|
ПО ВОДЕ, АКИ ПОСУХУ...
ЮТ 1992 №1
Оказывается, и на воде вполне могут пригодиться колёса
Водоступы уже придумали. Надевай на ноги пенопластовые или полые полиэтиленовые поплавки вроде лыж и ходи по воде, скользи по речным перекатам и стремнинам...
С транспортировкой грузов по воде - сложнее. На земле для подобной цели можно использовать не только сани-волокуши, но и колёсный транспорт, подумывают и об использовании шагоходов.
Парадокс, но лодки, баржи, пароходы используют тот же принцип волокуши или ползания «на брюхе».
Проблема, впрочем, не нова, решения тоже... Впервые проект такого судна - не плывущего, а именно катящегося по воде на огромных колёсах - разработал и построил французский изобретатель Э. Базен. В августе 1896 года он испытал необычное сооружение на реке Сене близ Парижа.
Так выглядел пароход Э. Базена.
Катящийся пароход Базена представлял собою стальную раму, на которой крепились на трёх осях шесть огромных пустотелых дисков-колёс. Каждое из них имело в диаметре около 10 м и толщину до 3 м. Колёса попарно приводились в движение с помощью паровой машины мощностью в 50 л. с. По идее изобретателя, эти колеса не должны были загребать воду своими плицами, как на обычных колесных пароходах. На них и плиц-то не было! Главный эффект виделся в другом: колёса за счет вращения должны были разрезать воду и уменьшать тем самым сопротивление движению, а значит, повышать скорость парохода. Вперед же он должен был продвигаться с помощью ещё одной паровой машины, мощностью в 550 л. с, и обычного судового винта.
Однако на испытаниях судно Базена развило скорость всего около 20 узлов, то есть ничуть не большую, чем пароходы обычного типа. И хотя Базен утверждал, что дело можно поправить, если увеличить диаметр колес до 22 м (по его расчётам, это должно было привести к увеличению скорости до 32 узлов при той же мощности), никто изобретателю не поверил, и дальнейшие работы в этом направлении были прекращены. И как ныне выясняется, совершенно напрасно.
Замечали когда-нибудь, как ведёт себя в воде небольшое брёвнышко, если его как следует крутануть?.. Оно как бы катится по поверхности воды, практически целиком поднимаясь из неё на поверхность. На этот эффект несколько лет назад обратил внимание изобретатель из Подмосковья В. Подорванов. И провёл дополнительные испытания в лаборатории Военно-инженерной академии, где тогда служил. Затем испытания были продолжены в ЦНИИ имени А. Н. Крылова...
В итоге установили: при увеличении скорости вращения в воде деревянного бревна или металлического полого цилиндра гидродинамическое сопротивление предмета остается практически постоянным, независимым от скорости его перемещения. Между тем при всех других видах движения в водной среде сопротивление при ускорении увеличивается в квадратичной степени или даже еще более резко.
Движение по волнам на высокой скорости приводит к уменьшению ударных нагрузок, поскольку колёса как бы прокатываются по гребням волн. Значит, если поставить корабль не на подводные крылья, как это зачастую делается ныне, а на свободно вращающиеся колёса, он будет легко сходить с берега на воду, катить не только по мелководью, что само по себе уже немаловажно, рекам, но и на глубине, при довольно сильном волнении, развивая при помощи дополнительного водомётного движителя или обычного гребного винта скорость до 220 км/ч. В некоторые моменты, полагает изобретатель, судно будет даже отрываться от поверхности воды и скакать по ней, словно камешек.
А вот как выглядят один из вариантов конструкции В. Подорванова.
С работами В. Подорванова ознакомились и дали положительное заключение многие специалисты, в том числе из Института гидродинамики сибирского отделения РАН, Московского института водного транспорта. Института проблем механики АН РАН и ЦКБ судов на подводных крыльях из Нижнего Новгорода. Все специалисты отмечают, что режим качения по воде экономичен и перспективен, даёт возможность использовать для судоходства те мелководные реки, где нынешние корабли плавать никак не могут.
Однако вот беда. Хорошая идея так и остается только идеей, реализованной лишь в нескольких моделях. Некоторые из них построены самим изобретателем, другие - юными техниками (см., например, ЮТ №3 за 1990 год. статью о работе кружка юных изобретателей в Тушине). Но кто же все-таки и когда возьмется построить настоящее судно? Неужто соотечественники Базена получат шанс исправить свою историческую ошибку?
С. СЛАВИН, инженер
New Scientist, July 13, 1967, p. 78:
СССР. НА КОЛЕСАХ ПО ОКЕАНСКИМ ПРОСТОРАМ
Проводятся испытания нового судна, которое вполне может стать конкурентом как судов на подводных крыльях, так и аппаратов на воздушной подушке. В конструкции используются вращающиеся цилиндры, установленные по обоим бортам на носу и корме судна, которые не только приводят судно в движение, но и создают подъемную силу, так что судно практически не касается воды. В результате гидродинамическое сопротивление существенно уменьшается, что позволяет судну двигаться с большой скоростью. Судя по всему, максимальный кпд достигается при скорости в 75 узлов.
Новое применение эффекта Магнуса было предложено советским инженером Виктором Подорвановым на основании ряда экспериментов по определению подъемной силы, создаваемой вращающимися цилиндрами разного диаметра при различных скоростях вращения и поступательного перемещения. В ходе этих экспериментов была получена точная информация относительно затрат мощности, необходимых для достижения желаемого эффекта. Обращает на себя внимание также тот факт, что подобное судно не создает килевой волны.
Опытный образец судна имеет два больших цилиндра, установленных с обоих бортов в носовой части, и два цилиндра поменьше — в кормовой части. Все четыре цилиндра приводятся в движение одним двигателем посредством гидравлической передачи. В начальный момент все цилиндры частично погружены в воду. Но по мере того, как судно набирает скорость, цилиндры поднимают его корпус все выше над водой — в конце концов корабль практически отрывается от воды и начинает перемещаться скачками. Поэтому его приходится снабжать вертикальным килем-стабилизатором и воздушным рулем, как у самолета. Да и весь корпус судна напоминает по своим очертаниям скорее самолет, чем корабль.
В настоящее время проводятся морские испытания с целью проверить, как такое судно справляется с волнами. Уже получены некоторые данные относительно эффективности подобного способа передвижения, и разработчики утверждают, что затраты мощности «существенно меньше», чем в случае судна таких же размеров на подводных крыльях. При скорости в 60 узлов цилиндры едва касаются воды, а в промежутках между касаниями судно полностью находится в воздухе. Утверждается, что достигнутая крейсерская скорость в 75 узлов может быть удвоена и даже утроена за счет усовершенствования профиля цилиндров и повышения скорости их вращения.
Если испытания докажут работоспособность конструкции, то такое судно способно конкурировать с аппаратами на воздушной подушке, поскольку оно способно перемещаться и по воде, и по суше. Благодаря цилиндрам такой корабль сможет выкатываться на берег или подниматься по наклонному слипу, а если на цилиндры надеть резиновые шины, то и ездить по дорогам. Этому судну не страшны также бревна-топляки и прочие плавучие предметы, поскольку цилиндры свободно перекатываются над ними. Конструкция запатентована (авт. свид. СССР № 184 641, выд. В. П. Подорванову; опубл. «Бюллетень изобретений», 1966, №
_________________
мараэкран
|
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
