Морской автомобиль с аэродинамическими облегчениями - Aerodynamically alleviated marine vehicle

An морской корабль с аэродинамическим облегчением (AAMV) - это конфигурация высокоскоростного морского транспортного средства, в котором используются аэродинамически генерируемые силы (лифт ), чтобы «облегчить» его вес. Преимущество в том, что гидродинамический подъемная сила, необходимая для выдерживания веса транспортного средства, уменьшается, что приводит к снижению гидродинамических характеристик тянуть. Автомобиль находится в постоянном контакте с воды, поэтому аэродинамические поверхности работают в эффект земли. Название происходит от «Концепции аэродинамического облегчения», представленной L.J. Doctors, чтобы проиллюстрировать положительный эффект использования крыловидной надстройки на конфигурации катамарана.[1]

Литературный обзор

В 1976 году Shipps,[2] среди других водных транспортных средств с воздушной поддержкой, был проанализирован новый тип гоночных лодок, известный как гоночные лодки с туннельным корпусом. Два строгание спонсоры действуют как аэродинамические концевые пластины центрального «проточного канала» или крыла плашки. Эти гоночные лодки сразу продемонстрировали лучшие характеристики по сравнению с обычными лодками. однокорпусный гоночные лодки и новый класс гоночных лодок. Преимущества этой новой конфигурации связаны с аэродинамическим подъемником. Дополнительная аэродинамическая подъемная сила может составлять 30-80% от общей массы морского транспортного средства. Это означает, что необходим более низкий гидродинамический подъем, следовательно, более низкий скул и киль смоченная длина и пониженное гидродинамическое сопротивление. Кроме того, поток в корпусе туннеля действует как воздушная подушка, демпфируя поднимать и колебания тангажа: колебания аппарата более плавные. В противном случае этот аэродинамический подъемник может создать проблемы с безопасностью и устойчивостью. Иногда судно, например после волны, может потерять контакт с водой. Обычно аэродинамический центр расположен вверх по отношению к центр гравитации, поэтому, когда транспортное средство спрыгивает с воды, момент тангажа неуравновешивается, и транспортное средство совершает крен. В более общем плане компания Shipps верила в возможность разработки водного транспортного средства с воздушной опорой, способного иметь лучшие характеристики и подходящего для прибрежных сценариев, а также для сценариев на море.

В 1978 году Ward et al.[3] опубликовал статью о конструкции и характеристиках глиссирующего аппарата с таранным крылом: KUDU II (KUDU I упоминался в статье Шиппса). Эту машину можно отнести к ЗРК, так как она имеет два глиссирующих спонсона, разделенных крылом. 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] из Центр исследований и разработок военно-морских судов Дэвида В. Тейлора, провел сравнительные испытания между KUDU II и KAAMA. KAAMA - это обычный однобортный глиссирующий корабль. Данные, полученные во время сравнительных испытаний, показывают, что тангаж KUDU II при волнении моря 2 на скорости примерно от 40 до 60 узлов (110 км / ч) примерно на 30-60% ниже, чем у обычного глиссирующего корпуса KAAMA. К сожалению, во время испытаний KUDU II получил серьезные повреждения, поэтому данных для сравнения мало.

В 1996 году Привалов и Кирилловых [5] представила новую концепцию транспортного средства под названием TAP, Transport Amphibious Platform. Его можно считать ЗРК. TAP состоит из двух корпусов, как у катамарана, и фюзеляжа, крыла и аэродинамического оперения между корпусами. Он всегда движется в контакте с водой и использует эффект аэродинамической подушки, полученный за счет нагнетания газовых струй силовой установки под платформу между корпусами. Авторы оценивают преимущества TAP:

  • высокая скорость по сравнению с транспортными средствами и кораблями на воздушной подушке (около 250 км / ч),
  • амфибия,
  • высокая грузоподъемность, в том числе за счет более высокой грузоподъемности, достигаемая за счет более упрощенной конструктивной схемы по сравнению с кораблями на воздушной подушке и экранопланами.

Этот автомобиль кажется очень перспективным,[согласно кому? ] однако авторы представили только оценку характеристик ТАР, не раскрывая каких-либо деталей принятой модели динамики.

В 1997 году врачи [1] предложил новую конфигурацию под названием Экранат для чего он упомянул концепция аэродинамического облегчения. Вес катамарана снижен за счет аэродинамической подъемной силы благодаря более обтекаемой надстройке, чем у традиционных катамаранов. Теоретический анализ и результаты расчетов показывают, что снижение общего лобового сопротивления примерно на 50% может быть получено на очень высокой скорости.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б Доктора, Л. Дж., «АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭКРАНОКАТА: ОЧЕНЬ ВЫСОКОСКОРОСТНЫЙ КАТАМАРАН С АЭРОДИНАМИЧЕСКИМ СРЕДСТВОМ», Международная конференция по самолетам Wing In Ground Effect (WIGs '97), RINA, 1997
  2. ^ Шиппс, П. Р., «ГИБРИДНЫЙ РАМКРЫЛ / ПЛАНИРУЮЩИЙ СУДНО - ГОНКОНТАЖНЫЕ ЛОДКИ СЕГОДНЯ, ЗАВТРА», Конференция AIAA / SNAME по усовершенствованным морским транспортным средствам, 1976 г.
  3. ^ Уорд, Т. М., Гельцер, Х. Ф., Кук, П. М., «КОНСТРУКЦИЯ И РАБОЧИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ РАБОЧЕГО СУДНА - KUDU II», Конференция AIAA / SNAME по усовершенствованным морским транспортным средствам, 1978 г.
  4. ^ Каллио, Дж. А., «РЕЗУЛЬТАТЫ ПОЛНОМАСШТАБНЫХ ИСПЫТАНИЙ НА ДВУХ ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ САМОЛЕТАХ (KUDU II И KAAMA)», Центр исследований и разработок военно-морских кораблей Дэвида Тейлора, 1978
  5. ^ Привалов, Е. И., Кирилловых, В. Н., «ТРАНСПОРТНЫЕ АМФИБИОЗНЫЕ ПЛАТФОРМЫ: НОВЫЙ ВИД БЫСТРОСКОРОСТНОГО РЕМЕСЛА», Материалы семинара «Экранопланы и Very Fast Craft», 1996 г.

внешние ссылки