Крещение огнем. Звезда пленительного риска
Шрифт:
Так что же – ложиться и умирать? Смириться с тем, что нас навсегда победили в глобальной конкуренции всякие иностранные компании?
Нет! Русский гений способен и здесь спасти нас, превратив Россию в страну небывалого, принципиально иного судостроения. Один из таких творцов – питерский изобретатель Михаил Масленков.
По его мнению, мировое кораблестроение, обогнав российское, само зашло в технический тупик. Принципиально все эти американские, финские, корейские суда нашего времени ничем не отличаются от пароходов вековой давности. Они построены по той же архитектуре, с движителем (гребным винтом или водометом) в корме. И эта кораблестроительная
– Пропульсивный коэффициент (по сути КПД системы «движитель – корпус») для хороших современных судов имеет значение 0,94–0,97. То есть мореходные характеристики современных судов близки к теоретическому пределу и имеют резерв роста всего на несколько процентов, – говорит Масленков. – Отсюда следует, что у мировых судостроителей практически нет поля для конкуренции по мореходным характеристикам. По сути, ситуация в судостроении скоро будет схожей с ситуацией в автомобильной промышленности, когда для определенного класса автомобиля различными производителями доведены практически до однотипности аэродинамические формы корпуса, технические решения в двигательной и ходовой частях, достигнута высокая унификация других узлов. Но при этом технические характеристики автомобилей мало чем отличаются друг от друга… И неискушенный потребитель при покупке из группы практически равнозначных авто затрудняется в своих предпочтениях. В современном судостроении достаточно отчетливо проглядывается та же тенденция…
Единственный выход – в том, чтобы производить принципиально новые корабли, аналогов коим на мировом рынке нет.
Возможно ли это?
Да. Представьте себе корабль с обтекаемыми надстройками и корпусом, что расширяется к носу. Обладая движителями, расположенными впереди, он бежит по волнам со скоростью, что превышает скорость обычных надводных судов в два, а то и три раза. При той же мощности двигателей…
– Нынешний кораблестроительный тупик кроется в самой принципиальной схеме судов подобного типа. Именно размещение движителей в кормовой части судна создает условия для возникновения сил сопротивления движению! На ходу корабля за его кормой создается зона пониженного давления, а на его носовую часть действуют соответствующие силы лобового давления. Преодолевая его и раздвигая массу воды, корпус судна создает систему волн, приводящую к появлению волнового сопротивления. Оно принципиально ограничивает скорость движения судна известным «соотношением Фруда». При движении судна на его корпус действуют силы трения, также силы, противодействующие движению. Сумма этих основных сил и создает мощное сопротивление движению судов, – поясняет Масленков. – Водоизмещающие суда традиционной конструкции практически не имеют резервов для улучшения своих технических характеристик.
Некоторого их улучшения удается добиться путем совершенствования формы корпуса (обычно за счет существенного его усложнения) и применения более мощных энергетических установок. Однако простое увеличение мощности движителей крайне неэффективно, ибо увеличение скорости движения в 2 раза требует в этом случае более чем 8-кратного увеличения мощности. Основная же проблема заключается в том, что уже в течение длительного времени мировая традиционная гидромеханика не располагает эффективными способами существенного улучшения скоростных и мореходных характеристик водоизмещающих
Вполне логично в связи с этим выглядели попытки размещения движителей на носовой части судна. «Передний привод» должен был снизить лобовое давление и привести к появлению сил кормового давления, действующих в направлении движения. Тогда они не тормозят движение надводного корабля, а наоборот, толкают его. Однако положительный эффект у известных конструкций судов с «передним приводом» практически полностью ликвидируется возрастанием сил трения за счет «прилипания» упорных струй к корпусу и перераспределения сил давления по корпусу судна. Поэтому они и не нашли широкого применения. «Задний привод» надолго прописался в конструкции надводных кораблей, и все усилия корабелов были направлены на преодоление его недостатков.
Но выход был найден – русскими в Советском Союзе. Его предложили еще во второй половине 1980-х годов изобретатели Т.Ф. Савельев и М.Я. Масленков. По их расчетам, передне-приводные суда русского типа смогут ходить со скоростями под сотню километров в час, тогда как суда с той же мощностью двигателей, но привычного типа – не быстрее 40 км/час.
Нынче, увы, в живых остался лишь Масленков. Он и поведал нам захватывающие вещи:
– В новой конструкции судна движители предлагается разместить на носовой части под углами к диаметральной и основной плоскостям корпуса. При этом несколько изменяется и традиционная форма корпуса. В результате этого (что было проверено на маломерных моделях) суда новой конструкции будут обладать комплексом следующих эффектов:
1. Перед носовой частью судна создается прогиб водной поверхности и зона пониженного давления, что приводит к появлению сил кормового давления, направленных в сторону движения.
2. Упорные струи от винтов не прижимаются к корпусу и за ними образуется попутный поток. За счет эжекции в упорные струи попутный поток приобретает скорость большую, чем скорость судна. Это приводит к появлению сил трения, но направленных уже в сторону движения и способствующих ему.
3. Забор воды в носовой части и попутный поток вдоль корпуса в направлении движения ликвидируют волнообразование и судно движется в спокойной воде. При этом снимается принципиальное ограничение скорости, обусловленное волновым сопротивлением.
4. Судно приобретает высокую курсовую устойчивость и высокую маневренность, при этом развороты можно производить практически на месте.
5. При неработающих движителях в условиях внешнего волнения судно разворачивается носом к волнам и движется навстречу им, что способствует повышению его живучести и непотопляемости.
Таким образом, в данном техническом решении движители, создаваемые ими упорные струи и корпус судна взаимодействуют как единое целое, значительно ослабляя силы сопротивления движению или же вообще меняя их направление и помогая движению.
В этом случае уже можно говорить о едином комплексе «движитель – корпус судна» в отличие от судов традиционного типа, где движителю приходится преодолевать силы сопротивления, создаваемые им самим и корпусом корабля…
Суда по предлагаемому техническому решению будут обладать и такими конкурентными преимуществами, как:
1. Упрощение обводов подводной части корпуса, повышение технологичности и снижение трудоемкости его изготовления.
2. Существенное увеличение внутренних объемов корпуса, расширение возможностей компоновки судов, возможность применения дополнительных мер безопасности.