伏尔加河上的气垫船如何在波浪上“飞行”

胡侃杂 2024-07-28 13:32:34

专家们称气垫船(СВП)是最有趣的水上交通工具之一。由于在船底不断产生的空气过压,气垫船在水面上的移动更像是飞行。

“索尔莫维奇”(Сормович)。

“飞翔”船只的历史非常悠久。自18世纪以来,世界各地的科学家一直致力于所谓的“气垫船”的项目。

1. 1719年,哲学家和科学家伊曼纽尔·斯威登博首次提出了制造能够在水面上“飞翔”的船只的想法。他建议通过手动操作的特殊机制来增压空气。

2. 1853年,学院评议员伊万诺夫向主要交通管理者克莱因米赫尔伯爵提交了一份申请,提到他发明了一种通过在船底增压空气从而能够高速航行的船只——“三龙骨气垫船”。

3. 1882年,工程师古斯塔夫·拉瓦尔获得了首个在船底注入压缩空气的装置专利。专家认为,当时发明家的共同问题是缺乏强大的发动机,而这些发动机直到20世纪才出现。

4. 1915年,工程师达戈伯特·穆勒·冯·托马米尔建造并下水了首艘气垫船。船上装有4台航空发动机,驱动两个潜水螺旋桨。第五台发动机则向船体前部增压空气。专家认为,这种设计的一个显著缺点是无法在冰面和陆地上行驶。

5. 1934-1939年,苏联设计师弗拉基米尔·列夫科夫建造了世界上第一批具有龙骨的气垫船。这种类型的船通过在两侧安装刚性龙骨或浮筒来减少空气消耗。

6. 1955年,发明家克里斯托弗·科克雷尔制造了第一款量产型气垫船。正是他为这种船命名为“hovercraft”(“悬浮船”)。他制造的气垫船成功通过测试,在20分钟内横渡英吉利海峡。他设计的结构成为后续气垫船的基础。

实验和传奇船只

在20世纪60年代,苏联工程师们热衷于研发高速气垫客船的项目。其中一艘最早的实验性船只就是“涅瓦”号河船。这艘船于1962年在列宁格勒的一家工厂建造,项目由苏联河运部中央技术设计局设计,总设计师是弗拉基米尔·利平斯基。

“涅瓦”号设计用于运送38名乘客。船只的动力来自安装在船首和船尾的两台强力航空发动机,这两台发动机与两个两米长的螺旋桨一起将空气注入船底的平台。空气喷射的反作用力推动船只前进,而第三个位于船尾的螺旋桨则推动这一运动。

“涅瓦”号的技术数据:

✅ 排水量:50吨

✅ 尺寸:长度17.5米,宽度6.5米

✅ 动力装置:功率2100马力的航空发动机

✅ 速度:最高可达60公里/小时

与此同时,在戈尔基还研发了一艘小型两栖气垫船——五座的“彩虹”号快艇。该船首次采用了喷嘴系统来形成空气垫。项目负责人是总设计师瓦列里·申贝格。

“彩虹”号的技术数据:

✔️ 排水量:3吨

✔️ 尺寸:长度9.4米,宽度4.1米

✔️ 速度:最高可达110公里/小时

✔️ 动力装置:功率220马力的航空活塞发动机

后来,这艘快艇的经验被用于设计更大的气垫船。瓦列里·申贝格再次被任命为项目总设计师。开发人员确信,这艘巨型船只将来会在全国主要河流上运送乘客,包括伏尔加河。1965年,实验性气垫客船“索尔莫维奇”号(最初命名为“飞翔”号)建成。

这艘船的动力装置采用了AI-20K航空燃气涡轮发动机,辅助装置为AI-8燃气涡轮发动机。主动力装置驱动12叶片轴流风扇以形成空气垫。船只可以载客多达50人,航程可达600公里。

“索尔莫维奇”号的技术数据:

排水量:37吨

尺寸:长度29.2米,宽度11.33米

动力装置:功率2000马力的航空发动机

声称速度:100公里/小时,实际可以加速到130公里/小时

在成功的试验之后,在伏尔加河轮船公司的支持下,“索尔莫维奇”号被投入到戈尔基-切博克萨雷的实验性客运航线上。船长弗拉基米尔·谢尔巴科夫同时担任机械师和船长职务。274公里的航程通常需要约3小时45分钟。在1971年和1972年的两个航行季节中,这艘实验性船只在这条航线上运营。

气垫船的起源

现代气垫船的工作原理是利用船体下方产生的过量空气压力,将船只抬升到水面上。这种过量压力由专门的空气增压器产生。这种设计使得气垫船能够以高速“飞行”,甚至可以驶上陆地。

气垫船的主要优点:

高机动性:可以在浅水区航行,并靠近未装备的岸边。

长航行期:气垫船可以全年使用。

高通过性:这种结构的船只可以在任何表面上移动,并能越过高达1米的障碍。

从旅游到救援

如今,气垫船在全球范围内被广泛用于解决各种任务。它们在以下领域得到了广泛应用:

• 商业客运

• 组织渡轮运输

• 制造救援船和全地形车

• 生产用于休闲、旅游和体育的船只

在俄罗斯,有几十家公司提供气垫船服务。例如,在伏尔加河上可以见到下诺夫哥罗德的“Хивус-48”气垫船,这种船可以搭载多达50名乘客。它能轻松应对高达2.5米的浪,并能在-35°C到+40°C的空气温度范围内使用,速度可达70公里/小时。

自2022年以来,下诺夫哥罗德实施了“伏尔加”项目。在R.E.阿列克谢耶夫中央设计局的船厂,开始了新型高速气垫船的批量生产。“伏尔加”可以搭载25名乘客,并能在-35°C到+40°C的温度范围内全年在水、雪和陆地上航行。航速可达65公里/小时,航程可达900公里。专家表示,由于这一项目,下诺夫哥罗德的“流星 120Р”和“瓦尔代 45Р”型高速水翼船以及新的气垫船将能够确保全年在全国水域进行客运和货运。

气垫船协助俄罗斯紧急情况部的救援工作

俄罗斯紧急情况部的救援人员使用的是“АРГО”,这是一种国产气垫船。它能够在难以到达的地方工作,这些地方无法使用普通的动力小艇。该气垫船可以在水面上行驶并上岸,也可以在季节交替时在雪地、冰浮层及漂浮冰块上行驶,这在冰雪季节尤其重要。 “АРГО”可以全年无休地工作,无论白天还是夜晚,工作温度范围为-40ºC至+40ºC。其在水上的速度可达50公里/小时,在雪地上的速度可达70公里/小时。

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