Послевоенный период развития СПК за рубежом

После второй мировой войны развитие судов на подводных крыльях по-настоящему пошло быстрыми темпами. Уже в конце 50-х и первой половине 60х годов в ведущих капиталистических странах были созданы рентабельные речные и морские пассажирские СПК серийной постройки, которые в настоящее время имеют весьма широкое распространение.

Ведущее место в создании транспортных СПК в Западной Европе заняла известная швейцарская фирма «Супрамар», проектно-творческая группа которой возглавлялась X. Шертелем. Фирма «Супрамар» в основном разрабатывала морские пассажирские суда. Наиболее удачными, построенными по проекту этой фирмы, являются суда РТ-20, РТ-50 и РТ-150 ДС (табл. 1.1).суда по проектам фирмы «Супрамар» получили широкое распространение во многих странах, так как строительство их ведется по лицензиям фирмами Италии, Норвегии, Японии. Характерные конструктивные особенности этих судов следующие:

пересекающие поверхность воды V-образные крылья с переменной килеватостью;

глиссирующая форма обводов корпуса;

дизельные энергетические установки с передачей мощности на гребные винты через наклонные валопроводы.

Основные проектные характеристики по судам фирмы «Супрамар»

Таблица 1.1

Большая работа по созданию СПК проведена объединенной англо-голландской фирмой «Аквавион», по проектам которой в Голландии, Англии и других странах строились мореходные пассажирские катера различных типов водоизмещением от 1,5 до 10 т. Наиболее крупные и интересные суда, созданные этой фирмой, - суда типа «Аквастрол» (рис. 1.3). Первые два судна этого типа были спущены на воду и испытаны в 1957 г. Испытания и эксплуатация судов типа «Аквастрол» показали высокую мореходность принятой крыльевой системы.

Рис. 1.3 Схема СПК типа «Аквастрол» (Голландия)

Подъемная сила на носовых глиссирующих крыльях в случае их полного погружения резко возрастает, что предотвращает зарывание судна носом. На длинной волне скользящие носовые крылья, обусловливая соответствующий дифферент корпусу (а тем самым и соответствующий угол атаки главного крыла), обеспечивают движение судна, при котором траектория его ЦТ повторяет профиль волны; острые ломающиеся гребни высоких волн при этом срезаются носовыми крыльями. На коротких волнах (менее двух длин корпуса) носовые крылья, зарываясь в гребни волн, имеют тенденцию «прыгать», чему, однако, препятствует кормовое крыло-стабилизатор. Динамические перегрузки, возникающие на носовых крыльях, смягчаются установленными на стойках амортизаторами,

В начале 50-х годов СПК стали создаваться и в ФРГ. В 1956 г. в Гамбурге был спущен на воду и испытан экспериментальный катер (D = 3.5 т, L — 10 м, N = 2 х 66 кВт), построенный по проекту Венделя.

Катер был оборудован тремя раздельными глубокопогруженными автоматически управляемыми крыльями: - два симметрично расположенных относительно ДП носовых крыла и одно кормовое типа «биплан» (рис. 1.4). Под руководством Венделя была разработана серия оригинальных проектов СПК водоизмещением до 1000 т. с различными вариантами крыльевых систем с глубокопогруженными крыльями.

Рис. 1.4 Схема катера Венделя

В конце 60-х — начале 70-х годов проектные разработки и строительство СПК стали вести фирмы Италии, накопившие опыт постройки СПК по лицензиям «Супрамар», фирмы Франции, Норвегии и других стран.

Широкие по масштабу работы по созданию судов на подводных крыльях проводятся в США. В первые послевоенные годы строительство СПК в США велось эпизодически отдельными частными предпринимателями и фирмами, проводились экспериментально-теоретические исследования, связанные с созданием СПК. Во второй половине 50-х годов интерес к СПК в США заметно возрос.

К этому времени были всесторонне испытаны экспериментальные катера разных типов, что позволило наметить направление дальнейших экспериментально-поисковых работ по созданию мореходных СПК.

Американские СПК, построенные и проектируемые в период 60-х годов, отличались от европейских судов типом крыльев (в основном раздельные глубокопогруженные управляемые крылья вместо монокрыльев, пересекающих свободную поверхность воды), их креплением к корпусу (убирающиеся вместо жестко прикрепленных неподвижных крыльев) и профилировкой, формой корпуса, мощностью и типом энергетических установок (мощные газотурбинные двигатели вместо дизелей ограниченной мощности), способом передачи мощности к двигателю (колонки вместо наклонных гребных валов), применением суперкавитирующих винтов, водометных вспомогательных движителей и другими особенностями. Все эти особенности нашли отражение на СПК «Денисон».(Рис.1.5)

Корпус СПК «Денисон» — остроскулый, безреданный, со значительной килеватостью в носу, сильно зауженный в корме. Это обеспечивает хорошую мореходность при движении в водоизмещающем положении и облегчает выход на крыльевой режим.

Крыльевая система с самолетной трехточечной схемой распределения нагрузки состоит из двух раздельных подъемно-поворотных крыльев, пересекающих свободную поверхность воды и кормового глубркопогруженного крыла, укрепленного на одной стойке за транцем; кормовое крыло также выполнено поворотно-подъемным. Нижние плоскости носовых крыльев снабжены автоматически регулируемыми закрылками. Регулирование подъемной силы кормового крыла осуществляется автоматически поворотом всего крыла. Мореходные качества СПК «Денисон» признаны мало удовлетворительными: судно сохраняет скорость 30 уз при высоте волн до 2,5 м, но при этом вертикальные ускорения в ЦТ судна достигают 0,5g.

Рис. 1.5 Схема СПК «Денисон»

В качестве главного двигателя на СПК «Денисон» установлена газовая турбина мощностью 10 300 кВт. Передаваемая на суперкавитирующий винт неполная мощность обеспечивает судну скорость свыше 60 уз (при испытании судно развивало скорость 62 уз). При установке суперкавитирующих крыльев и полной мощности 10 300 кВт скорость судна достигает 80 уз. Для хода в режиме плавания судно оборудовано вспомогательным газотурбинным двигателем мощностью 735 кВт, работающим на два водомета с выбросом под воду. Скорость вспомогательного хода — 11 уз.

Через год после спуска СПК «Денисон» на воду был спущен опытный малый противолодочный корабль «Хай Пойнт» (см. табл. 1.1).

В период 1964—1966 гг. различными фирмами США были построены пассажирские мореходные СПК «Виктория», «Флаинг Клауд» и «Дельфин. Это небольшие суда, но все они оборудованы автоматически управляемыми полностью погруженными крыльями и газотурбинными энергетическими установками. На «Флаинг Клауд» применена самолетная трехточечная крыльевая схема, два передних крыла которой оборудованы системой стабилизации Роупера.

«Дельфин» также имел трехточечную крыльевую систему самолетного типа с глубокопогруженными подъемными крыльями, но система автоматической стабилизации движения СПК — электронная. Передача мощности к винту регулируемого шага ВРШ на СПК «Дельфин» осуществлялся через полноповоротную угловую колонку-стойку крыла, а на «Флаинг Клауд» — через V-образный редуктор и наклонный вал.

В отличие от этих двух судов, СПК «Виктория» имела крыльевую схему типа «утка» и электронную систему автоматизированного управления подъемной силой крыла (САУПК) с закрылками. Мощность на гребные винты передавалась через

Z –образный редуктор.

Из всех трех отмеченных пассажирских СПК наиболее совершенным, очевидно, являлся «Дельфин»: судно обладало значительно большей скоростью и лучшей мореходностью, его САУПК была тщательно отработана в аспекте надежности и безаварийности эксплуатации.

По результатам опытной эксплуатации многие специалисты отдают предпочтение крыльевой схеме «утка» и водометным движителям. По ряду показателей мореходности и устойчивости движения схема «утка» действительно имеет ряд преимуществ.

Преимущество использования водометов вместо гребных винтов заключается в возможности отказа от дорогих и сложных Z -образных передач и в уменьшении подводного шума.

В первой половине 70-х годов в США и некоторых западноевропейских странах разработан ряд проектов мореходных транспортно-пассажирских и других судов, в том числе и проекты океанских КПК многоцелевого назначения водоизмещением до 5000 т. При разработке многих из этих проектов в качестве прототипа был принят катер «Тукумкери». В 1974 г. в США был построен КПК «Пегас» водоизмещением 235 т. Как и на «Тукумкери», на нем использована крыльевая система с ГПК (глубокопогруженными крыльями), расположенными по схеме «утка». Но в корме у него было поставлено монокрыло, убирающееся поворотом к корме вокруг горизонтально-поперечной оси.