko s stojali, katerih širina je manjša od širine telesa. Kot propelerji so predlagani propelerji, ki prečkajo površino, na primer Arnesonovih propelerjev. Za krmiljenje dinamičnega trima in zmanjšanje nagiba se predlaga, da se na vsakem trupu uporabijo spojlerji.
Aerodinamični kompleks je krilo s posadko s krmilnim prestreznikom, ki se nahaja nad krmnimi lupinami, ki plovilu zagotavlja stabilizacijo med sunki vetra. Krilo je povezano s stojalom nosnega trupa s poenostavljeno nadgradnjo.
Načrtuje se postavitev dveh glavnih agregatov v zadnje trupe in ladijske elektrarne - v nosni trup. Nosilnost se nahaja v krilu in nadgradnji nosu.
Na sl. Slika 2 prikazuje varianto PBT s pretokom 300 ton pri hitrosti 100 vozlov.
Ključni rezultati testov
Vlečni testi so pokazali, da je Froudovo število v premiku več kot 5, vendar je prišlo do rahle pozitivne hidrodinamične interakcije trupov, testi pa so bili izvedeni pred Froudeovo številko 7.5. Zato se kot izračunano območje hitrosti vzamejo relativne hitrosti, ki so 2-2,5-krat večje od hitrosti začetka drsenja, tj. 6,0 - 7,5.
Pri teh relativnih hitrostih navadni jadralni padalci izgubijo stabilnost vzdolžnega gibanja: na mirni vodi se začne spontani nagib, začne se tako imenovana »delphination«. Vendar pa ni bil opažen na modelu RHT. Verjetno je nadgradnja krila dovolj močna.
Glavni rezultat poskusov na morju je bil pomanjkanje udarcev v celotnem območju valovnih dolžin in pri hitrostih do 55% popolnega. To pomeni pomembno, do 7 - 10-kratno zmanjšanje vertikalnih pospeškov objektov na valovih. Verjetno ni nobenega udarca, ker trupi prejmejo vrhove valov na palubah s povratnim odklonom, kar zmanjša valjanje kobilice.
Preskusi v vetrovnem tunelu so nam omogočili, da ocenimo aerodinamično kakovost RHT s prvotno predvideno obliko krila, ki je enaka 5 (glej spodaj).
Sestavljena konstrukcija trupov iz lahkih zlitin je omogočila oceno njihove mase, ki znaša približno 30-35% celotnega premika.
Uporabite primere
Predlagana arhitekturna in konstruktivna shema se lahko uporablja v zelo širokem razponu premikov in hitrosti. Na sl. 3 prikazuje rekordno ladjo (z zapuščenim krilom) za hitrost okoli 150 vozlov.
Prednost te ureditve je, da se čoln ne bo prevrnil v sunku vetra, kot to velja za obstoječe dirkalne katamarane.
Mini trajekt za 20 oseb s hitrostjo 50 vozlov, tudi z nenaseljenim krilom, je prikazan na sl. 4
Prvotno predvidena oblika bivalnega krila vam omogoča, da ustvarite patruljni čoln s helikopterjem, sl. 5
Na drugem koncu obravnavane premične črte je transatlantski RHT s hitrostjo 130 vozlov in izračunano valovno intenzivnostjo 6 točk, sl. 6
Prednosti in slabosti PBT so povzete v spodnji tabeli.
| V primerjavi z: | Koristi | Slabosti. |
| Ekranoplan | Večja upravljivost in varnost, povečana učinkovitost pogona | Znižajte dosegljive hitrosti |
| Hovercraft | Cenejša, brez hrupa, več plovnosti. | Več odpor na vleko na mirni vodi |
| Ladja z enojnim trupom na podmornici samodejno vodena krila | Večja hitrost, manj vibracij, cenejši in več prostora na krovu | Nekoliko slabša plovnost |
| Skobljanje z enim telesom | Brez sleminga, brez delfinov, več prostora na palubi | Več telesne teže konstrukcije |
| Jadralni katamaran | Bolj dosegljive hitrosti, brez udarjanja, samo-stabilizacije | Manj raziskanih |
Zaključek (priporočilo)
Zdi se očitno, da bo stalni stik z vodo zagotovil predlagano super hitro "posušeno valovanje" plovilo z visoko varnostjo, tako v smislu pitching in nadzor.
Priporočljivo je razmisliti o možnostih za takšno postavitev pri načrtovanju "super-hitrih" plovil različnih namenov.
