Resistència de les ones

Resistència de les ones
Resistència de les ones

Vídeo: Resistència de les ones

Vídeo: Resistència de les ones
Vídeo: Manualitats: fem un ratolí amb mitjons 2024, Desembre
Anonim
Imatge
Imatge

El segle XX s’ha convertit en un avanç en moltes àrees del progrés tecnològic, en particular en l’augment de la velocitat dels vehicles. Per als vehicles terrestres, aquestes velocitats han augmentat significativament, per a l'aire, per ordres de magnitud. Però al mar, la humanitat es va trobar amb un carreró sense sortida.

El principal salt qualitatiu es va produir al segle XIX, quan van aparèixer vaixells de vapor en lloc de velers. Però ben aviat es va fer evident que el principal limitador de velocitat dels vaixells marítims no és la debilitat de la central, sinó la resistència de l’aigua. Com a resultat, el rècord de velocitat establert pel destructor rus Novik el 21 d’agost de 1913 (37,3 nusos) va ser en realitat el somni definitiu per als vaixells de gran desplaçament (recordem que un nus és una milla nàutica, és a dir, 1852 m / h).

Aquest rècord es va batre, és clar. Abans de la Segona Guerra Mundial, líders i destructors italians i francesos van córrer molt ràpidament per la Mediterrània, arribant a vegades fins a 45 nusos. No està clar, però, per què necessitaven aquesta velocitat, ja que van ser les flotes italiana i francesa les que van lluitar pitjor a la Segona Guerra Mundial. Va trencar el rècord de Novik, guanyant la cinta blava de l'Atlàntic a principis dels anys cinquanta, el transatlàntic nord-americà dels Estats Units (38, 5 nusos). Però fins i tot aquestes velocitats van ser assolides per uns quants vaixells i a distàncies molt curtes. En general, per als vaixells de guerra, la velocitat màxima actual rarament supera els 32 nusos i la velocitat de creuer (a la qual s’assoleix el rang màxim de creuer) sempre ha estat inferior a 30 nusos. Per als vaixells de transport i 25 nusos va ser un assoliment únic, la majoria d'ells encara són arrossegats pels mars a velocitats que no superen els 20 nusos, és a dir, menys de 40 km / h.

L’aparició de gasoil, turbina de gas, fins i tot motors nuclears, en el millor dels casos, va donar un augment de la velocitat de diversos nusos (una altra cosa és que els motors dièsel i les centrals nuclears van permetre augmentar dràsticament el rang de creuer). La impedància va créixer com una paret. El mitjà més important per fer-hi front era augmentar la relació entre la longitud del casc del vaixell i l’amplada. Un vaixell massa estret, però, tenia poca estabilitat, en una tempesta podia rodar fàcilment. A més, era difícil encabir diversos sistemes i mecanismes al cos estret. Per tant, només alguns destructors, a causa de l'estretor dels cascos, van establir els seus rècords de velocitat, això no es va convertir en una tendència ni tan sols per als vaixells de guerra i, per als vaixells de càrrega, l'estretor dels cascos era, en principi, inacceptable.

L’aviació ha substituït gairebé completament els vaixells marítims pel que fa al trànsit de passatgers, però pel que fa al transport de mercaderies, gairebé tots segueixen representant el transport per aigua i ferrocarril. La capacitat de càrrega dels avions continua sent gairebé tan crítica com la velocitat dels vaixells. Per tant, els enginyers continuen lluitant per resoldre tots dos problemes.

Per al transport marítim comercial, el gran nombre de vaixells a les línies mitiga el problema de les baixes velocitats. Si els petroliers (vaixells portacontenidors, plataners, fusters, etc.) surten cada dia del punt A, arribaran al punt B cada dia, independentment de la velocitat de cada vaixell. El més important és que hi ha prou vaixells per mantenir aquest horari.

Per a la Marina, la velocitat és, per descomptat, molt més important. I per als vaixells de guerra (aquí les explicacions, potser, són superflus), i per al transport i desembarcament de vaixells que transportin tropes. A més, aquest últim, quan les guerres han adquirit un abast global, ha esdevingut més important que el primer (sobretot ja que per als vaixells de guerra, alguna compensació per la seva pròpia baixa velocitat va ser la presència d’armes de míssils: el coet es posarà al dia amb qualsevol persona).

Atès que la insolvència del problema de la resistència de les ones es va fer evident fa molt de temps, llavors, juntament amb la recerca d'unitats de nodes millorant els contorns del casc i la forma de les hèlixs, reforçant les centrals elèctriques dels vaixells normals, es va iniciar la recerca d'alguna cosa inusual..

A finals del segle XIX es va descobrir l’efecte de la força d’elevació sobre una placa remolcada sota l’aigua amb un lleuger angle d’inclinació cap a l’horitzó. Aquest efecte és anàleg a l’efecte aerodinàmic que actua sobre l’ala d’un avió i li permet volar. Atès que l’aigua és aproximadament 800 vegades més densa que l’aire, la superfície de l’aeroplano podria ser molt inferior a la de l’ala d’un avió. Si col·loqueu un vaixell a les ales, a una velocitat prou alta la força d’elevació l’elevarà per sobre de l’aigua, només les ales romandran a sota. Això reduirà significativament la resistència de l'aigua i, en conseqüència, augmentarà la velocitat de moviment.

Els primers experiments amb hidrofoils es van dur a terme a França i Itàlia, però van assolir el major desenvolupament a la URSS. El principal dissenyador d’aquestes embarcacions va ser Rostislav Alekseev, que va dirigir l’Oficina de Disseny Central corresponent (estava situada a Gorky). Es van crear diversos vaixells de passatgers i hidroalis de combat. Tanmateix, es va fer evident ràpidament que el desplaçament dels hidroalis era molt limitat. Com més alta sigui, més gran hauria d’assolir la mida i la massa de l’aliscafo i més potent hauria de ser la central elèctrica. A causa d’això, fins i tot una fragata d’hidrofoil és gairebé impossible de crear.

Com a resultat, l'assumpte no va anar més enllà del "transport suburbà" - "Coets", "Cometa" i "Meteors" - i una sèrie de vaixells de combat en hidroalis. Per a la Marina soviètica i les tropes frontereres, 2 vaixells hidrofoil antisubmarins, pr. 1145 i 1 pr. 1141, 1 petit vaixell míssil (MRK), pr. 1240, 16 patrulles, pr. 133, 18 vaixells míssils, pr. Es van construir 206 MR. La majoria d’ells han estat donats de baixa. Un vaixell míssil sobre hidrofoils del projecte 206MR va resultar ser el mateix vaixell georgià "Tbilisi", que l'agost de 2008, d'acord amb les llegendes i mites de l'agitprop, va ser enfonsat pel MRC rus "Mirage" en una batalla marítima, però de fet va ser llançat per la seva tripulació a Poti i volat pels nostres paracaigudistes.

Imatge
Imatge

A l’estranger, els vaixells amb hidrofoil tampoc pràcticament van rebre desenvolupament. Els Estats Units van construir 6 vaixells míssils d’hidrofoil del tipus Pegasus, a Itàlia - 7 RK del tipus Sparviero, a Israel - 3 RK del tipus M161 i al Japó - 3 RK del tipus PG01. Ara, tots, excepte els japonesos, han estat donats de baixa. La Xina va estampar més de 200 torpeders d’aeroplano de la classe Huchuan, que també van ser exportats a Romania, Albània, Tanzània, Pakistan, que els van transferir a Bangla Desh. Ara a les files només hi ha 4 "huchuan" de Bangladesh i 2 de Tanzània. En general, per a les forces navals de tot el món, el PCC va resultar ser una branca sense sortida del desenvolupament.

L’aerostació (KVP) s’ha tornat una mica més prometedor. Aquest mateix coixí es crea bufant aire comprimit sota el fons del vaixell per part dels ventiladors, a causa del qual el vaixell s’eleva per sobre de l’aigua i l’arrossegament de l’ona desapareix completament. Això permet no només desenvolupar una velocitat enorme (50-60 nusos), sinó també arribar a terra.

L’aerostació es va desenvolupar de nou a l’URSS (a partir dels anys vint). Occident va començar a desenvolupar aquesta direcció només a finals dels anys cinquanta. Aviat es va posar de manifest que per a aquests vaixells hi ha gairebé el mateix problema fonamental que per als vaixells d’hidrofoil: la seva massa útil no pot ser gran. Per suportar el pes d’un vaixell pesat, cal instal·lar ventiladors molt potents. I per al moviment del vaixell, es necessiten unes hèlixs enormes i potents, que ocupen molt espai i són extremadament vulnerables a la batalla.

Com a resultat, l'abast d'aquests vaixells va resultar ser molt limitat. A l’URSS es van construir bastants vaixells amfibis amb coixí d’aire (DKVP) de diversos tipus. La possibilitat (a causa de la capacitat d'aquests vaixells per desembarcar) semblava molt atractiva per aterrar tropes "sense mullar-se els peus". És cert que la seva capacitat d’aterratge era bastant limitada i la vulnerabilitat al foc fins i tot des d’armes petites era extremadament alta (les hèlixs eren especialment vulnerables). El DKVP d'acer més gran pr. 12322 "Zubr" (desplaçament superior a 500 tones, longitud 56 m, velocitat de fins a 60 nusos, capaç de portar a bord 3 tancs o 140 marines). Rússia ara només té 2 d’aquests vaixells, però en vam vendre 3 a Grècia. Ara tenim aproximadament 10 versions DKVP antigues 12321, 1206 i 1205 més petites.

Imatge
Imatge

A més de Rússia, es va crear la nau d’aterratge amb coixí d’aire LCAC (150 tones, 50 nusos, porta 1 tanc) als EUA. S'han construït prop d'un centenar d'aquestes embarcacions, que es basen en vaixells amfibis universals americans i en vaixells amarradors amfibis. Es van construir a la República Popular de la Xina un projecte d’embarcacions d’aterratge 724, amb una quantitat d’unes 30 peces. Aquests són probablement els hovercraft més petits del món: 6, 5 tones, 12 m de longitud, 10 paracaigudistes a bord.

Imatge
Imatge

Els britànics van construir petites patrulles (de 15 a 100 tones) amb patrons de coixí d'aire als anys 70, incloses la venda a l'Iran (fins i tot sota el Sha) i l'Aràbia Saudita. Un tipus iranià de KVP VN.7 de construcció britànica va morir durant la guerra amb l'Iraq.

Al final, tant els dissenyadors nacionals com els estrangers van tenir la idea de substituir la "faldilla" de goma que suportava el coixí d'aire per plaques rígides anomenades skegs. Mantenen l’aire dins del coixí molt millor que la “faldilla”, cosa que permet augmentar la massa del vaixell. A més, atès que els skegs entren a l'aigua, es poden muntar hèlixs o canons d'aigua sobre ells, traient les hèlixs voluminoses i vulnerables de la coberta del vaixell. Al mateix temps, la resistència dels botins és, per descomptat, superior a la de la "faldilla", però molt inferior a la dels hidroalis. El seu únic inconvenient és que al vaixell se li priva l’oportunitat d’anar a terra. Per tant, és aconsellable construir skeg KVP en forma de vaixells de vaga o de mines. En aquest darrer cas, l’avantatge és que la part més petita del vaixell es troba a l’aigua i més gran és la seva velocitat, menys probabilitats de fer explotar una mina.

Fins ara, Rússia i Noruega tenen el monopoli d’aquests vaixells. A la Flota del Mar Negre tenim 2 skeg MRK pr.1239 ("Bora" i "Samum"), el hovercraft més gran del món (desplaçament superior a 1.000 tones). Tenen una enorme potència d’atac (8 míssils anti-vaixell supersònics Moskit) i una velocitat de 53 nusos. L’inconvenient d’aquests vaixells és la feble defensa aèria i, el més important, la dificultat extrema d’operació.

Imatge
Imatge

La marina noruega inclou 6 vaixells de míssils tipus Skjold i escombradores de tipus Oxøy. Són molt menys que els nostres RTO (250-400 tones). Al mateix temps, els vaixells míssils transporten 8 míssils supersònics anti-vaixell NSM. Es pot assenyalar que (excepte Rússia i Noruega), només la Xina encara disposa de míssils supersònics anti-vaixells.

Imatge
Imatge

Tot i que l’aerostació és més prometedora que els hidroavions, no resolen de cap manera el problema de la velocitat a causa de les moltes restriccions descrites anteriorment, així com de l’elevat cost i complexitat de l’operació.

Recomanat: