ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Корабли грядущего
Судостроение — одна из самых консервативных отраслей промышленности. Корабли строят годами, а концепции не меняются десятилетиями. Теоретики утверждают, что мореходные характеристики современных судов вообще близки к теоретическому пределу. Но, похоже, корабелы накопили силы для нового рывка.
Борьба за скорость
В самом деле, за последние полвека средняя скорость надводных судов почти не изменилась и составляет примерно 11 узлов (20 км/ч). Конечно, все это время ученые искали возможности для улучшения мореходных и скоростных качеств кораблей.
Так, суда с подводными крыльями, корабли на воздушной подушке развивают скорость 60–70 и более километров в час. Однако они и топлива расходуют примерно на 40 % больше, чем обычные. Кроме того, из-за конструктивных особенностей они имеют водоизмещение не более 400–500 тонн, а стало быть, не способны перевозить большие партии грузов.
Современные катера-глиссеры разгоняются до 300–400 км/ч, но могут перевернуться из-за небольшого порыва ветра, как это произошло, например, в рекордном заезде Кэмпбелла еще в 70-е годы прошлого века. Глиссер разбился, а гонщик погиб.
Получается, что, повышая управляемость и устойчивость, приходится жертвовать скоростными качествами. И сегодня мировой флот составляют в основом суда водоизмещающего типа с движителями, расположенными в кормовой части.
Но насколько это рационально? Исследования последнего времени показали, что в районе кормы возникает зона пониженного давления, в то время как на носовую часть действуют соответствующие силы лобового давления. Преодолевая его и раздвигая массу воды, корпус судна создает систему волн, приводящую к появлению мощного дополнительного сопротивления. Да добавьте к этому еще и силы трения. Получается, что развитие скорости требует значительных энергетических затрат: на одну лошадиную силу приходится порядка трех литров дизельного топлива в час.
Конечно, кораблестроители ищут способы снижения сопротивления движению судов. И некоторых результатов им удается добиться путем совершенствования формы корпуса. Например, практически все современные суда имеют характерные «наплывы» на носу. Они, как показала практика, позволяют экономить примерно 5 % топлива. Но этого, конечно, мало…
Не толкать, не тащить…
Недавно специалисты санкт-петербургского Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе предложили пересмотреть традиционные подходы в судостроении и расположить движители в носовой части судна.
