Морской автомобиль с аэродинамическим облегчением

Морское транспортное средство с аэродинамическим облегчением (AAMV) — это высокоскоростное морское транспортное средство, которое использует аэродинамически генерируемые силы ( подъемную силу ) для «облегчения» своего веса . Преимущество состоит в том, что гидродинамическая подъемная сила, необходимая для выдерживания веса транспортного средства, уменьшается, что приводит к уменьшению гидродинамического сопротивления . Транспортное средство находится в постоянном контакте с водой , поэтому аэродинамические поверхности работают на эффекте земли . Название происходит от «Концепции аэродинамического облегчения», представленной LJ Doctors, чтобы проиллюстрировать положительный эффект использования надстройки в форме крыла в конфигурации катамарана. ^[1]

Литературный обзор

В 1976 году Шиппс, ^[2] Среди других водных транспортных средств с воздушной поддержкой был проанализирован новый тип гоночных лодок, известный как гоночные лодки с туннельным корпусом. Два глиссирующих спонсона действуют как аэродинамические концевые пластины центрального «канального потока» или напорного крыла. Эти гоночные лодки сразу же продемонстрировали лучшие характеристики по сравнению с обычными однокорпусными гоночными лодками, и был создан новый класс гоночных лодок. Преимущества этой новой конфигурации заключаются в аэродинамическом подъеме. Дополнительная аэродинамическая подъемная сила может составлять 30-80% от общей массы морского аппарата. Это означает, что необходима меньшая гидродинамическая подъемная сила, следовательно, меньшая смоченная длина скулы и киля и уменьшенное гидродинамическое сопротивление. Кроме того, поток в корпусе туннеля действует как воздушная подушка, гасящая качку и тангаж: колебания судна становятся более плавными. В противном случае этот аэродинамический подъем может создать проблемы с безопасностью и устойчивостью. Иногда судно, например после волнения, может потерять контакт с водой. Обычно аэродинамический центр расположен вверх по отношению к центру тяжести , поэтому при прыжке автомобиля с воды момент тангажа разбалансируется и автомобиль совершает кувырок. В более общем плане Шиппс верил в возможную разработку водного транспортного средства с воздушной поддержкой, обладающего лучшими характеристиками и подходящего как для прибрежных, так и для морских сценариев.

В 1978 году Уорд и др. ^[3] опубликовал статью о конструкции и характеристиках глиссирующего корабля с таранным крылом: KUDU II (KUDU I упоминался в статье Шиппса). Эту машину можно считать AAMV, поскольку она имеет два глиссирующих спонсона, разделенных секцией крыла. Следовательно, это транспортное средство с аэродинамическими и гидродинамическими поверхностями, предназначенное для получения аэродинамической и гидродинамической подъемной силы. В своей статье Уорд представил результаты некоторых испытаний: KUDU II смог развивать скорость 78 узлов (144 км/ч).

В 1978 году Каллио ^[4] Центра исследований и разработок военно-морских кораблей Дэвида У. Тейлора провел сравнительные испытания KUDU II и KAAMA. КААМА — традиционное однокорпусное глиссирующее судно. Данные, полученные в ходе сравнительных испытаний, показывают, что тангаж КУДУ II при волнении 2 со скоростью около 40–60 узлов (110 км/ч) примерно на 30–60 % ниже, чем у обычного глиссирующего корпуса КААМА. К сожалению, KUDU II получил серьезные повреждения во время испытаний, поэтому данных для сравнения мало.

In 1996, Privalov and Kirillovikh ^[5] представила новую концепцию транспортного средства под названием TAP, Transport Amphibious Platform. Это можно считать AAMV. ТАП состоит из двух корпусов, как у катамарана, а также фюзеляжа, крыла и аэродинамического хвостового оперения между корпусами. Он движется всегда в контакте с водой и использует эффект аэродинамической подушки, получаемый за счет нагнетания газовых струй силовой установки под платформу между корпусами. По оценке авторов, преимуществами ТАР являются:

высокая скорость по сравнению с автомобилями и кораблями на воздушной подушке (около 250 км/ч),
амфибийные возможности,
высокая грузоподъемность, в том числе за счет его более высокой весовой эффективности, полученной за счет более упрощенной конструктивной схемы по сравнению с кораблями на воздушной подушке и экранопланами.

Этот автомобиль кажется очень перспективным, ^{[ по мнению кого? ]} однако авторы представили только оценку эффективности ТАР, не раскрывая никаких подробностей о принятой модели динамики.

В 1997 году врачи ^[1] предложил новую конфигурацию под названием «Экранокат» , в которой упомянул концепцию аэродинамического облегчения . Вес катамарана облегчен за счет аэродинамической подъемной силы благодаря более обтекаемой надстройке, чем у традиционных катамаранов. Теоретический анализ и результаты расчетов показывают, что снижение общего сопротивления примерно на 50% может быть достигнуто на очень высокой скорости.

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б Доктора, ЖЖ, «АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКРАНОКАТА: ОЧЕНЬ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ КАТАМАРАН С АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ УСИЛЕНИЕМ», Международная конференция по Wing In Ground Effect Craft (WIGs '97), RINA, 1997 г.
^ Шиппс, PR, «ГИБРИДНОЕ КРЫЛО/ПЛАНИРУЮЩЕЕ СУДНО - СЕГОДНЯШНИЕ ГОНОЧНЫЕ ЛОДКИ, ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАВТРА», Конференция AIAA/SNAME по передовым морским транспортным средствам, 1976 г.
^ Уорд, Т.М., Гельцер, Х.Ф., Кук, П.М., «ДИЗАЙН И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАНИРУЮЩЕГО СУДНА RAM WING - KUDU II», Конференция AIAA/SNAME по передовым морским транспортным средствам, 1978 г.
^ Каллио, Дж. А., «РЕЗУЛЬТАТЫ НАПОЛНОМАСШТАБНЫХ ИСПЫТАНИЙ ДВУХ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ПЛАНИРУЮЩИХ СУДОВ (КУДУ II И КААМА)», Центр исследований и разработок военно-морских кораблей Дэвида В. Тейлора, 1978 г.
^ Привалов Е.И., Кириллових В.Н., "ТРАНСПОРТНЫЕ АМФИБИАЛЬНЫЕ ПЛАТФОРМЫ: НОВЫЙ ТИП ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СУДОВ", Труды семинара "Экранопланы и сверхбыстрые суда", 1996.

Внешние ссылки

Страница WIG , история самолетов WIG.

[ekranocat-1] Jump up to: ^а ^б Доктора, ЖЖ, «АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКРАНОКАТА: ОЧЕНЬ ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ КАТАМАРАН С АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ УСИЛЕНИЕМ», Международная конференция по Wing In Ground Effect Craft (WIGs '97), RINA, 1997 г.

[2] Шиппс, PR, «ГИБРИДНОЕ КРЫЛО/ПЛАНИРУЮЩЕЕ СУДНО - СЕГОДНЯШНИЕ ГОНОЧНЫЕ ЛОДКИ, ПЕРСПЕКТИВЫ ЗАВТРА», Конференция AIAA/SNAME по передовым морским транспортным средствам, 1976 г.

[3] Уорд, Т.М., Гельцер, Х.Ф., Кук, П.М., «ДИЗАЙН И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПЛАНИРУЮЩЕГО СУДНА RAM WING - KUDU II», Конференция AIAA/SNAME по передовым морским транспортным средствам, 1978 г.

[4] Каллио, Дж. А., «РЕЗУЛЬТАТЫ НАПОЛНОМАСШТАБНЫХ ИСПЫТАНИЙ ДВУХ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ ПЛАНИРУЮЩИХ СУДОВ (КУДУ II И КААМА)», Центр исследований и разработок военно-морских кораблей Дэвида В. Тейлора, 1978 г.

[5] Привалов Е.И., Кириллових В.Н., "ТРАНСПОРТНЫЕ АМФИБИАЛЬНЫЕ ПЛАТФОРМЫ: НОВЫЙ ТИП ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СУДОВ", Труды семинара "Экранопланы и сверхбыстрые суда", 1996.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]