Техника - молодёжи 1957-09, страница 32

У же в течение десятков лет совершенствование крупных океанских кораблей идет в основном по пути увеличения мощно-, сти их главных двигателей. Форма корпуса за истекшее столетие подверглась лишь самым незначительным изменениям. Рождается атомный корабль. Это уже не фантастика, не далекое будущее, а сегодняшний день нашей транспортной техники. Но здесь опять совершенствование идет лишь по линии увеличения мощности силовых установок без коренного изменения формы корабля. Мне пришлось недавно пересечь Атлантический океан на одном из крупнейших судов в мире это комфортабельный лайнер «Куин Мэри» водоизмещением в 81 тыс. т. Мощность его силовых установок грандиозна. Она составляет 200 тыс. л. с. И с помощью такой богатырской системы лайнер развивал скорость всего около 60 км в час. А ведь это в 10 раз медленней, чем обыкновенный пассажирский самолет. Эта разница в скорости почти равна разнице в скорости автомобиля и пешехода.

Удовлетворит ли нас в ближайшие десятилетия такая скорость судов? Ведь даже применение мощнейших атомных установок не даст возможности увеличить ее в несколько раз. Прежде всего для этого должна измениться форма корпуса, его погруженной части.

В воде сопротивление судов складывается из двух величин: волнового сопротивления и сопротивления трения. Волновое сопротивление с древнейших времен уменьшали созданием у судов острых обводов. Но чем острее обводы, тем больше получается при равном водоизмещении поверхность подводной части корпуса и возрастает сопротивление трения.

Резко уменьшить оба вида сопротивления удалось созданием судов, корпус которых во время быстрого движения выходит из воды. Это глиссеры. Корпус современного глиссера имеет широкое, плоское днище, которое скользит по поверхности воды благодаря подъемной силе, действующей снизу почти так же, как воздух действует на крыло самолета. Однако у глиссера есть весьма существенный недостаток: при сильном волнении его корпус быстро разрушается от ударов о волны, а скорость резко падает.

Другое дело — суда на подводных крыльях. Их несущие поверхности, испытывая подъемную силу, целиком поднимают корпус над водой. Такие суда не подвержены качке и сильным ударам при среднем волнении. Но на большой волне удары снизу в корпус неизбежны, ведь нельзя крупное судно поднять над водой на 10—12 м. А океанские волны бывают и выше.

Судя по всему, проблема быстроходных океанских судов должна быть решена по-иному. Для этого необходимо найти совершенно новую форму корпуса, испытывающую наименьшее сопротивление в любую погоду.

Художник изобразил типы судов на цветном рисунке.

Внизу этого рисунка помещена схема, которую при беглом рзгляде можно принять за разрез направляющей насадки, значительно улучшающей работу гребного винта, помещаемого в ней. Однако это не разрез насадки — дюзы, а вид сверху корабля нового типа.

Слава Чернимое (юотировщин). В ,,Номсомольсной правде" писали о двухнорпусных нораблях будущего. Нельзя ли попросить члена-норреспон-дента Анадемии наун тов. В. Зеонноеа рассказать об этих нораблях подробнее9

МОРСКИХ СТРУЙ

Беседа с профессором В. В. ЗВОНКОВЫМ, членом-норреспондентом Анадемии наун СССР

Если корпус обычного морского судна разрезать вдоль в вертикальной плоскости на две симметричные половины, затем поменять их местами и соединить на некотором расстоянии друг от друга, то получится двухкор-пусный корабль —- дюза. Гребные винты, поставленные между корпусами, еще больше увеличивают это сходство.

Дюза —• кольцевая обтекаемая насадка, поставленная на гребной винт,— значительно увеличивает его тяговое усилие при той же мощности двигателя. Аналогичное явление, хоть и не в замкнутом со всех сторон потоке, происходит и с двухкорпусным судном, имеющим показанную на схеме форму корпусов. Мне пришлось проводить в бассейне испытания модели такого судна. И расчеты, произведенные мной после испытаний, показывают, что сила тяги может увеличиться примерно в 1,5 раза. Почти исчезли носовые и кормовые волны, на образование которых даже у лучших кораблей с острыми обводами расходуется значительная часть энергии двигателей.

В случае строительства крупных двух-корпусных судов атомные силовые установки на морском транспорте приобретут особо важное значение. При этом даже вопрос биологической защиты решается чрезвычайно благоприятно, так как атомная установка может быть помещена целиком в одном из корпусов ниже ватерлинии.

Еще раз скажется огромное преимущество атомной энергии перед любыми видами топлива. Ведь один килограмм урана дает 20 млн. квт-ч электрической энергии. А килограмм хорошего донецкого антрацита выделяет при сгорании тепло, эквивалентное всего лишь 8 квт-ч. Следовательно, килограммовый слиток урана 235, величиной со спичечную коробку, равен по теплотворной способности примерно 2,5 тыс. т, то есть 50 четырехосным вагонам, антрацита.

В судах высвободятся тысячи кубиче

ских метров объема, исчезнет грязь, которая сопутствует приемке топлива, особенно твердого. Из стояночного времени целиком исключится время, необходимое на приемку топлива. А «бункеровка» атомным материалом будет производиться один раз в два-три года. Ведь атомный ледокол «Ленин», являющийся уже реальным судном настоящего, рассчитывается на единовременную приемку урана больше чем на год непрерывной работы в чрезвычайно тяжелых условиях Арктики.

В настоящее время вопрос создания корабельного атомного реактора и силовой установки решен не только для атомного ледокола, но и для крупных транспортных судов различных типов и назначения. Подсчеты, произведенные Институтом комплексных транспортных проблем Академии наук СССР в области экономических и эксплуатационных показателей атомных корабельных установок, дали весьма обнадеживающие результаты. Провозная способность морских транспортов с атомными установками даже в современной их стадии, далекой еще от технического совершенства, на 20—-30% выше, чем у судов с новейшими паротурбинными установками, работающими на жидком топливе высокой калорийности.

Себестоимость перевозки грузрв на судах с атомными установками, несмотря на высокую стоимость урана, окажется ниже, чем на паротурбинных.

Океанские грузовые суда с двумя корпусами грузоподъемностью до 200 тыс. т смогут достигать с помощью могучих атомных установок скоростей порядка 150 км в час, а возможно, и выше. С такими скоростями не так давно летали многие самолеты. Но удовлетворит ли это морских пассажиров будущего? Судя по успехам авиации, это далеко не пассажирская скорость. Ведь советский воздушный экспресс ТУ-104 уже в настоящее время пересекает океаны со скоростью в шесть раз большей. А конструируются и строятся еще более вместительные, комфортабельные и быстроходные самолеты. Если же успешно решится вопрос создания атомных самолетов и они получат широкое распространение в пассажирской авиации, тогда .никто не согласится тратить почти двое суток на однообразное путешествие через Атлантический океан со скоростью всего 150 км в час. Ведь по авиатрассе в ионосфере, на высоте 15—20 км и выше, это же путешествие можно будет совершить со скоростью 5—6 тыс* км в час, в десятки раз быстрее.

Мы видим, что для достижения таких огромных скоростей самолетам пришлось искать среду, значительно менее плотную, чем воздух у поверхности Земли. И чем выше будет «потолок» воздушных кораблей будущего, тем большую скорость они смогут развивать, вплоть до скоростей, превышающих 40 тыс. км в час.

Морской корабль не может совсем покинуть среду, в которой движется его корпус или несущие поверхности: например, подводные крылья, — ведь в этом случае он уже не будет морским кораблем. Поэтому вся работа ученых и конструкторов направлена на борьбу с сопротивлением этой среды. И одним из наиболее удачных решений, очевидно, явятся двухкорлусные корабли.

25