Оградено: от "лястовици" до "Делфин"

Съветският съюз е популярна тема за обсъждане. Всъщност от миналото може да се извлекат много лоши неща и много добри неща. Ако бившите граждани на СССР бъдат попитани за най-приятните моменти в живота на онова време, мнозина ще си припомнят вълнуващото пътешествие на високоскоростен кораб с хидроплав, на който бе присвоено името „Ракета“. Името на първия производствен модел, разработен в Горки, така подхождаше на хидропласта, че скоро се превърна в име на домакинството. И въпреки че следващите модели на корабите са имали други имена: "Метеор", "Спутник", "Чайката", те продължават да се наричат ​​"ракети" по стария начин.

Показателно е, че първият полет на "Ракетата" е отделен от друго значимо събитие в историята на страната ни - изстрелването на първия изкуствен спътник на Земята - за по-малко от два месеца. Освен това, ако се опитате да направите паралели, между тези две постижения можете да намерите много сходства. И това не е изненадващо: в този момент страната ни имаше голям късмет. Разработването на космически ракети и водна „Ракета“ беше водено от две харизматични личности - Сергей Павлович Королев и Ростислав Евгениевич Алексеев.

Чертежите на Алексеев, въплътени в метал Само благодарение на невероятната постоянство на изобретателя, плавателните съдове на хидропласта станаха наистина популярни. Отначало никой не вярваше в проекта на младия дизайнер и уважавани учени съветваха Алексеев да се откаже от щурата идея.

Един под черното платно

Любопитна история е разказана за младостта на Алексеев. Като студент в корабостроителния отдел на Индустриалния институт Горки, той обичаше да плава. И не само ходеше на плаване, но самият той проектира и изгражда яхти, подготвя ги за състезания. Беше малко стегнато с парите, затова за едно от състезанията Алексеев шиеше платно от парцалите и за да придаде на яхтата солидност, той боядиса платно в черно. Това беше грешка: журито заяви, че пиратите не участват в състезанията, а екипажът на Алексеев не разрешава състезанието. Но Ростислав не беше в загуба: когато другите започнаха, той тръгна след тях и дойде на финала първи. Не получил никакви награди, Алексеев се завърна от надпреварата като победител. И скоро той наистина стана такъв. Хората наоколо бяха изумени от това колко спокойно и упорито вървеше към постигането на целите си.

Плавателни съдове SKB гидрофил. Р. Е. Алексеева лястовица. Речна лодка за 70 пътници, 86 км / ч.

От прозорците на Централното бюро за проектиране на кораби с хидроплан до тях. RE Алексеева предлага красива гледка към Волга. След като местните инженери бяха разсеяни от работа, виждайки се в прозорците на съда, изградени върху техните проекти. Днес е по-трудно: в двора края на октомври (а не сезона!), А круизните кораби са намалени по Волга. Растящите цени на дизела през последното десетилетие значително увеличиха разходите за тяхната експлоатация. Така по време на нашето пристигане от прозорците на предприятието можехте да видите само плавателни съдове, които бавно преминават по Волга. Вероятно реката изглеждаше почти еднаква през 1943 г., когато недалеч оттук, точно на брега, имаше колиба на понтоните. Всяка вечер след тежък ден двама души идваха при нея и останаха до късно през нощта. Тук направиха първата си лодка с хидрофор. Единият от младите беше Алексеев, другият беше неговият асистент Саша Некоркин. Само за няколко месеца лодката е построена и успешно изпитана и въпреки че все още е далеч от серийната „Ракета“, Ростислав Алексеев усеща, че най-накрая се приближава към осъществяването на своята студентска мечта. Ростислав мечтаеше да построи кораб, който ще промени идеята за скоростта на водата.

Патриарх на малката авиация: Ан-2 "царевица"

Газов турбо кораб на река Петрел за 150 пътници, 93 км / ч.

Жажда за бързина

Казват, че идеята за кораб с хидрофор е предложена на младия дизайнер от документите на ЦАГИ, който изследва принципите на крилото във вода. След като ги изучи, Ростислав разбра, че ако повдигнете корпуса на съда над водата с хидрофоли, ще можете, първо, да намалите значително съпротивлението при движение и второ, да намалите влиянието на вълните. Чрез реализирането на тази идея в метала беше възможно да се създаде кораб, способен да развива впечатляваща скорост дори със скромен двигател по стандартите на корабостроенето. Излязоха двойни спестявания - гориво и време.

Увлечен от тази идея, корабостроителят посвети дисертацията си на проекта за хидрофор. Но тогава войната едва сега започна и корабостроителницата "Красно Сормово", на която беше разпределен Алексеев, премина към производството на танкове. Така строителството на високоскоростни кораби трябваше да се занимава изключително в свободното им време, което беше изключително малко. Но инженерът се усмихна на късмета. След като научи, че талантливият му работник е посветил дипломата си на първоначалната идея, главният дизайнер на завода предложи Алексеев да се включи в проектирането на високоскоростен съд два часа на ден.

Принцип на работа Поради различни скорости на потока в съответствие с уравнението на Бернули, се създава разреждане на горната повърхност на хидрофор, а увеличеното налягане върху долната повърхност - това води до образуване на повдигане. С намаляването на дълбочината налягането върху горната повърхност на крилото се увеличава, тъй като в граничната зона има забавяне на флуидните частици, в резултат на това повдигащата сила намалява и съдът се стабилизира.

Въпреки че първата лодка с хидроплав плава с висока скорост по вода, Алексеев бързо разбра, че това е конструктивно модел в задния край. Факт е, че лодката изисква контрол на ъгъла на атака на хидрофилите. Тази функция значително усложнява дизайна на кораба и изисква специално обучение на водачите. Алексеев не знаеше, че на Запад по онова време вече съществуват няколко модела кораби с хидроплав. Това обаче не го спря - по-скоро дори помогна. Алексеев измисли свой оригинален дизайн на хидрофори - ниско натоварени саморегулиращи се, които, както се оказа по-късно, бяха оптимално подходящи за движение по реките. Скоро в чужбина принципът на действие на такива крила ще се нарече ефект Алексеев.

Крила от три вида

Докато Алексеев експериментира с първите си кораби, V-образни модели, пресичащи хидрофори, доминираха на Запад. Конзолите на такива крила стърчаха от водата в круизен режим. С увеличаването на скоростта на кораба повдигането на крилата се увеличаваше, но не беше необходимо да се регулира ъгълът на атака. С увеличаването на повдигащата сила съдът, заедно с крилата, се издигаше от водата, докато площта на потопената част на крилото намалява и в резултат на това повдигащата сила се изравнява с теглото на съда. Недостатъкът на тази схема е сравнително ниското хидродинамично качество на крилата, което се причинява от допълнително съпротивление от крилото, пресичащо водната повърхност. В допълнение, схемата с частично потопени крила, като правило, има голяма чернова.

Морски кораб на Olympia за 232 пътници, 69 км / ч.

Не знаейки за чуждестранните разработки, Ростислав Алексеев излезе със собствен дизайн, също самостабилизиращ се. Както знаете, повдигащата сила възниква поради разликата в налягането върху долната и горната повърхност на крилото - поради различни дебити. На горната повърхност на крилото се създава разредяване, докато върху долната повърхност се увеличава налягането. С намаляването на дълбочината обаче налягането върху горната повърхност се увеличава, тъй като в граничната зона има забавяне на флуидните частици, в резултат на това повдигащата сила намалява и съдът се стабилизира. Схемата, предложена от Алексеев, се оказа оптимална за речен транспорт - неговите плавателни съдове имаха по-високо хидродинамично качество в сравнение с чуждестранните колеги и по-малко течение, което беше голямо предимство при движение по реки.

Има трета схема - с напълно потопени хидрофори, която се използва главно върху морските плавателни съдове. Морските вълни практически не влияят на тяхното движение. Такава схема обаче не е самостабилизираща се и за да се балансира теглото на съда и повдигащата сила с различни скорости, е необходимо да се промени ъгълът на атака на крилото. Именно поради сложността на автоматизацията на този процес корабите с напълно потопени хидрофили престават да бъдат екзотични едва след появата на ефективни автоматични системи за управление.

Полесие Малка седнала речна лодка, 60 км / ч.

Неслучайно малките натоварени крила се появяват именно в Русия - чуждестранните изобретатели са работили главно върху високоскоростни морски кораби. В Съветския съюз задачите бяха различни: огромна държава изпита сериозен недостиг на магистрали и появата на речен високоскоростен транспорт може да реши много проблеми. Заслугата на Алексеев е, че той разбра много бързо кой дизайн би бил оптимален за Русия, и успя за няколко години да свърже градове по реки с високоскоростен транспорт.

Триумф на водна ракета

Алексеев посвети цялото си свободно време на експерименти с хидрофили. През 1946 г. той построява втората си лодка, развиваща 87 км / ч! Хидродинамичното качество при апарата на Алексеев е 10 (срещу 5 за планери). Година по-късно е разработен друг проект. Той е използвал проста схема с два леки хидропласта, която впоследствие е била използвана на серийни дизайнерски речни кораби. Към 1950 г. Алексеев вече е готов да започне изграждането на първите в света масово произвеждани кораби с хидрокрили, което в крайна сметка доведе до появата на първия у нас пътнически кораб на ракета-ракета-1. Когато на 25 август 1957 г. този кораб измина 420 км - разстоянието от Горки до Казан - за седем часа, много експерти отказаха да му повярват. Всички бяха още по-изненадани от цената на билетите за „Ракетата“: оказа се, че е малко по-висока, отколкото за обикновен водоизместим кораб. Популярността на „Ракета“ нарастваше, а фабриките увеличаваха темповете на производство на такива съдове. Стана ясно, че идеята на Ростислав Алексеев, която много професори и специалисти навремето препоръчаха да изоставят, се оказа точно това, от което страната се нуждаеше толкова дълго време.

Cyclone Offshore газов турбинен кораб за 250 пътници, 78 км / ч.

Дизайнерите на Алексеев междувременно не почиваха на лаврите си. Почти всяка година те въвеждаха нов тип плавателни съдове. През 1958 г. е построен първият Метеор - кораб с два пъти по-голям капацитет от ракетата (120 души). Той се е доказал толкова силно, че все още се произвежда! Покорил реките, Ростислав Алексеев решил да влезе в морето. През 1961 г. започват редовни морски плавания на кораба "Комета". На този кораб Алексеев вече е приложил друга схема на устройството на крилото - с частично потопени крила - която е по-подходяща за движение по морето.

Най-красивият кораб

Дизайнерът мечтаел корабите му да развият всички по-високи скорости. Това бе предотвратено от разединението, съществуващо между корабостроенето и авиационната индустрия по онова време - понякога се налагаше да се адаптира към това, което вече беше в корабостроителната индустрия, докато имаше по-успешни авиационни решения. Често обаче авторитетът на Алексеев идва на помощ - така главният конструктор успяваше да уреди изписаните от самолета газотурбинни двигатели да бъдат доставени на неговото предприятие. След подходящо усъвършенстване те биха могли да служат на корабите му още много години.

Делфинска морска лодка за 9 души, 74 км / ч.

Именно благодарение на използването на самолетни двигатели Алексеев успя да разработи газовия турбинен кораб "Буревестник" - може би най-красивият кораб у нас. Предимството на използването на газотурбинни двигатели беше комбинацията от тяхното малко тегло и висока мощност, което беше толкова желателно за хидрофилите. Използването на дизелови двигатели попречи на плавателните съдове на Алексеев да развият високи скорости, защото за постигането им беше необходима висока мощност, което от своя страна доведе до забележимо увеличаване на масата на силовия агрегат и изискваше по-голямо снабдяване с гориво.

В Burevestnik дизайнерът отказа не само дизелов двигател, но и витло, тъй като неговата ефективност не беше достатъчно висока при високи скорости. Вместо това бяха монтирани две водни оръдия. С помощта на тези решения беше възможно да се увеличи скоростта до 95 км / ч!

Всяка година все повече и повече кораби на Алексеев се появяват по реките и моретата на Съветския съюз и скоро заповедите от чужбина започват да пристигат по-често. Постоянните подобрения на круизните кораби доведоха до факта, че те станаха по-достъпни от чуждестранните си колеги и в същото време по-евтини за експлоатация. Дори американците закупиха лодките на Алексеев, за да ги използват в Ню Йорк, и това въпреки факта, че в Съединените щати тогава произвеждаха собствени хидрофори. Досега около 70% от корабите на хидроплава в чужбина са руски, проектирани от Алексеев. Заслужава да се отбележи, че високоскоростните кораби донесоха много добър доход на държавата: както поради експлоатацията им у дома, така и от продажба в чужбина. Ако съветските коли често се продаваха в чужбина на цена под себестойността (страната се нуждаеше от валута), тогава съдовете на Алексеев винаги печелеха.

Крила в униформа

Нямаше как да не обърна внимание на успеха на високоскоростните кораби Алексеева и военните. Затова скоро на специалистите на Алексеев беше поверено разработването на цял набор от грандиозни проекти. Тъй като подобни разработки бяха класифицирани, не е лесно да разберете повече за тях. Популярна механика, например, установи, че в началото на 60-те години в Горки се разработва проект за резервоар с хидрофор. Той не само се втурна през водата, изпреварвайки лодки, но също така успя да стреля точно от водата право, когато се движи. Уви, не успяхме да намерим специалистите, които работиха по този невероятен проект.

Любопитните кораби на Антарес с водоизместимост 220 тона са любопитни, от които 12 са построени в началото на 70-те и 80-те години. Всеки от тях се задвижваше от два газови турбинни двигателя с мощност 7350 kW всеки и лесно развива скорост от 60 възела! Това беше един от най-интересните проекти от последно време. През 1980 г. Ростислав Евгениевич умира и със смъртта му триумфалното шествие на нашите високоскоростни съдове сякаш спира. Повишаването на цените на горивата изигра роля в този въпрос, в резултат на което цената на пътуването на такива кораби се увеличи значително. Вдъхновението се оказа нерентабилно. Поради намаляващото търсене, много редовни полети бяха отменени, а „ракетите” станаха по-рядко срещани по нашите реки.

Но епохата на корабите с хидроплан не е приключила. В Централната клинична болница име Алексеева, работата продължава: дизайнерите работят върху нов облик на круизните кораби, повишават нивото им на комфорт, а дизайнерите проучват възможностите за използване на нови задвижващи устройства. Например, витлото, което се използва на повечето устройства на Алексеев, скоро може да бъде заменено с много ефективно водно оръдие, между другото, също разработено в Русия. Наследниците на Алексеев смятат, че круизните кораби все още ще се покажат. Разбира се, те едва ли ще бъдат използвани толкова широко, колкото в Съветския съюз - пътищата се появиха по протежение на реките и цените на горивата няма да паднат. Но, от друга страна, времето също не намалява и платежоспособността на населението нараства. Така че е напълно възможно такива съдове да се появят например на Олимпийските игри в Сочи. Руснаците ще могат да си спомнят младостта, а чужденците ще могат да се возят в коли, които веднъж промениха разбирането си за скорост по вода ...

Статията е публикувана в списанието Popular Mechanics (№ 12, декември 2007 г.). Чудя се как работи ядрен реактор и могат ли роботите да построят къща?

Всичко за новите технологии и изобретения! добре Съгласен съм с правилата на сайта Благодаря. Изпратихме потвърждение на вашия имейл.

Препоръчано

Оптичен атомен часовник: ще бъде определена секундата?
2019
Как работи Enigma
2019
10 необичайни психични разстройства
2019