У судів на повітряній подушці багата і цікава історія розвитку. Причина в їх технологічної складності. На вигляд може здатися, що створити СВП просто і частково це так. Дійсно, можна легко створити щось витає над землею спирається на гнучке огородження. Але що щодо надійності, економічності, прохідності, рівня шуму і безпеки? З моменту винаходу принципу динамічного підтримки завжди стояло питання оптимізації всього перерахованого.
Будь-авіаційний інженер підтвердить вам, що розрахунок математичної моделі динаміки повітряних потоків - дуже складна річ. Навіть сучасні комп'ютери можуть прораховувати лише деякі спрощені моделі. У випадку з СВП розраховувати потрібно динаміку повітряних потоків в замкнутому контурі! Огорожа дає вібрації і багаторазові відбиття повітряних мас. До того ж до всього іншого все це відбувається під тиском. Нагнітальний двигун заганяє під катер десятки кубічних метрів повітря. Завдання неймовірно складна і тому займала розуми багатьох видатних конструкторів.
В результаті ми маємо кілька усталених технологій, за якими створюють СВП. В першу чергу судна на повітряній подушці можна згрупувати за типами гнучкого огородження (ГО).
Типи гнучкого огородження судів на повітряній подушці
Видів ГО насправді досить багато: класичне сегментное, балон, скегового, скегового-гібридне, класичне дворівневе та секційне. У кожного типу свої переваги і недоліки і в гонитві за універсальним ГО виробники постійно щось винаходять, але так чи інакше конструктивно це буде щось з перерахованого.
Балон гнучке огородження
Найпростіший типу - балон ГО. Це просте гнучке огородження, яке дійсно нагадує "спідницю". Його достоїнства, це простота і дешевизна. Всі пам'ятають знаменитий фільм з Джекі Чаном "Розбирання в Бронксі". Головний герой фільму боровся з бандитами, які захопили судно на повітряній подушці. Джекі вивів з ладу судно на повітряній подушці, пропор гнучке огородження за допомогою великої пилки. Це було як раз гнучке огородження балонного типу.
Балон ГО не любить пошкоджень. Але це не головний його недолік. Головний недолік в тому, що на ньому можна ходити тільки по відносно рівній поверхні. Якщо гнучке огородження наїде на велике перешкоду, наприклад колоду з радіусом стовбура сантиметрів 50, воно відразу ж втратить герметичність, тиск і, як наслідок, здатність переміщатися.
Сегментне гнучке огородження
Інженерна думка, працюючи в цьому напрямку, прийшла до висновку, що можна розділити ГО на сегменти так, що якщо навіть перешкоду і підніме кілька частин огорожі, то інші все одно будуть щільно притиснуті до поверхні. Так з'явилося ГО сегментного типу. Зовні, схоже, що гнучке огородження порізали на шматки і воно не дозволить почати рух. Але якщо завести двигун, стає зрозуміло, що сегменти зроблені у вигляді гнучких ковшів. Роздуваючись, вони щільно прилягають до друг-другу. Начебто між сегментами є щілини, але їх форма спеціально розроблена так, що закручуються потоки повітря не дають повітрю в центрі подушки вириватися крізь ці щілини. До слова це доводить, що розрахунок математичних моделей гнучких огороджень неймовірно складний і швидше за все цей напрямок має ще безліч нерозкритих технологічних таємниць.
Дійсно, якщо провести долонею вздовж надутого гнучкого огородження сегментного типу ви практично не відчуєте вириваються потоків. Рішення проблеми було так очевидним і шокуючим, що моментально стало новим стандартом в напрямку СВП-будови.
Переваг у такого огородження безліч. Сегменти дозволяють долати великі перешкоди без втрати тиску. При пошкодженні декількох сегментів сусідні мають запас обсягу і можу замістити вийшли з ладу "бійців". Заміна кількох сегментів завжди простіше, ніж ремонт єдиного гнучкого огородження причому це можна зробити в польових умовах. Знову ж купити або самостійно виготовити кілька сегментів не складе труднощів.
Але, радість після перших випробувань швидко пройшла. Виявилося, що і у такої схеми є недоліки. З першою проблемою випробувачі зіткнулися, коли заглушили двигун над водною поверхнею. Виявилося, що в ковші-сегменти вода заливається легко, а ось виходити назад вона не бажає. Не те що б це зовсім не можливо. Оцінити ефективність наповнення сегментного ГО над водою можна в 30%. Тобто над водою вихід на подушку може забезпечити лише третину ваги максимального навантаження.
Коли сегментний підхід спробували застосувати на великих військових і промислових судах з'ясувався другий недолік. Сегментна подушка має обмеження на висоту. Сегменти не можна зробити будь-якої довжини, так як вони починають підломлюватись. В цьому плані незбиране гнучке огородження ефективніше. Але, тим не менш, просте сегментное огорожу щільно зайняло нішу судів пасажиромісткістю до 10 місць.
Класичне дворівневе гнучке огородження
Рішення проблеми сегментного ГО було наступним - сегменти стали чіпляти нема до корпусу, а до такого ж ГО, але тільки балонного типу. Тобто пропонувалося зробити два рівня огорожу. Верхній рівень - балон, нижній - сегменти. Отримуємо класичну дворівневу схему ГО. Балон давав вийти на потрібну висоту і дозволяв легко виходити на подушку над водною поверхнею. При цьому сегменти покращували прохідність і захищали дорогою балон від пошкоджень і зносу.
Секційне гнучке огородження
Окремо можна поговорити про секційному ГО. Ідея досить проста - простір під днищем катера розділяється на секції. Якщо з якоїсь причини тиск в одній із секцій пропало, то судно залишиться стояти на інших "стовпах" тиску. Ця технологія застосовується в основному на великих промислових і військових судах. Рятує від ситуацій, коли судно наїжджає на приховану підземну порожнину і все повітря починає йти туди. Це може бути відкритий люк колодязя, підземна печера або виритий людиною окоп. Така схема ГО дозволить пройти по такому перешкоди.
Скегового гнучке огородження
Окремою гілкою розвитку пішла історія судів на території спочатку Радянського Союзу, а після Російської Федерації. Ідея була в наступному - взяти два скегами від катамарана і зробити гнучкі перегородки спереду і ззаду. Отримали герметичне гнучке огородження. Технологія дуже спірна і не має повноцінну амфібійних. Сніг, лід і вода - стихія скегового СВП. СВП скегового типу мають більш потужні двигуни і як наслідок менш економічні, але мають непоганий динамікою.
Частково цю проблему вирішують гібридні скегі, які як би загортаються в гнучке огородження. Що дає скегами додаткову еластичність, а значить підвищує амфібійні якості. Так само робить скегі стійкими до пошкоджень. Ремонт скегами задоволення не дешеве. Гібридна схема частково дозволяє уникнути цієї проблеми.
