Одним из направлений моей работы является создание речного судна для малых рек Сибири с движителем типа «машущее крыло», способным эффективно работать в условиях предельного мелководья.
Ломоносов предсказал, что «могущество России прирастать будет Сибирью». Но освоение Сибири происходит в условиях сурового климата, заболоченности огромных территорий, безбрежной тайги и практически полного отсутствия дорог. Транссибирская магистраль, связывающая европейскую часть России с Дальним Востоком, перегружена и проходит южнее большинства месторождений. Природа дала Сибири широко разветвлённую систему магистральных и малых рек, которые являются естественными транспортными артериями. Поэтому в Сибири речной транспорт занимает особое место. В средней и северной частях региона и на северо-востоке речной транспорт является практически единственным для перевозки массовых грузов на значительные расстояния.
Речные магистрали в Сибири представлены не только крупными водными магистралями, но и множеством боковых малых рек, которые пригодны для судоходства.
Характерной особенностью малых рек является мелководье и узкий извилистый фарватер. Для плавания по таким рекам нужны специализированные суда с движителями, способными эффективно работать в условиях предельного мелководья. Анализ показал, что наиболее перспективными для этой цели являются двухкорпусные суда (катамараны) с движителями типа «машущее крыло», которые создают силу тяги за счёт колебаний крыльев.
Машущее крыло является одним из основных движителей в природе. Такой движитель может работать с бóльшим коэффициентом полезного действия.
Теоретические и экспериментальные исследования, проведённые в разных странах, позволили понять механизм образования силы тяги у машущего крыла и её зависимость от формы крыла и закона\\законов его колебаний. Имеющийся банк знаний позволяет с пониманием и целенаправленно проектировать движители типа «машущее крыло» для судов, предназначенных для плавания по малым рекам. Однако до сих пор какие-либо серьёзные разработки в этом направлении отсутствуют.
Слишком жёсткие условия должны предъявляться крыльевому движителю. Помимо эффективности работы на предельном мелководье такой движитель должен обеспечивать высокую маневренность судна в условиях извилистого и узкого фарватера и быть способным длительное время работать при высоком уровне пульсирующих гидродинамических нагрузок, действующих на колеблющиеся крылья, а его конструкция должна быть предельно простой и малогабаритной. При этом целесообразно, чтобы движитель мог создавать тягу в любом направлении, выполняя дополнительно роль рулевого устройства. Следует отметить, что в этом случае судно с крыльевым движителем может маневрировать даже в «стоячей воде». Кроме того, крыльевой движитель должен отвечать необходимым экологическим требованиям.
К разработке такого крыльевого движителя приступили около 30 лет назад в Институте гидродинамики Сибирского отделения Академии наук. Была создана лаборатория гидродинамики крыльевых движителей, которую перевели затем в Омск. Проводились теоретические и экспериментальные исследования, в результате которых разработано несколько принципиальных схем крыльевого движителя, удовлетворяющего указанным выше требованиям, вырабатывались рекомендации по проектированию. Но наступила «перестройка» и все исследования были заморожены.
Наступили тяжёлые времена и для речного транспорта. Сократился объём перевозок, практически прекратилось строительство новых судов и освоение новых водных путей. Сегодня Россия вместе с остальным миром оказалась в условиях экономического кризиса. Для выхода из кризиса нужны новые технологии, новые идеи, обновление парка машин и оборудования. В частности, для речного транспорта следует возобновить дальнейшее освоение малых рек Сибири с развитием современной инфраструктуры.
В этих условиях становится актуальной работа по созданию специализированного речного судна с крыльевым движителем, который при существенно меньшем энергопотреблении ещё обладает высокой маневренностью и не нуждается в рулевых устройствах.
Реализация этого проекта возможна только при соответствующей финансовой поддержке проектирования и изготовления экспериментальной установки для испытаний двух вариантов движителя с переменным вектором силы тяги, проведения испытаний, проектирования реального крыльевого движителя (движителя с переменным вектором силы тяги) и создания нового типа судна с таким движителем, которое может эксплуатироваться не только на малых реках, но и в любом водном бассейне.
© Д.Н.Горелов, 2012
Материалы сайта могут содержать информацию, не подлежащую просмотру
начало статьи