Vznášedlo ( SVP , vznášedlo ; angl. vznášedlo ) - loď , ve které je celá hmota nebo její významná část v pohybu nebo bez pohybu podpírána nad vodou ( půdou , ledem nebo jakýmkoli jiným nosným povrchem) silami. přetlaku vzduchu, neustále pumpovaného pod dnem do dutiny zvané vzduchový polštář [1] [2] .
Použitý princip dynamické podpory umožňuje lodi pohybovat se vysokou rychlostí jak nad vodou, tak nad pevným povrchem ( obojživelný SVP) na krátkou vzdálenost nad ním.
Vzduchový polštář je vrstva stlačeného vzduchu pod dnem plavidla, která jej zvedá nad hladinu vody nebo pevniny. Absence tření na povrchu snižuje odpor proti pohybu. Schopnost takového plavidla vynutit si různé překážky na zemi nebo vlny na vodě, přejíždět je, závisí na výšce stoupání.
Podle způsobu tvorby se rozlišují vzduchové polštáře statické (vytvořené ventilátorem) a dynamické (vznikající zvýšením tlaku při pohybu aparátu v blízkosti nosné plochy).
Podle vzdělávacího schématu se rozlišují následující typy vzduchového polštáře:
Nejjednodušším způsobem vytvoření vzduchového polštáře je komora : vzduch vháněný ventilátorem pod klenutým dnem volně proudí po jejím obvodu a čím více vzduchu je přiváděno, tím výše nádoba stoupá. Tato metoda je spojena s vysokými náklady na energii, proto s velkou výškou zdvihu není ekonomická.
Pro snížení spotřeby vzduchu u lodí určených k pohybu pouze nad vodní hladinou je polštář po stranách chráněn pevnými stěnami ponořenými do vody nebo úzkými trupy - skegy. Takové lodě se nazývají lodě typu skeg .
Ekonomičtější při vysokých výškách zdvihu je tryskový způsob vytváření vzduchového polštáře, kdy vzduch vháněný ventilátorem je přiváděn pod dno tryskami nakloněnými dovnitř umístěnými po jeho okrajích. Proudy vzduchu vytékající z trysek jsou ohnuty tak, že odstředivé síly působící na částice vzduchu pohybující se po křivočarých trajektoriích jsou vyváženy zvýšeným tlakem ve vzduchovém polštáři a vzduchový polštář je jakoby „uzamčen“ tyto trysky. Pro zvýšení výšky zdvihu a snížení spotřeby energie na vytvoření vzduchového polštáře po jeho obvodu jsou dodatečně instalovány flexibilní ploty.
Schéma komory bylo aplikováno na experimentální osobní říční plavidlo "Něva", postavené v roce 1962 v Leningradu . A stavitelé lodí Gorky postavili plavidlo typu skeg „Gorkovchanin“ pro přepravu cestujících po mělkých řekách. Experimentální člun „Rainbow“ a experimentální osobní loď „Sormovich“ o výtlaku 32 tun využívaly schéma trysek pro vytvoření vzduchového polštáře [3] .
Kromě lehkých experimentálních lodí vznikají větší vznášedla. Zvětšení jejich velikosti je výhodné, protože s nárůstem plochy vzduchového polštáře klesá specifická spotřeba energie pro jeho tvorbu a zlepšuje se plavba lodí .
Podle některých zpráv myšlenku vznášedla poprvé předložil v roce 1716 švédský filozof Emmanuel Swedenborg , nicméně navrhl pumpovat vzduch ručně pomocí speciálního mechanismu [4] [5] [6] . V roce 1853 podal kolegiální posuzovatel Ivanov vedoucímu komunikační trasy hraběti P. A. Kleinmikhelovi zprávu o jím vynalezené lodi, která díky čerpání vzduchu pod dno může plout značnou rychlostí – „tříkýlový balón“ . Po zvážení projektu oddělení projektů a odhadů vynálezce odmítlo. V roce 1875 navrhl anglický vynálezce William Froude [7] myšlenku použití „vzduchového mazání“ pro lodě , v roce 1877 se vytvořilo velké množství trupu s výstupky a prohlubněmi na dně, aby se pod ním vytvořila vzduchová bublina byly navrženy jeho krajanem Johnem Thornycroftem[8] . V roce 1882 si Švéd Gustav Laval nechal patentovat zařízení na přívod stlačeného vzduchu pod loď [9] . Něco podobného modernímu vznášedlu s bočními stěnami poprvé vynalezl pan Cuthbertson v roce 1897, který získal patent na nové plavidlo.
Na podzim roku 1915 bylo spuštěno vznášedlo rakouského inženýra Dagoberta Müllera von Thomamüla [10] . V témže roce Francouz Charles Theric zkonstruoval vagony bez kol, pohybující se na vzduchovém mazání (šoupátka) [11] .
Princip pohybu vzduchového polštáře vyvinul Konstantin Ciolkovskij [12] . Ve svém článku „Friction and Air Resistance“ v roce 1926 napsal:
Rychlík. Myšlenka předmětu. Tření vlaku je téměř zničeno přetlakem vzduchu mezi podlahou vozu a těsnými kolejemi. Je potřeba pracovat na načerpání vzduchu, který nepřetržitě uniká po okrajích mezery mezi vozem a tratí. Není to velké, zatímco zvedací síla vlaku může být obrovská. Pokud je tedy přetlak jedna desetina atmosféry, pak na každý čtvereční metr základny vozu připadá zvedací síla jedna tuna. To je pětkrát více, než je potřeba u lehkých osobních automobilů. Samozřejmě nejsou potřeba kola a mazání. Tah je udržován zadním tlakem unikajícím z otvoru vzduchu auta.
- K. E. Tsiolkovsky "Tření a odpor vzduchu" , Pp. 55-56První experimentální vznášedlo typu skeg na světě postavil v letech 1934-1939 sovětský konstruktér Vladimir Levkov . Cílem Levkovovy práce byly extrémně rychlé čluny pro vojenské použití. Vznikl tucet a půl různých typů lodí o hmotnosti od 1,5 do 15 tun. Všechny byly zničeny během Velké vlastenecké války . Levkov také experimentoval s provozními modely vznášedel komorového typu, ale tyto práce nebyly vyvinuty. [13]
Britský vynálezce Christopher Cockerell podal 12. prosince 1955 patentovou přihlášku na schéma vznášedla zásadně nové konstrukce, kterou nazval „vznášedlo“ („vznášející se aparát“). První prototyp vznášedla, který postavil, SR-N1, byl postaven na jaře roku 1959 a o několik týdnů později překonal kanál La Manche za pouhých 20 minut. Na tomto designu jsou založena všechna komerční a vojenská vznášedla na světě.
Na začátku 21. století bylo postaveno mnoho experimentálních vznášedel s výtlakem více než 150 tun, která již prováděla osobní i nákladní lety.
Jedním z prvních vznášedel se zvýšenou způsobilostí k plavbě, určeným k přepravě cestujících a nákladu přes Lamanšský průliv s vlnami o výšce až 3 m, je anglická loď SR.N4 , postavená v roce 1967. Má tvarovanou podušku ve tvaru trysky s pružným výška plotu 2,1 m. Výtlak plavidla je 167 tun, pojme 670 cestujících (nebo 174 cestujících a 30 aut ). Čtyři plynové turbíny o výkonu 3130 kW pohánějí 4 ventilátory a 4 vrtule s proměnným stoupáním. Maximální rychlost na vodě je 120 km/h. Tlak nevytváří ventilátor, ale turbína. Třetí modifikace tohoto plavidla s kapacitou 418 cestujících a 60 aut sloužila k přepravě na Isle of Wight .
Hovertravel používá vznášedla pro přepravu cestujících na Southsea , Portsmouth - Ryde , Isle of Wight cesty v Anglii [14] .
V Rusku se bloková vznášedla používají k přepravě přes široké zamrzlé řeky, zejména přes Volhu v Nižním Novgorodu, řeku Moskva mezi městem Lytkarino a vesnici Andreevskoye ( Logoprom ) (2013-2014), řeku Amur mezi Ruskem Blagoveshchensk a Chinese Heihe , v Kazani, Samara.
| Klasifikace lodí | |
|---|---|
| Plavidla podle konstrukce motoru |
|
| Jízdou | |
| Hull Ubytování plavidla |
|
| Oblasti použití | |
| Veřejná doprava | |
|---|---|
| Železnice | |
| Trasa bez kolejí | |
| Voda | |
| Vzduch | |
| Žoldák | |
| jiný | |
| Obecné podmínky | |
| Nastupování a vystupování cestujících |
|
| Platba jízdného |
|
| Infrastruktura | |
| Řízení | |