ЮМК
Лаборатория СУДОМОДЕЛИЗМА
Sudostr
Периодические издания

статья из журнала «Судостроение»

Проектирование судов


СКЕГОВЫЕ СУДА НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ

В. К. Зороастров, В. М. Тулубенский

      Одним из способов снижения сопротивления движению судов является применение воздушной подушки. Специфические особенности судов на воздушной подушке (СВП) дают возможность эффективно использовать их в условиях, которые исключают применение как водоизмещающих судов, так и судов на подводных крыльях. Скеговые СВП в диапазоне чисел Фруда от 2 до 3 являются наиболее экономичными по сравнению с судами, имеющими другие принципы поддержания. На этих судах с целью снижения расхода воздуха область повышенного давления ограждается по бортам жесткими элементами — скегами, представляющими собой частично погруженные в воду пластины или узкие водоизмещающие корпуса. Ограничение воздушной подушки в оконечностях чаще всего осуществляется гибкими ограждениями. У судов со скегами, благодаря относительно малому периметру истечения воздуха по сравнению с СВП с полным отрывом, его расход и соответственно мощность воздухонагнетателей сводятся к минимуму. Это приводит к резкому сокращению размеров и массы энергетической установки и воздуховодов, упрощает конструкцию корпуса, дает возможность более рационально использовать кубатуру судна. Благодаря постоянному контакту с водой улучшаются маневренные качества судна, появляется возможность применения малошумных и компактных гидрореактивных движителей. Первые скеговые СВП в нашей стране начали создаваться для малых рек. Именно там могли быть наиболее полно использованы потенциальные достоинства таких СВП: малая осадка, высокое гидродинамическое качество при значительной скорости, хорошая управляемость и в необходимых случаях возможность движения на волне.

      В 1968 г. после выполнения серии экспериментальных и проектных работ было построено первое пассажирское СВП со скегами «Горьковчанин» (рис. 1). Начиная с 1970 г. построено около 100 судов этого типа под названием «Зарница». Среди них — два теплохода с уменьшенной длиной, построенных специально для реки Тезы — притока Клязьмы (рис. 2 и таблица). СВП «Зарница» эксплуатируются почти во всех пароходствах Российской Федерации, а также на реках Украины, Молдавии, Белоруссии и Казахстана. Их широкому распространению способствовала не только возрастающая потребность речного флота в быстроходных судах для малых рек, но и конструктивная простота и возможность выполнения ремонтно-профилактических работ на существующих базах. Опыт эксплуатации СВП типа «Зарница» показал, что они полностью соответствуют своему назначению — перевозке пассажиров на малых реках с ограниченными глубинами (0,5—0,6 м) и по основным характеристикам превосходят суда других типов, эксплуатирующиеся на этих реках. По мере накопления опыта эксплуатации в различных, подчас весьма жестких условиях, конструкция серийных судов непрерывно совершенствовалась. При этом особое внимание было уделено повышению надежности и долговечности наиболее ответственных узлов: водометного движителя, воздухонагнетателя, гибкого ограждения и реверсивно-рулевого устройства.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВП СО СКЕГАМИ

Xарактеристики
«Зарница»
Укороченный
вариант
СВП
«Зарнииа»
«Орион»
«Рассвет»
 Длина габаритная, м
22,3
18,9
25,8
26,5
 Ширина габаритная, м
4,05
3,91
6,5
7,1
 Высота скега, м
0,45
0,45
0,7
1,5
 Осадка на плаву, м
0,55
0,58
0,84
1,24
 Осадка на ВП в ходу (кормой), м
0,4
0,4
0,5
0,7
 Водоизмещение полное, т
15,0
14,0
34,7
45,0
 Пассажировместимость, чел.
48
40
80
80
 Количество и мощность
двигателей, л. с.
1x250
1x250
1x150
2x520
2x520
 Количество и тип движителей
1 водомет
1 водомет
2 водомета
2 водомета
 Количество и тип
воздушных нагнетателей
 1 центробежный 
 1 центробежный 
 2 центробежный 
 1 центробежный 
 Скорость, км/ч
36
36
53
40
 Предельно допустимая
высота волны, м
0,5
0,5
1,2
2,0
 Запас топлива, кг
500
500
1500
1800
 Дальность плавания, км
300
300
400
400
 Экипаж (вахта), чел.
2
2
3
3


      Опыт проектирования, строительства и эксплуатации СВП типа «Зарница» позволил приступить к созданию более крупных судов. В 1974 г. построено СВП «Орион» пассажировместимостью 80 чел., которое рассчитано на использование не только на малых, но и на магистральных реках (рис. 3 и таблица). В отличие от судов типа «Зарница» СВП «Орион» имеет более высокую скорость и способно работать в условиях речного волнения. Опытная эксплуатация головного теплохода показала, что по своим технико-эксплуатационным характеристикам «Орион» удовлетворяет требованиям, предъявляемым к судну для скоростной перевозки пассажиров на линиях, проходящих как по малым рекам, так и рекам и водохранилищам разряда «Р».
      В дальнейшем, по мере освоения серийного строительства, на базе основного варианта может быть создан ряд модификаций: пассажирские суда вместимостью до 100 человек для обслуживания коротких линий, грузопассажирские, грузовые и служебно-разъездные суда.
      В связи с потребностью морского флота в быстроходных судах для обслуживания пассажирских линий в прибрежных зонах с ограниченными глубинами был разработан проект морского СВП типа «Рассвет», рассчитанного на перевозку 80 человек, со скоростью около 25 уз. В настоящее время проходит опытную эксплуатацию головное судно этого проекта «Чайка-1» (рис. 4). Основные характеристики судна приведены в таблице. Как и речные СВП, это судно способно подходить к необорудованному берегу для посадки и высадки пассажиров. Привод воздухонагнетателя осуществляется от отдельного двигателя, благодаря чему обеспечивается поддержание необходимой высоты воздушной подушки независимо от режима работы главных двигателей.
      Ведутся широкие опытно-конструкторские работы по созданию значительно более крупного морского СВП «Турист» со скоростью хода 36 уз, рассчитанного на эксплуатацию в районах с ограниченными глубинами, где невозможно использование судов на подводных крыльях. Предусматривается создание как чисто пассажирского судна на 300 человек, так и варианта, рассчитанного на перевозку 100—120 пассажиров и 15 легковых автомобилей.
      В обеспечение строительства серийных и перспективных СВП проводится работа по созданию нового и повышению эксплуатационных качеств выпускаемого серийного оборудования. При разработках СВП широко используются электронно-вычислительные машины, что позволяет расширить диапазон исследований и сократить сроки выполнения расчетов.
      В процессе проектирования закладываются современные технологические решения: формирование корпуса и надстройки преимущественно из плоских и развертывающихся на плоскость поверхностей, широкое применение полуфабрикатов (прессованных панелей и профилей), замена клепки контактной сваркой по клею, агрегатирование движительно-рулевых комплексов и оборудования машинных отделений, имитационные испытания судовых механизмов в цеховых условиях.
      Наряду с текущим проектированием ведутся работы по перспективным СВП, которые выполняются в сотрудничестве с научно-исследовательскими организациями и учебными заведениями страны. С их помощью проводятся мореходные, прочностные и акустические испытания судов, выполняются теоретические и экспериментальные исследования по аэрогидродинамике, движителям и гибким ограждениям, испытываются натурные узлы корпусных конструкций, внедряются передовые технологические процессы, производятся технико-экономические обоснования перспективных СВП.
      В ближайшие годы намечается выполнение проектных проработок скеговых СВП различного типа и назначения. Среди подлежащих рассмотрению могут быть: — речное пассажирское СВП на 120—150 человек; — пассажирское СВП для рек с предельно малыми глубинами; — грузовые СВП для малых и магистральных рек, в том числе для рек с ограниченным навигационным периодом; — морское пассажирское СВП на 120—150 человек; — скоростной автомобильно-пассажирский паром для линий большой протяженности.
      Одновременно будут проводиться опытно-конструкторские и исследовательские работы по аэрогидродинамике, движителям, мореходным качествам и гибким ограждениям СВП.
      Такой комплексный подход позволит сформировать необходимый проектный и научный задел как для успешного решения задач, намеченных на десятую пятилетку, так и для создания перспективных транспортных СВП со скегами в последующие годы.




ФОТОГРАФИИ  




Источник: В. К. Зороастров, В. М. Тулубенский. Скеговые суда на воздушной подушке. / ж. «Судостроение» № 9, 1977, 22-24 с.   
Scan: ??? Edit & OCR: MasterRU   
© ReSim Laboratory   2006-2024