Использование судов на воздушной подушке

ФАЖТ

СГУПС

 

Кафедра: Экономика на ж/д транспорте

 

Реферат по дисциплине: Единая транспортная система

 

Тема: Использование судов на воздушной подушке

 

 

 

                                                                 

 

 

Проверил: Седенкова Е.А.                            Выполнил: Приисков С.Е

                                                                              группа: Э-313              

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новосибирск 2012

Суднo на 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.

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.

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

По схеме образования  различают следующие виды воздушной  подушки:

• камерная;
• скеговая;
• сопловая;
• щелевая;
• крыльевая (динамическая).

 

Наиболее простой способ образования воздушной подушки — камерный. Воздух, нагнетаемый вентилятором под куполообразное днище, свободно вытекает по его периметру. Чем больше подача воздуха, тем выше поднимается судно, но это требует повышенных затрат энергии, поэтому при большой высоте подъёма этот способ не экономичен. 

Для уменьшения расхода воздуха  у судов, предназначенных для  движения только над поверхностью воды, подушку по бортам ограждают погруженными в воду жёсткими стенками или узкими корпусами — скегами. Такие суда называют судами скегового типа.

Более экономичен при большой  высоте подъёма сопловой способ образования воздушной подушки, когда нагнетаемый вентилятором воздух подаётся под днище через наклонённые внутрь сопла, расположенные по его краям. Струи вытекающего из сопел воздуха изгибаются так, что центробежные силы, действующие на движущиеся по криволинейным траекториям частицы воздуха, уравновешиваются повышенным давлением в подушке, и воздушная подушка как бы «запирается» этими струями. Для увеличения высоты подъёма и уменьшения затрат мощности на образование воздушной подушки по её периметру дополнительно устанавливаются гибкие ограждения.

 

                              Преимущества и недостатки 
Основным преимуществом судов на воздушной подушке является скорость. Также 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. Недостатком данного вида флота несомненно является малая пассажировместимость. Хотя, данную проблему уже начинают решать. Так, например, спроектировано и построено СВП «Хивус-48», которое вмещает до 48 человек и, при этом, для его управления необходимо всего 2 человека экипажа. Также огромным недостатком СВП является большой расход топлива. Это связано с необходимостью мощных двигателей для нагнетания воздушной подушки. Суда на воздушной подушке имеют ограниченный угол выхода на берег. Мелкие твердые частицы в воздушной подушке вызывают накопление статического электричества.

 

                                              

               История судов на воздушной  подушке

Первые в мире опытные  катера на воздушной подушке были построены в 1935 году советским конструктором Владимиром Левковым. В работе «Вихревая теория ротора» (1925) он первым обосновал возможность создания СВП и создал аэродинамическую лабораторию в 1926-ом.

К началу XXI века было построено множество экспериментальных судов на воздушной подушке водоизмещением более 150 тонн, которые уже совершали пассажирские и грузовые рейсы.

Одно из первых судов на воздушной подушке с повышенной мореходностью, предназначенных для перевозки пассажиров и грузов через пролив Ла-Манш при волнах высотой до 3 м — английское судно SR.N4, построенное в 1967 г. Оно имеет сопловую схему образования подушки с гибким ограждением высотой 2,1 м. Водоизмещение судна — 167 т, на нём размещается 670 пассажиров (или 174 пассажира и 30 автомобилей). Четыре газовые турбины мощностью по 3130 кВт приводят во вращение 4 вентилятора и 4 винта изменяемого шага. Максимальная скорость над водой — 120 км/ч. Давление создаёт не вентилятор, а турбина. Третья модификация этого судна вместимостью 418 пассажиров и 60 автомобилей была использована для перевозок на острове Уайт.

 

                                  Пассажирские перевозки

Компания «Hovertravel» использует суда на воздушной подушке для пассажирских перевозок на маршруте Саутси, Портсмут — Райд, Остров Уайт в Англии.

В России маршрутные суда на воздушной  подушке используются для перевоза через широкие замершие реки, в  частности через Волгу в Нижнем Новгороде, Казани, Самаре.

                                        Использование

 

                                1.  Пассажирские перевозки

Компания «Hovertravel» использует суда на воздушной подушке для пассажирских перевозок на маршруте Саутси, Портсмут — Райд, Остров Уайт в Англии.

В России маршрутные суда на воздушной  подушке используются для перевоза через широкие замершие реки, в  частности через Волгу в Нижнем Новгороде, Казани, Самаре.

                                2. Для разрушения ледяного покрова

Сравнительно недавно  появились первые сообщения об использовании  судов на воздушной подушке (СВП) для разрушения ледяного покрова  на внутренних водных путях и в  прибрежных районах морей, но эффективность  их применения в этих целях позволяет  надеяться, что эти суда займут достойное  место среди средств продления  навигации и борьбы с разрушительными  наводнениями, паводками, ледяными заторами.

Первый способ заключается  в том, что разрушение льда происходит не за счет приложенных к нему значительных усилий со стороны судна, например ледокола, а за счет его силы тяжести. При  движении СВП с малой скоростью, если напор в воздушной подушке (в метрах водяного столба) численно превышает толщину льда, подо льдом  образуется воздушная полость, и  вода перестает поддерживать ледяной  покров. Равновесие его в этом случае достигается только за счет сил тяжести  и упругости. При определенных размерах воздушной подушки в плане, зависящих  от физико-механических свойств льда и его толщины, лед начинает самопроизвольно  разрушаться под действием сил  тяжести.

Разрушение льда вторым способом – резонансным – может осуществляться любым транспортным аппаратом, приспособленным  к перемещению по ледяному покрову  или над ним, ну и конечно же судном на воздущной подушке. Разрушение льда вторым способом – резонансным – может осуществляться любым транспортным аппаратом, приспособленным к перемещению по ледяному покрову или над ним. Физическая картина разрушения ледяного покрова при использовании этого способа следующая. При движении по льду какой-нибудь нагрузки в ледяном покрове и в воде возникает система изгибных и гравитационных волн (ИГВ). При некоторой скорости движения этой нагрузки vн, близкой к фазовой скорости изгибных колебаний ледяного покрова и гравитационных волн в воде, наступает резонанс. Амплитуды колебаний ледяного покрова резко возрастают, и лед начинает разрушаться. 
    

3.  Обеспечение круглогодичной навигации в суровых климатических условиях, каботажное плавание (плавание коммерческого грузового или пассажирского судна между морскими портами одного и того же государства»). Организация транспортного сообщения между отдаленными районами на трассе Севморпути, в том числе для оказания первой медицинской помощи, доставки стратегических грузов, а также вывоза ценных видов сырья с малым удельным весом(рудные концентраты редких металлов, алмазы и алмазная крошка и т.д.).

4.  Обеспечение потребностей разведки и разработки углеводородных месторождений на континентальном шельфе Российской Федерации, включая обслуживание буровых платформ (транспортировка необходимых грузов и персонала), сбор и доставку буровых кернов в места лабораторных исследований

5.  Осуществление спасательных операций, оказание помощи терпящим бедствие (вследствие природных и антропогенных катастроф) судам, кораблям, подводным лодкам, летательным аппаратам и приводнившимся космическим объектам.

6.  Предотвращение и быстрое реагирование на угрозы различного характера с морских направлений, защита Государственной границы Российской Федерации, предупреждение террористических актов на море и прочих угроз национальной безопасности в Мировом океане.

7. Особенно актуальным использование СВП может стать при освоении месторождений континентального шельфа, поскольку их размещение в районах Мурманска и Архангельска, а также на архипелагах Новая Земля и Земля Франца-Иосифа позволит полностью контролировать акваторию над ним. Обеспечить максимальную безопасность добычи углеводородов (начиная от оперативной ликвидации разливов нефти и заканчивая предотвращением террористических угроз), а также создать бесперебойное всепогодное транспортное сообщение с буровыми платформами.