|
Модель корабля на подводных крыльяхСтремление увеличить скорость хода за счет устранения сопротивления воды движению судна привело к изобретению судов на подводных крыльях. У этих судов весь корпус движется в воздухе, опираясь на подводные крылья. Многие юные корабелы успешно строят модели кораблей на подводных крыльях. Подводное крыло вода обтекает и сверху и снизу. Нижняя часть крыла, расположенная к потоку под углом атаки, несколько отклоняет поток вниз. Отклонение и подтормаживание потока, т. е. изменение его направления и скорости, создает давление воды на нижнюю поверхность крыла. Поток воды, обтекающий крыло сверху, встречая выпуклую его часть, получает местное ускорение, от этого над спинкой крыла возникает разрежение, которым крыло как бы подсасывается вверх (рис. 53).
Рис. 53. Эпюры давлений на глиссирующем судне и на подводном крыле. Вследствие этого развивается гидродинамическая подъемная сила, в 3—4 раза превосходящая подъемную силу глиссера. Величина гидродинамической силы крыла зависит от скорости движения, размеров крыла, угла атаки а и профиля сечения. Последние могут быть, как и у гребных винтов, плосковыпуклыми и сегментными.
Рис. 54. Подводные крылья, пересекающие поверхность воды. Величина наивыгоднейшего угла атаки крыльев около 6—8°. При больших углах атаки сильно возрастает сила сопротивления крыла. Удельная нагрузка двигателей судов на подводных крыльях должна быть не более 25—30 кг на 1 л. с, т. е. такая же, как и у глиссирующих судов. У моделей судов на подводных крыльях, если они оснащены электродвигателями, удельная нагрузка должна быть не более 20—25 г на 1 Вт. На современных судах устанавливают два основных типа подводных крыльев: пересекающие поверхность воды, в том числе V-образные, трапециевидные, аркообразные, по форме «этажерки», «лестницы», а также полностью погруженные крылья плоские (рис. 54). Первые часто применяются на малогабаритных и на любительских катерах, а вторые на пассажирских судах.
Рис. 55. Примерная схема расположения полностью погруженных крыльев. Форма подводных крыльев в плане разнообразна. На судах с полностью погруженными крыльями наиболее распространены прямоугольные и стреловидные крылья. Стреловидное крыло ставится обычно в носу судна. Это улучшает устойчивость судна (модели) на курсе, мореходность и устойчивость на циркуляции. В корме судна обычно ставятся крылья прямоугольной в плане формы или с небольшой (5—10°) стреловидностью. Примерная схема расположения полностью погруженных крыльев показана на (рис. 55). Обводы корпуса судов с полностью погруженными крыльями делаются обычно глиссирующими, но с большей килеватостью днища. При проектировании модели катера на подводных крыльях можно применить любые глиссирующие обводы корпуса с V-образными или трапециевидными несущими крыльями.
Рис. 56. Судно «Метеор» на полностью погруженных подводных крыльях Суда на подводных крыльях развивают скорость большую, чем водоизмещающие или глиссирующие суда. Их мореходность выше, чем мореходность глиссеров, так как они способны идти над волнами (рис. 56). Советскими инженерами спроектировано и построено много типов судов на подводных крыльях, в том числе «Ракета», «Метеор», «Спутник», «Вихрь», «Чайка», «Комета», «Стрела».
|
|
---|
|