Аэродинамически облегченное морское транспортное средство
Аэродинамически облегченное морское транспортное средство (AAMV) — это высокоскоростная конфигурация морского транспортного средства, которая использует аэродинамически генерируемые силы ( подъемную силу ) для «облегчения» своего веса . Преимущество заключается в том, что гидродинамическая подъемная сила, необходимая для поддержания веса транспортного средства, уменьшается, что приводит к уменьшению гидродинамического сопротивления . Транспортное средство находится в постоянном контакте с водой , поэтому аэродинамические поверхности работают в эффекте земли . Название происходит от «Концепции аэродинамического облегчения», представленной LJ Doctors для иллюстрации положительного эффекта использования крыловидной надстройки в конфигурации катамарана. [1]
Литературный обзор
В 1976 году Шиппс [2] среди других поддерживаемых воздухом плавучих транспортных средств проанализировал новый тип гоночных лодок, известных как гоночные лодки с «туннельным корпусом». Два глиссирующих спонсона действуют как аэродинамические концевые пластины центрального «канала потока» или крыла таранного типа. Эти гоночные лодки сразу же продемонстрировали лучшие характеристики по сравнению с обычными гоночными лодками с однокорпусным корпусом , и был создан новый класс гоночных лодок. Преимущества этой новой конфигурации исходят из аэродинамической подъемной силы. Дополнительная аэродинамическая подъемная сила может быть равна 30-80% от общего веса морского транспортного средства. Это означает необходимость в более низкой гидродинамической подъемной силе, следовательно, более низкой смоченной длине скулы и киля и уменьшенном гидродинамическом сопротивлении. Кроме того, поток в туннельном корпусе действует как воздушная подушка, гасящая колебания вертикальной и килевой качки: колебания судна становятся более плавными. В противном случае эта аэродинамическая подъемная сила может создать проблемы безопасности и устойчивости. Иногда судно, например, после волны, может потерять контакт с водой. Обычно аэродинамический центр расположен вверху относительно центра тяжести , поэтому, когда транспортное средство выпрыгивает из воды, момент тангажа неуравновешен, и транспортное средство совершает переворот. В более общем плане Шиппс верил в возможность разработки поддерживаемого воздухом водного транспортного средства, способного на лучшие характеристики и подходящего как для прибрежных, так и для морских сценариев.
В 1978 году Уорд и др. [3] опубликовали статью о конструкции и эксплуатационных характеристиках глиссирующего судна с таранным крылом: KUDU II (KUDU I упоминался в статье Шиппса). Это транспортное средство можно считать AAMV, поскольку оно имеет два глиссирующих спонсона, разделенных секцией крыла. Таким образом, это транспортное средство с аэродинамическими и гидродинамическими поверхностями, предназначенное для получения аэродинамической и гидродинамической подъемной силы. В своей статье Уорд представил результаты некоторых испытаний: KUDU II смог развить скорость 78 узлов (144 км/ч).
В 1978 году Каллио [4] из Центра исследований и разработок военно-морских судов Дэвида У. Тейлора провел сравнительные испытания KUDU II и KAAMA. KAAMA — это обычное однокорпусное глиссирующее судно. Данные, полученные в ходе сравнительных испытаний, показывают, что качка KUDU II при волнении моря 2 балла на скорости около 40–60 узлов (110 км/ч) примерно на 30–60 % ниже, чем у обычного глиссирующего корпуса KAAMA. К сожалению, KUDU II получил серьезные повреждения во время испытаний, поэтому данных для сравнения мало.
В 1996 году Привалов и Кирилловых [5] представили новую концепцию транспортного средства под названием TAP, Transport Amphibious Platform (транспортная амфибийная платформа). Ее можно считать AAMV. TAP состоит из двух корпусов, как у катамарана, и фюзеляжа, крыла и аэродинамического хвоста между корпусами. Он движется всегда в контакте с водой и использует эффект аэродинамической подушки, получаемый путем нагнетания газовых струй силовой установки под платформу между корпусами. Авторы оценивают, что преимущества TAP следующие:
- большая скорость, по сравнению с аппаратами на воздушной подушке и судами (около 250 км/ч),
- амфибийные возможности,
- высокая грузоподъемность, в том числе за счет более высокой весовой эффективности, достигаемой за счет более упрощенной конструктивной схемы по сравнению с судами на воздушной подушке и экранопланами.
Этот автомобиль кажется весьма перспективным, [ по мнению кого? ] однако авторы представили только оценку характеристик TAP, не раскрывая никаких подробностей о принятой динамической модели.
В 1997 году Докторс [1] предложил новую конфигурацию под названием Ekranocat , для которой он упомянул концепцию аэродинамического облегчения . Вес катамарана облегчен аэродинамическим подъемом благодаря более обтекаемой надстройке, чем у традиционных катамаранов. Теоретический анализ и вычисленные результаты показывают, что снижение общего сопротивления примерно на 50% может быть достигнуто на очень высокой скорости.
Смотрите также
Ссылки
- ^ ab Doctors, LJ, «АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКРАНОКАТА: ОЧЕНЬ СКОРОСТНОЙ КАТАМАРАН С АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ ОБЛЕГЧЕНИЕМ», Международная конференция по экранопланам (Wing In Ground Effect Craft, RINA), 1997
- ^ Шиппс, П. Р., «ГИБРИДНОЕ ПЛАНИРУЮЩЕЕ СУДНО С КРЫЛОМ-ТАРАНОМ — СЕГОДНЯШНИЕ ГОНОЧНЫЕ ЛОДКИ, ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАВТРАШНЕГО ДНЯ», Конференция AIAA/SNAME Advanced Marine Vehicles, 1976 г.
- ^ Уорд, ТМ, Гельцер, ХФ, Кук, ПМ, «КОНСТРУКЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАНИРУЮЩЕГО СУДНА С ТАРАНЬЮ - KUDU II», Конференция AIAA/SNAME по передовым морским транспортным средствам, 1978 г.
- ^ Каллио, Дж. А., «РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛНОМАСШТАБНЫХ ИСПЫТАНИЙ ДВУХ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ГЛИНЗИРУЮЩИХ СУДОВ (KUDU II И KAAMA)», Центр исследований и разработок военно-морских судов имени Дэвида У. Тейлора, 1978 г.
- ^ Привалов, Е.И., Кирилловых, В.Н., «ТРАНСПОРТНЫЕ АМФИБИОЗНЫЕ ПЛАТФОРМЫ — НОВЫЙ ТИП ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ПЛАТФОРМ», Труды семинара «Экранопланы и сверхбыстрые суда», 1996
Внешние ссылки
- Страница экранопланов, история экранопланов
