Судно на воздушной подушке

Версия 11:48, 18 февраля 2021

Пассажирское судно на воздушной подушке «Принсес Анна» типа SR.N4, Великобритания

История появления

Идея СВП была впервые выдвинута в 1716 году шведским философом Э. Сведенборгом. Очевидно, что воздух оказывает намного меньшее сопротивление движущемуся телу, нежели вода, поэтому воздушная прослойка между корпусом судна и водой могла бы способствовать достижению высоких скоростей. На протяжении XIX века в разных странах предпринимались попытки реализовать проекты судов «с воздушной смазкой», но на том уровне техники, с использованием громоздких и тяжёлых паровых машин это было практически неосуществимо.

Ситуация изменилась в XX веке благодаря развитию двигателей внутреннего сгорания, а также достигнутому прогрессу в прикладной аэродинамике и материаловедении. Фактически первым кораблём на воздушной подушке стал разработанный во время Первой мировой войны в Австро-Венгрии так называемый «экспериментальный глиссер» (по-немецки «Ферзухсгляйтбот») инженера Мюллера фон Томамюля. Этот аппарат создавался в качестве быстроходного торпедного катера и на испытаниях в 1915-1916 годах достигал высокой по тем временам скорости около 33 узлов. Тем не менее, такая скорость была ещё сопоставима со скоростями обычных боевых катеров глиссирующего типа, не давая «ферзухсгляйтботу» решительного преимущества, а ряд недостатков конструкции помешал применить его в реальных боевых условиях.

В дальнейшем исследовательские и конструкторские работы по созданию СВП предпринимались в разных странах. В частности, в СССР под руководством инженера Владимира Левкова в 1934-1939 годах были построены и проходили испытания экспериментальные катера на воздушной подушке — Л-1, Л-5^[2] и другие. Однако все эти конструкции так и остались опытными образцами, поскольку скорость не компенсировала их высокой стоимости и технической сложности.

Десантный корабль на воздушной подушке проекта 12321 «Джейран», СССР

Довести СВП до практического и достаточно массового применения позволило изобретение англичанина Кристофера Кокерелла, который в 1955 году подал в патентное бюро заявку на эффективный способ создания и поддержания воздушной подушки через сопловое устройство с гибкой юбкой-ограждением. Идеи Кокерелла были воплощены британской фирмой «Саундерс-Ро» сначала на нескольких опытных образцах, а в 1967 году — в виде 165-тонного пассажирского судна на воздушной подушке SR.N4. Более чем вчетверо превысив массой и размерами любые построенные до них СВП, эти удачные аппараты с 1968 года начали эксплуатироваться на грузопассажирских перевозках через пролив Ла-Манш, доказав надёжность и практическую пригодность своей конструкции. Примерно в то же время, с 1965 по 1968 год, в СССР проходило испытание 37-тонное пассажирское судно на воздушной подушке проекта 1872 «Сормович», созданное под руководством Ростислава Алексеева и также использующее сопловую систему с гибким ограждением. На протяжении двух навигаций в 1971-72 годах «Сормович» эксплуатировался на реке Волге, обслуживая пассажирскую линию Горький-Чебоксары.

Дальнейшее развитие кораблей на воздушной подушке (КВП) связано с их военным применением. Если скеговые КВП требуют постоянного погружения в воду хотя бы части ограждения и от водоизмещающих судов отличаются только скоростью, то парящие КВП полностью отрываются от воды и прибретают свойство амфибийности, то есть способность полностью выходить с воды на пологую поверхность суши. Эта способность сделала такие КВП ценнейшим высадочным средством, которое может быстро доставлять морской десант вместе с тяжёлой техникой сразу на побережье. Тем самым десантное КВП не только упрощает высадку для десанта, избавляя его от небходимости вместе с техникой пересекать полосу мелководья, но и оставляет противнику существенно меньше времени для организации противодействия, поскольку КВП развивают гораздо более высокую скорость по сравнению с десантными плашкоутами.

Принцип действия воздушной подушки

Воздушная подушка — слой сжатого воздуха между корпусом (корпусами) корабля и поверхностью воды, позволяющий полностью или частично поднять корпус над водой. Как правило, воздушная подушка создаётся за счёт работы нагнетателей (компрессоров), создающих повышенное давление внутри области под кораблём, ограниченной гибким или жёстким ограждением.

Разновидности и классификация СВП

Принцип действия СВП сопловой схемы

Существуют два основных принципа формирования воздушной подушки (ВП):

• известная ещё с ранних проектов XIX века камерная схема, по которой воздух от компрессоров нагнетается непосредственно в область повышенного давления;

• изобретённая К. Кокереллом в 1950-е годы сопловая схема, при которой нагнетаемый компрессорами воздух попадает сначала в промежуточный элемент системы, называемый ресивером, из которого потом раздаётся через щелевидные сопла по периметру ограждения ВП.

«Стрепет» (СССР) — экспериментальное скеговое СВП камерной схемы

Камерная схема конструктивно проще, допускает и даже делает желательным частичное погружение элементов судна в воду; для начала движения такому судну не требуется полностью приподняться на подушке. Однако в случае полного отрыва от воды (и тем более для выхода на сушу) такая схема требует очень большого расхода воздуха и, соответственно, мощных и потребляющих много энергии нагнетателей. По этой причине камерная схема в настоящее время применяется только на СВП с неполным отрывом от воды (скеговых), у которых часть ограждения ВП по бокам составляют частично погружённые в воду жёсткие конструкции — скеги.

Десантный катер LCAC (США) — пример СВП сопловой схемы

Сопловая схема более сложна конструктивно и для начала движения требует полного подъёма на воздушной подушке. Ограждение воздушной подушки у них выполняется по всему периметру, в виде гибкой юбки, удерживающей свою форму лишь за счёт наддува; эта юбка сильно подвержена износу и повреждениям, особенно над твёрдой поверхностью. Тем не менее, сопловая схема выгодно отличается от камерной наличием струйной завесы, отделяющей область повышенного давления ВП от окружающей атмосферы. Таким образом, нагнетаемый воздух намного меньше растекается в стороны и не требуется столь же высокопроизводительный компрессор, как для подъёма на ту же высоту в случае камерной схемы. Именно поэтому сопловая схема в настоящее время является общепринятой для амфибийных СВП, способных на полный отрыв от воды.

Помимо деления по особенностям конструктивной схемы (камерной или сопловой), встречается также классификация по принципу амфибийности, то есть способности судна самостоятельно выходить на сушу. В этом случае различают:

• СВП скегового типа, с неполным отрывом от воды — не рассчитанные на выход на сушу;
• СВП амфибийного типа, с полным отрывом от воды в основном режиме движения — рассчитанные на движение как над водой, так и над ровной поверхностью суши или льда.

Можно видеть, что эта классификация близко пересекается с упомянутой выше классификацией по конструктивной схеме: как правило, СВП камерной схемы строятся как скеговые с неполным отрывом от воды, а СВП сопловой схемы проектируются для передвижения с полным отрывом от воды^[3].

Следует отметить, что иногда к кораблям или судам на воздушной подушке причисляют также экранопланы: хотя у последних несущая система и представляет собой крыло, подобное самолётному, однако под этим крылом у поверхности воды или земли скоростным напором набегающего потока действительно создается область повышенного давления, аналогичная воздушной подушке у классических СВП. Таким образом, в случае включения в состав СВП экранопланов их различают по способу создания ВП: аппараты на статической воздушной подушке, которая на всех режимах движения создается нагнетателями (обычные СВП), и аппараты на динамической воздушной подушке, создаваемой только во время движения за счёт скоростного напора (экранопланы). В литературе такая классификация встречается редко, и, как правило, под термином «судно на воздушной подушке» понимается именно аппарат на статической ВП.

Типы боевых СВП

См. также

• Высота парения СВП
• Ракетный катер
• Боевой катер
• Малый противолодочный корабль
• Малый ракетный корабль
• Десантный корабль
• Ракетные корабли на воздушной подушке проекта 1239
• Десантные катера-СВП типа LCAC
• Десантные корабли-СВП проекта 12322 «Зубp»

Примечания

1. ↑ Сокращение КВП, то есть «корабль на воздушной подушке», встречается в литературе наряду с более общепринятым «СВП».
2. ↑ Не следует смешивать торпедные катера Левкова с подводными лодками типа «Ленинец», имевшими такие же обозначения.
3. ↑ Тем не менее, следует отметить, что СВП камерной схемы при достаточной мощности нагнетатетелей тоже вполне способны на полный отрыв от воды, и ранние аппараты такой схемы (в частности, торпедные катера Левкова 1930-х годов) нередко были на такой отрыв рассчитаны.

Литература и источники информации

• Статья о постройке и испытаниях катера на воздушной подушке в Австро-Венгрии
• Краткая история десантных КВП в статье В. Кофмана из журнала «Моделист-конструктор»
• Основы остойчивости и управляемости КВП (глава из справочника по управлению кораблём п/ред А. А. Александрова, М.,1974 г.)
• Страница «Википедии», посвящённая судам на воздушной подушке

Галерея изображений

• 

  Типы советских КВП

• 

  Десантный корабль на воздушной подушке МДК-57 (пр. 12322 «Зубр»). Севастополь, 4 августа 1989 г.

• 

  Ракетный корабль на воздушной подушке «Самум» (пр. 1239) на празднике в честь Дня ВМФ в Севастополе, 26 июля 2020 г.

• 

  Десантный катер LCAC на воздушной подушке

• 

  Десантный катер LCAC заходит в док-палубу УДК «Нэшвилл», 28 сентября 2007 г.

• 

  Модель внутреннего устройства десантного корабля на воздушной подушке пр. 12322 «Зубр» (СССР)

• 

  Модель внутреннего устройства десантного катера на воздушной подушке типа LCAC (США)