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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Aéroglisseur. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent L'idée d'augmenter la vitesse d'un navire ou d'un bateau à l'aide de la "lubrification par air" est née à la fin du 1916ème siècle. Son essence était la suivante. Si un ventilateur puissant souffle de l'air sous le fond plat du récipient, la résistance à l'eau diminuera. donc la vitesse va augmenter. Et pour que l'air ne "s'enfuie" pas sur les côtés, la coque du navire doit être équipée de quilles longitudinales - des skegs. L'ingénieur autrichien Dagobert Müller von Thomamühl fut le premier à concrétiser cette idée en 40. Le torpilleur qu'il a créé était capable de développer une vitesse de près de 74,08 nœuds - 480 kilomètres à l'heure, la puissance du moteur était de XNUMX chevaux. Puis une nouvelle idée a surgi : les skegs ont été remplacés par une "jupe" en caoutchouc. Maintenant, l'air forcé est sorti encore plus lentement du dessous et un véritable coussin d'air a été obtenu. Les navires de ce type flottent vraiment au-dessus de l'eau, peuvent « ramper » à terre et même se déplacer sur terre.
La première idée d'un tel aéroglisseur a été exprimée par K.E. Tsiolkovsky en 1927, dans son ouvrage "Résistance de l'air et train rapide". Il s'agit d'un express sans roues qui se précipite sur une route en béton, en s'appuyant sur un coussin d'air - une couche d'air comprimé. Cette idée a incité le professeur agrégé de l'Institut polytechnique de Novotcherkassk Vladimir Levkov à créer son propre design, cependant, pas un train, mais un bateau. Et voici ce qu'écrit Stanislav Zigunenko dans le magazine World Pathfinder : "Il a commencé, comme d'habitude, par des calculs et des modèles de construction. La première structure construite par un jeune scientifique en aérodynamisme ressemblait à un bassin inversé. un bassin ordinaire est censé être le fond , il y avait un moteur électrique avec une hélice.La vis, pompant de l'air, sous le "bassin" a créé une pression accrue.Et toute la structure, pour ainsi dire, flottait au-dessus du sol, appuyée sur un coussin d'air. Pendant environ cinq ans, Levkov a testé ce modèle le plus simple, essayant de comprendre comment il pouvait être contrôlé, à quelle hauteur l'oreiller devait être, afin que l'excès de puissance ne soit pas gaspillé et que le futur navire développe une vitesse aussi élevée que possible. . En 1932, Levkov, déjà professeur, a commencé à tester un nouveau modèle. Elle avait une forme allongée en forme de larme, deux moteurs : à l'avant et à l'arrière. Un petit aéroglisseur glissait sans effort sur le sol carrelé du laboratoire d'aérodynamique. Bientôt, l'apparence du modèle a de nouveau changé. C'est devenu comme une longue boîte à l'envers avec les côtés coupés en biais. Dans les découpes en position inclinée, les moteurs électriques à hélices ont été renforcés. L'air rejeté par les hélices s'est accumulé sous le corps du modèle, le soulevant. Selon ce schéma, Levkov a ensuite créé tous les premiers grands aéroglisseurs. Au printemps 1934, Levkov s'installe à Moscou - il est invité à travailler à l'Institut d'aviation de Moscou (MAI). Il a apporté avec lui un grand modèle (plus de deux mètres de long) d'un aéroglisseur. Conçu selon toutes les règles de la mécanique des structures, il a fait bonne impression. La facilité de construction et la belle finition extérieure du modèle étaient frappantes. Son poids n'était que d'environ six kilogrammes. Pour tester le modèle à l'Institut de l'aviation de Moscou, une salle spéciale a été attribuée. Il a une piscine peu profonde. Deux fils étaient tendus dessus pour alimenter les moteurs électriques d'un petit bateau. Il a bien volé. En quelques secondes, il a été facilement transféré d'un côté de la piscine à l'autre. Ensuite, le Bureau de conception expérimentale a été organisé, dirigé par le professeur Levkov. Il a commencé à développer un bateau trois places L-1. Ses essais commencèrent à l'été 1935 près de Moscou, sur le lac Pleshcheevo. La masse du bateau était de 1,5 tonne. Sa coque en bois se composait de deux bateaux étroits reliés par une plate-forme. Deux moteurs d'avion à hélices pompaient de l'air dans l'espace délimité par la plate-forme et les bateaux. Le bateau était contrôlé à l'aide de volets roulants - stores, renforcés sous les moteurs. Avec les volets en position verticale, le flux d'air était dirigé vers le bas et le bateau était immobile. Si les stores déviaient vers l'arrière, la force de réaction faisait avancer le bateau, déviait vers l'avant - l'inverse était donné. De plus, il y avait une queue verticale et horizontale, qui participait également au contrôle du bateau volant.
Ce bateau est devenu le prototype d'autres navires volants créés sous la direction de Levkov, en particulier le bateau L-5. Sa masse atteignait 9 tonnes, puisque son corps était déjà en métal, duralumin. Derrière la cabine du conducteur et le mécanicien de bord a aménagé une chambre pour les passagers. Tout d'abord, le bateau a été testé sur terre. Nous l'avons regardé voler. Commencent alors les essais en mer. Ils ont essayé d'accompagner la voiture avec des bateaux ordinaires, mais ils ont rapidement pris du retard désespérément. Et lorsque le chronomètre a été activé au mile mesuré, les testeurs n'en croyaient pas leurs propres yeux: il s'est avéré que la vitesse du bateau était supérieure à soixante-dix nœuds, soit environ 140 kilomètres à l'heure! Des tests ont également montré que le bateau pouvait tout aussi bien passer au-dessus d'un marécage, d'un champ enneigé ou de glace.
Les militaires sont devenus très intéressés par les résultats des tests et le professeur Levkov a rapidement dirigé un bureau de conception spécial pour les aéroglisseurs. Des navires pesant jusqu'à 15 tonnes ont été construits. Des modèles encore plus grands ont été conçus - jusqu'à 30 tonnes avec deux moteurs. Ainsi, il y a plus de soixante ans, une petite flotte de quinze aéroglisseurs a été construite en URSS. Malheureusement, pendant la Grande Guerre patriotique, des bateaux expérimentés qui se trouvaient dans la Baltique sont morts. Après la victoire, le développement de tels navires s'est poursuivi. Mais au début de 1954, le professeur Levkov est décédé et l'entreprise est au point mort. Une étape importante dans le développement de l'aéroglisseur a été l'invention en Angleterre en 1955 par le professeur Christopher Cockerell d'un système de buses pour former un coussin d'air. Il possède également l'invention des clôtures souples, qui ont été immédiatement appréciées dans notre pays. En 1959, un étrange vaisseau est apparu dans la Manche avec une tour cylindrique au milieu. Parti de France, il traversa le détroit. Ayant atteint la côte, il a, comme si de rien n'était, poursuivi sa route. Le navire conçu par Cockerell était deux fois plus lourd que celui de Levkovo et trois fois plus rapide. Maintenant, les aéroglisseurs ne sont pas une nouveauté. Ils sont améliorés dans de nombreux pays. Ils sont reconnus comme un mode de transport très prometteur. Ils sont utilisés comme péniches de débarquement dans la marine, comme ferries civils transportant des personnes et des voitures à travers la Manche. L'un des développements étrangers les plus réussis est le bateau de 1972 tonnes BH-33 Wellington, créé en Grande-Bretagne en 7. Il peut transporter 14 tonnes de fret et en même temps voler au-dessus de l'eau à une vitesse d'environ 60 nœuds - 111,12 kilomètres par heure. En URSS, les spécialistes de la Marine ont été les premiers à apprécier les énormes capacités des navires amphibies. Après la pause, le travail commencé par Levkov s'est poursuivi, mais à un nouveau niveau de financement. Une base a été créée pour la conception et la production de navires de débarquement. L'entreprise leader en Russie dans le domaine de la création d'aéroglisseurs est le bureau central de conception marine d'Almaz. La péniche de débarquement "Skat" a été la première construite en série. Il pouvait transporter quarante parachutistes à une vitesse de 49 nœuds. Sur leur base, trois bateaux ont été créés pour secourir les astronautes. Il a été suivi par Kalmar, avec un déplacement de 114 tonnes. Il pouvait transporter des marchandises pesant 37 tonnes, à des vitesses allant jusqu'à 55 nœuds. Au total, des navires ont été construits en série à Almaz selon dix projets. Parmi eux se trouve le navire d'assaut amphibie Zubr, qui a une capacité de charge de 150 tonnes, un déplacement total de 550 tonnes, une vitesse maximale de 60 nœuds et 40 nœuds dans une mer de 2 mètres de haut. Les experts estiment qu'un déplacement de 1000 tonnes n'est pas la limite pour le déplacement de tels navires et qu'en pratique, des vitesses allant jusqu'à 80 nœuds peuvent être atteintes. En 1987, l'Union soviétique a créé la petite fusée Bora, le plus grand aéroglisseur du monde. Il ne se soucie même pas d'une tempête en huit points, et si la mer est calme, il se déplace à une vitesse de 53 nœuds - 98,16 kilomètres à l'heure. "Almaz" a développé un certain nombre de projets d'aéroglisseurs civils - cargo fluvial "Bober", aéroglisseur de passagers du projet 12270, aéroglisseur polyvalent "Chilim". Selon le but des navires, un paramètre aussi important que la capacité installée par tonne de déplacement change. Pour les bateaux militaires, où les indicateurs économiques de fonctionnement n'ont pas de valeur prédominante, ce chiffre est compris entre 65 et 120 kW par tonne. Un rapport puissance/poids aussi élevé n'est pas causé par l'ampleur de la pleine vitesse en eau calme ou avec peu d'excitation. Pour y parvenir, seuls 60 à 70 % de la capacité installée sont utilisés. La raison est différente - la nécessité d'atteindre une vitesse garantie donnée dans les vagues. Dans la pratique de la construction navale civile, où cet indicateur détermine l'efficacité de l'exploitation, malgré d'éventuels refus de vols dus aux conditions météorologiques, il peut être porté à 30-36 kW par tonne tout en maintenant une vitesse de 40-50 nœuds en eau calme. Les premiers aéroglisseurs, suivant les traditions de l'aviation, ont été créés rivés, mais l'expérience de leur fonctionnement en mer a montré la faible fiabilité de ce type de connexion. Depuis 1974, les coques sont devenues soudées. Pour eux, des alliages aluminium-magnésium marins à haute résistance à la corrosion ont été créés et la production de panneaux pressés avec des raidisseurs de différentes sections a été maîtrisée. De nombreuses recherches ont été menées dans le domaine de la création de clôtures souples. Les dépendances de la résistance et de la résistance à l'usure des matériaux de clôture flexibles sur la nature des fibres de filaments utilisées, la torsion et le type de tissage des fils de filaments, les imprégnations et la composition des mélanges de caoutchouc de revêtement ont été établies. Les matériaux en tissu de caoutchouc utilisés sur les navires des derniers projets offrent une bonne navigabilité des navires et la possibilité d'un fonctionnement à long terme sans réparation. Pour les aéroglisseurs, il était nécessaire de développer un profil spécial de pales d'hélice, qui permettait d'atteindre un rendement élevé à basse vitesse par rapport aux avions. Pour tous les aéroglisseurs d'un déplacement supérieur à 100 tonnes, un seul moyeu d'hélice a été développé, ce qui assure une grande fiabilité des hélices lors de leurs changements de pas. Le flux d'air à travers le coussin d'air est d'une importance décisive pour la navigabilité, l'amphibie et la résistance à l'usure d'une barrière flexible. Pour l'alimentation en air, nos scientifiques ont développé des schémas spéciaux de compresseurs de suralimentation axiaux et centrifuges, qui ont un rendement élevé avec de petites dimensions. Pour entraîner des hélices, des surpresseurs et d'autres consommateurs, des engrenages à turbine à gaz à haute température ont été créés. En termes de poids, de taille et de paramètres opérationnels, ces unités occupent toujours une position de leader dans le monde. La sécurité d'un engin à grande vitesse est largement déterminée par la disponibilité de systèmes de contrôle du trafic fiables et éprouvés. Une caractéristique de l'aéroglisseur est l'absence de contact direct des dispositifs de direction avec l'eau, ce qui le rend difficile à manœuvrer et rend le navire très dépendant des conditions météorologiques. En Russie, divers systèmes de contrôle des navires ont été développés et testés, notamment des gouvernails aérodynamiques, des gouvernails à réaction (buses à jet) et des hélices à pas variable. Auteur : Musskiy S.A.
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