Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Физика / Другие методич. материалы / Исследовательская работа на тему "Суда на воздушной подушке" Автор: Ившин Михаил, ученик 8- Б класса МБОУ "СОШ №2"

Исследовательская работа на тему "Суда на воздушной подушке" Автор: Ившин Михаил, ученик 8- Б класса МБОУ "СОШ №2"



Осталось всего 2 дня приёма заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)


  • Физика

Название документа МБОУ СО № Исследовательская работа СВП.docx

Поделитесь материалом с коллегами:

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №2»















Исследовательская работа

«Суда на воздушной подушке»



Выполнил: Ившин Михаил,

учащийся 7 Б класса

МБОУ «СОШ №2»



Руководитель: Шумова Е.В.,

учитель физики МБОУ «СОШ №2»













Глазов, 2015

Содержание


Стр.

Введение………………………………………………………………

3

Глава 1. Танк на воздушной подушке……………………………

5

    1. Принцип действия вездехода………………………………

5

    1. История создания……………………….…………………….

5

Глава 2. Модели судов на воздушной подушке…………………..

10

Глава 3. Применение………………………………………………..

12

Заключение……………………………………………………………

14

Источники……………………………………………………………..

16

Приложение…………………………………………………………. .

17





Введение

Однажды я увидел в интернете ролик по изготовлению судна на воздушной подушке. У меня появилось желание изготовить такую модель самому. Меня стало интересно. Что такое судно на воздушной подушке? Кто его изобрел? Я решил выполнить исследовательскую работу по данной теме.

Объект исследования – суда на воздушной подушке.



Цель - Изготовить модели судов на воздушной подушке и провести эксперименты с ними.



Задачи:

  1. Изучить историю создания судов на воздушной подушке и принцип их действия.

  2. Подобрать материал по теме.

  3. Изготовить модели судов на воздушной подушке.



Суда на воздушной подушке — корабли, которые могут передвигаться с большой скоростью и над водой, и над сушей, буквально паря на небольшом расстоянии над ними. Все дело в слое сжатого воздуха под днищем судна, который приподнимает его над поверхностью воды или земли.

Суднo на мягкой, воздушной подушке (СВП) — тип судна с динамическим принципом поддержания, которое может двигаться с большой скоростью и над водой, и над твёрдой поверхностью (амфибийные СВП) на небольшом расстоянии над ним, на так называемой воздушной подушке, образованной нагнетаемым под днище воздухом.

Парящие в воздухе и летящие вперед корабли обычно производят неизгладимое впечатление.

Идею судна на воздушной подушке первым выдвинул в 1716 году шведский философ Эммануил Сведенборг. В 1853 году коллежский асессор Иванов подал на имя главноуправляющего путями сообщений графа П. А. Клейнмихеля рапорт о придуманном им судне, которое нагнетанием воздуха под его дно может плыть со значительной быстротой — «трёхкильном духоплаве». Рассмотрев проект, Департамент проектов и смет отказал изобретателю. В 1875 году идею использования «воздушной смазки» для судов высказал английский изобретатель Уильям Фруд, в 1877 году большое число форм корпусов с выступами и впадинами на днище для создания под ним воздушного пузыря предложил его соотечественник Джон Торникрофт (вероятно тот самый, который создал винтовку-буллпап). В 1882 году швед Густав Лаваль запатентовал устройство для подачи сжатого воздуха под судно. Осенью 1915 года был спущен на воду катер на воздушной подушке австрийского инженера Дагоберта Мюллера фон Томамюля. В том же году француз Шарль Терик сконструировал вагоны без колёс, передвигавшиеся на воздушной смазке (скользуны). Принцип движения на воздушной подушке разрабатывал Константин Циолковский, по этому поводу в 1926-м году он написал статью-исследование. Первые в мире опытные катера на воздушной подушке скегового типа были построены в 1934-1939 годах советским конструктором Владимиром Израилевичем Левковым. Целью работ Левкова были предельно быстрые катера для военного применения ...
Судно на воздушной подушке (амфибийная техника, катера амфибии, машины-амфибии) - техника на воздушной подушке, предназначенная для круглогодичного применения по любой поверхности, для доставки людей и груза в труднопроходимые места недоступные другим транспортным средствам. Катера амфибии могут выполнять функции спасательного, патрульного, медицинского или туристического судна. В последнее время небольшие катера амфибии завоевали свою популярность среди любителей активного отдыха, рыбалки и охоты. 



Глава 1. Танк на воздушной подушке.

1.1.Принцип действия вездехода

Воздушная подушка — это слой сжатого воздуха под днищем судна, который приподнимает его над поверхностью воды или земли. Отсутствие трения о поверхность позволяет снизить сопротивление движению. От высоты подъёма зависит способность такого судна двигаться над различными препятствиями на суше или над волнами на воде.

Схема работы судна с воздушной подушкой: 1 — маршевые винты; 2 — поток воздуха; 3 — вентилятор; 4 — гибкая перепонка (См. Приложение Рис. 1)

По способу создания различают статическую (создаваемую вентилятором) и динамическую (создаваемую за счёт повышения давления при движении аппарата вблизи опорной поверхности) воздушные подушки.

По принципу работы СВП разделяют на три типа:

  • Камерная схема: расположенный по центру вентилятор подает воздух под куполообразное днище, в специальную камеру, которая препятствует утечке воздуха.

  • Соплощелевая схема: подушку создает поток воздуха из кольцевого сопла, образованного центральной частью с плоским днищем и «юбкой». Воздушная завеса по периметру судна препятствует утечке воздуха из-под подушки.

  • Многорядная сопловая схема: подушку образуют ряды кольцевых циркуляционных сопел, в каждом из которых разный уровень создаваемого давления.

Движение судов на воздушной подушке обеспечивается:

  • воздушными винтами

  • горизонтальными соплами, воздух в которые подается от подъемных вентиляторов

  • дифферентом СВП таким образом, чтобы возникала сила тяги.


1.2. История создания

В конце 30-х гг. прошлого века на Московском авиационном заводе № 84, за завесой повышенной секретности, в Особом конструкторском бюро профессора В.И. Левкова (См. Приложение Рис.2) полным ходом шли работы по кораблям и бронированным машинам с принципиально новым способом передвижения – на воздушной подушке. Многие годы эта информация считалась закрытой, поэтому наша страна не обладает заслуженным приоритетом. Весь мир почитает «отцом» судов и боевых аппаратов на воздушной подушке английского инженера Кристофера Коккерелла, добившегося успеха в этой области только в 50-е гг.

Владимир Израилевич Левков (1895–1954) был родом из Ростова-на-Дону, из семьи торговца углем, одного из самых крупных в городе. Несмотря на купеческое происхождение, Владимир Левков в 1921 г. окончил Донской политехнический институт в Новочеркасске, а затем – аспирантуру. Защитил диссертацию, прошел все ступени профессии инженера и ученого: ассистент при кафедре гидравлики, преподаватель гидравлики и аэродинамики, доцент, участвовал в создании аэродинамической лаборатории, разработал проект аэродинамической трубы. Умелый экспериментатор В.И. Левков искал новые принципы полета. Отправной точкой его занятий аппаратами на воздушной подушке стала, скорее всего, работа К.Э. Циолковского «Сопротивление воздуха и скорый поезд» (1927). Основоположник космонавтики предлагал транспортное средство с динамическим принципом поддержания: «Трение поезда почти уничтожается избытком давления воздуха между полом вагона и железнодорожным полотном… Тяга поддерживается давлением воздуха, вырывающегося из отверстия вагона… Появляется возможность получать огромные скорости» (См. приложение Рис.3).

Да, Левков хотел создать боевой корабль на воздушной подушке. Она позволила бы кораблю развить небывалую скорость, выходить на берег, летать не только над водой, но и над сушей. Скептиков было немало.

Исследования аппаратов, поднимаемых силой избыточного давления, молодой ученый начал с испытаний круглой в плане модели диаметром около 800 мм, выполненной, как сейчас принято говорить, по камерной схеме. Электродвигатель вращал воздушный винт, нагнетавший воздух под купол. При частоте 2000 об/мин аппарат отрывался от пола. «При вращении винта, – позже вспоминал Левков, – модель поднималась в воздух на несколько сантиметров и хорошо держалась на этой высоте, обнаруживая при этом также поперечную остойчивость».

После успешных испытаний модели началась постройка катера длиной 2,5 м. Но эксперты ЦАГИ не смогли понять, что аппараты на воздушной подушке ждет большое будущее, и написали в своем отчете, что «данный аппарат может передвигаться лишь на чрезвычайно небольшой высоте и притом лишь над гладкой поверхностью», а это «сильно ограничит область применения».

Тем не менее, работами заинтересовалось Военно-Морское управление РККА и 28 июня 1934г. заключило с МАИ, куда перевелся профессор Левков, договор на проектирование и постройку «воздушного торпедного катера». Проектирование объекта Л-1 («Левков-1») началось, когда еще не были выделены ни площади под КБ, ни деньги.

Для работы над катером-моделью в здании МАИ устроили неглубокий бассейн. Модель легко поднималась над водой и двигалась на высоте 25-30 миллиметров.
− Летала резво, − рассказывал Богачев. – Слова сказать не успеешь, а она уже у противоположного конца бассейна.

Эту любопытную картину видели тогдашний командующий военно-воздушными силами Я.И. Алкснис, авиаконструктор А.Н. Туполев, известный ученый, академик Б.Н. Юрьев. Добро на создание опытного летающего катера было дано, и работа началась.
Энтузиастам (а собрались именно такие) не терпелось. Не выделены еще деньги и площадь под КБ? Ничего, Левков предоставил для работы свою квартиру. Трудились во внеурочное время. После 9 часов вечера работу прерывали на поздний ужин, который хорошо умела организовать Екатерина Васильевна, а затем продолжали чертить до полуночи.
Вокруг В.И. Левкова объединились энтузиасты нового дела: инженер А.А.Даниленко (он будет работать с Левковым много лет, руководить проектированием первых кораблей на воздушной подушке), студенты МАИ К.Д. Богачев, Н.А. Александрова, Т.И. Одинцова.

За две недели успели закончить все чертежи и расчеты. К лету 1934 года первый катер на воздушной подушке Л-1 вывезли из институтских мастерских.
Весил он около двух тонн. Его деревянный корпус состоял из двух узких лодок, соединенных платформой. Впереди и сзади в круглых шахтах были укреплены чуть наклонно звездообразные авиационные моторы с воздушными винтами. Подушка «накачивалась» в пространство между лодками.
Испытания катера проводились на Плещеевом озере в Ярославской области. Ходили по озеру и над сушей, по заболоченным местам, покрытым осокой. Достигали скорости 110 километров в час. Для первой, экспериментальной машины это было совсем неплохо. Заместитель наркома обороны М.Н. Тухачевский, видя такой успех, посчитал необходимым продолжать опыты.

В декабре 1934 г. при МАИ появилось новое подразделение – Особое техническое бюро (ОТБ) под руководством профессора Левкова. К лету первый катер на воздушной подушке вывезли из мастерских. Л-1 представлял собой небольшой деревянный катамаран с тремя винтомоторными группами.

Государственные испытания «Воздушного глиссера Л-1» начались 2 октября 1935 г. на Плещеевом озере в Ярославской области. Результаты признаны удовлетворительными. Отчет утвердил заместитель Наркома обороны начальник вооружений М.Н. Тухачевский. Он считал, что надо включить в план опытного строительства на следующий год два «глиссера» – торпедный катер и «транспорт для высадки десанта». В 1936 г. Особое техническое бюро выполнило эскизную проработку «торпедоносца», «десантного корабля», «летающего моста» и «авианосца» на воздушной подушке.

В начале 1937 г. под руководством В.И. Левкова разработан эскизный проект «Земноводного подлетающего танка» на воздушной подушке. Была изготовлена модель в масштабе 1:4.


ТТХ (Тактико-технические характеристики)


  • Согласно сохранившейся документации, длина танка составляла 10 м.

  • Экипаж состоял из двух человек – командира (он же пулеметчик) и механика-водителя (рулевого).

  • Вооружение боевой машины состояло из 7,62-мм пулемета ДТ, расположенного во вращающейся башне.

  • Корпус предполагалось изготавливать из броневых листов толщиной до 13 мм.

  • Расчетная боевая масса аппарата составляла 8,5 т.

  • Два авиационных двигателя М-25 общей мощностью 1450 л.с. (1066 кВт) должны были обеспечить «летающему танку» максимальную скорость в 120 км/ч.

 

 Воздушная подушка создавалась двумя вентиляторами, расположенными под углом 80° к горизонтальной плоскости. Сжатый воздух нагнетался в пространство, ограниченное сверху платформой, по бокам – двумя корпусами-лодками, а в открытых оконечностях – воздушными завесами.

Основными органами управления служили поворотные заслонки-жалюзи, размещенные под винтами, нагнетающими воздушную подушку. При среднем положении жалюзи воздушный поток направлялся вниз, танк поднимался и зависал неподвижно. При отклонении жалюзи назад воздушный поток, направленный в корму, начинал двигать танк вперед. Движение задним ходом достигалось отклонением жалюзи вперед. Для управления поворотами, регулирования дифферента и крена служила довольно сложная система воздушных рулей. Управление было штурвальным, как у самолета. Между передним и задним моторами находилась бронированная рубка для экипажа. Расчетная максимальная продолжительность хода составляла четыре часа.

В марте 1937 г. с проектом «летающего танка» познакомился начальник 2-го отдела Автобронетанкового управления РККА военинженер 2-го ранга Сквирский, который положительно отозвался о проделанной работе и доложил по команде начальнику АБТУ командарму 2-го ранга И.А. Халепскому.

В обстоятельном докладе отмечалось, что «преимуществами летающего танка являются: большая скорость движения 100 и более км/ч; более высокая меткость стрельбы (отсутствуют продольные и поперечные колебания); лучшие условия работы экипажа; простота обслуживания {при отсутствии ходовой части); более высокая проходимость болот, водных преград, пустынь; возможность легкого получения плавучести. Недостатки: невозможность использования на сильно пересеченной местности и лесистой местности; затруднительность маскировки; чрезмерно велики удельные мощности. Летающий танк может найти себе применение в качестве боевой машины в местностях с большими водными, песчаными и болотистыми преградами. Работа по «летающему танку» не финансируется и практически свернута. У коллектива есть сильное желание продолжать работу в этом направлении».

19 марта 1937 г. Халепский обратился к Народному комиссару оборонной промышленности СССР Рухимовичу с просьбой о немедленном оформлении заказа и выделении средств на разработку и изготовление опытного образца танка на воздушной подушке. Причина, по которой не был оформлен заказ, остается пока неизвестной (См. Приложение Рис.3).

Тем временем продолжались работы по кораблям на воздушной подушке. К осени 1937 г. на заводе № 84 был изготовлен торпедный катер на воздушной подушке Л-5 массой 8,6 т. Он был уже металлическим, из дюраля, и выглядел внушительным боевым кораблем, вооруженным торпедой, глубинными бомбами и спаренными пулеметами. По весу (более 8 тонн) и размерам он намного превосходил катер Л-1 ( См. Приложение рис. 4).

В декабре 1938 г. Нарком ВМФ М.П. Фриновский сообщал председателю Комитета обороны В.М. Молотову: «С целью введения на вооружение катеров данного типа, Главный военный совет РККФ считает необходимым в течение 1939 г. построить первую, опытную серию из девяти катеров, дав их на вооружение каждого моря с целью обучения кадров и отработки тактики нового оружия».

11 марта 1939 г. приказом наркома судостроительной промышленности И.Ф. Тевосяна профессор Левков был назначен начальником и главным конструктором нового ЦКБ-1, а производственной базой для строительства аппаратов на воздушной подушке стал подмосковный завод №445 в Тушино.

На 445-м заводе в 1939 г. был построен по заказу ВМФ учебно-тренировочный катер Л-9, за ним – экспериментальный Л-11.

Катера стали еще крупнее, весом до 15 тонн. Проектировались и более тяжелые – до 30 тонн, с двумя, тремя, шестью и даже десятью моторами! Левков даже вынашивал план создания скоростного авианосца на воздушной подушке водоизмещением в несколько тысяч тонн, со взлетной полосой длиной в четверть километра!

В Финском заливе появилась настоящая флотилия кораблей на воздушной подушке. Ни одна страна в мире, кроме нашей, не имела в то время, да и еще долго, таких судов.
Несмотря на успехи, В.И. Левков видел, что созданные им аппараты имеют серьезные недостатки. С Балтики, где скопилось около десятка катеров на воздушной подушке различных типов, приходили не только хорошие отзывы.

Война разрушила все планы. В октябре 1941 г. конструкторское бюро Левкова и завод № 445 были эвакуированы на Урал в г. Алапаевск. Владимир Израилевич занял пост главного инженера завода, на котором налаживался выпуск десантных планеров. Но и здесь продолжалась разработка новых проектов аппаратов на воздушной подушке. В конце 1942-го была предложена улучшенная схема («Проект № 171») «летающего катера». Не была забыта и концепция «летающего танка».

В августе 1943 г. В.И. Левков возвратился в Москву, чтобы возглавить конструкторское бюро по проектированию кораблей на воздушной подушке при заводе № 709. До ликвидации предприятия в 1952 г. В.И. Левков и его сподвижники создали еще несколько опытных аппаратов оригинальных схем.

2 января 1954 г. В.И. Левков скончался, немного не дожив до 60 лет. До конца 1970-х гг. имя автора нескольких типов торпедных катеров и проекта боевой бронированной машины на воздушной подушке находилось в полном забвении.

 

В это время английский инженер Кокерелл лишь начинал свои первые опыты с простейшей моделью аппарата на воздушной подушке. Только в 1959 году он построил громоздкую «летающую платформу», которая преодолела пролив Ла-Манш.
На Кокерелла посыпались почести и награды. Английская королева даже произвела его в рыцари. Первенство было признано за Британией. Наш же приоритет в создании летающих кораблей, такой бесспорный и ясный, остался не признанным никем. Плотная завеса секретности (уже совершенно ненужная) все так же скрывала замечательные разработки Левкова.

Отметим, что высокие амфибийные качества этих СВП, имевших, как мы уже знаем, камерную схему образования воздушной подушки, обеспечивали при сравнительно низком избыточном давлении в ней, но за счет повышенного расхода воздуха, поскольку в носу и в корме подкупольное пространство не имело механических ограждении. Этим были обусловлены и некоторые недостатки, выявившиеся при опытной эксплуатации первых левковских катеров. Низкое давление в воздушной подушке ограничивало их грузоподъемность. Сильное брызгообразование ухудшало видимость. Четырехбальное волнение практически оказалось предельным: при более высокой волне выходить в море были нельзя. Авиационные двигатели работали в таких условиях недостаточно надежно. Жалюзи, находившиеся слишком низко от поверхности воды, подвергались ударам волн, что нарушало их регулировку, а иногда приводило к поломам.

После ухода Левкова из жизни все его материалы попали в Центральное морское конструкторское бюро «Алмаз» в Ленинграде. Разработки продолжались, но только по инициативе самого ЦМКБ - пока не заявил о себе Коккерел. Не отстать от англичан было делом чести - к тому же военное руководство прекрасно понимало, что скоростные и амфибийные качества СВП перспективны для использования в десантных морских операциях.

В пору гонки вооружений наибольшую опасность представляли американские авианосцы. Конечно, для противостояния авианесущим группировкам существовали ударные крейсеры и атомные подлодки с крылатыми ракетами. Но даже у самых мощных кораблей без захвата проливов и прилегающего побережья было мало шансов. Конструкторам «Алмаза» и поручили разработать корабль на воздушной подушке, который мог бы на большой скорости десантировать бронетехнику и морскую пехоту на берег. Как поговаривают самая важная задача которой и состоит в захвате и удержании Босфорского пролива, для выхода Черноморского флота на оперативный простор (наверное так и было во времена СССР). У ЦКБ к тому времени был только опыт создания маленького экспериментального катера МС-01 водоизмещением 20 тонн - от него требовалось перейти к кораблю водоизмещением 350 тонн. Параллельно с проектными работами шли исследовательские: пришлось осваивать новые технологии и материалы, разрабатывать трансмиссии, вентиляторы, легкие газотурбинные двигатели. Еще не было методов расчета ходкости, остойчивости, маневренных элементов, не был выбран способ образования воздушной подушки - сопловый или камерный.



Глава 2. Модели судов на воздушной подушке



Шарик на воздушной подушке

Оборудование: оптический диск, воздушный шарик, клей (клеевой пистолет), пробка от пластиковой бутылки с отверстием, бумага.

На оптический диск наклеить при помощи клеящего пистолета пробку от пластиковой бутылки с отверстием по середине. Изготовить кольцо высотой примерно 10см. и диаметром меньше, чем диаметр диска из плотной бумаги или картона (можно использовать кольца и из другого материала, но оно должно быть легким). На пробку натянуть воздушный шарик. Установить кольцо на диск. Протянув через него шарик. Наполнить шарик воздухом при помощи насоса. Модель шарика на воздушной подушке готова (См. Приложение Рис.9 ).

Шарик парит на воздушной подушке на высоте 1-2 мм над поверхностью стола, пока не кончится воздух в шарике. При этом трение между столом и диском практически отсутствует.

Простейшая модель судна на воздушной подушке.

Оборудование: Коробка от лапши быстрого приготовления или одноразовая тарелка, кулер, батарея питания( два батарейки по 9 В).

Берем чистую коробку из-под лапши (одноразовую тарелку) и находим центр дна. Делаем в дне отверстие по размеру чуть меньше кулера, чтобы плотно закрепить его в коробке. С двух сторон от кулера при помощи скотча закрепляем при помощи двухстроннего скотча два батареи по 9 вольт. Батареи соединяем последовательно (получаем источник питания с напряжением 18 вольт). Соединяем кулер с источником питания. Модель судна на воздушной подушке готова.

В качестве источника питания можно использовать аккумуляторы на 12 вольт, блок питания на 12 вольт от сети 220вольт (но тогда модель будет ограничена длиной провода).

Кулер может быть с подсветкой. Если тарелка будет круглой, то получится модель похожая на летающую тарелку (См. Приложение Рис. 7).

Модель судна на воздушной подушке с электродвигателем.

Оборудование:

1.Коробка от лапши быстрого приготовления.

2. Небольшой электродвигатель (можно использовать и обычный коллекторный двигатель).

3.Батарея питания.

4. Полителеновый пакет.

5. Скотч.

6. Регулятор напряжения.

7. Сервомашинка для руля направления.

8. Приемник.

Модель судна на воздушной подушке не требует большого навыка в изготовлении и может быть сделана без аппаратуры радиоуправления.
В последнем случае - поворачивая руль направления перед включением мотора, можно задавать модели направление поворота. Но с радиоуправлением такая игрушка будет более интересна (См. Приложение Рис. 8).



Глава 3. Применение

Суда на воздушной подушке строит Россия, Англия, Япония, США, Франция. Сотни таких кораблей перевозят миллионы пассажиров на регулярных линиях в Ла-Манше, Ирландском море, на средиземноморском побережье Франции и Италии, в Канаде, США и странах Карибского моря, а также в Японии и Австралии. Большинство судов на воздушной подушке имеет вместимость до 100 пассажиров, но с 1968 г. началась эксплуатация судов типа 5К4, вмещающих 254 пассажира и 30 легковых автомашин. Эти суда пересекают Ла-Манш за 40 минут.

Казалось бы, суда на воздушной подушке универсальны. Чем же сдерживается интерес к ним? Препятствия для летающих кораблей носят характер энергетический и экономический. При той же массе, что и водоизмещающее судно, аппарат на воздушной подушке требует большого расхода топлива, так как ему надо двигаться не только вперед, но и вверх. Двигатели для КВП мощные и легкие, а значит - дорогие, малоресурсные, сложные в изготовлении. Условности есть в производстве любой техники, но использование судов на воздушной подушке целесообразно только там, где эти условности перекрываются преимуществами - скоростью, амфибийностью, отсутствием подводной части.
Эффект воздушной подушки применяется и в других областях. Американцы спроектировали «летающее» трансатлантическое пассажирское судно, автопроизводители создают авто на ВП. А в лондонском Институте ортопедии используется кровать для пациентов с тяжелыми ожогами, которые «лежат» на воздушной подушке.

Корабль на воздушной подушке Зубр СВП Корабль на воздушной подушке Зубр предназначен для приема с берега (даже не оборудованного) морского десанта с боевой техникой, перевозки морем, высадки на побережье противника (один «зубр» доставляет на берег батальон морских пехотинцев, которые могут «не замочив ног» сразу вступить в бой) и огневой поддержки десантируемых войск. (См. Приложение Рис. 10,11).

Для этого судна, которое спокойно преодолевает рвы, траншеи и болота, открыто до 70 процентов общей длины береговой линии морей и океанов мира.
Выдающимся этот корабль делает уникальное сочетание грузоподъемности, амфибийности и скорости. На испытаниях его разгоняли до 70 узлов (около 130 км/ч). При больших скоростях гибкое ограждение подламывается, и корабль «клюет носом», но на этот случай предусмотрена блокировка критических режимов по скорости и радиусу разворота. Управление требует такой осторожности и точности, что на «Зубре» нет рулевого-его обязанности исполняет командир. По техническому потенциалу и тактико-техническим элементам «Зубр» до сих пор не имеет себе равных в мире, а потому востребован и зарубежными заказчиками. При этом зачастую требуется создание «экспортных» модификаций: например, в случае с Грецией - из-за необходимости тропикализации. Так что можно сказать, что развитие проекта продолжается. В начале 2000-х годов испытывали «зубр», построенный для Греции, корабль ненароком раздавил... грузовик. Тот служил маяком на берегу Финского залива, но из-за погасших фар превратился в невидимое препятствие.

Вооружение:

  • для поражения самолетов и корабельных ракет - две 30-мм установки АК-630М («металлорезки»);

  •  для уничтожения береговых укреплений - две РСЗО МС-227 (морской аналог реактивной системы «Град»)

Десантовместимость:

  • -    3 танка Т-80 и 80 морских пехотинцев

  • -10 БТР или 360 человек пехоты

  • Водоизмещение - 550 тонн

  • Скорость полного хода - 60 узлов. Грузоподъемность - 150 тонн

  • Мощность двигателей - более 50 тыс. л. с

  • Дальность плавания полным ходом - 300 миль. Экипаж - 27 человек.

За счет большой мощности на таких судах повышен уровень вибрации: три двигателя по 10 тысяч лошадиных сил только на движение, еще два двигателя такой же мощности работают как нагнетатели. 50 тысяч «лошадей», и все это в водоизмещении 550 тонн! Можно себе представить, насколько высока их энерговооруженность в сравнении с обычными судами.

Логичная перспектива для амфибийных СВП - корабли типа «Зубра» для внутренних морей и высадочных средств для больших десантных кораблей. Но есть и другие сферы их применения. Скорость СВП идеальна для «москитного флота»-маневренных боевых корабликов. Когда стало возможно размещать на малых кораблях торпеды и ракеты, легкий катер стал опасен для больших боевых судов. Бронировать его нельзя, значит, спасение от огня противника - скорость. При этом сделать скоростным малый водоизмещающий корабль сложно. Так что первыми на воздушную подушку пытались поставить торпедные и ракетные катера: «чистые» торпедоносцы тогда были в тупике (они не могли подойти к большому кораблю на расстояние залпа), а ракетоносцы не могли угнаться за ростом ракет. Разработки «противолодочных» СВП тоже есть, но пока они не реализованы: сегодня главное - не уничтожить лодку, а найти ее. А это требует мощной гидроакустической системы, то есть дополнительного вооружения.

Есть гражданские заказчики - конечно, их интерес касается судов более утилитарных. Еще одна особенность - всесезонность. Амфибийные суда могут ходить и по льду - им так даже легче (при движении над водой под давлением корабля создается ответная яма, которая дает сопротивление). Особенно это полезно на замерзающих реках и топях Сибири.
Когда по телевидению показали небольшой катер «Бриз», в ЦКБ «Алмаз» вереницей потянулись заказчики - разработчики сибирской нефти, которым трудно добираться до нефтепромыслов.

Не будем забывать и о любительском флоте: амфибии на воздушной подушке - универсальное транспортное средство для бездорожья, по которому часто добираются на охоту и рыбалку. С ними нет нужды в швартовке - выезжаете на берег, глушите мотор и сходите на сушу, причем спустить судно можно практически с любого берега.

Volkswagen Aqua - автомобиль на воздушной подушке был представлен дизайнером Юнь Жэнь (Yuhan Zhang) на конкурсе дизайна в Китае. Особенностью модели стал не только оригинальный обтекаемый корпус, но и использование двух двигателей (См. Приложение рис.12).
За свои исключительные характеристики катера и суда на воздушной подушке заслуженно пользуются популярностью у специалистов служб МЧС, в армейских подразделениях, геологоразведке и прочих ведомствах. Но и в обычной жизни они находят широкое применение, позволяя достигать места, недоступные иным образом, например, для поездок на охоту или рыбалку, других видов активного отдыха.






Заключение

В результате выполнения работы я пришел к следующим выводам:

Преимущества СВП

  • Основным преимуществом судов на воздушной подушке является скорость;

  • Навигационный период данного вида флота полностью неограничен — суда могут ходить и в летнее, и в зимнее времена года.

  • Суда могут преодолевать уступы до 1,0 метра.

Экспедиция на Таймыре на 2-х судах воздушной подушке Хивус-10 в апреле 2013 года

Недостатки СВП

  • Недостатком данного вида флота несомненно является малая пассажировместимость. Хотя данную проблему уже начинают решать. Так, например, спроектировано и построено СВП «А48», которое вмещает до 48 человек, и при этом для его управления необходимо всего 2 человека экипажа.

  • Огромным недостатком СВП является большой расход топлива. Это связано с необходимостью использования мощных двигателей для нагнетания воздушной подушки.

  • Следствием использования мощных двигателей является высокая шумность;

  • СВП имеют ограниченный угол выхода на берег.

  • Также, мелкие твёрдые частицы в воздушной подушке вызывают накопление статического электричества.



Цели, поставленные в данной работе выполнены. Изготовлены модели судов на воздушной подушке и проведены эксперименты с ними.

Данные модели можно использовать на уроках физики и на внеклассных мероприятиях.



Источники:

  1. Бенуа Ю. Ю., Корсаков В. М. Суда на воздушной подушке. — Л.: Гос. союз. изд-во судостр. промышленности, 1962. — 121 с.

  2. Бень Е. Модели и любительские суда на воздушной подушке = Modele i pojazdy amatorskie na poduszce powietrznej. — Л.: Судостроение, 1983. — 128 с. — 45 000 экз.

  3. Демешко Г. Ф. Проектирование судов. Амфибийные суда на воздушной подушке: Учебник для вузов. В 2 кн. — СПб.: Судостроение, 1992. — 1 000 экз. — ISBN 5-7355-0477-0.Книга 1. — 269 с.Книга 2. — 329 с.

  4. Злобин Г. П., Симонов Ю. А. Суда на воздушной подушке (по материалам иностранной печати). — Л.: Судостроение, 1971. — 212 с.

  5. Злобин Г. П., Смигельский С. П. Суда на подводных крыльях и воздушной подушке (по материалам иностранной печати). — Л.: Судостроение, 1976. — 263 с. —6 500 экз.

  6. Каймашников Г., Короткий Р., Нейдинг М. Скороходы моря. — Одесса: Маяк, 1977. — С. 156-168. — 187 с.

  7. Короткин И. М. Аварии судов на воздушной подушке и подводных крыльях. — Л.: Судостроение, 1981. — 216 с. — 27 000 экз.

  8. Ружицкий Е. И. Воздушные вездеходы. — М.: Машиностроение, 1964. — 178 с. — 29 000 экз.

  9. Симаков Е. В. Воздушные вездеходы. — М.: Изд-во ДОСААФ, 1967. — 79 с. — 36 500 экз.

  10. Смирнов С. А. Суда на воздушной подушке скегового типа. — Л.: Судостроение, 1983. — 216 с. — 3 100 экз.

  11. Судно на воздушной подушке / Логвинович Э. Г. // Большая советская энциклопедия : в 30 т. / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1976. — Т. 25 : Струнино — Тихорецк. — 600 с.

  12. http://forum.worldoftanks.ru/index.php?/topic/1423910-%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%8E%D1%89%D0%B8%D0%B9-%D1%82%D0%B0%D0%BD%D0%BA-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%84%D0%B5%D1%81%D1%81%D0%BE%D1%80%D0%B0-%D0%BB%D0%B5%D0%B2%D0%BA%D0%BE%D0%B2%D0%B0/

  13. http://voprosik.net/pervye-suda-na-vozdushnoj-podushke/

  14. http://loveopium.ru/texnika/sudna-na-vozdushnoj-podushke.html

  15. http://www.christyhovercraft.ru/

  16. http://www.itishistory.ru/1k/3_korabli_32.php

  17. http://www.lobzik.pri.ee/modules/smartsection/print.php?itemid=44

  18. http://www.bugaga.ru/auto/1146726526-avtomobil-na-vozdushnoy-podushke.html#ixzz3VEQ2xqza

Приложение

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/31/Hovercraft_-_scheme.svg/300px-Hovercraft_-_scheme.svg.png

Рис. 1 Схема судна на воздушной подушке



http://tainy.info/images/2014/02/39-234x300.jpg

Рис. 2 Левков В.И.

https://imagizer.imageshack.us/v2/600x312q90/674/ukOy9v.jpg

Рис.3 МАКЕТ «ЗЕМНОВОДНОГО ПОДЛЕТАЮЩЕГО ТАНКА» В М 1:4. 1937 Г.

http://moremhod.users.photofile.ru/photo/moremhod/151232479/179121024.jpg

Рис. 4. Первый в истории катер на воздушной подушке L-1 до испытаний, Плещеево озеро ,СССР, октябрь 1935 года.

1

Рис. 5 Цельнометаллический боевой Л-5.

1

Рис. 6 Испытания катера «Л-5» в Финском заливе (фото 1937г.)



















Рис. 7 Модель шарика на воздушной подушке

IMG_20150402_131238.jpg

IMG_20150402_131248.jpg

Схема сборки Модели 2.

C:\Documents and Settings\Администратор\Рабочий стол\flevitating_plate_02.jpg

F:\Суда на воздушной подушке\flevitating_plate_01.jpg

F:\Суда на воздушной подушке\F55VKH01AZES9J6IIZ.MEDIUM.jpg

IMG_20150402_131528.jpg



IMG_20150402_131409.jpg

IMG_20150402_131441.jpg



Рис. 8 Простейшая модель судна на воздушной подушке

чертеж модели судна на воздушной подушке



Простая модель судна на воздушной подушке своими руками

1.jpg

Рис. 9 Модель судна на воздушной подушке с электродвигателем.

Десантный корабль на воздушной подушке «Мордовия» проекта 12322 «Зубр» на военных учениях «Запад-2013». 26 сентября 2013 года.

Рис. 10 Десантный корабль на воздушной подушке «Мордовия» проекта 12322 «Зубр» на военных учениях «Запад-2013». 26 сентября 2013 года.

АСТРАХАНЬ ПОСТРОЕНИЕ

Рис.11 Десантный корабль на воздушной подушке «Мордовия» проекта 12322 «Зубр» на военных учениях «Запад-2013». 26 сентября 2013 года.



Автомобиль на воздушной подушке

Рис.12 Автомобиль на воздушной подушке.





28




57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)


Автор
Дата добавления 27.09.2015
Раздел Физика
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров722
Номер материала ДВ-014415
Получить свидетельство о публикации

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх