Когда вода – враг…
Суда на воздушной подушке подвергаются в открытом море различным опасностям. Главная из них – волны. Даже небольшие, они ощутимо бьют в корпус судна при скорости 50 узлов. Чтобы избежать ударов, приходится поднимать корабль над волнами, то есть увеличивать зазор между корпусом и поверхностью моря. При этом возрастает расход воздуха и, следовательно, повышается мощность, что делает судно неэкономичным.
Чтобы ликвидировать этот недостаток, суда стали делать с высокой воздушной подушкой, но с небольшим зазором между ее ограждением и водой. Это решение подсказала структура морской волны, которая состоит как бы из двух ярусов. Нижний – плотный – несет в себе основную массу и энергию. Верхний – более рыхлый и не столь опасен для СВП.
У большинства новых типов судов ограждение состоит из трех элементов. Верхний – надувная «колбаса», расположенная по периметру, средний – отдельные сегменты сопел, словно бахрома свисающие под «колбасой», и нижний – воздушная завеса. В верхний элемент все время подается сжатый воздух, значительная часть которого переходит в средний ярус и, вырываясь через сопла, образует завесу. Меньшая часть воздуха, попадая через многочисленные отверстия на поверхность «колбасы», обеспечивает воздушную смазку. Волны, проникая сквозь воздушную завесу, становятся более пологими и уже не представляют опасности для судна. Верхний ярус волны разрушается при контакте с гибкими соплами.
Такая конструкция хотя и предохраняет корабль от волн, но не гарантирует достаточной остойчивости. Чтобы ответить на вопрос, почему так происходит, сравним поведение на воде скегового СВП и судна, парящего над водой. Если ветер налетит на скеговое судно и оно накренится, то один скег поднимется. Своим весом он стремится вернуть корабль в горизонтальное положение. Второй скег, естественно, уйдет под воду, тем самым появится добавочная плавучесть, которая поможет первому скегу.
Теперь рассмотрим такой случай: ветер налетел на корабль, парящий над водой. Крену противодействует лишь разность давлений в воздушной подушке, вызванная изменением расстояния от судового корпуса до воды. Лучшую остойчивость обеспечивают перегородки, которые разделяют воздушную подушку на несколько частей. Их конструкции подобны бортовому ограждению. Допустим, что такое судно кренится на левый борт. Его устойчивость поддерживается возрастающим давлением, так как зазор между водой и бортовым ограждением уменьшился. В то же время на участке, который примыкает к правому борту, зазор увеличится, и воздушная подушка «опадет». Такое решение заложено, например, в 167-тонных судах (длина – 40 метров, ширина – 23,5 метра, скорость – более 60 узлов, высота над водой – около двух метров). Скороход этот может принять на борт 50 тонн груза, 170 пассажиров или 34 автомобиля. В качестве главных двигателей используются четыре авиационные газовые турбины, каждая мощностью 3400 лошадиных сил. Они работают на дизельном топливе и приводят в действие комбайны «вентилятор-винт». Возможен и другой вариант обеспечения остойчивости корабля. Он заложен в конструкции его днища, которое напоминает гигантскую «кость» домино – «дубль четыре».
Сама «кость» и каждое ее «очко» — выход канала вентилятора, ограждены двухметровым колоколом из прорезиненной ткани. Это позволяет экономить сжатый воздух, который сначала подается в колокол, а затем, после выхода через зазоры вниз, попадает в воздушную подушку. Расход воздуха незначителен, так как давление в подушке невелико. Волна легко отгибает наружное ограждение, но, проходя через воздушную подушку, разрушается. Так устроен автопассажирский паром. Его длина – 50 метров, ширина – 23 метра, грузовместимость – 385 человек и 65 автомашин. При собственном весе 111 тонн полезная нагрузка корабля равна 75 тоннам. Судно может выходить по пологому откосу на берег на берег, опираясь на грунт своими надувными цилиндрическими башмаками. Высота гибкого ограждения в носу – 3,6 метра, в корме – 2,5 метра. Энергетическая установка состоит из пяти газовых турбин, каждая из которых обладает мощностью 3200 лошадиных сил. Размещенные в мотогондолах три турбины возвышаются над кормой. Они вращают воздушные винты диаметром 6,4 метра. Две турбины соединены с 13-лопастными вентиляторами (диаметр – 4 метра), питающими воздушную подушку.
При всех своих достоинствах СВП еще не пригодны для эксплуатации в открытом море. Они не смогут уйти далеко от берега из-за «замыва» — явления, свойственного только этому типу судов. Оно состоит в том, что вода, как известно, почти в 800 раз плотнее воздуха. Поэтому в тот момент, когда волна, проткнув воздушную подушку, коснется корпуса, судно испытывает резкий удар, при котором возможны потеря управления, большой крен или дифферент. Если подобное произойдет на большой скорости, то в момент, когда нос корабля уйдет под воду, может произойти авария. Поэтому особое внимание уделяется управляемости судов.
Внешняя архитектура кораблей на воздушной подушке отличается большим разнообразием – сейчас их насчитывается более 100 типов. Среди них встречаются и стандартные формы, и своего рода стилизация под катера, и автомобили, в «моторе» и «багажнике» которых спрятаны вертикальные трубы вентиляторов. У большинства судов в средней части находится салон или грузовое помещение. В корму от них сдвинуты двигатели воздушных винтов и вентиляторов. За ними расположены рули, в носу от салона – ходовая рубка и трап. Топливные цистерны размещены по бортам.
«Скороходы моря», Г. Каймашников, Р. Короткий, М. Найден.