Aallonkestävyys

Aallonkestävyys
Aallonkestävyys

Video: Aallonkestävyys

Video: Aallonkestävyys
Video: Alkukantainen tekniikka: rakentaa kala säiliö, kala lampi ─ veden suodatin säiliö (osa 3) 2024, Marraskuu
Anonim
Kuva
Kuva

Vuosisadasta on tullut läpimurto monilla teknologisen kehityksen aloilla, erityisesti ajoneuvojen nopeuden lisäämisessä. Maakulkuneuvojen osalta nämä nopeudet ovat lisääntyneet merkittävästi, ilman osalta - suuruusluokkaa. Mutta merellä ihmiskunta joutui umpikujaan.

Suurin laadullinen harppaus tapahtui 1800 -luvulla, jolloin purjelaivojen sijasta ilmestyi höyrylaivoja. Mutta hyvin pian kävi selväksi, että merialusten tärkein nopeudenrajoitin ei ole voimalaitoksen heikkous, vaan veden vastus. Tämän seurauksena venäläisen hävittäjän Novikin 21. elokuuta 1913 asettama nopeusennätys (37,3 solmua) oli todellisuudessa unelma suurille siirtymäaluksille (muistakaa, että solmu on yksi meripeninkulma eli 1852 m / h).

Tämä ennätys rikkoi tietysti. Ennen toista maailmansotaa italialaiset ja ranskalaiset johtajat ja tuhoajat ryntäsivät erittäin nopeasti Välimeren halki ja saavuttivat joskus jopa 45 solmua. On kuitenkin epäselvää, miksi he tarvitsivat tätä nopeutta, koska italialaiset ja ranskalaiset laivastot taistelivat pahimmin toisessa maailmansodassa. Rikkoi Novikin ennätyksen, voitti Atlantin sinisen nauhan 1950 -luvun alussa, yhdysvaltalaisen linjaliikenteen Yhdysvalloissa (38, 5 solmua). Mutta jopa nämä nopeudet saavutettiin muutamalla laivalla ja hyvin lyhyillä matkoilla. Yleensä sota -alusten suurin nopeus nykyään harvoin ylittää 32 solmua, ja matkanopeus (jolla suurin risteilyalue saavutetaan) on aina ollut alle 30 solmua. Kuljetusaluksille ja 25 solmulle oli ainutlaatuinen saavutus, useimmat niistä vedetään edelleen merien yli enintään 20 solmun nopeudella, eli alle 40 km / h.

Dieselin, kaasuturbiinin ja jopa ydinmoottorien ulkonäkö lisäsi nopeutta useilla solmuilla (toinen asia on se, että dieselmoottorit ja ydinvoimalat mahdollistivat risteilyalueen huomattavan lisäämisen). Impedanssi kasvoi kuin seinä. Tärkein tapa käsitellä sitä oli lisätä aluksen rungon pituuden suhdetta sen leveyteen. Liian kapealla aluksella oli kuitenkin heikko vakaus, ja myrskyssä se saattoi helposti kaatua. Lisäksi erilaisia järjestelmiä ja mekanismeja oli vaikea sovittaa kapeaan runkoon. Siksi vain jotkut hävittäjät asettivat rungon kapeuden vuoksi nopeusennätyksensä, tästä ei tullut trendiä edes sota -aluksille, ja rahtilaivoille rungon kaventaminen ei periaatteessa ollut hyväksyttävää.

Lentoliikenne on lähes kokonaan korvannut merialukset matkustajaliikenteen kannalta, mutta tavaraliikenteen osalta lähes kaikki niistä edustavat edelleen vesi- ja rautatiekuljetuksia. Lentokoneiden kantokyky on lähes yhtä kriittinen kuin alusten nopeus. Siksi insinöörit kamppailevat edelleen molempien ongelmien ratkaisemiseksi.

Kaupallisessa merenkulussa pienten nopeuksien ongelmaa lieventää suurelta osin linjojen suuri määrä aluksia. Jos säiliöalukset (konttialukset, banaanialukset, puutavarat jne.) Poistuvat pisteestä A joka päivä, ne tulevat pisteeseen B joka päivä aluksen nopeudesta riippumatta. Tärkeintä on, että aluksia on tarpeeksi tällaisen aikataulun ylläpitämiseksi.

Merivoimille nopeus on tietysti paljon tärkeämpää. Ja sota -aluksille (tässä selitykset ovat ehkä tarpeettomia) ja joukkoja kuljettaville kuljetus- ja laskeutumisaluksille. Lisäksi jälkimmäisestä nyt, kun sodat ovat saaneet maailmanlaajuisen ulottuvuuden, on tullut tärkeämpää kuin ensimmäinen (varsinkin koska sota -aluksille jonkinlainen korvaus omasta alhaisesta nopeudestaan oli ohjusaseiden läsnäolo: raketti saavuttaa kenet tahansa).

Koska aallonkestävyyden ongelman ratkaisemattomuus tuli selväksi jo kauan sitten, niin yhdessä solmuyksiköiden tavoittelun kanssa parantamalla rungon ääriviivoja ja potkurien muotoa, vahvistamalla tavallisten alusten voimalaitoksia, alkoi etsiä jotain epätavallista.

1800 -luvun lopulla havaittiin nostovoiman vaikutus veden alla vedettyyn levyyn, jossa oli pieni kaltevuuskulma horisonttiin nähden. Tämä vaikutus vastaa analogista aerodynaamista vaikutusta, joka vaikuttaa lentokoneen siipiin ja sallii sen lentää. Koska vesi on noin 800 kertaa ilmaa tiheämpää, kantosiipialuksen pinta -ala voi olla yhtä paljon pienempi kuin lentokoneen siiven pinta -ala. Jos laitat laivan siipien päälle, nostovoima nostaa sen riittävän suurella nopeudella veden yläpuolelle, vain siivet jäävät sen alle. Tämä vähentää merkittävästi veden vastusta ja lisää siten liikenopeutta.

Ensimmäiset kantosiipialukset tehtiin Ranskassa ja Italiassa, mutta ne saavuttivat suurimman kehityksen Neuvostoliitossa. Tällaisten alusten pääsuunnittelija oli Rostislav Alekseev, joka johti vastaavaa suunnittelutoimistoa (se sijaitsi Gorkissa). Luotiin useita matkustaja -aluksia ja taistelu kantosiipialuksia. Kuitenkin nopeasti kävi selväksi, että kantosiipien siirtymä oli hyvin rajallinen. Mitä korkeampi se on, sitä suuremman koon ja massan kantosiipialuksen tulisi saavuttaa ja sitä voimakkaampi voimalaitos pitäisi olla. Tämän vuoksi jopa kantosiipialuksen fregatti on lähes mahdoton luoda.

Tämän seurauksena asia ei ylittänyt "esikaupunkikuljetuksia" - "Rockets", "Comet" ja "Meteors" - ja useita taisteluveneitä kantosiipialuksilla. Neuvostoliiton laivastoa ja rajajoukkoja varten, 2 sukellusveneiden vastaista kantosiipialusta, s. 1145 ja 1 pr. 1141, 1 pieni ohjuslaiva (MRK), nro 1240, 16 partioveneitä, pr. 133, 18 ohjusvenettä, pr. 206MR rakennettiin. Suurin osa niistä on nyt poistettu käytöstä. Yksi 206MR -projektin kantosiipialuksilla oleva ohjusalus osoittautui hyvin georgialaiseksi veneeksi "Tbilisi", joka elokuussa 2008 venäläisen MRC: n "Mirage" upotti agitpropin legendojen ja myyttien mukaisesti meritaistelussa, mutta sen miehistö heitti itse asiassa Potiin ja laskuvarjomme räjäyttivät sen.

Kuva
Kuva

Ulkomailla kantosiipialukset eivät myöskään käytännössä kehittyneet. Yhdysvallat rakensi kuusi Pegasus -tyyppistä kantosiipialusta, Italiassa - 7 Sparviero -tyyppistä ohjuslaivaa, Israelissa - 3 RK -tyyppiä M161 ja Japanissa - 3 PK01 -tyyppistä ohjuslaivaa. Nyt ne kaikki, paitsi japanilaiset, on poistettu käytöstä. Kiina leimautti yli 200 Huchuan-luokan kantosiipialuksen torpedoveneitä, ja niitä vietiin myös Romaniaan, Albaniaan, Tansaniaan, Pakistaniin, jotka sitten siirtoivat ne Bangladeshiin. Nyt riveissä on vain 4 bangladeshilaista ja 2 tansanialaista "huchuania". Yleensä CPC osoittautui koko maailman merivoimille umpikujaksi.

Ilmatyynyalus (KVP) on tullut hieman lupaavammaksi. Juuri tämä tyyny on luotu puhaltamalla paineilmaa aluksen alle fanien toimesta, minkä vuoksi alus nousee veden yläpuolelle ja aallon vastus katoaa kokonaan. Tämä mahdollistaa valtavan nopeuden (50-60 solmua) kehittämisen lisäksi myös maihin nousemisen.

Ilmatyynyalus kehitettiin eniten jälleen Neuvostoliitossa (1920 -luvulta lähtien). Länsi alkoi kehittää tätä suuntaa vasta 1950 -luvun lopulla. Pian kävi selväksi, että tällaisilla aluksilla on melkein sama perusongelma kuin kantosiipialuksilla - niiden hyötymassa ei voi olla suuri. Raskaan aluksen painon kestämiseksi sinun on asennettava erittäin tehokkaat tuulettimet. Ja aluksen liikkumiseen tarvitaan valtavia ja tehokkaita potkureita, jotka vievät paljon tilaa ja ovat erittäin haavoittuvia taistelussa.

Tämän seurauksena tällaisten alusten käyttöalue osoittautui hyvin rajalliseksi. Neuvostoliitossa rakennettiin useita erityyppisiä amfibisia ilmatyynylaivoja (DKVP). Mahdollisuus (johtuen sellaisten alusten kyvystä nousta maihin) näytti erittäin houkuttelevalta maavoimille "ilman, että jalat kastuisivat". Totta, heidän laskeutumiskykynsä oli melko rajallinen ja haavoittuvuus tulipaloille jopa pienaseista oli erittäin korkea (potkurit olivat erityisen haavoittuvia). Suurin teräs DKVP, nro 12322 "Zubr" (iskutilavuus yli 500 tonnia, pituus 56 m, nopeus jopa 60 solmua, pystyy ottamaan alukselle 3 säiliötä tai 140 merijalkaväkeä). Venäjällä on nyt vain kaksi näistä aluksista, mutta myimme kolme Kreikalle. Meillä on nyt noin 10 vanhaa DKVP: n tuotetta 12321, 1206 ja 1205 pienempää.

Kuva
Kuva

Venäjän lisäksi Yhdysvalloissa luotiin LCAC -ilmatyynyn laskeutumisvene (150 tonnia, 50 solmua, kantaa 1 säiliö). Tällaisia veneitä on rakennettu noin sata, ne perustuvat amerikkalaisiin yleismaailmallisiin amfibialuksiin ja amfibiolaiturialuksiin. Kiinassa rakennettiin noin 30 kappaleen purkausvenehanke 724, noin 30 kappaletta. Nämä ovat luultavasti pienimmät ilmatyynyalukset maailmassa: 6,5 tonnia, pituus 12 m, 10 laskuvarjohyppääjää otetaan alukselle.

Kuva
Kuva

Brittiläiset rakensivat 1970 -luvulla pieniä (15-100 tonnia) ilmapehmusteisia partiveneitä, myös myyntiin Iraniin (jopa shahin alla) ja Saudi -Arabiaan. Yksi brittiläinen Iranin KVP VN.7 -tyyppi kuoli Irakin sodan aikana.

Lopulta sekä kotimaiset että ulkomaiset suunnittelijat tulivat ajatukseen korvata ilmatyynyä tukeva kuminen "hame" jäykillä levyillä, joita kutsutaan vinoiksi. Ne pitävät ilman tyynyn sisällä paljon paremmin kuin "hame", mikä mahdollistaa laivan massan lisäämisen. Lisäksi, koska viuhkat tulevat veteen, niihin voidaan asentaa potkureita tai vesitykkejä, jotka poistavat tilaa vievät ja haavoittuvat potkurit aluksen kannelta. Samaan aikaan rullien vastus on tietysti suurempi kuin "hame", mutta paljon pienempi kuin kantosiipien. Niiden ainoa haittapuoli on se, että alukselta evätään mahdollisuus päästä maihin. Siksi on suositeltavaa rakentaa skeg KVP iskualusten tai miinanraivainten muodossa. Jälkimmäisessä tapauksessa etuna on, että mitä pienempi osa aluksesta on vedessä ja mitä nopeampi se on, sitä pienempi on mahdollisuus, että kaivos räjäyttää sen.

Toistaiseksi Venäjällä ja Norjalla on monopoli tällaisissa aluksissa. Mustanmeren laivastossa on 2 skeg MRK pr. 1239 ("Bora" ja "Samum"), maailman suurin ilmatyynyalus (siirtymä yli 1000 tonnia). Heillä on valtava iskuvoima (8 yliäänilaista Moskit-ohjusohjusta) ja nopeus 53 solmua. Näiden alusten haittana on heikko ilmatorjunta ja mikä tärkeintä, äärimmäiset vaikeudet toiminnassa.

Kuva
Kuva

Norjan laivastossa on 6 Skjold-tyyppistä skeg-ohjusvenettä ja Oxøy-tyyppinen miinanraivaaja. Ne ovat paljon pienempiä kuin RTO: t (250-400 tonnia). Samaan aikaan ohjusveneissä on kahdeksan NSM-ylikapasiteettista ohjusta. On huomattava, että (paitsi Venäjä ja Norja) vain Kiinalla on edelleen yliäänisiä alusten vastaisia ohjuksia.

Kuva
Kuva

Vaikka ilmatyynyalukset ovat lupaavampia kuin kantosiipialukset, ne eivät ratkaise nopeuden ongelmaa millään tavalla edellä kuvattujen monien rajoitusten sekä käytön korkean hinnan ja monimutkaisuuden vuoksi.