Rival WIG?

Dėl išskirtinio inžinieriaus ir organizatoriaus R. Alekseevo pasiekimų šiandien vienintelis būdas pasiekti itin didelį greitį ant vandens yra ekranoplan.

„Screenoplan“ yra gerai žinomo principo techninis įgyvendinimas: kai sparnas juda netoli plokščio paviršiaus (ekranas), liftas pastebimai padidėja, minimaliai padidėja atsparumas. Šis lifto padidėjimas vadinamas „ekrano efektu“. Tai leidžia padidinti orlaivio keliamąją galią, palyginti su objektu, judančiu toli nuo paviršiaus, tačiau jis labai priklauso nuo (santykinio) atstumo nuo sparno iki ekrano ir greitai mažėja, didinant šį atstumą.

Deja, kai sparnas juda netoli agituoto, „neramaus“ paviršiaus, kyla esminė šios judėjimo stabilumo problema. Nestabilumas verčia išlaikyti pakankamai didelį aukštį virš ekrano, todėl sumažėja ekrano efektas.

Šis efektas priklauso nuo skrydžio aukščio santykio su sparno akordu (jo dydis palei važiavimo kryptį). Todėl dizaineriai stengiasi padidinti akordą, kuris tam tikroje srityje neišvengiamai veda prie sparnų ploto sumažėjimo (jų dydis per judėjimo kryptį).

Tai lengva pamatyti, pavyzdžiui, naujausio WIG modelio nuotraukoje, neseniai parodytame spaudoje. Tiesą sakant, norint padidinti skrydžio aukštį - su minimaliu ekrano efekto praradimu - būtina sumažinti santykinį sparno pailgėjimą, kuris yra pagrindinis aerodinaminės kokybės veiksnys (kėlimo ir vilkimo santykis). Kaip matyti iš tos pačios nuotraukos, naujas WIG ir akordo santykis yra maždaug lygus 1, kuris yra visiškai nepriimtinas, pavyzdžiui, lėktuvams.

(Įdomu tai, kad biplano variantas, kuris rodo save mažais greičiais, pirmą kartą įgyvendinamas naujai sukurtame WIG "The Seagull").

Judėjimo nestabilumas maišytame paviršiuje yra pagrindinis perukas, kai jis naudojamas jūroje. Šis trūkumas, pasak autoriaus, yra lemiamas tokių įrenginių naudojimo jūroje aplinkoje atžvilgiu. Praktika parodė, kad net vienas bangos ilgis su vienu greičiu sukelia didelę žalą ir gali sukelti avariją. Taigi, bandant patyrusį ekranoplaną „Orlyonokas“ prarado dalį laivagalio, ir tik asmeninė R. Alekseevo patirtis ir intuicija, perėmusi pilotavimą, neleido visiškai sunaikinti ekranoplano.

Nepriimtina naudoti tokias lėšas, kurios nepatikimos jūrų sąlygomis.

Alternatyva

80-aisiais, atlikus akademiko A.N. Krylovui buvo pasiūlyta naujo tipo didelės spartos laivas, nors ir ne toks greitas, nei ekranoplanas, tačiau užtikrinamas geresnis patikimumas.

Greičiams, kurie yra maždaug 2 kartus didesni už sklandymo pradžią, buvo pasiūlytas „bangos pjovimo“ superžlugusis trimaranas (RHT) su aerodinaminiu iškrovimu.

Fig. 1. PBT tipas iš nosies

Šio laivo hidrodinaminiame komplekse yra trys nedideli korpusai su pažeistais kontūrais, kurių minimalus bortas ir kiekvienos korpuso denio lankas yra didelis. Korpusai yra išdėstyti trikampyje ir yra prijungti prie paviršiaus manevringo sparno, kurio plotis mažesnis nei kūno plotis. Propeleriuose siūlomi propeleriai, kurie kerta paviršių, pavyzdžiui, Arnesono sraigtai. Siekiant kontroliuoti dinamišką apdailą ir sumažinti šokinėjimą, siūloma kiekviename korpuse naudoti pašarų spoilerius.

Aerodinaminis kompleksas yra įgulos sparnas su laivagalio gaudytuvu, esantis virš laivagalio korpusų, kuris suteikia laivui savaiminio stabilizavimo priekinių vėjo gūsių metu. Sparnas sujungtas su nosies korpuso stove su supaprastinta kėbulo konstrukcija.

Dvi pagrindines jėgaines planuojama įdėti į laivagalio korpusus ir laivo elektrinę - į nosies korpusą. Naudingoji apkrova yra sparno ir nosies antstato konstrukcijoje.

Pav. 2 parodytas PBT variantas su 300 tonų poslinkiu 100 mazgų greičiu.

Fig. 2. Automobilių ir keleivinių keltų (24 automobiliai, 100 žmonių) greitis 100 mazgų, konceptualus dizainas

Pagrindiniai bandymų rezultatai

Vilkimo bandymai parodė, kad kai Froude skaičius poslinkyje yra didesnis nei 5, korpusų sąveika yra nedidelė, o bandymai atlikti prieš Froude skaičių 7.5. Todėl santykiniai greičiai, kurie yra 2–2,5 karto didesni už sklandymo pradžios greitį, t. 6,0 - 7,5.

Esant tokiems santykiniams greičiams, paprastieji sklandytuvai praranda išilginio judėjimo stabilumą: ramiame vandenyje prasideda spontaniškas pylimas, prasideda vadinamasis „delphination“. Tačiau RHT modelio atveju tai nebuvo pastebėta. Tikriausiai sparno antstatas yra pakankamas slopintuvas.

Pagrindinis jūrinių bandymų rezultatas buvo nepakankamas slydimas per visą bangos ilgį ir iki 55% greičio. Tai reiškia reikšmingą, iki 7 - 10 kartų mažesnį vertikalių objektų vertikalų pagreitį bangose. Tikriausiai nėra užsikimšimo, nes korpusai gauna bangų viršūnes ant denių su atbuline eiga, o tai sumažina kilpos sukimąsi.

Vėjo tunelio bandymai leido įvertinti RHT aerodinaminę kokybę, kai iš pradžių buvo laikoma 5 sparno forma (žr. Toliau).

Lengvojo lydinio korpuso konstrukcijų eskizinis dizainas leido įvertinti jų masę, kuri sudaro apie 30-35% viso poslinkio.

Naudoti atvejus

Siūlomą architektūrinę ir konstruktyvią schemą galima taikyti labai įvairiuose poslinkiuose ir greičiuose. Pavyzdžiui, pav. 3 rodo rekordinį laivą (su apleistu sparnu), kurio greitis yra apie 150 mazgų.

Fig. 3. RHT kaip lenktyninis savęs stabilizuotas laivas

Šio įrenginio pranašumas yra tas, kad valtis nesisuka į priekį vėjo gūžtyje, kaip tai daroma su esamais lenktyniniais katamaranais.

Paveikslėlis Nr. 20 parodo mini keltą 20 žmonių, esant 50 mazgų greičiui, taip pat ir negyvenamam sparnui. 4

Fig. 4. Keltas 20 žmonių

Iš pradžių apsvarstyta gyvenamojo sparno forma leidžia jums sukurti patrulinį laivą, kuriame yra sraigtasparnis. 5

Fig. 5. Patrulinis laivas (150 tonų, 70 mazgų)

Kitame svarstomo poslinkio linijos gale yra transatlantinis RHT, kurio greitis yra 130 mazgų, ir apskaičiuotas 6 taškų bangos intensyvumas. 6

Fig. 6. Keleivinis laivas 250 žmonių. 130 mazgų, iš dalies gyvenamasis sparnas

PBT privalumai ir trūkumai apibendrinti žemiau esančioje lentelėje.

Palyginti su:PrivalumaiTrūkumai.
EkranoplanPadidėjęs valdymas ir saugumas, padidėjęs varomojo darbo efektyvumasMažesni pasiekiami greičiai
OrlaivisPigesni, be triukšmo, daugiau tinkamumo skraidyti.Daugiau traukos pasipriešinimo tyliam vandeniui
Vieno korpuso laivas automatiškai nuleidžiamas povandeniniame laive

sparnus

Daugiau greičio, mažiau vibracijos, pigesnės, didesnės denio erdvėsŠiek tiek blogesnis tinkamumas skraidyti
Vieno kūno obliavimasNėra slemmingo, nėra delfinų, daugiau denioDaugiau kūno svorio

konstrukcijos

Sklandantis katamaranasDaugiau pasiekiamo greičio, neužsikimšimo, savęs stabilizavimoMažiau tiriamas

Išvada (rekomendacija)

Akivaizdu, kad nuolatinis sąlytis su vandeniu suteiks siūlomam super greito „skleidimo bangų“ indui aukštą saugumą tiek išlenkimo, tiek valdomumo požiūriu.

Rekomenduojama apsvarstyti tokio išdėstymo galimybes, kai projektuojami įvairaus pobūdžio „labai greiti“ laivai.

Žiūrėti vaizdo įrašą: REVIEW: TheFiveWitsWigs - Rin Matsuoka Wig Tornado Shark Relay Rival (Lapkritis 2019).

Загрузка...

Populiarios Kategorijos

Загрузка...