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テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト
ホバークラフト。 発明と生産の歴史
ディレクトリ / テクノロジーの歴史、テクノロジー、私たちの周りのオブジェクト 「空気潤滑」の助けを借りて船やボートの速度を上げるというアイデアは、1916世紀の終わりに生まれました。 その本質は次のとおりです。 強力なファンが容器の平らな底の下に空気を吹き付けると、水の抵抗が減少します。 したがって、速度が上がります。 そして、空気が側面に「逃げる」ことがないように、船の船体には縦方向のキール（スケグ）を装備する必要があります。 オーストリアのエンジニア、ダゴベルトミュラーフォントーマミュールは、40年にこのアイデアを最初に実現しました。 彼が作成した魚雷艇は、ほぼ74,08ノットの速度を発生させることができました-時速480キロメートル、エンジン出力はXNUMX馬力でした。 その後、新しいアイデアが生まれました。スケグがゴム製の「スカート」に置き換えられました。 これで、底の下から強制空気がさらにゆっくりと出てきて、本物のエアクッションが得られました。 このタイプの船舶は、実際には水面上に浮かんでおり、陸上で「這う」ことができ、陸上でさえ移動することができます。
このようなホバークラフトの最初のアイデアは、K.Eによって表現されました。 1927年のツィオルコフスキー、彼の作品「空気抵抗と高速列車」. これは、圧縮空気の層であるエア クッションを頼りに、コンクリートの道路を駆け抜ける車輪のない特急です。 このアイデアは、ノヴォチェルカッスク工科大学のウラジミール・レフコフ准教授に、列車ではなくボートを独自のデザインで作成するよう促しました。 そして、スタニスラフ・ジグネンコがWorld Pathfinder誌に書いているのは、次のとおりです。 、プロペラ付きの電気モーターがありました。「洗面器」の下にあるネジ、空気を送り出すことで圧力が上昇しました。そして、構造全体が、いわば床の上に浮かんで、エアクッションに寄りかかっていました。 約XNUMX年間、レブコフはこの最も単純なモデルをテストし、制御方法、枕の高さを理解して、余分な電力が無駄にならないようにし、将来の船が可能な限り高速で開発されるようにしました。 。 1932年、すでに教授であるレブコフは新しいモデルのテストを開始しました。 彼女は細長い涙の形をしていて、船首と船尾にXNUMXつのエンジンがありました。 小さなホバークラフトが空力実験室のタイル張りの床の上を楽々と滑っていました。 すぐにモデルの外観が再び変わりました。 それは、側面が斜めにカットされた長い逆さまの箱のようになりました。 傾斜位置の切り欠きでは、プロペラ付きの電気モーターが強化されました。 プロペラから放出された空気がモデル本体の下に溜まり、モデル本体を持ち上げます。 この計画によれば、レフコフは最初の大型ホバークラフトをすべて作成しました。 1934年の春、レフコフはモスクワに引っ越しました。彼はモスクワ航空大学（MAI）で働くよう招待されました。 彼はホバークラフトの大きな（長さXNUMXメートル以上）モデルを持ってきました。 構造力学のすべてのルールに従って設計され、それは良い印象を与えました。 作りやすさとモデルの美しい外装仕上げが印象的でした。 彼女の体重はわずか約XNUMXキログラムでした。 モスクワ航空大学でモデルをテストするために、特別な部屋が割り当てられました。 浅いプールがあります。 小さなボートの電気モーターに電力を供給するために、XNUMX本のワイヤーがその上に伸ばされました。 彼はよく飛んだ。 数秒で、プールの片側から別の側に簡単に転送されました。 その後、レフコフ教授が率いる実験設計局が組織されました。 1人乗りボートL-1935の開発を開始。 その試験は、XNUMX年の夏にモスクワ近郊のプレシェエボ湖で始まりました。 ボートの質量は1,5トンでした。 その木造船体は、プラットフォームで接続されたXNUMX隻のナロウボートで構成されていました。 プロペラを備えたXNUMXつの航空機エンジンが、プラットフォームとボートで囲まれた空間に空気を送り込みました。 ボートは、モーターの下で補強されたブラインドであるロータリーシャッターの助けを借りて制御されました。 シャッターを垂直にした状態で、空気の流れは下向きになり、ボートは動かずにぶら下がっていました。 ブラインドが後ろにずれた場合、反力がボートを前方に動かし、前方にずれました-逆が与えられました。 さらに、垂直および水平の尾があり、飛行艇の制御にも関与していました。
このボートは、レフコフのリーダーシップの下で作成された他の飛行船、特にL-5ボートのプロトタイプになりました。 本体はすでに金属製のジュラルミンであったため、質量は9トンに達しました。 運転室と飛行整備士の後ろに乗客用の部屋を用意しました。 最初に、ボートは陸上でテストされました。 私たちは彼が飛ぶのを見ました。 その後、海上公試が始まりました。 彼らは普通のボートで車に同行しようとしましたが、すぐに絶望的に遅れました。 そして、測定されたマイルでストップウォッチがオンにされたとき、テスターは自分の目を信じることができませんでした：ボートの速度は140ノット以上、つまり時速約XNUMXキロメートルであることがわかりました！ テストでは、ボートが沼地、雪に覆われた畑、氷の上を簡単に通過できることも示されました。
軍隊はテストの結果に非常に興味を持つようになり、レフコフ教授はすぐにホバークラフトの特別設計局を率いました。 最大15トンの船が建造されました。 さらに大きなものが設計されました-30つのエンジンで最大XNUMXトン。 1954 年以上前、ソ連では XNUMX 機のホバークラフトからなる小規模な艦隊が建造されました。 残念ながら、大祖国戦争中に、バルト海にいた経験豊富なボートが死亡しました。 勝利後、そのような船の開発が続けられました。 しかし、XNUMX 年の初めにレフコフ教授が亡くなり、事業は停滞しました。 ホバークラフトの開発における重要な段階は、1955年にイギリスでクリストファーコッカレル教授がエアクッションを形成するためのノズルスキームを発明したことでした。 彼はまた、柔軟なフェンスの発明を所有しており、それは私たちの国ですぐに評価されました。 1959年、イギリス海峡に奇妙な船が現れ、中央に円筒形の塔がありました。 フランスから始まり、海峡を渡った。 海岸に着くと、何も起こらなかったかのように、それはその途中で続いた。 コッカレルが設計した船は、レフコボのXNUMX倍の重さで、XNUMX倍の速さでした。 現在、ホバークラフトは目新しいものではありません。 それらは多くの国で改善されています。 それらは非常に有望な輸送手段として認識されています。 イギリス海峡を渡って人や車を輸送する民間フェリーとして、海軍の上陸用舟艇として使用されています。 最も成功した海外開発の1972つは、33年に英国で作成された7トンのボートBH-14ウェリントンです。 それは60トンの貨物を運ぶことができ、同時に約111,12ノット（時速XNUMXキロメートル）の速度で水上を飛行することができます。 ソ連では、海軍の専門家が水陸両用船の巨大な能力を最初に評価しました。 休憩の後、レフコフによって始められた仕事は続きましたが、新しいレベルの資金でした。 着陸船の設計と製造のための基地が作られました。 ホバークラフトの作成の分野でロシアを代表する企業は、アルマズ中央海洋設計局です。 上陸用舟艇「スカット」は、最初に連続して建造されたものです。 49 ノットの速度で XNUMX 人の空挺部隊を運ぶことができました。 それらに基づいて、宇宙飛行士を救助するためにXNUMX隻のボートが作成されました。 続いてカルマーが114トンの排水量で続いた。 彼は最大37ノットの速度で55トンの貨物を運ぶことができました。 合計で、150のプロジェクトに従って、船はアルマズで連続して建造されました。 その中には、強襲揚陸艦Zubrがあり、その収容力は550トン、総排水量は60トン、全速力は40ノット、高さ2メートルの海で1000ノットです。 専門家は、80トンの排水量はそのような船の排水量の制限ではなく、実際には最大XNUMXノットの速度を達成できると信じています。 1987年、ソビエト連邦は世界最大のホバークラフトであるボラ小型ロケット船を作成しました。 彼は53点の嵐でも気にせず、海が穏やかな場合、時速98,16キロメートルのXNUMXノットの速度で移動します。 「アルマズ」は、河川貨物船「ボーバー」、プロジェクト12270の旅客ホバークラフト、多目的ホバークラフト「チリム」など、数多くの民間ホバークラフトプロジェクトを開発してきました。 船舶の目的に応じて、排水量65トンあたりの設備容量などの重要なパラメータが変化します。 操業の経済指標が支配的な値を持たない軍用ボートの場合、この数値は120トンあたり60〜70kWの範囲にあります。 このような高いパワーウェイトレシオは、穏やかな水中での全速力の大きさや興奮がほとんどないことによるものではありません。 それを達成するために、インストールされた容量の30〜36パーセントのみが使用されます。 理由は異なります-海の波で与えられた保証された速度を達成する必要性。 この指標が運用効率を決定する民間造船の実務では、気象条件により飛行が拒否される可能性があるにもかかわらず、穏やかな水中で40〜50ノットの速度を維持しながら、トンあたりXNUMX〜XNUMXkWに増やすことができます。 航空の伝統に従った最初のホバークラフトはリベットで留められて作成されましたが、海上での操作の経験は、このタイプの接続の信頼性が低いことを示しました。 1974年以来、船体は溶接されています。 彼らのために、高強度の耐食性海洋アルミニウム-マグネシウム合金が作成され、さまざまなセクションの補強材を備えたプレスパネルの製造が習得されました。 柔軟なフェンスを作成する分野で多くの研究が行われてきました。 柔軟なフェンス材料の強度と耐摩耗性の、使用されるフィラメント繊維の性質、フィラメントヤーンのねじれと織りのタイプ、含浸、およびコーティングゴム混合物の組成への依存性が確立されました。 最新のプロジェクトの船に使用されているゴム繊維材料は、船の優れた耐航性と修理なしでの長期運用の可能性を提供します。 ホバークラフトの場合、プロペラブレードの特別なプロファイルを開発する必要がありました。これにより、航空機と比較して低速で高効率を達成することが可能になりました。 排気量が100トンを超えるすべてのホバークラフト用に、単一のプロペラハブが開発されました。これにより、ピッチが変化したときにプロペラの高い信頼性が保証されます。 フレキシブルバリアの耐航性、水陸両用性、耐摩耗性にとって決定的に重要なのは、エアクッションを通る空気の流れです。 空気供給のために、私たちの科学者は、小さな寸法で高効率の軸方向および遠心式過給機の特別なスキームを開発しました。 プロペラ、スーパーチャージャー、その他の消費者を駆動するために、高温ガスターボギアユニットが作成されました。 これらのユニットは、重量、サイズ、および運用パラメーターの点で、依然として世界をリードする位置を占めています。 高速船の安全性は、信頼性と実績のある交通管制システムの可用性によって大きく左右されます。 ホバークラフトの特徴は、操舵装置が水と直接接触しないことです。これにより操縦が難しくなり、船は天候に大きく左右されます。 ロシアでは、空力舵、ジェット舵 (ジェット ノズル)、可変ピッチ プロペラなど、さまざまな船舶制御方式が開発およびテストされています。 著者：Musskiy S.A.
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