Hovercraft ( SVP , hovercraft ; ing. hovercraft ) - o navă în care întreaga masă sau o parte semnificativă a acesteia în mișcare sau fără mișcare este susținută deasupra apei ( sol , gheață și sau orice altă suprafață de sprijin) de forțe de exces de presiune a aerului, pompat constant sub fund într-o cavitate numită pernă de aer [1] [2] .
Principiul de sprijin dinamic aplicat permite navei să se deplaseze cu viteză mare atât deasupra apei, cât și deasupra unei suprafețe solide ( SVP amfibie ) la o distanță mică deasupra acesteia.
O pernă de aer este un strat de aer comprimat sub fundul unui vas care îl ridică deasupra suprafeței apei sau a pământului. Absența frecării pe suprafață reduce rezistența la mișcare. Capacitatea unei astfel de nave de a forța diverse obstacole pe uscat sau valuri pe apă, trecând peste ele, depinde de înălțimea ridicării.
După metoda de creare, se disting pernele de aer statice (create de un ventilator) și dinamice (create prin creșterea presiunii atunci când aparatul se deplasează în apropierea suprafeței de susținere).
Conform schemei de educație, se disting următoarele tipuri de perne de aer:
Cel mai simplu mod de a forma o pernă de aer este camera : aerul suflat de un ventilator sub un fund cu boltă curge liber în jurul perimetrului său și, cu cât este furnizat mai mult aer, cu atât vasul se ridică mai sus. Această metodă este asociată cu costuri mari de energie, prin urmare, cu o înălțime mare de ridicare, nu este economică.
Pentru a reduce consumul de aer la navele concepute pentru a se deplasa doar deasupra suprafeței apei, perna de-a lungul lateralelor este protejată de pereți rigizi scufundați în apă sau de corpuri înguste - skegs. Astfel de nave sunt numite nave de tip skeg .
Mai economică la înălțimi mari de ridicare este metoda duzelor de formare a unei perne de aer, atunci când aerul suflat de ventilator este furnizat sub fund prin duze înclinate spre interior situate de-a lungul marginilor sale. Jeturile de aer care ies din duze sunt îndoite astfel încât forțele centrifuge care acționează asupra particulelor de aer care se deplasează de-a lungul traiectoriilor curbilinii sunt echilibrate de presiunea crescută în perna de aer, iar perna de aer este, așa cum ar fi, „blocata” de aceste jeturi. Pentru a crește înălțimea de ridicare și a reduce consumul de energie pentru formarea unei perne de aer de-a lungul perimetrului său, sunt instalate suplimentar garduri flexibile.
Schema camerei a fost aplicată pe un vas fluvial de pasageri experimental „Neva”, construit în 1962 în Leningrad . Și constructorii de nave Gorki au construit o navă de tip skeg „Gorkovchanin” pentru a transporta pasageri de-a lungul râurilor de mică adâncime. Barca experimentală „Rainbow” și nava experimentală de pasageri „Sormovich” cu o deplasare de 32 de tone au folosit o schemă de duze pentru formarea unei perne de aer [3] .
Pe lângă navele experimentale ușoare, sunt create aeroplane mai mari. O creștere a dimensiunii lor este benefică, deoarece odată cu creșterea suprafeței pernei de aer, consumul specific de energie pentru formarea acesteia scade, iar navigabilitatea navelor se îmbunătățește .
Potrivit unor rapoarte, ideea unui hovercraft a fost prezentată pentru prima dată în 1716 de către filozoful suedez Emmanuel Swedenborg , cu toate acestea, acesta a propus să pompeze aer manual folosind un mecanism special [4] [5] [6] . În 1853, evaluatorul colegial Ivanov a înaintat un raport șefului căii de comunicații, contele P. A. Kleinmikhel, despre o navă pe care a inventat-o, care, pompând aer sub fundul ei, poate naviga cu o viteză considerabilă - „balonul cu trei chile” . După ce a luat în considerare proiectul, Departamentul de Proiecte și Deviz a refuzat inventatorul. În 1875, ideea de a folosi „ungerea cu aer” pentru nave a fost propusă de inventatorul englez William Froude [7] , în 1877, un număr mare de forme de cocă cu proeminențe și depresiuni pe fund pentru a crea o bulă de aer sub ea. au fost propuși de compatriotul său John Thornycroft[8] . În 1882, suedezul Gustav Laval a brevetat un dispozitiv de alimentare cu aer comprimat sub o navă [9] . Pentru prima dată, ceva asemănător cu aeroglisorul modern cu pereți laterali a fost inventat de domnul Cuthbertson, în 1897, care a primit un brevet pentru o nouă navă.
În toamna anului 1915 a fost lansată aeroglisorul inginerului austriac Dagobert Müller von Thomamül [10] . În același an, francezul Charles Theric a proiectat vagoane fără roți, care se deplasează cu ungere cu aer (glisoare) [11] .
Principiul mișcării pernei de aer a fost dezvoltat de Konstantin Ciolkovski [12] . În articolul său „Friction and Air Resistance” din 1926, el a scris:
Tren expres. Ideea subiectului. Frecarea trenului este aproape distrusă de presiunea excesivă a aerului dintre podeaua vagonului și șinele strânse ale căii ferate. Este nevoie de muncă pentru a pompa aer, care se scurge continuu de-a lungul marginilor golului dintre mașină și pistă. Nu este grozav, în timp ce forța de ridicare a unui tren poate fi enormă. Deci, dacă suprapresiunea este de o zecime dintr-o atmosferă, atunci pentru fiecare metru pătrat al bazei mașinii va exista o forță de ridicare de o tonă. Acesta este de cinci ori mai mult decât este necesar pentru mașinile ușoare de pasageri. Nu este nevoie, desigur, de roți și lubrifiere. Împingerea este menținută de presiunea din spate care iese din deschiderea aerului mașinii.
- K. E. Tsiolkovsky „Fricația și rezistența aerului” , pp. 55-56Primul aeroglisor experimental de tip skeg din lume a fost construit în 1934-1939 de designerul sovietic Vladimir Levkov . Scopul lucrării lui Levkov au fost bărci extrem de rapide pentru uz militar. Au fost create o duzină și jumătate de tipuri diferite de nave cu o greutate de la 1,5 la 15 tone. Toate au fost distruse în timpul Marelui Război Patriotic . Levkov a experimentat, de asemenea, modele de operare ale hovercraftului de tip cameră, dar aceste lucrări nu au fost dezvoltate. [13]
Inventatorul britanic Christopher Cockerell a depus o cerere de brevet pentru o schemă de aeroglisor cu un design fundamental nou, pe care l-a numit „hovercraft” („aparatul plutitor”), depusă la 12 decembrie 1955. Primul prototip de aeroglisor pe care l-a construit, SR-N1, a fost construit în primăvara anului 1959 și a traversat Canalul Mânecii în doar 20 de minute, doar câteva săptămâni mai târziu. Toate aeronavele comerciale și militare din lume se bazează pe acest design.
Până la începutul secolului 21 , au fost construite multe hovercraft experimentale cu o deplasare de peste 150 de tone, care făceau deja zboruri de pasageri și marfă.
Unul dintre primele hovercraft cu navigabilitate sporită, concepută pentru a transporta pasageri și mărfuri peste Canalul Mânecii cu valuri de până la 3 m înălțime, este nava engleză SR.N4 , construită în 1967. Are o formațiune de pernă în formă de duză, cu o formă flexibilă. înălțimea gardului 2,1 m. Deplasarea navei este de 167 de tone, găzduind 670 de pasageri (sau 174 de pasageri și 30 de mașini ). Patru turbine cu gaz de 3130 kW antrenează 4 ventilatoare și 4 elice cu pas variabil. Viteza maximă peste apă este de 120 km/h. Presiunea este creată nu de ventilator, ci de turbină. A treia modificare a acestei nave cu o capacitate de 418 pasageri și 60 de mașini a fost folosită pentru transportul pe Insula Wight .
Hovertravel folosește hovercraft pentru transportul de pasageri pe ruta Southsea , Portsmouth - Ryde , Isle of Wight din Anglia [14] .
În Rusia, hovercraft-ul bloc este folosit pentru transportul peste râuri largi înghețate, în special peste Volga în Nijni Novgorod, râul Moscova între orașul Lytkarino și satul Andreevskoye ( Logoprom ) (2013-2014), râul Amur între Rusia Blagoveshchensk și China Heihe , în Kazan, Samara.
| Clasificarea navelor | |
|---|---|
| Nave după proiectarea motorului |
|
| Cu mașina | |
| Nave de cazare Hull |
|
| Domenii de utilizare | |
| Transport public | |
|---|---|
| șină | |
| Traseu fără piste |
|
| Apă | |
| Aer | |
| Mercenar | |
| Alte | |
| Termeni generali | |
| Imbarcarea si debarcarea pasagerilor |
|
| Plata tarifului |
|
| Infrastructură | |
| Control | |