Файл: Демидов, В. Е. Магистрали пяти измерений.pdf

іньїй паром идет через пролив полтора часа, парящее судно, глайдер,— лишь 40 минут.

Существенной и наиболее уязвимой деталью этих судов является так называемая юбка — ограждение, которое не дает воздуху свободно выходить из-под днища. Типов юбок сущест­ вует немало, но все они плохо выносят удары волн. Вначале, когда паромы только начали курсировать, юбку приходилось ремонтировать каждые два-три дня. Более усовершенство­ ванная— держалась уже семь дней. Усиленные поиски наибо­ лее удачной конструкции оказались плодотворны: сейчас гиб­ кое ограждение служит без ремонта до 600 часов. Это озна­

меньше раскачивается. Понятно, что чем круче и выше волна, тем оперативнее должна изменяться длина юбки. Однако у любого механического устройства есть предел скорости: неиз­ бежно наступает такой момент, когда система, управляющая юбкой, не успевает следить за волной. Чтобы не удариться о воду, приходится снижать скорость.

Этого недостатка лишены «скэговые» суда. С обоих бортов у них в воду спускаются плоские пластины — скэги, а впереди и сзади, там, где наиболее страшен удар волны, ничего нет: пустота. (В последнее время, впрочем, там устраивают гибкую стенку из сотен водяных струек). Воздух нагнетается в про­ странство между скэгами. Такие корабли и оторвались от во­ ды, и все-таки связаны с ней. Связь минимальна, но вполне до­ статочна, чтобы сохранить парящему судну управляемость и устойчивость на курсе, присущую обычным, водоизмещающим кораблям. Правда, скэговое судно не может вылезти на берег, для него приходится строить пристани обычного типа, тогда как суда с юбками чувствуют себя на суше так же хорошо, как и на воде, но это уж расплата за приобретенные достоинства:

всему, все-таки суда с юбками: ведь они могут двигаться и по воде, и по суше, и по льду. Они превратят в пути сообщения, открытые для движения в любое время года, каждую малень­ кую речонку с ее мелями и перекатами, непригодную для обыч-

ного судоходства л потому считающуюся «бросовой». Сибирь с ее крайне скудной сетью автомобильных и железных дорог давно уже нуждается именно в таком транспорте. Пусть пока он годится главны*! образом лишь для перевозки пассажиров (что само по себе имеет огромное значение) —-со временем появятся и грузовые...

В последние годы морские глайдеры становятся больше, растет их грузоподъемность. К концу 70-х годов предполага­ ется появление парящих кораблей весом до 400 тонн и разви­ вающих скорость 160 километров в час. Им пророчат блестя­ щее будущее в качестве морских паромов: 70 процентов всех паромных линий мира — более 500 трасс! — вполне могут об­ служиваться судами на воздушной подушке уже сегодня.

Однако слишком высокая волна заставляет глайдер отси­ живаться на берегу. Поэтому многие конструкторы считают, что суда этого типа получат наибольшее распространение на реках и озерах, а не на морских просторах. Находятся и энту­ зиасты трансокеанских «псевдолетающих» кораблей. Для это­ го судну нужно подняться не меньше чем на три метра над по­ верхностью воды. Парить так высоко современным судам не под силу: мала мощность двигателей. Чтобы лететь на трех­ метровой высоте судну весом в 2000 тонн (полезная нагрузка 720 тонн), нужна мощность свыше 90 тысяч лошадиных сил. Никакой источник энергии, кроме атомного, не обеспечит со­ здания столь могучей и одновременно легкой силовой уста­ новки.

Правда, и существующие атомные реакторы на это не спо­ собны: они еще слишком массивны и громоздки. Конструкто­ ры глайдеров верят, что авиаторы рано или поздно получат легкие и компактные атомные двигатели, а там придет черед и моряков.

Уже проработаны эскизные проекты атомных судов на воз­ душной подушке грузоподъемностью от 700 до 4000 тонн и ско­ ростью 180 — 270 километров в час. Самое легкое из них .будет поддерживаться в воздухе четырнадцатью вентиляторами по 6600 лошадиных сил каждый, а двигать его будут восемь про­ пеллеров по 35 тысяч сил. Любопытно, что давление в воздуш­ ной подушке у всех этих судов одинаковое: всего лишь 29 граммов на квадратный сантиметр, в тридцать раз меньше атмосферного...

Авторы проекта считают, что такие суда окажутся в состоя­ нии соперничать с обычными водоизмещающими кораблями. Они окажутся крайне выгодными именно для трансокеанских рейсов — ведь себестоимость перевозки у них в отличие от не­ атомных судов не зависит от расстояния. Дальность «беспо­ садочного» полета будет достигать у них почти 4 миллионов километров. Судя по всему, именно этим судам суждено за­ полнить «скоростной вакуум», образовавшийся между самоле-

тами и обычным наземным транспортом. А поскольку, подоб­ но обычным кораблям, они обеспечат пассажирам весьма вы­ сокий комфорт, они могут оказаться соперниками самолетов далее в пассажирских перевозках.

К сожалению, эти суда слишком сильно шумят. Вряд ли их пустят в города, разрешат швартоваться в портах между обыч­ ными к&раблями. -Скорее всего они станут обслуживать осо­ бые, специально для них открытые линии.

Крыло в воде

Второе направление в борьбе за скорость — это строитель­ ство судов на подводных крыльях.

Скорость обычного водоизмещающего судна не может пре­ вышать некоторого предела, за которым даже незначительный рост ее требует совершенно непропорционального увеличения мощности. Причина — так называемый волновой барьер. Он выражается в том, что у носа корабля Віокипает высокий бу­ рун воды — знаменитые водяные «усы», отходящие в обе сто­ роны от корпуса [быстроходных катеров, — и вся мощность двигателя уходит на то, чтобы вздымать в этом буруне воду, которая тотчас падает вниз.

Волновой барьер у крыла также существует, но он возни­ кает на скоростях, во много раз больших. Поэтому-то суда на подводных крыльях и оказываются столь быстроходны.

История их, как и история судов на воздушной подушке, также довольно почтенна: первый в мире патент на крылатое судно был получен во Франции в 1891 году русским поддан­

ми». Правда, строго говоря, детище де Ламберта не было в- полном смысле этого слова «летающим» судном. Из-за низкой подъемной силы крыльев корпус лодки не полностью выходил из воды, а лишь несколько приподнимался. Однако и этого уже было достаточно, чтобы скорость заметно возрастала.

Не подъемная сила крыльев была причиной скептическогоотношения к новшеству. Изобретателю не удалось решить за­ дачу устойчивости: суденышко прыгало по воде, словно необъ­ езженный дикий конь. Теории движения крыла в воде тогда еще не было, все зависело от чутья конструктора. Лишь & 1906 году удалось понять, в чем причина строптивого поведе­ ния крыльев, и найти «противоядие». Сделал это итальянец Энрико Форланини.

Суть проблемы в следующем. По мере того как корпус вы­ ходит из воды, скорость растет, а вместе с ней растет и подъ­ емная сила крыльев. Они подходят вплотную к поверхности и

.даже выскакивают в воздух. Несущая способность их мгновен­ но падает, и судно зарывается в воду. Потом вся картина •повторяется снова и снова. Надо было придумать нечто, авто­ матически поддерживающее подъемную силу крыльев на од­ ном уровне.'

Форланини знал, что подъемная сила крыла зависит от площади. Если это так, нужно сконструировать крылья, у ко­ торых площадь будет уменьшаться с ростом скорости. Самое же главное, это уменьшение должно происходить автоматиче­ ски.

У лодки де Ламберта с бортов спускались в воду по четыре крыла, каждое из которых представляло собой слегка изогну­ тую пластинку. Форланини поставил эти пластинки одну над другой, словно полочки этажерки. В начале движения, когда скорость лодки мала, работали все «полочки», обеспечивая полную подъемную силу. Как только корпус начинал выходить в воздух, одна за другой выходили в воздух и «полочки» эта­ жерок, иными словами, автоматически уменьшалась площадь и стабилизировалась несущая способность крыльев. С мото­ ром в 75 лошадиных сил катер развивал скорость более 65 ки­ лометров в час. Единственным недостатком было то, что кры­ лья выходили из воды сразу всей плоскостью-полочкой. Из-за этого площадь их изменялась скачками, и катер трясло, осо­ бенно во время движения по неспокойной воде, когда плоско­ сти то прорезали гребни волн, то оказывались над впади­ нами.

Избавить крыло от этого недостатка удалось, сделав эта­ жерки не прямыми, а V-образными. Изменение площади ста­ ло более плавным, и суда с такими крыльями дожили до на­ ших дней. Американцы, например, строят по такой схеме мор­ ские катера береговой обороны.

Стремительный XX век не хотел мириться с неторопливыми темпами движения, доставшимися ему в наследство от прош­ лых столетий. Рождались все новые рекорды скорости на зем­ ле, на воде, в воздухе. Скоростными катерами увлекались мно­ гие известные конструкторы. Знаменитые авиаторы братья Райт в 1907 году построили лодку на подводных крыльях и испытывали ее на реке возле своего родного города Дэйтона. Изобретатель телефона А. Белл купил патент Форланини и вместе со своим партнером Казеем довольно успешно занялся постройкой все новых и новых образцов водолетных судов. Наиболее удачным оказался катер ХД-4, который в 1918 го­ ду, оснащенный двумя авиадвигателями по 350 лошадиных сил, показал на мерной миле 108 километров в час — рекорд, который держался до середины 40-х годов. Суда на подводных крыльях строились также в Германии, Англии, Франции, при­ чем первенствовали здесь немецкие конструкторы.

Вплоть до середины 30-х годов строительство крылатых ко-