Пластиковые катера на подводных крыльях. Ярославские лодки на подводных крыльях: мировой уровень

Производство катера «Волга» было запущено ещё в 1958 году. Изначально планировалось использование исключительно в целях несения службы в различных регионах страны. Инспекторы и патрульные быстро и по достоинству оценили судно. Серийное производство для населения не было запущено, катер оставался только во владении государства. После развала страны и попадания в массы катер приобрёл популярность в сфере прогулок по рекам и морям. Катер «Волга» изготавливается на подводных крыльях для обеспечения плавного полёта и передвижения даже при небольшом волнении.

Общее описание катера «Волга»

Ранее катер «Волга» не мог быть приобретён для собственных нужд, так как аналогично автомобилю «Чайка», он мог находиться только во владении государственных организаций. Из-за дефицита таких суден сегодня катер «Волга» пользуется спросом в качестве отличного транспорта из класса ретро. Новейшими лодками являются те, что вышли в 1986 году.

Катер на крыльях «Волга» разрабатывался ССЗ «Красное Сормово» в период активного изготовления выпускался тремя заводами. Проект можно узнать по идентификатору – 343. Несколько позже было разработано аналогичную модель, которая могла использоваться для хождения по морю. В стандартной конструкции можно было выходить только на реки. Морские варианты исполнения обладают дополнительными обозначениями ME, MEM, MK. Производство катера «Волга» было запущено ещё в 1958 году

Характеристики катера на подводных крыльях «Волга» позволили использовать судно для скоростных поездок, для транспортировки больших грузов или для прогулки.

Крылья в конструкции довольно глубокие, они накладывают определённые ограничения на места использования, так как на катере «Волга» нельзя подходить к необорудованным пирсам и осуществлять прогулки по мелководью. Высота осадки составляет 0,85 м. На многих фото катера «Волга» можно определить, что крыльев всего 2: один ряд расположен под водительским местом, а второй – на корме.

Ранее судно называлось «Стрела», такое название действовало до 1965 года. После переименования получила название «Волга», а неофициально – «Крылатка» в народе до сих пор осталось подобное выражение.

Двигатель катера «Волга» может отличаться в стандартной модификации, так как выпуск проводился в 3 вариантах:

• «М53Ф» – на 75 л. с.;
• «М-652-У» – 80 л. с.;
• «М8ЧСПУ-100» – 90 л. с.

Все перечисленные типы моторов работают на бензине по 4-тактной системе. Большинство моделей поставлялись со вторым вариантом двигателя, которого достаточно для достижения скорости на уровне 65 км/ч.

В основе конструкции используется алюминиевый сплав. Метод соединения конструкции – клёпка. В отношении отдельных элементов корпуса использовалась сварка. Длина судна фиксирована во всех модификациях и составляет 8,5 м. Лодка обладает относительно небольшим кокпитом, в него может поместиться 6 пассажиров благодаря наличию 3 рядов сидений, каждое вместимостью 2 человека.
Катер на подводных крыльях «Волга»

Носовая часть «Волги» сильно удлинённая и занимает до 40% всего места. В корме предусмотрен большой моторный отсек, на нём можно перевозить большие грузы, сохраняя лёгкость перехода на глиссирование.

В условиях рек можно встретить различные варианты судна, так как многие покупатели занимаются изменениями конструкции. Сегодня относительно часто встречается катер «Волга» без крыльев, правда, достойного видео сделать не получилось, зато есть вариант на съёмных крыльях на видео.

Полностью восстановленные суда всё чаще ощущают необходимость в замене мотора более мощным и менее габаритным. Катер «Волга» под подвесным двигателем позволяет ускорить переход в состояние глиссирования. Для установки подвесного мотора придётся провести переделку конструкции транца и убрать стационарную модель двигателя. В модернизированных моделях комфортабельность значительно улучшается.

Благодаря наличию длинного закрытого носа сильно урезается часть кокпита, но мастера нашли выход в создании каютного типа судна. Высокая скорость движения катера сделала его популярным в сфере развлечений. Для туристических целей на катер устанавливается длинная палуба, которая занимает порядка 60% всей площади.

По ряду технических параметров катер сегодня остаётся конкурентоспособным. Корпус обладает высокой устойчивостью, так как в конструкции используется протекторный слой защиты, состоящий из 4-кратного покрытия магнием. Дополнительная защита позволяет предотвратить появление коррозии как на крыльях, так и на днище.

Во всех моделях катера «Волга» используются протекторы, но их количество зависит от того, в какой воде предполагается эксплуатирование судна. Для солёной, морской воды включают больше протекторов, а для рек – меньше.

Существует несколько факторов, для чего нужны крылья на катере «Волга»:

• для увеличения скорости движения и быстроты перехода на глиссирование;
• для снижения сопротивления воды и увеличения быстроходности;
• для повышения мореходных качеств, так как крылья компенсируют качку и волнение.

Подводные крылья приводят и к ряду недостатков:

• высокая стоимость конструкции по сравнению со стандартными водоизмещающими судами;
• при слишком больших волнах приходится сильный удар на днище, а также крылья выходят из воды и судно падает, ударяясь носом;
• высокие требования к двигателям, они должны быть относительно лёгкими, компактными и мощными.

Технические характеристики катера «Волга»

Для своего времени судно являлось одним из самых быстроходных, так как скорость могла достигать 70 км/ч. Даже сегодня катер «Волга» остаётся хорошим приобретением за счёт высокого качества изготовления, отличной быстроходности и долговечности.

Технические характеристики катера «Волга» на подводных крыльях:

• максимальная длина – 8,5 м;
• габаритная ширина – 1,95 м;
• высотность борта в области миделя – 0,98 м;
• высота по габаритам до верхушки ветрового стекла – 1,47 м;

• водоизмещение при нагрузке – 1,8 т;
• вес без оборудования и пассажиров – 1,25 т;
• полезная грузоподъёмность – 650 кг;
• килеватость днища в области транца – 17,8°;
• масса снаряжения – порядка 190 кг;
• максимальная осадка при водоизмещающем типе плавания – 0,85 м;
• уровень осадки при глиссировании на крыльях – 0,55 м;
• количество пассажиров – 5 человек;
• наличие отдельных мест для управления – 1 шт.;
• максимальная удалённость автономного плавания – 92 мили;
• основной двигатель – «М-652-У»;
• мощность двигателя – 80 л. с.;
• тип движителя – гребной (винт);
• размер винта – 0,335 м;
• шаг – 0,538 м;
• отношение дисков – 0,75;
• количество лопастей – 3 шт.;
• комфортная скорость катера для эксплуатации – 50 км/час;

• максимальная скорость – 65 км/час;
• уровень мореходности при плавании на крыльях – 0,4 м;
• мореходность при водоизмещающем типе передвижения – 1 м;
• тип материала – Амг5В;
• метод соединения – сварка и клёпка.

Если рассматривать мореходный вариант катера «Волга МЕ», то присутствует несколько отличий, хотя большая часть характеристик осталась неизменной.

Особенности катера для моря:

• увеличена ширина корпуса до 2,1 м (на 0,15 м);
• немного больше вес конструкции – 1316 кг (на 71 кг);
• максимальная дистанция плавания без дозаправки – 97 миль;
• поставляется с несколькими типами двигателей: 75, 80 и 90 л. с.

Какая цена

Приобрести катер «Волга» в стандартной комплектации без тюнинга и замены мотора можно по относительно невысокой цене, которая колеблется в пределах 230–300 тыс. рублей. При установке подвесного двигателя цена может возрасти на 50–100 тыс. рублей.

Ленинградские водно-моторные туристы давно познакомились с мотолодкой «МЛ», спроектированной конструктором судоверфи ВЦСПС М. Л. Порцелем под мотор «Москва». Эта лодка послужила прототипом при разработке проекта, предлагаемого вниманию читателей. Конструкция корпуса оставлена практически без изменения, но обводы и архитектура лодки существенно переработаны.

Предназначается для прогулок и непродолжительных (один-два дня) походов по большим рекам и плесам, где велика вероятность встречи с развитым волнением. С подвесным мотором мощностью 20-30 л. с. лодку можно использовать в качестве буксировщика воднолыжника для отработки элементов фигурного катания.

Боковой профиль лодки построен в соответствии с так называемой «формой трохоиды» - формой волнового профиля, придающей силуэту судна приятную мягкую динамичность, подчеркивающую его скоростные и мореходные качества. Сильно наклоненные плоские поверхности ветрового стекла постепенно, по вогнутой кривой, уменьшаются по высоте к корме, переходя в жесткий высокий комингс кокпита.

Планировка судна, элементы оборудования ничем не отличаются от неоднократно описанных в сборнике проектов и останавливаться подробно на них нет нужды. Заметим лишь, что сиденья на лодке жесткие, складывающиеся и могут быть убраны в нос под палубу; кокпит при этом полностью свободен и здесь можно разложить надувные матрацы или спальные мешки.

Штурвал предлагается расположить на палубе за ветровым стеклом по левому борту таким образом, чтобы ось штурвала была вертикальной. Такое расположение облегчает доступ в носовое подпалубиое пространство, упрощает конструкцию корпуса.

На мой взгляд, в условиях незначительного волнения наибольшей эффективности использования мотолодки можно добиться установкой подводных крыльев . Скорость практически любой глиссирующей лодки увеличивается при этом в 1,2 - 1,3 раза или соответственно увеличивается ее грузоподъемность без существенного падения скорости. В частности, известен случай выхода на крылья судна весом в 800 кг под 20-сильным «Вихрем».

увеличить, 1200х1087, 143 Кб

Таблица плазовых ординат

увеличить, 1500х1082, 156 Кб
1 - форштевень, сосна, ламин., 50X60; 2 - топтимберс, 20X50; 3 - бимс, 20X50; 4 - стрингер палубный, 15X30; 5 - кница бимсовая, авиафанера, 4X80X80; 6 - заполнитель, δ = 20; 7 - кница скуловая, авиафанера, 4X80X80; 8 - флортимберс, 20X50; 9 - кница флора, авиафанера, δ = 4; 10, 12, 13 - стойка, накладка, нерж. сталь, 2X30; 11 - ветровое стекло, орг. стекло, δ = 5 - 8; 14 - привальный брус, 20X30; 15 - бортовой стрингер, 15X30; 16 - опора пайолов, 20X20; 17 - флор, авиафанера δ = 4; 18 - киль; 30X50; 19 - карленгс, 20X30; 20 - рамка стекла, нерж. сталь, δ = 2; 21 - полубимс, δ = 20; 22 - бархоут, сосна 20X25 или ясень 15X20; 23 - накладка, ясень, 10X150; 24 - зашивка, авиафанера, слоистый пластик, δ = 2,5 - 3; 25 - подушка, сосна; 26 - скуловой отбойный брус, 30X30; 27 - скуловой брус, 30X40; 28 - продольный редан, дуб, 30X60; 29 - днищевой стрингер, 15X30; 30 - стекло-ограждение, орг. стекло, δ = 5 - 8; 31 - брештук, сосна, дуб, δ = 20; 32 - обшивка транца, авиафанера, δ = 6 - 8; 33 - заполнитель транца, δ = 20; 34 - обшивка транца внутренняя, авиафанера, δ = 4 - 6; 35 - кница, дуб, ламинир., δ = 20; 36 - стойка, дуб, 25X100; 37 - обшивка переборки, авиафанера, δ = 6 - 8; 38 - бимс, сосна, ясень, δ = 20; 39 - опора зашивки, 20X15; 40 - мидельвейс, 15X50; 41 - подушки, δ = 20; 42 - подушка под стекло, 20X30; 43 - обшивка борта, авиафанера, δ = 4 - 5; 44 - обшивка днища и палубы, авиафанера, δ = 5 - 6.

увеличить, 1500х1075, 158 Кб
Обозначения - см. на продольном конструктивном разрезе.

Крыльевое устройство «Афалины» состоит из носового V-образного крыла, пересекающего поверхность воды, и кормового плоского малонагруженного крыла. Носовое крыло крепится к корпусу с помощью изогнутых болтов, под которые подкладывают шайбы такой высоты, чтобы головка-ручка была направлена вниз. Если крыло сделано из легкого сплава, толщину профиля следует увеличить до 0,1 ширины крыла. В любом случае полезно поставить кронштейн, опирающийся на киль, под который по месту подбирают необходимой высоты подкладки. Кормовое крыло крепится к параллелограмму, на котором навешивается мотор. Конструкция позволяет по мере необходимости поднимать и опускать мотор и крыло. Пружины подбираются такими, чтобы уравновесить вес мотора с крылом, и тогда в опущенном состоянии система удерживается только упором винта.

увеличить, 1500х579, 62,5 Кб
1 - крыло, заготовка 15X220; 2 - боковая стойка, 10X80; 3 - средняя стойка; 10X100;
4 - подкладки деревянные.

увеличить, 1500х1573, 197 Кб
1 - крыло, 10X130; 2 - стойка 10X100; 3 - подмоторная доска; 4 - винт М4Х60; 8 шт.; 5 - рычаг кронштейна (угольник со срезанной полкой); 6 - пружина; 7 - болт М10Х20; 8 - пластина δ = 3;
9 - втулка Ø 40X5; 10 - трубка Ø 20X5, L = 30; 11 - упор, сварить из прутка Ø 10 мм;
12 - болт М10Х30; 13 - шайба 10; 14 - шайба 14; 15 - гайка М10; 16 - серьга пружины, δ = 2;
17 - втулка Ø 14X1,5, L = 13,5, латунь.

Здесь приводится только наиболее простой вариант крепления крыльев к корпусу. Более удачная, но и более сложная система описана А. С. Чугуновым в сборнике № 26 (1970 г.). Углы установки крыльев подбираются последовательным приближением, но для первого выхода носовое крыло надо установить с углом атаки к горизонту минус 1-2°, кормовое +1°.

Топливные баки (мы рекомендуем использовать штатные бачки к моторам «Нептун») устанавливаются за кормовой водонепроницаемой переборкой, тогда в случае случайного выплескивания смеси в кокпит не попадает бензин и масло. Следует иметь в виду, что лодка быстрее выйдет на глиссирование с более носовой центровкой, а после преодоления горба сопротивления груз может быть смещен к корме - на скорости это отразится мало.

Несколько слов необходимо сказать об обводах и гребных винтах. «Афалина» - типичное судно с «глубоким V», но для улучшения прочностных и гидродинамических качеств корпуса днищевым ветвям шпангоутов придана значительная выпуклость. На небольших скоростях лодка ведет себя как обычный килеватый катер: удары по сильно килеватому днищу у скул не велики, зато на полном ходу с небольшой нагрузкой лодка идет на почти плоском сильно вытянутом участке днища с оптимальными углами атаки и мало чувствительна к изменению центровки.

В первом приближении можно подобрать винт, пользуясь рекомендациями приведенной таблицы (мотор «Вихрь-М»):

В заключение отметим, что форштевень надо склеить из реек толщиной 6-8 мм, а после обработки состыковать с килем на длине не менее 300 мм. Крепеж из цветных металлов можно заменить обычным стальным, но в отверстия под шурупы и болты следует налить масляной краски. Клей ВИАМ-Б3 можно заменить эпоксидными клеями или клеем К-17, иногда называемым «синтетическим столярным», для которого в качестве отвердителя используется щавелевая кислота.

Клей ВИАМ-Б3 можно использовать и для покрытия голого корпуса, но тогда в него добавляют 10-15% спирта и 3-4% ацетона. Этот состав хорошо проникает между волокнами древесины и надежно ее консервирует. При полимеризации пленка клея натягивается и поверхность получается ровной и блестящей. Со временем покрытие приобретает темно-вишневый цвет.

В. М. Алексеев, «Катера и яхты», 1973 г.

Катер "Метеор" - это речной пассажирский теплоход. Он представляет собой судно, работающее на подводных крыльях. Его разработал отечественный кораблестроитель Ростислав Алексеев.

История "Метеора"

Катер "Метеор" ведет свою историю с 1959 года. Именно тогда первое такое экспериментальное судно было спущено на воду. Ходовые испытания проходили почти три недели. В их рамках самый первый катер "Метеор" прошел расстояние от Горького до Феодосии. Судно было построено на заводе под названием "Красное Сормово".

В Феодосии "Метеор" зазимовал. В свой обратный путь он отправился уже только весной 1960 года. На этот раз ему потребовалось пять дней, чтобы доплыть от Феодосии до Горького. Испытания были признаны успешными всеми участниками.

Серийное производство

Всех устраивали, поэтому уже в 1961 году его отдали в серийное производство. Оно было налажено на имени Горького, который располагался в Зеленодольске. За 30 лет здесь было выпущено более 400 теплоходов из этой серии.

При этом конструкторское бюро не стояло на месте. Постоянно разрабатывались новые, усовершенствованные версии. Так, нижегородские конструкторы предложили делать "Метеор" на подводных крыльях. При этом применялись импортные двигатели и кондиционеры. История этого судна завершилась только в 2007 году, когда линию окончательно демонтировали, перестроив ее под теплоходы нового класса.

Изобретатель "Метеора"

По праву создателем катера "Метеор" считается кораблестроитель Ростислав Алексеев. Помимо судов на воздушных крыльях, его заслуга - появление в нашей стране экранопланов (высокоскоростных аппаратов, летящих в зоне действия аэродинамического экрана) и экранолетов (использующих экранный эффект для полетов).

Алексеев родился в Черниговской губернии еще в 1916 году. В 1933 году переехал с семьей в Горький, где и сложилась его успешная трудовая карьера. Окончил индустриальный институт, дипломную работу защищал по глиссерам на подводных крыльях. Начал работать инженером-кораблестроителем.

Во время Великой Отечественной войны ему были выделены ресурсы и люди для создания боевых катеров на подводных крыльях. В его идею поверило руководство советского военно-морского флота. Правда, их создание затянулось, поэтому они так и не успели принять участие непосредственно в военных действиях. Но полученные модели убедили скептиков в возможности реализации этого проекта.

Работа над "Метеором"

"Метеор" на подводных крыльях группа ученых начала разрабатывать под руководством Алексеева. Первоначально он получил символическое название "Ракета".

Мировой общественности об этом проекте стало известно в 1957 году. Корабль был презентован на международном фестивале молодежи и студентов, который проходил в Москве. После этого началось активное судостроение. Помимо катера "Метеор", технические характеристики которого оказались впечатляющими, были созданы проекты под названиями "Буревестник", "Волга", "Восход", "Спутник" и "Комета".

В 60-е годы Алексеев создал экраноплан для военно-морского флота и отдельный проект для воздушно-десантных войск. Если высота полета первого составляла всего несколько метров, то второй мог подниматься на высоту сравнимую с самолетами - до семи с половиной километров.

В 70-х Алексеев получил заказ на десантный экранолет "Орленок". В 1979 году корабль-экранолет впервые в мире был принят на вооружение военно-морского флота, как официальная боевая единица. Алексеев сам регулярно испытывал свои транспортные средства. В январе 1980 года при обкатке новой модели пассажирского гражданского экранолет, который должен был быть завершен к московской Олимпиаде, он потерпел крушение. Алексеев выжил, но получил многочисленные травмы. Он был экстренно госпитализирован. Врачи боролись за его жизнь, были проведены две операции. Но 9 февраля он все-таки скончался. Ему было 63 года.

Судна на подводных крыльях

"Метеор" на подводных крыльях - яркий пример судов такого класса. Под корпусом у него расположены подводные крылья.

Среди преимуществ таких летательных аппаратов отмечают высокую скорость передвижения, низкое сопротивление при движении на крыльях, нечувствительность к качке и высокую проходимость.

При этом у них имеются и существенные недостатки. Их главный минус низкая экономичность, особенно по сравнению с тихоходными водоизмещающими судами, при этом при волнениях на воде у них начинаются проблемы. К тому же они не приспособлены к необорудованным стоянкам, а для движения им необходимы одновременно мощные и компактные двигатели.

Описание "Метеора"

"Метеор" - теплоход на подводных крыльях, который предназначен для скоростной перевозки пассажиров. Он работает на дизеле, сам является однопалубным. Используется исключительно в светлое время суток на судоходных реках. Также возможно его перемещение по пресным водохранилищам и озерам, но только в районах с преимущественно умеренным климатом. Управляется дистанционно, контроль за его движением осуществляется непосредственно из ходовой рубки.

Пассажиры находятся в трех салонах с удобными и мягкими креслами. Они располагаются в носовой, средней и кормовой частях судна. Всего помещается 114 пассажиров. Перемещение между частями судна осуществляется через палубу, с которой двери ведут в туалет, подсобные помещения и машинное отделение. В среднем салоне даже имеется буфет для желающих подкрепиться.

Крыльевое устройство включает в себя несущие крылья и закрылки. Их закрепляют на бортах и днищевых стойках.

Основными двигателями являются два дизельных. При этом для обслуживания силовой установки требуется комбинированный агрегат, состоящий из дизельного двигателя мощностью до 12 лошадиных сил. Механическая установка управляется из ходовой рубки и машинного отделения.

Электропитание теплохода

"Метеор" - теплоход, для которого основным источником электроэнергии считаются два ходовых генератора постоянного тока. Их мощность составляет один киловатт при стабильном и нормальном напряжении.

Также имеется автомат для одновременной работы аккумуляторных батарей и генератора. Существует также вспомогательный генератор, который используется непосредственно для питания потребителей.

Технические характеристики

Пассажирский теплоход "Метеор" обладает завидными техническими характеристиками. Порожнее водоизмещение составляет 36,4 тонны, а полное 53,4 тонны.

Длина судна 34,6 метра, ширина девять с половиной метров при размахе конструкции подводными крыльями. Высота при стоянке - 5,63 метра, при ходе на крыльях - 6,78 метра.

Осадка также различается при стоянке и ходе на крыльях. В первом случае 2,35 метра, во втором - 1,2 метра. Мощность варьируется от 1 800 до 2 200 лошадиных сил. "Метеор" максимально может достигать 77 километров в час, как правило, эксплуатируется на скорости 60-65 километров в час. Автономно судно может проплыть около 600 километров.

Один из минусов "Метеора" - расход топлива. Изначально он составлял около 225 литров в час, однако благодаря использованию новых современных двигателей сегодня его удается существенно сократить - примерно на 50 литров топлива в час.

Экипаж небольшой - всего три человека.

Страны распространения "Метеора"

В настоящее время серийное производство "Метеоров" прекращено, поэтому новых судов подобного типа больше не появляется. Но их эксплуатация продолжается и сегодня. В частности, их использует речной флот РФ, также они распространены в других странах.

До сих пор их можно увидеть в Венгрии, Греции, Вьетнаме, Италии, Египте, Китае, Казахстане, Польше, Румынии, Словакии и Чехии.

Эти речные суда на подводных крыльях активно использовались в Болгарии примерно до 1990 года, в Латвии до 1988 года, на Украине вплоть до 2000 года, в Нидерландах до 2004 года, а в Германии до 2008. Сейчас в этих странах им на смену пришли более современные транспортные средства.

Безопасное путешествие

Увлекательные речные путешествия и прогулки и сегодня организуют, используя "Метеор". Безопасность на теплоходе для пассажиров гарантируется специальной системой управления и регулярного тщательного технического обслуживания всех устройств и механизмов. Поэтому с уверенностью можно сказать, что, отправляясь в плавание на "Метеоре", вы ничем не рискуете.

Прокатиться на этом речном судне можно в разных уголках страны. Например, сегодня весьма популярны экскурсии из Санкт-Петербурга в Петергоф и обратно. Теплоход отправляется в путь по живописным местам Невы, туристы могут насладиться удивительными красотами Северной Пальмиры. Причем все сделано для удобства людей, необязательно даже тратить время в очереди в кассах, достаточно приобрести билет онлайн.

Этот скоростной речной теплоход порадует вас плавным ходом, который обеспечивают мощные и надежные современные двигатели. На борту каждого судна есть системы радионавигационного управления, связи и обязательно кондиционирования воздуха.

В трех комфортабельных салонах пассажиры защищены от любых капризов природы. В мягких креслах, которые принимают форму туриста, они могут полноценно отдохнуть, перекусить, воспользовавшись раскладывающимися деревянными столиками, спрятанными в подлокотниках.

Между креслами также установлены круглые столики из натуральной древесины, которые значительно больше. Они пригодятся, если в пути вы путешествуете дружной компанией.

Сервис для туристов

Стоит отметить, что сегодня эти транспортные средства в основном используют в туристических целях. Поэтому на них организуют максимально комфортное времяпрепровождения. Сервису уделяется огромное внимание.

Компании, организующие такие речные круизы, предоставляют полный спектр услуг, предусматривая все, что может понадобиться отдыхающему. Например, туристические услуги, которые включают в себя не только перевозку и размещение пассажиров, но и организацию полноценного питания, увлекательные развлекательные программы и познавательные экскурсии.

Воспользовавшись удобной формой по заказу билетов на эти речные теплоходы в сети интернет, вы не только сэкономите время, но и полноценно насладитесь незабываемым путешествием по великим рекам России.

Судну "Метеор" посвящено немало увлекательных и полезных фактов, которые не только расширят ваш кругозор, но и сделают поездку на этом теплоходе еще более увлекательной.

Большинство из них собраны в книге под названием "Крылатые в которой объединено все самое интересное про этот необычный вид водного транспорта.

Например, одним из капитанов судна "Метеор", которое передвигалось на подводных крыльях, был знаменитый Герой Советского Союза, участник Великой Отечественной войны Михаил Девятаев. Сражаясь против немецко-фашистских захватчиков, он попал в плен, но сумел освободиться и даже угнать вражеский бомбардировщик.

Успешный побег удалось осуществить в феврале 1945 года из концлагеря, расположенного на территории Германии.

А в 1960 году новое судно демонстрировали руководителю Советского Союза Никите Сергеевичу Хрущеву. Присутствовавший при этом знаменитый авиаконструктор Андрей Туполев был настолько впечатлен увиденным, что даже попросил у главного разработчика - Алексеева - разрешения на совместное управление судном.

Сегодня на смену "Метеору" пришло пассажирское судно "Лена", которое также производится на судостроительном заводе в Зеленодольске. В дальнейшем этот проект развивается на судостроительном заводе, расположенном в Хабаровске. Оно способно преодолевать расстояние в 650 километров. При этом развивает среднюю скорость до 70 километров в час. Способно вместить 100 пассажиров либо 50 при VIP-размещении. А экипаж всего 5 человек.

Пущенная на воды озера Маггиоре, лодка с надстроенными «крыльями», созданная итальянским изобретателем, достигла небывалой для 1906 года скорости – 68 км/ч. Двигатель лодки обладал мощность всего 60 лошадиных сил и приводил в движение два воздушных винта, вращающихся в противоположных направлениях.

Принцип действия

Подводные крылья – это устройства, входящие в конструкцию корпуса корабля, выполненные в виде крыльев (отсюда и название). Их основным назначением является уменьшение силы трения и сопротивления воды, корпусу корабля, а также уменьшение осадки судна. Принцип действия подводных крыльев, аналогичен крыльям летательных аппаратов. При больших скоростях, за счет изгиба крыла, корабль поднимается над водой. Погруженными остаются лишь крылья и двигатели. Оптимальная сила выталкивания судна зависит от его скорости. Так как плотность воды больше плотности воздуха в 800 раз, то и площадь крыла, как и скорость корабля, при той же силе выталкивания, что и у самолета, будет меньше в 800 раз.

Подобные суда способны перемещаться по воде в двух режимах:

• В режиме обычного корабля. Каждый тип судна на подводных крыльях имеет расчетную скорость, при которой выталкивающая сила поднимает корпус корабля над водой (аналогично взлетной скорости самолета). До достижения этой скорости, судно погружено в воду, в соответствии с законом Архимеда . При этом сильно увеличивается осадка, так как крылья увеличивают ее. Для решения этой проблемы, применяются складные крылья и поднимающиеся винты.
• В режиме судна на подводных крыльях. Достигая скорости выталкивая, корабль поднимается над водой , за счет уменьшения силы трения, скорость резко возрастает, а осадка становиться минимальной.

Существуют два основных типа подводных крыльев:

При увеличении площади соприкосновения с водой подобных крыльев, увеличивается и создаваемая ими выталкивающая сила. Благодаря этому свойству, судно более устойчиво при возникновении волн. Для улучшения плавности движения корабля при сильном волнении, частично погруженные крылья можно оснастить закрылками с автоматическим управлением.

Полностью погруженное (U -образно) крыло. Управление выталкивающей силой при полном погружении крыла в воду, осуществляется путем изменения угла атаки (поворот крыла целиком) или отклонением закрылок, которые расположены на неподвижном крыле, вдоль задней кромки. Регулирование положения судна над водой, обеспечивается системой автоматического управления. Компьютер управления, отслеживает положение судна и автоматически осуществляет его балансировку.

Система управления должна обладать очень высоким коэффициентом надежности, так как при ее отказе, судно с U-образным крылом может перевернуться.

Подводные крылья могут располагаться по-разному, как относительно друг друга, так и относительно корпуса судна.

Всего существует три типа, применяемых в практике, компоновок подводных крыльев:

1. Расположение крыла аналогично авиационному (самолетная компоновка). При таком положении, крыло больших размеров (главное), расположено перед метацентром корабля, а крыло меньших размеров (второстепенное), находится позади центра тяжести. Крылья такого типа применяются на малых судах, с небольшой осадкой.
2. Расположение крыла по схеме – «утка». Такая конструкция предполагает размещение меньшего крыла перед основным (напоминая по форме утку). Применяются аналогично «авиационным».
3. Тандемная схема. Тандемные крылья равнозначны между собой и расположены спереди и сзади метацентра судна, на одинаковом от него расстоянии. Подобная схема используется в конструкции крупных, мореходных судах на подводных крыльях.

Двигательные установки судов на подводных крыльях

Для выхода на глиссаду (то есть достижения скорости, достаточной, что бы «встать» на крылья), судно должно обладать мощным двигателем. На судах с подводными крыльями применяются двигатели внутреннего сгорания (дизельные) и газотурбинные установки. Совместно с ними применяются водометные и винтовые движители. Крупнотоннажные суда оснащаются движителями обоих типов, переключающихся в зависимости от режима движения корабля, чаще всего они приводятся в действие газотурбинными установками.

Особенности движения крыла в воде

При движении подводного крыла в воде, на его верхней поверхности образуется зона пониженного давления. Это способствует возникновению воздушных пузырьков, этот эффект называется – кавитацией. Схлопываясь, воздушные пузырьки способны повредить крыло. Область низкого давления, достаточная для возникновения пузырьков, образуется при достижении судном определенной скорости.

По возникновению кавитации, подводные крылья делятся на два типа:

• Бескавитационныые крылья. Их максимальная скорость, ниже скорости, необходимой для возникновения кавитации.
• Суперкавитирующие. Крылья для сверхскоростных судов. Профиль крыла выполнен таким образом, что кавитационные пузырьки схлопываются на расстоянии от поверхности крыла.

В 1956 году был разработан новый тип профиля крыла , призванный стать независимым от кавитации. Он представляет собой симметричный клин . При движении в жидкости на его гранях возникает положительное динамическое давление. На его внешней выпуклой стороне давление уменьшается, а на вогнутой – повышается. В области высокого давления, возникающей на выпуклой стороне искривленного клина, эффект кавитации отсутствует , а при больших углах атаки крыла, отгибы задних кромок затягиваю возникновение кавитации.

Особенности применения подводных крыльев

Внедрение подводных крыльев привело к изменению архитектуры использующих их судов. Для уменьшения аэродинамического сопротивления корпуса, суда данного типа стали обтекаемых форм. Из-за малой грузоподъемности, основное назначение таких кораблей стала перевозка пассажиров и экскурсии , их внутреннее расположение салона, соответствует салону самолета.

Рулевая рубка (капитанский мостик) располагаются в носовой части корабля для улучшения обзора при прохождении извилистых рек. Хозяйственные помещения, размещаются между пассажирским салоном и машинным отделением, тем самым ослабляя шум двигателей (проникающий в салон) и повышая комфорт пассажиров.

Для проектирования судов на подводных крыльях, были разработаны новые методики разработки корпуса . С учетом увеличенного изгибающего момента . К тому же, особенности эксплуатации предполагают сильные удары волн о корпус, в режиме глиссирования судна.

Все эти факторы определяются конструкцией крыльевого устройства, особенно носового. В результате применения подводных крыльев, разработанных под руководством доктора технических наук, профессора Н.В. Маттеса, удалось снизить динамические нагрузки на корпус до 50 – 60%.

Подводные крылья и корпус судна, в среднем составляют 45 – 55% от его порожнего веса. Поэтому оптимальными материалами для создания глиссеров являются легкие и прочные сплавы алюминия и нержавеющая сталь , для изготовления крыльев. В настоящее время на многих малых судах применяются крылья из стеклопластиков с армированием , позволяющие значительно уменьшить вес судна.

Технология изготовления судов на подводных крыльях очень дорогая. Поэтому в отдельных случаях, конструкторы идут на ухудшение гидродинамических характеристик, уменьшая стоимость постройки корабля. Например, клепаные сочленения корпусов заменяются сварными соединениями. Это утяжеляет конструкцию в целом, но многократно снижает трудоемкость и стоимость работ.

Способы управления подводными крыльями

Управление выталкивающей силой на судне с подводными крыльями осуществляется изменением угла атаки крыла, либо закрылками. В настоящее время, все системы управления – автоматизированы. Оператор производит лишь грубое управление – поворот, замедление и ускорение судна, а стабилизацию движения обеспечивает центральный процессор управления судном. Получая информацию о положении судна с датчиков, он передает сигналы на изменение угла атаки крыла или закрылок. Удерживая судно в заданном оператором положении. Для глиссеров применяются только самые быстродействующие процессоры и датчики, так как время прохождения и обработки сигнала на больших скоростях, должно быть минимально.

Двухместная моторная лодка на подводных крыльях предназначена для прогулок и туристских путешествий по рекам и озерам и имеет следующие основные характеристики:

На лодке установлен подвесной мотор «Москва» мощностью 10 л. с. Лодка оборудована рулевым управлением со штурвалом автомобильного типа и дистанционным управлением дроссельной заслонкой («газом») и реверсом мотора. Чтобы при посадке пассажиров, швартовке лодки и запуске двигателя штурвал не мешал, его откидывают вверх на кронштейне. Управление газом выведено на педаль под правую ногу водителя. Ручка переключения реверса расположена справа на обносе кокпита.

От брызг и ветра защищает съемный козырек, глубоко охватывающий пассажирский кокпит. В кормовом кокпите-багажнике, закрываемом обтекателем из декоративного пластика, расположен топливный бак; сюда же укладывают шасси и инструмент.

Благодаря небольшим габаритам и весу лодку можно перевозить в кузове или на крыше автомобиля, на прицепе за мотоциклом или велосипедом, либо просто вручную на съемном шасси. Это шасси можно снимать и устанавливать как на суше, так и на плаву, что очень удобно при эксплуатации лодки на водоемах с отлогим берегом. Шасси крепится к корпусу в районе центра тяжести лодки стальным тросом с «лягушкой». Колеса шасси - пневматические (размером 8½Х2") от детского самоката. Для перевозки лодки за мотоциклом следует усилить конструкцию шасси и применить колеса большего размера.

Одной из основных задач, решаемых при проектировании и постройке лодки, было создание корпуса наименьшего веса при достаточной прочности. Применена поперечная система набора. Шпация (практическая) по днищу в носовой части - 250 мм, в кормовой - 333 мм. По борту и палубе шпангоуты установлены через один, так как расстояние между стрингерами не превышает 200 мм. Дополнительное повышение прочности и жесткости конструкции получается благодаря значительной погиби обшивки. Сиденье включено в несущую конструкцию корпуса и служит дополнительной опорой для днищевого перекрытия и бортов. Спинка сиденья является водонепроницаемой переборкой, повышающей безопасность плавания в случае пробоины.

Для облегчения конструкции транец сделан пустотелым, состоящим из двух вертикальных подмоторных брусьев, зашитых с обеих сторон фанерой. Упор от двигателя, передаваемый на транец, воспринимается днищевой обшивкой и двумя продольными кницами, перевязанными с днищем и палубой.

Применение рациональных конструкций и совмещение элементов набора с подкреплениями под устройства позволили получить очень легкий корпус весом 32 кг. Заметим, что при более тщательном подборе материала вес корпуса может быть снижен до 25 кг.

При постройке корпуса были применены широко распространенные материалы. Обшивка выполнена из фанеры БС-1 толщиной 4 мм; набор - из ели и березы (подмоторные и привальные брусья, скуловые накладки). Для подкреплений использованы бук и фанера толщиной 10 мм. Крепеж - стельные шурупы (основной размер 2,5X12). Все соединения выполнены на клее БФ-2. После сборки корпус зашпаклезали, ошкурили и окрасили.

Особое внимание было уделено подводным крыльям. Исходя из необходимости обеспечения высоких скоростных и мореходных качеств лодки и удовлетворения конструктивных и прочностных требований была выбрана четырехточечная схема с малопогруженными крыльями.

На лодке было опробовано несколько крыльевых схем, имеющих принципиальные и конструктивные отличия. Принята была схема, показавшая наилучшие результаты; она и показана на приводимых нами чертежах.

Высокая относительная скорость движения лодки заставила пойти на включение в схему дополнительных стартовых плоскостей, обеспечивающих выход лодки на крылья на меньших скоростях и этим уменьшающих горб сопротивления. На расчетной скорости 35-40 км/час эти плоскости полностью выходят из воды и на тихой воде с поверхностью не соприкасаются; при движении на волнении они периодически входят в воду и предотвращают провалива-ния лодки, что значительно улучшает ее мореходные качества.

При проектировании крыльев были поставлены следующие дополнительные требования:

1) обеспечить наименьший вес крыльев при условии высокой прочности и жесткости конструкции;

2) упростить конструкцию и, в частности, уменьшить число сварных соединений для возможности изготовления крыльев любителями.

Основные и дополнительные плоскости выполнены стальными, стойки и кронштейны - дуралюминовыми. Соединение плоскостей со стойками осуществлено «в шип» с последующим расклепыванием концов шипов.

Поверхность крыльев после опиловки по шаблону отшлифовали и окрасили, после чего снова вторично отшлифовали и отполировали. Общий вес носового и кормового крыльевых устройств равен 7,5 кг. Крепление крыльев позволяет легко изменять углы установки, а следовательно, и углы атаки крыльев, подбирая их оптимальное значение. Данная конструкция дает возможность установить механизм для изменения углов атаки крыльев на ходу. Крылья могут быть легко сняты с лодки, что позволяет использовать ее как бескрылую.

Опытная эксплуатация лодки показала ее высокие скоростные и мореходные качества. Лодка устойчиво двигается на крыльях при полной нагрузке. Подъем корпуса над водой составляет в корме 100-120 мм, в носу - 200 мм. Широко разнесенные основные плоскости крыльев (1 и 6-на схеме установки крыльев), имеющие наклонные стабилизаторы (4) и дополнительные стартовые плоскости (2, 3, и 5), обеспечивают хорошую остойчивость и устойчивость движения при ходе как на тихой воде, так и на волнении с высотой волны до 0,5 м. Чистого движения на крыльях на максимальном волнении, по-видимому, не происходит; корпус лодки периодически замывается волнами, однако резких торможений, ударов корпуса о воду и проваливаний корпуса не наблюдается. Движение сопровождается плавными продольными и поперечными покачиваниями.

Полученные скоростные показатели, очевидно, могут быть значительно улучшены подбором соответствующего винта и установкой механизма изменения углов атаки крыльев на ходу лодки (в зависимости от нагрузки лодки и высоты волны). При этом, по-видимому, следует применить винт, имеющий: D = 170 мм; H = 400 мм; А/А d = 0,55.

Кроме того, для повышения скорости лодки желательно провести следующие мероприятия, снижающие сопротивление подводной части мотора: полировку поверхности подводной части кронштейна; переделку козырька газовыхлопа и водоприемника; установку новой гайки-обтекателя на гребной винт; замену крепежных винтов с выступающими головками на винты с потайными головками. Эти мероприятия несложны и работу самого мотора не ухудшают.