Эксперименты с многоплоскостным подводным крылом

Любители авиации уже построили и протестировали в полетах масштабные модели самолетов, в которых используются многоплоскостные авиационные крылья, которые обеспечивают более высокую подъемную силу при меньшей скорости, чем обычные основные крылья.

Эксперименты с многоплоскостным подводным крылом

Авиационная концепция обеспечивает основу для разработки многоплоскостных судов на подводных крыльях, которые помогают управлять пассажирскими судами на малой скорости в суровых морских условиях с значительно меньшими колебаниями при качке судна. Суда, использующие такую ​​технологию, могут предназначаться для паромных сообщений на коротких расстояниях или для регионального прибрежного сообщения с несколькими остановками.

Введение

Существует довольно много дублирования между технологиями авиационного крыла и морскими судами на подводных крыльях, причем последние обеспечивают эквивалент полета при движении с определенной скоростью по воде и подъеме корпуса лодки вверх. Традиционные суда на подводных крыльях - это старая концепция, которая обычно активируется на повышенных скоростях, но редко применяется в судостроении. В последние годы в сообществе парусных лодок для соревнований попробовали применить технологию подводных крыльев для увеличения скорости движения гоночных яхт и добились впечатляющих результатов. Энтузиасты серфинга впоследствии приспособили небольшие подводные крылья для установки под досками для серфинга, чтобы также увеличить скорость.

Подводные крылья применялись в гоночных байдарках с веслами и водных плавсредствах с педальным приводом, чтобы уменьшить сопротивление и увеличить скорость, обеспечивая при этом более плавное движение по неспокойной воде. В то время как морской сектор сосредоточен на разработке судов на подводных крыльях для достижения более высоких скоростей плавания, существуют потенциальные рыночные ниши для тихоходных судов, которые потребуются для обеспечения плавности хода на короткие расстояния, например, паром, необходимый для движения по сильно неспокойной воде, или прибрежный катер, который совершает несколько заходов в небольшие порты. Недавняя авиационная инновация с возможным морским применением может помочь в достижении этой цели.

Многоплоскостное крыло

В то время как многие самолеты используют планки (элероны), прикрепленные к крыльям, чтобы увеличить подъемную силу на низкой скорости, некоторые энтузиасты довели эту концепцию до крайности, построив масштабные модели самолета, в которых используется серия планок для крыльев, причем одна из концепций даже напоминает лестницу. В полете тот же самый ветровой поток, который течет под передним предкрылком, впоследствии течет по заднему предкрылку, в том числе при полете в режиме неподвижного крыла. Такое поведение создает прецедент для разработки многоплоскостного судна на подводных крыльях с неподвижным крылом, которое не имеет движущихся компонентов и способно обеспечивать подъемную силу при низкой скорости движения.

В то время как водное такси с аккумуляторным питанием Sea-Bubble, построенное в виде катамарана на подводных крыльях, поднимает корпус над водой при скорости 9 узлов (16,7 км/ч), есть возможность разработать многоплоскостное судно на подводных крыльях с неподвижным крылом, которое могло бы поднимать корпус судна над водой, возможно, даже на скорости в 6 узлов (11,1 км/ч) или равной максимальной зарегистрированной скорости движения судна, приводимого в движение волнами. Суда с ветродвигателями могут идти прямо против встречного ветра со скоростью до восьми узлов (14,8 км/ч). Самолетные технологии, используемые ниже ватерлинии, обеспечивает долгосрочную надежность и позволяют судну оставаться в процессе непрерывной эксплуатации в течение продолжительных периодов времени и на большие расстояния.

Суровые морские условия

Бурное море и неспокойные морские воды нередко возникают в регионах, где тихоходные суда обеспечивают паромные услуги или обслуживают прибрежные районы, к которым трудно добраться по автомобильной или железной дороге. Применение там многоплоскостных судов на подводных крыльях дает возможность обеспечивать более плавные ходовые качества при значительно меньших кренах и вертикальной качке, когда небольшое судно идет с низкой скоростью в сложных морских условиях. Практический прецедент, связанный с эксплуатацией действующей масштабной модели самолета, который летал с использованием многоплоскостных крыльев, обеспечивает основу для использования аналогичного подводного крыла для подъема корпуса лодки над водой при более низкой скорости.

Многоплоскостное судно на подводных крыльях с неподвижным крылом исключает подвижные или шарнирные компоненты, которые могут повредиться в суровых морских условиях, тем самым увеличивая надежность и долговечность такой технологии. Предыдущие исследования и разработки для судов на подводных крыльях предполагают, что суда-катамараны, оборудованные подводными крыльями, представляют собой оптимальную конфигурацию, особенно при использовании подводных крыльев, установленных с внешними краями, располагающимися на большей высоте, чем внутренние края, для создания высокой оси крена. Худшие из местных морских условий в любом географическом месте, где работают паромы или местные прибрежные лодки, будут определять высоту, на которую подводные крылья поднимут корпус судна над водой.

Будущие исследования

Конструкторам лодок, инженерам и морским архитекторам необходимо будет оценить концепцию многоплоскостного крыла для потенциального применения в подводных крыльях морских судов. Успех в области авиации предполагает также возможность успешной адаптации для установки, например, на двухкорпусной конструкции катамарана. Морские исследователи и проектировщики, вероятно, внесут изменения и модификации в концепцию многоплоскостной ​​платформы, чтобы адаптировать ее для морского применения. Концепция многоплоскостного судна на подводных крыльях с неподвижным крылом представляет собой оптимальную конфигурацию с потенциалом для обеспечения улучшенных характеристик будущих судов с ветряными и волновыми приводами, которые преодолевают большие расстояния через океан, в том числе в суровых морских условиях.

Выводы

Версия использования многоплоскостного авиационного крыла в конструкции подводных крыльев имеет потенциальное применение на небольших судах, которые должны преодолевать сравнительно короткие расстояния в сложных морских условиях. Она может иметь дальнейшее применение на судах, приводимых в движение ветром и волной, в том числе при плавании на большие расстояния через океан и особенно при столкновении с штормами на море или в условиях сильных волн и ветра.

0 Комментариев
Сначала популярные
Написать

Мы используем cookie-файлы для улучшения функциональности сайта и вашего взаимодействия с ним. Вы можете прочитать подробнее о cookie-файлах и изменить настройки своего браузера.