СУДНО С ЧЕШУЙЧАТЫМ ДНОМ

С начала создания судов, началось соревнование за скорость на воде. Вместо водоизмещающих неповоротливых судов стали появляться длинные галеры. Они показали, что  они быстрее. Однако, со временем, стало развиваться парусное вооружение, которое стало конкурировать с галерами. Затем пришли на суда механические двигатели, которые полностью вытеснили парусный флот. Механические двигатели дают преимущество при любой погоде. Движение судов стало всепогодным.

Развитие двигателестроения привело к борьбе за мощности установки на судах. А как происходила эволюция судов?  К судам стали предъявлять высокие требования по сокращению их сопротивления водной среде. На больших судах стали устанавливать були – носовые обтекатели. Торпедные катера стали снабжать реданами, пассажирские катера стали снабжать подводными крыльями. Скорости морских и речных судов стали расти и  стали конкурировать с автомобильным транспортом. 

Перед самым развалом СССР была сконструирован  экраноплан, вошедший в историю как  «каспийский монстр». Этот самолет летал на  высоте 3-5 метров над поверхностью воды. Идея очень интересная, но недоработанная. Учитывая период его появления – период «перестройки», эта идея была «заморожена».

Что делать?   Самые быстрые катера и скутера движутся в режиме глиссирования используя редан. Редан – это поперечный уступ на днище судна. При движении с большой скоростью, днище судна уменьшает площадь контакта с водой – уменьшается смачиваемая поверхность. Таким образом, уменьшается сопротивление судна воде и оно движется быстрее. Судно движется по поверхности воды, касаясь ее не всей поверхностью дна, а, как бы,  двумя точками контакта с водой: носовой и кормовой.   Т.е. уменьшается смоченная поверхность корпуса, что позволяет увеличить скорость судна.

 Анализируя   конструкции  морских судов, я пришел к выводу, что самой рациональной конструкцией было бы судно с простым устойчивым корпусом, но с малой смоченной поверхностью или с малым коэффициентом сопротивления воде . Идея эта не нова.  Что и говорить, все жители морских глубин, имеют очень малое сопротивление движению воды. Рыбы имеют чешуйчатую поверхность, которая смазывается слизью, которая уменьшает сопротивление движению в воде. Животные имеют мех,  смазываемый жиром, который тоже уменьшают сопротивление движения в воде. Инженеры работали в этом направлении, но пока ничего путного не вышло. Эффективные  смазки оказались не практичными и очень быстро смывались водами.

      А что если сделать днище покрытое микрореданами – чешуйками?  Получается подобие «рыбьей чешуи», где,  вместо слизи поступает воздух, т.е. возникает водно-воздушная «смазка» днища судна, которая существенно уменьшает сопротивление скольжения.

Преимущества чешуйчатой конструкции днища:

1.    Малое сопротивление движению.

2.    Незначительное увеличение габаритов.

3.    Возможность использования в других видах водного и подводного транспорта

 

Работа  чешуйчатого днища

а.   При движении судна по воде, между «чешуйками» воздух подсасывается водой и        образуется водно-воздушная «смазка».

б.   При движении судна можно использовать напор встречного ветра, что улучшит образование водно-воздушной «смазки».

в.   Можно использовать дополнительный наддув воздуха и выпуск отработанных газов двигателей в междонное пространство. Это может увеличить слой водно-воздушной «смазки».