Етапи створення й перспективи розвитку судiв на повiтрянiй подушцi

Росiйська зброя має бiльшу й цiкаву iсторiю, а його розроблювачi
прославили нашу краïну на увесь свiт. У своєму рефератi я
торкну лише деяких тем i фактiв з iсторiï наш зброя. Iдея
використання поддува повiтря пiд корпус транспортного апарата для
створення пiднiмальноï сили й зменшення опору руху виникла дуже
давно, ще в 18 столiттi. Однак практичнi успiхи в ïï
реалiзацiï, особливо в областi суднобудування, були досягнутi
тiльки в наш час
У Радянському Союзi з 1927 по 1940 рiк професор В. И. Левков
спроектував, побудував i випробував кiлька катерiв на повiтрянiй подушцi
серiï Л . Цi катери, побудованi за камерною схемою, мали
водотоннажнiсть вiд 5 до 8 тонн ; на одному з них (Л-5) в 1937 р. була
досягнута рекордна по тимi часам швидкiсть-70 вузлiв(130 км/ч) . Першi
досвiди з камерною схемою згодом трансформувалися в скеговие суду на
повiтрянiй подушцi з автономними пiднiмальним i движительним комплексами
Важливим етапом розвитку принципово нового типу судiв став винахiд в
Англiï в 1955 р. професором К. Коккерелом сопловоï схеми
формування повiтряноï подушки. Успiшнi випробування побудованого за
цiєю схемою судна активiзували дослiдження й проектнi роботи в
даному напрямку. Винахiд К. Коккерелом гнучких огороджень, перспективи
застосування яких у нас у краïнi були вiдразу оцiненi, сприяло
початку широкомасштабних робiт з амфибийним судiв на повiтрянiй подушцi
(СВП) . Вiйна 1941-1945 гг. перервала цi дослiдження, i тiльки в 1954 р.
у нашiй краïнi продовжилися проектнi розробки й науковi дослiдження
в розвиток досвiдiв професори В. И. Левкова в областi камерноï
схеми
Фахiвцi Вiйськово-Морського Флоту першими оцiнили величезнi переваги
амфибийних кораблiв на повiтрянiй подушцi (КВП) для десантних операцiй.
ВМФ СРСР фiнансував широкомасштабнi науково — технiчних програм, у
результатi яких була створена база для проектування й серiйного
будiвництва десантних КВП
Десантнi кораблi мають деякi особливостi, що випливають iз ïхнього
призначення, однак придбаний суднобудiвниками й проектантами досвiд, а
також багато технiчних рiшень можуть повною мiрою використовуватися й у
цивiльному суднобудуваннi
Провiдним пiдприємством Росiï в областi створення як
амфибийних, так i камерних СВП є Центральне морське
конструкторське бюроАлмаз , з яким зв'язана вся основна iсторiя судiв на
повiтрянiй подушцi в Росiï. По 10 проектам ЦМКБ Алмаз СВП
будувалися серiйно, i було побудовано бiльше 90 судiв водотоннажнiстю
вiд 27 до 550 тонн, при загальному тоннажi 16740 тонн. Першим серiйно
строились в 1969-1976 гг. був десантний штурмовий катер Скат (проект
1205) . Катер призначався для перевезення й висадження 40 десантникiв.
Водотоннажнiсть — 27 т, швидкiсть повного ходу — 49 вузлiв
В 1970-1972 гг. його базi було побудовано й випробуване три пошуково-
рятувальних катери для загону космонавтiв. Вони мали каюту для
вiдпочинку космонавтiв пiсля польоту й операцiйну для надання, при
необхiдностi, медичнiй допомозi. Скати використовувалися на мiлководнi й
усихающих акваторiях Аральського й Каспiйського морiв протягом 12 рокiв
Дотепер катера проекту 1205 перебувають у складi ВМФ В 1971- 1985 р.
серiйно будувався десантно-висадочний корабель на повiтрянiй подушцi
Кальмар (iн. 1206) , що мiг перевозити технiку й iншi вантажi сумарною
масою до 37 тонн. Водотоннажнiсть повне — 114 тонн, швидкiсть
повного ходу — 55 вузлiв
Низькi гiдроакустичнi й магнiтнi поля, властивим кораблям на повiтрянiй
подушцi, дозволяють ефективно ïх використовувати для тралення
морських хв. На базi катера iн. 1206 був розроблений телекерований
тральщик, що серiйно будувався в серединi 80-х рокiв
В 1979-1980 гг. на замiну катера Скат i як його подальший розвиток
будувався десантно-висадочний катер на повiтрянiй подушцi Омар (iн.
1209) для перевезення 60 десантникiв. Водотоннажнiсть повне — 54
т, швидкiсть повного ходу 60 вузлiв. Технiчнi рiшення цього катера
дотепер морально не застарiли й можуть бути використанi при проектуваннi
й будiвництвi СВП водотоннажнiстю до 60 тонн, вантажопiдйомнiстю до 30
тонн i швидкiстю ходу до 50 вузлiв
Необхiднiсть супроводу десантних пiдроздiлiв бойовою технiкою зажадала
створення й серiйну будiвлю в 1985-1992 гг. десантного катера на
повiтрянiй подушцi Мурена (iн. 12061) , здатного перевозити технiку й
людей загальною масою до 24 т у нормальних умовах i 40-42 т — при
зниженнi швидкостi на 10 вузлiв. Водотоннажнiсть катера — 149 тонн
i швидкiсть повного ходу — 55 вузлiв. У цей час вони переданi
морським силам Федеральноï прикордонноï служби для посилення
охорони державного кордону на Далекому Сходi. Катер Мурена пройшов
круглогодичние (весна — лiто — осiнь — зима)
випробування на р. Амур i ïï припливи при температурi повiтря
вiд +25 до -30 C з подоланням всiх видiв рельєфу (вода —
суцiльний i битий лiд — тороси, пiщанi обмiлини, чагарник i т.д.)
Для збiльшення обсягу перевезеноï технiки в 1970-1985 гг. будувався
малий десантний корабель на повiтрянiй подушцi Джейран (iн. 12321) ,
загальною вантажопiдйомнiстю до 80 тонн. причому його пристрою
забезпечували завантаження технiки одиничною масою до 50 тонн.
Водотоннажнiсть корабля — 355 тонн, швидкiсть ходу — 50
вузлiв. Джейран дотепер перебуває в складi ВМФ
Великим кроком у розвитку бiльших КВП став серiйно споруджуваний з 1988
р. десантний корабель Зубр (iн. 12322) , що дотепер є самим
бiльшим кораблем цього типу у свiтi. При його створеннi був використаний
багаторiчний досвiд проектування й будiвлi амфибийних кораблiв на
повiтрянiй подушцi. Грузоподъмность Зубра становить 150 тонн. Повна
водотоннажнiсть — 550 тонн, швидкiсть повного ходу 60 уз. i 40 уз.
при хвилюваннi висотою 2 метри. За результатами його створення можна
затверджувати, що передвiщенi обмеження водотоннажностi в 1000 тонн
подiбних кораблiв не є непереборною межею водоизмещений. I на
практицi може бути досягнута швидкiсть до 80 вузлiв
Такий важливий параметр, як установлена потужнiсть на тонну
водотоннажностi, коливається в широких межах. Для КВП вiйськового
призначення, де економiчнi показники експлуатацiï не мають
переважного значення, цей показник перебуває в межах 65-120 квт/т.
Настiльки висока енергооснащенiсть викликана не величиною повноï
швидкостi ходу на тихiй водi або при малому хвилюваннi, для досягнення
якоï використовується всього 60-70% установленоï
потужностi, а необхiднiстю досягнення заданоï гарантованоï
швидкостi при морському хвилюваннi. У практицi цивiльного
суднобудування, де цей показник визначає економiчнiсть
експлуатацiï, незважаючи на можливi вiдмови вiд рейсiв по погодних
умовах, вiн може бути доведений до 30-40 квт/т при збереженнi швидкостi
40-50 вузлiв на тихiй водi
Крiм ЦМКБ Алмаз , продукцiя якого визначала основнi напрямки розвитку
СВП у Росiï, будiвля судiв цивiльного призначення дрiбними партiями
— в основному для експлуатацiï на рiках — вироблялася й
iншими пiдприємствами
Говорячи про серiйне будiвництво СВП, не можна не згадати про масштабах,
що проводилися в забезпечення ïхнього проектування, науково
технiчних дослiджень i розробок. У нашiй краïнi до робiт з
удосконалювання амфибийних СВП були притягнутi ведучi науково —
дослiдницькi iнститути авiацiйноï, суднобудiвноï,
електронноï, електротехнiчноï, гумовотехнiчноï,
текстильноï, металургiйноï промисловостi. В областi ходовостi,
керованостi й мореплавностi теоретичнi й модельнi дослiдження велися
Центральним аерогидродинамическим iнститутом iм. Н. Е. Жуковського
(авiацiйна промисловiсть) i Центральним науково — дослiдницьким
iнститутом iм. академiка А. Н. Крилова (суднобудування), якi створили
необхiднi методики розрахункiв, провели модельнi експерименти
Першi СВП, дотримуючись авiацiйних традицiй, створювалися клепаними,
однак досвiд ïхньоï експлуатацiï в море показав низьку
надiйнiсть цього типу з'єднання. Починаючи з 1974 року корпуса
стали виготовляти звареними. Для них були створенi високомiцнi
корозiєстiйкi морськi алюмiнiєво-магнiєвi сплави й
освоєний виробництво пресованих панелей з ребрами жорсткостi
рiзного перетину. Товщина обшивання панелей 3 мм i 4 мм при довжинi
аркуша 8 м i ширинi до 2 м
Великий обсяг дослiджень був проведений в областi створення гнучких
огороджень. На власнiй дослiдницькiй базi ЦМКБ Алмаз випробувано бiльше
20 рiзних схем огороджень. Научноисследовательскими iнститутами були
встановленi залежностi мiцностi й зносостiйкостi матерiалiв гнучких
огороджень вiд характеру застосовуваних филаментарних волокон, крутiння
й виду плетива филаментарних ниток, просочень i складу покриваючих
гумових сумiшей. Застосовуванi на СВП останнiх проектiв гумовотканиннi
матерiали забезпечують гарну мореплавнiсть судiв i можливiсть
тривалоï експлуатацiï без ремонту. Для судiв на повiтрянiй
подушцi був розроблений спецiальний профiль лопат повiтряних гвинтiв,
якi дозволили досягти високих КПД на малих, у порiвняннi з лiтаковими,
швидкостях. Для всiх КВП водотоннажнiстю понад 100 т розроблена й
застосована єдина втулка гвинта, що забезпечило високу
безвiдмовнiсть роботи повiтряних гвинтiв при змiнi ïхнього кроку.
Визначальне значення для мореплавностi, амфибийности й зносостiйкостi
гнучкого огородження має витрата повiтря через повiтряну подушку.
Для подачi повiтря були розробленi спецiальнi схеми осьових i
вiдцентрових нагнiтачiв, якi мають високий КПД при малих габаритах. Це
дозволило зменшити площi й обсяги, займанi механiзмами
Для приводу гвинтiв, нагнiтачiв i iнших споживачiв були створенi
високотемпературнi газотурбозубчатие агрегати. По своïм
массогабаритним i експлуатацiйних параметрах цi агрегати дотепер
займають лiдируюче мiсце у свiтi. Особлива увага потрiбно звернути на
проблему очищення вiд морських солей повiтря, що надходить у головнi
двигуни. Розроблена й застосовувана система воздухоотчистки
дозволяє забезпечити тривалу роботу газових турбiн без зниження
ïхнiх параметрiв при солоностi моря до 30 промиле включно й русi
змiнними ходами
Для СВП комерцiйного призначення застосованi дизельнi двигуни
високоï економiчностi з повiтряним охолодженням Безпека швидкiсного
судна значною мiрою визначається наявнiстю надiйних i перевiрених
систем керування рухом. Особливiстю СВП є вiдсутнiсть
безпосереднього контакту кермових пристроïв з водою, що
утрудняє маневрування й робить судно досить залежним вiд погоди.
Були розробленi й випробуванi рiзнi схеми керування судном, включаючи
аеродинамiчнi рули, струминнi рули (реактивнi сопла) , гвинти
змiнюваного кроку (ВИШ) . Цей досвiд дозволяє заздалегiдь
пророчити, наскiльки ефективна буде та або iнша система автоматичного
керування
Оцiнюючи перспективи розвитку амфибийних СВП у Росiï, зв'язанi
насамперед з дiяльнiстю провiдноï проектноï органiзацiï
— ЦМКБ Алмаз , слiд зазначити наступнi головнi напрямки
ïхнього розвитку: в областi малих i середнiх судiв створення
багатоцiльових СВП для експлуатацiï в дельтах рiк, на мiлководних i
засмiчених фарватерах, на замерзаючих акваторiях Пiвночi й Далекого
Сходу ; в областi середнє й великих СВП створення вантажних,
вантажопасажирських СВП i СВП спецiального призначення (забезпечення
робiт на шельфi, суду-розвантажники, суди-постачальники й т.д.)
Одночасно з амфибийними СВП ЦМКБ Алмаз має ряд сучасних розробок
СВП скегового типу водотоннажнiстю вiд 60 до 2500 тонн i швидкiстю ходу
вiд 40 до 60 вузлiв. Однак ïхнiй розгляд виходить за межi
даноï статтi
Як видно з даноï короткоï характеристики серiйноï будiвлi
СВП, Росiя має сучасний науково-технiчний i виробничий потенцiал у
цiй областi. Тут можуть бути створенi судна на повiтрянiй подушцi в
широкому дiапазонi водоизмещений, швидкостей ходу й рiзних призначень,
повнiстю задовольняючi самi вимогливi вимоги замовника