Takket være resultaterne fra en fremragende ingeniør og arrangør R. Alekseev er i dag det eneste middel til at opnå ultrahøje hastigheder på vandet en ekranoplan.
Ekranoplan er en teknisk implementering af et velkendt princip: Når vingen bevæger sig tæt på en flad overflade (skærm), hæver elevatoren mærkbart med en minimal forøgelse af modstanden. Denne stigning i løft kaldes "skærm effekt". Det giver dig mulighed for at øge flyets bæreevne i sammenligning med et objekt, der bevæger sig langt fra overfladen, men det afhænger stærkt af (relativ) afstanden fra vingen til skærmen og aftager hurtigt ved at øge denne afstand.
Uheldigvis, når vingen bevæger sig nær en ophidset "rastløs" overflade, opstår det væsentlige problem med stabiliteten af denne bevægelse. Ustabiliteten tvinger en til at opretholde en tilstrækkelig stor højde over skærmen - som følge heraf skærmen effekten er reduceret.
Denne effekt afhænger af forholdet mellem flyets højde og vingekordet (dets størrelse langs kørselsretningen). Derfor forsøger designere at øge akkordet, hvilket for et givet område uundgåeligt fører til et fald i vingespidsen (deres størrelse på tværs af bevægelsesretningen).
Dette er let at se, for eksempel på billedet af modellen for den nyeste WIG, der for nylig er vist på print. For at øge flyets højde - med minimalt tab af skærmen effekt - er det nødvendigt at reducere vinkelens relative forlængelse, hvilket er den vigtigste faktor, der bestemmer den aerodynamiske kvalitet (forholdet mellem løft og træk). Som det samme billede viser, er det nye WIG-forhold for akkord og spænding omtrent lig med 1, hvilket er fuldstændig uacceptabelt, for eksempel for fly.
(Det er interessant, at varianten af biplanen, som tyder på lave hastigheder, implementeres for første gang i den nyoprettede WIG "The Seagull").
Ustabiliteten af bevægelsen på den omrørte overflade er den største ulempe ved parykken, når den anvendes i havet. Denne mangel er ifølge forfatteren afgørende i forhold til brugen af sådanne anordninger i marine miljøer. Praksis har vist, at selv et tryk på en bølge ved fuld hastighed fører til betydelig skade og kan forårsage en ulykke. Under testen af en erfaren ekranoplan mistede "Orlyonok" en del af brystet, og kun den personlige erfaring og intuition af R. Alekseev, der overtog piloten, forhindrede fuldstændig ødelæggelse af ekranoplan.
Anvendelsen af midler, der er så upålidelige i havforhold, er uacceptabel.
alternativ
På 80'erne som et resultat af forskning fra det centrale forskningsinstitut, der blev opkaldt efter akademiker A.N. Krylov blev foreslået en ny type superhigh-speed fartøj, men mindre hurtig end en ekranoplan, men giver meget større pålidelighed.
For hastigheder ca. 2 gange større end begyndelsen af svæveflyvning blev der foreslået en "bølge-skæring" supergliding trimaran (RHT) med aerodynamisk losning.
Det hydrodynamiske kompleks i dette fartøj omfatter tre små forlængerskroge med knuste konturer, med et minimumsfribord og en stor omvendt sadel på bøjningen af dækket af hvert skrog. Skaller er placeret i en trekant i plan og er forbundet med en overflade bemandet vinge af stativer med en bredde mindre end bredden af kroppen. Som propeller er der foreslået propeller, der krydser overfladen, for eksempel Arnesons propeller. For at styre den dynamiske trim og reducere pitching, foreslås det at anvende foder spoiler på hvert skrog.
Det aerodynamiske kompleks er en bemandet vinge med en agterspærre, der ligger over de agterste skrog, hvilket giver fartøjet selvstabilisering under vindstødsvind. Vingen er forbundet med næseskroget med en strømlinet overbygning.
Det er planlagt at placere de to hovedaggregater i de bageste skrog og skibsværket - i næseskroget. Lastbelastningen er placeret i vingen og næsebygningen.
I fig. 2 viser en variant af en PBT med en forskydning på 300 tons med en hastighed på 100 knob.
Nøgletestresultater
Bugseringstest viste, at når Froude-nummeret i forskydning er mere end 5, er der en lille positiv hydrodynamisk interaktion af skroget, og testene blev udført før Froude nummer 7.5. Derfor er relative hastigheder, der er 2-2,5 gange højere end starthastigheden for glidning, dvs. taget som det beregnede hastighedsinterval. 6,0 - 7,5.
Ved disse relative hastigheder mister almindelige svævefly stabiliteten af den langsgående bevægelse: Ved roligt vand begynder spontan pitching, den såkaldte "delfinering" begynder. Det blev imidlertid ikke observeret på RHT-modellen. Sandsynligvis fungerer vinge-overbygningen som en tilstrækkelig dæmper.
Hovedresultatet af havsforsøgene var manglen på smække i hele bølgelængdeområdet og i hastigheder op til 55% komplet. Dette betyder en signifikant, op til 7 - 10 gange, reduktion af vertikale accelerationer af fuldskalaobjekter på bølger. Sandsynligvis er der ingen smække, fordi skroget modtager toppen af bølgerne på dæk med omvendt sheer, hvilket reducerer kølevalsning.
Test i en vindtunnel tillod os at estimere den aerodynamiske kvalitet af RHT'en med den oprindeligt betragtede vingeform som lig med 5 (se nedenfor).
Det skitserede design af letlegerede skrogstrukturer gjorde det muligt at estimere deres masse, hvilket er omkring 30-35% af den samlede forskydning.
Brug sager
Den foreslåede arkitektoniske og konstruktive ordning kan anvendes i en meget bred vifte af forskydninger og hastigheder. For eksempel i fig. 3 viser en rekordbåd (med en øde fløj) til en hastighed på ca. 150 knob.
Fordelen ved denne ordning er, at båden ikke vender om i en vindstød, som det gør med eksisterende racing katamaraner.
En mini-færge til 20 personer med en hastighed på 50 knob, også med en ubeboet fløj, er vist i fig. 4.
Den oprindeligt betragtede form af den beboelige vinge giver dig mulighed for at oprette en patruljebåd med en helikopter, fig. 5.
I den anden ende af den betragtede forskydningslinje er den transatlantiske RHT med en hastighed på 130 knob og en beregnet bølgeintensitet på 6 point, fig. 6.
Fordelene og ulemperne ved PBT er opsummeret i tabellen nedenfor.
| I sammenligning med: | fordele | Ulemper. |
| WIG | Øget håndterbarhed og sikkerhed, øget fremdriftseffektivitet | Lavere opnåelige hastigheder |
| Cushioncraft | Billigere, ingen støj, mere sødygtighed. | Mere slæbebestandighed på stille vand |
| Enkeltskrogskib på ubåd automatisk guidede vinger | Mere fart, mindre vibrationer, billigere, mere dækplads | Lidt værre sødygtighed |
| Enkelt kropsplanlægning | Ingen slemme, ingen delfiner, mere dækplads | Mere kropsvægt designs |
| Glidende katamaran | Mere opnåelige hastigheder, ingen smække, selvstabilisering | Mindre studeret |
Konklusion (henstilling)
Det synes indlysende, at konstant kontakt med vand vil give det foreslåede super-hurtige "dissekeringsbølger" fartøj med høj sikkerhed både med hensyn til pitching og controllability.
Det anbefales at overveje muligheder for et sådant layout ved udformning af "super-hurtige" fartøjer med forskellige formål.
