История судов
Суда на подводных крыльях — тип скоростного судна с динамическим принципом поддержания, у которого под корпусом расположены специальные крылья. При стоянке и при следовании на низкой скорости судно на подводных крыльях удерживается на воде за счёт силы Архимеда, как и обыкновенное водоизмещающее судно. На высокой скорости за счёт вызываемой этими крыльями подъёмной силы судно поднимается над водой. Таким образом значительно уменьшается сопротивление воды, что позволяет развивать высокие скорости.
Принцип работы судов на воздушной подушке
Более успешными были опыты итальянского изобретателя Энрико Форланини. Он проводил эксперименты с моделями судов на подводных крыльях с 1898 года. В 1906 году созданное им полноразмерное экспериментальное судно в ходе испытаний на озере Лаго-Мажоре достигло скорости в 42,5 мили в час (68 км/ч). Этот катер имел многоярусные крылья наподобие этажерки.
В 30-e годы немецкий инженер Ганс фон Шертель с большой группой ученых и- специалистов-практиков очень серьезно работал над идеей скоростного судна с подводными крыльями. К тому времени появились и подходящие материалы для конструкции корпуса и вполне пригодные мощные двигатели. Не существовало лишь одного – оптимальной формы подводного крыла.Шертель испытывал модели самых немыслимых очертаний, но ничего не получалось. Судно не шло. В одних случаях ему не хватало остойчивости при движении на воде, в других – недостаточной оказывалась подъемная сила крыла и судно не поднималось над водой. Золотая середина так и не была найдена.
Примерно в те же годы студента кораблестроительного факультета Горьковского политехнического института Ростислава Алексеева заинтересовала статья в сборнике научных трудов ЦАГИ. В статье рассматривалось поведение крыла самолета в некоем плотном потоке, например, в воде. Автор доказывал: чем сильнее поток, тем быстрее возникают гидродинамические силы, обеспечивающие подъемную силу крыла. Молодого человека захватила идея – заставить служить те гидродинамические силы, которые как раз не позволяли судам увеличивать скорость.
Чертежи Р.Е. Алексеева
Осенью 1941 года Ростислав Алексеев – выпускник института – защитил дипломную работу «Глиссер на подводных крыльях». Государственная экзаменационная комиссия услышала о судне, которого еще не знала мировая история кораблестроения. В проекте Алексеева использовался эффект малопогруженного подводного крыла (эффект Алексеева). Подводное крыло Алексеева состоит из двух главных горизонтальных несущих плоскостей – одна спереди и одна сзади. Двугранный угол при схождении или мал, или отсутствует, распределение веса – примерно поровну между передней и задней плоскостями. Погруженное подводное крыло, поднимаясь к поверхности, постепенно теряет подъемную силу, а на глубине, примерно равной длине хорды крыла, подъемная сила приближается к нулю. Именно благодаря этому эффекту погруженное крыло не способно полностью выйти на поверхность. При этом относительно небольшой гидропланирующий (скользящий по поверхности воды) подкрылок используется для помощи при «выходе на крыло», а также не позволяет судну вернуться в водоизмещающий режим. Эти подкрылки расположены в непосредственной близости к передним стойкам и установлены так, что на ходу касаются поверхности воды, в то время как несущие крылья погружены примерно на глубину, равную длине их хорды. Вся эта система впервые была испытана на небольшом катерке, который приводил в движение 77-сильный автомобильный двигатель.
С 1942 года Ростислав Евгеньевич начал работать над созданием судов на подводных крыльях, вел успешные исследования и испытания. В январе 1955 г. стал руководителем Центрального конструкторского бюро (ЦКБ) по судам на подводных крыльях. Конструировал суда на подводных крыльях для военно-морского флота и для гражданских нужд. В 1957 г. в первый пассажирский рейс до Казани отправился теплоход на подводных крыльях «Ракета», созданный в бюро Алексеева. Позже, в 1958 году, появилось судно «Волга», которое, на Брюссельской выставке, было удостоено золотой медали. Позже, в 1960 году, был построен «Метеор», а годом позже, первое морское судно с подводными крыльями «Комета». После, были спроектированы и построены «Вихрь», «Чайка», «Спутник» и «Буревестник» — первый газотурбоход. В конце 1950 годов Р. Е. Алексеев полностью обосновал идею создания экраноплана - транспортных средств летающих вблизи поверхности воды и земли. 21 июля 1961 года в городе Горький на испытательной станции ЦКБ состоялся полет первого в мире экраноплана «СМ-1».