თეთრი აფრების ფრთებზე. გემი ტურბო იალქნის ქვეშ! როტორული იალქანი

ცნობილი დოკუმენტური სერიალი "კუსტოს გუნდის წყალქვეშა ოდისეა" გადაიღო დიდმა ფრანგმა ოკეანოგრაფმა 1960-იან და 1970-იან წლებში. კუსტოს მთავარი ხომალდი შემდეგ გადაკეთდა ბრიტანული ნაღმმტყორცნი კალიფსოსგან. მაგრამ ერთ-ერთ მომდევნო ფილმში - "მსოფლიოს ხელახალი აღმოჩენა" - გამოჩნდა კიდევ ერთი გემი, იახტა "Halcyone".

მისი შემხედვარე ბევრმა ტელემაყურებელმა საკუთარ თავს დაუსვა კითხვა: რა უცნაური მილებია დამონტაჟებული იახტაზე? წარმოიდგინეთ თქვენი გაოცება, თუ გაიგებთ, რომ ეს არის იალქნები... ტურბო იალქნები...

Cousteau Foundation-მა შეიძინა იახტა Alcyone 1985 წელს და ეს გემი განიხილებოდა არა იმდენად კვლევით გემად, არამედ როგორც საფუძვლად ტურბოიალქების ეფექტურობის შესასწავლად - გემის ორიგინალური მამოძრავებელი სისტემა. და როდესაც, 11 წლის შემდეგ, ლეგენდარული კალიფსო ჩაიძირა, ალკიონემ თავისი ადგილი დაიკავა, როგორც ექსპედიციის მთავარი გემი (სხვათა შორის, დღეს კალიფსო ამაღლებულია და ნახევრად გაძარცვულ მდგომარეობაში დგას კონკარნოს პორტში).

სინამდვილეში, ტურბოიალი გამოიგონა კუსტომ. ისევე როგორც სკუბა აღჭურვილობა, წყალქვეშა თეფში და მრავალი სხვა მოწყობილობა ზღვის სიღრმეებისა და მსოფლიო ოკეანის ზედაპირის შესასწავლად. იდეა გასული საუკუნის 80-იანი წლების დასაწყისში დაიბადა და წყლის ფრინველებისთვის ყველაზე ეკოლოგიურად სუფთა, მაგრამ ამავდროულად მოსახერხებელი და თანამედროვე მამოძრავებელი მოწყობილობის შექმნა იყო. ქარის ენერგიის გამოყენება, როგორც ჩანს, კვლევის ყველაზე პერსპექტიული სფერო იყო. მაგრამ აქ არის პრობლემა: კაცობრიობამ გამოიგონა იალქანი რამდენიმე ათასი წლის წინ და რა შეიძლება იყოს უფრო მარტივი და ლოგიკური?

რა თქმა უნდა, კუსტო და კომპანია მიხვდნენ, რომ შეუძლებელი იყო გემის აშენება მხოლოდ იალქნებით. უფრო ზუსტად, ალბათ, მაგრამ მისი მამოძრავებელი მოქმედება იქნება ძალიან უღიმღამო და დამოკიდებული ამინდისა და ქარის მიმართულების ცვალებადობაზე. ამიტომ, თავდაპირველად იგეგმებოდა, რომ ახალი "იალქანი" იქნებოდა მხოლოდ დამხმარე ძალა, რომელიც გამოიყენებოდა ჩვეულებრივი დიზელის ძრავების დასახმარებლად. ამავდროულად, ტურბოიალი მნიშვნელოვნად შეამცირებს მოხმარებას დიზელის საწვავიდა ძლიერი ქარის დროს ის შეიძლება გამხდარიყო გემის ერთადერთი მამოძრავებელი მოწყობილობა. მკვლევართა ჯგუფმა კი წარსულს მიხედა - გერმანელი ინჟინრის ანტონ ფლეტნერის გამოგონებას, ცნობილი თვითმფრინავის დიზაინერის, რომელმაც სერიოზული წვლილი შეიტანა გემთმშენებლობაში.

ტურბოიალი არის ღრუ ცილინდრი, რომელიც აღჭურვილია სპეციალური ტუმბოთი. ტუმბო ქმნის ვაკუუმს ტურბო იალქნის ერთ მხარეს, ატუმბებს ჰაერს იალქანში, გარე ჰაერი იწყებს ტრიას ტურბოიალის გარშემო სხვადასხვა სიჩქარით და გემი იწყებს მოძრაობას ჰაერის წნევის პერპენდიკულარული მიმართულებით. ეს ძალიან მოგვაგონებს ამწევ ძალას, რომელიც მოქმედებს თვითმფრინავის ფრთაზე - წნევა უფრო დიდია ფრთის ქვემოდან და თვითმფრინავი ზევით იწევს. ტურბო იალქანი საშუალებას აძლევს გემს გადაადგილდეს ნებისმიერი ქარის საწინააღმდეგოდ, სანამ საკმარისია ტუმბოს სიმძლავრე. გამოიყენება როგორც დამხმარე სისტემა ჩვეულებრივი საზღვაო ძრავისთვის. კუსტოს გუნდის "Halcyon" გემზე დამონტაჟებულმა ორმა ტურბო იალქანმა შესაძლებელი გახადა საწვავის 50%-მდე დაზოგვა.

ფლეტნერის როტორი და მაგნუსის ეფექტი

1922 წლის 16 სექტემბერს ანტონ ფლეტნერმა მიიღო გერმანული პატენტი ე.წ. და 1924 წლის ოქტომბერში, ექსპერიმენტულმა მბრუნავმა გემმა Buckau-მ დატოვა ფრიდრიხ კრუპის გემთმშენებელი კომპანიის სასრიალოები კიელში. მართალია, შუნერი ნულიდან არ აშენდა: Flettner-ის როტორების დამონტაჟებამდე, ეს იყო ჩვეულებრივი მცურავი გემი.

ფლეტნერის იდეა იყო ეგრეთ წოდებული მაგნუსის ეფექტის გამოყენება, რომლის არსი ასეთია: როდესაც ჰაერის (ან სითხის) ნაკადი მიედინება მბრუნავი სხეულის გარშემო, ძალა წარმოიქმნება დინების მიმართულების პერპენდიკულურად და მოქმედებს სხეულზე. . ფაქტია, რომ მბრუნავი ობიექტი თავის გარშემო ქმნის მორევის მოძრაობას. ობიექტის იმ მხარეს, სადაც მორევის მიმართულება ემთხვევა სითხის ან აირის ნაკადის მიმართულებას, საშუალო სიჩქარე იზრდება, საპირისპირო მხარეს კი მცირდება. წნევის განსხვავება ქმნის განივი ძალას, რომელიც მიმართულია იმ მხრიდან, სადაც ბრუნვის მიმართულება და დინების მიმართულება საპირისპიროა, იმ მხრიდან, სადაც ისინი ემთხვევა.

”ფლეტნერის ქარის გემი ყველას პირზეა, უჩვეულოდ გულმოდგინე გაზეთების პროპაგანდის წყალობით”, - წერს ლუი პრანდტლი თავის სტატიაში გერმანელი ინჟინრის განვითარების შესახებ.

ეს ეფექტი 1852 წელს აღმოაჩინა ბერლინელმა ფიზიკოსმა ჰაინრიხ მაგნუსმა.

მაგნუსის ეფექტი

გერმანელი აერონავტიკის ინჟინერი და გამომგონებელი ანტონ ფლეტნერი (1885–1961) შევიდა საზღვაო ისტორიაში, როგორც ადამიანი, რომელიც ცდილობდა აფრების შეცვლას. მას საშუალება ჰქონდა დიდხანს ემოგზაურა იალქნიანი ნავით ატლანტისა და ინდოეთის ოკეანეებზე. იმ ეპოქის მცურავი გემების ანძებზე მრავალი იალქანი იყო დამონტაჟებული. მცურავი აღჭურვილობა იყო ძვირი, რთული და აეროდინამიკურად არც თუ ისე ეფექტური. მუდმივი საფრთხეები ელოდათ მეზღვაურებს, რომლებსაც ქარიშხლის დროსაც კი უწევდათ 40–50 მეტრის სიმაღლეზე აფრების გამკლავება.

მოგზაურობისას ახალგაზრდა ინჟინერს გაუჩნდა იდეა, შეეცვალა იალქნები, რაც დიდ ძალისხმევას მოითხოვდა, უფრო მარტივი, მაგრამ ეფექტური მოწყობილობით, რომლის მთავარი მამოძრავებელიც ასევე ქარი იქნებოდა. ამაზე ფიქრისას გაახსენდა მისი თანამემამულის, ფიზიკოსის ჰაინრიხ გუსტავ მაგნუსის (1802–1870) მიერ ჩატარებული აეროდინამიკური ექსპერიმენტები. მათ აღმოაჩინეს, რომ როდესაც ცილინდრი ბრუნავს ჰაერის ნაკადში, წარმოიქმნება განივი ძალა, რომლის მიმართულებაც დამოკიდებულია ცილინდრის ბრუნვის მიმართულებაზე (მაგნუსის ეფექტი).

მისი ერთ-ერთი კლასიკური ექსპერიმენტი გამოიყურებოდა შემდეგი გზით: „სპილენძის ცილინდრი შეიძლება ბრუნავდეს ორ წერტილს შორის; სწრაფი როტაცია ცილინდრს, ისევე როგორც ზედა ნაწილში, კაბით აწვდიდა. მბრუნავი ცილინდრი მოთავსებული იყო ჩარჩოში, რომელიც, თავის მხრივ, ადვილად ბრუნავდა. ეს სისტემა ექვემდებარებოდა ჰაერის ძლიერ ნაკადს პატარა ცენტრიდანული ტუმბოს გამოყენებით. ცილინდრი გადახრილი იყო ჰაერის ნაკადისა და ცილინდრის ღერძის პერპენდიკულარული მიმართულებით, უფრო მეტიც, იმ მიმართულებით, რომლითაც ბრუნვის მიმართულებები და ნაკადი ერთნაირი იყო“ (ლ. პრანდტლი „მაგნუსის ეფექტი და ქარის გემი“, 1925 წ. ).

ა.ფლეტნერმა მაშინვე იფიქრა, რომ იალქნები შეიძლებოდა შეეცვალა გემზე დაყენებული მბრუნავი ცილინდრებით.

გამოდის, რომ იქ, სადაც ცილინდრის ზედაპირი ჰაერის ნაკადის საწინააღმდეგოდ მოძრაობს, ქარის სიჩქარე მცირდება და წნევა იზრდება. ცილინდრის მეორე მხარეს საპირისპიროა - ჰაერის ნაკადის სიჩქარე იზრდება და წნევა ეცემა. წნევის ეს განსხვავება სხვადასხვა მხარეცილინდრი და არის მამოძრავებელი ძალა, რომელიც აიძულებს გემს მოძრაობას. ეს არის მბრუნავი აღჭურვილობის მუშაობის ძირითადი პრინციპი, რომელიც იყენებს ქარის ძალას გემის ასაწევად. ყველაფერი ძალიან მარტივია, მაგრამ მხოლოდ ა. ფლეტნერმა „არ გაიარა“, თუმცა მაგნუსის ეფექტი ნახევარ საუკუნეზე მეტია ცნობილია.

გეგმის განხორციელება მან 1923 წელს ბერლინის მახლობლად მდებარე ტბაზე დაიწყო. სინამდვილეში, ფლეტნერმა საკმაოდ მარტივი რამ გააკეთა. მან დაამონტაჟა ქაღალდის ცილინდრი-როტორი დაახლოებით ერთი მეტრის სიმაღლისა და 15 სმ დიამეტრის მეტრის სიგრძის საცდელ ნავზე და დაამონტაჟა საათის მექანიზმი მის დასაბრუნებლად. და ნავი მიცურავდა.

მცურავი გემების კაპიტანები დასცინოდნენ ა.ფლეტნერის ცილინდრებს, რომლითაც მას სურდა იალქნები შეეცვალა. გამომგონებელმა მოახერხა თავისი გამოგონებით ხელოვნების მდიდარი მფარველების დაინტერესება. 1924 წელს 54 მეტრიან ბუკაუზე სამი ანძის ნაცვლად ორი მბრუნავი ცილინდრი დამონტაჟდა. ამ ცილინდრებს ბრუნავდა 45 ცხენის ძალის დიზელის გენერატორი.

ამან ფლეტნერს უზარმაზარი პერსპექტივები გაუხსნა. სხვა საკითხებთან ერთად, როტორის ფართობი და მისი მასა რამდენჯერმე მცირე იყო მცურავი მოწყობილობის ფართობზე, რაც თანაბარი იქნებოდა მამოძრავებელი ძალა. როტორის კონტროლი ბევრად უფრო ადვილი იყო და მისი წარმოება საკმაოდ იაფი იყო. ზემოდან ფლეტნერმა დაფარა როტორები ფირფიტის მსგავსი თვითმფრინავებით - ამან დაახლოებით გააორმაგა მამოძრავებელი ძალა როტორთან შედარებით ჰაერის ნაკადების სწორი ორიენტაციის გამო. ბუკაუს როტორის ოპტიმალური სიმაღლე და დიამეტრი გამოითვალა მომავალი გემის მოდელის ქარის გვირაბში აფეთქებით.

კუსტოს ტურბოსეილერი - 2011 წლის მონაცემებით, Alkyone არის ერთადერთი გემი მსოფლიოში, რომელსაც აქვს Cousteau ტურბოიალი. დიდი ოკეანოგრაფის გარდაცვალებამ 1997 წელს დაასრულა მეორე მსგავსი გემის, კალიფსო II-ის მშენებლობა და სხვა გემთმშენებლები უფრთხილდებიან უჩვეულო დიზაინს...

Flettner-ის როტორი შესანიშნავად მუშაობდა. ჩვეულებრივი მცურავი გემისგან განსხვავებით, მბრუნავ გემს პრაქტიკულად არ ეშინოდა უამინდობისა და ძლიერი გვერდითი ქარის, მას ადვილად შეეძლო ცურვა ალტერნატიულ საყრდენებზე 25º კუთხით საპირისპირო ქარის მიმართ (ჩვეულებრივი იალქნისთვის ზღვარი არის დაახლოებით 45º). ორმა ცილინდრულმა როტორმა (სიმაღლე 13,1 მ, დიამეტრი 1,5 მ) შესაძლებელი გახადა გემის სრულყოფილად დაბალანსება - ის უფრო სტაბილური აღმოჩნდა, ვიდრე იალქნიანი ნავი, რომელიც ბუკაუ იყო პერესტროიკამდე. ტესტები ჩატარდა მშვიდ პირობებში, ქარიშხლებში და მიზანმიმართული გადატვირთვით - და სერიოზული ხარვეზები არ გამოვლენილა. გემის მოძრაობისთვის ყველაზე ხელსაყრელი მიმართულება იყო ქარის მიმართულება გემის ღერძის ზუსტად პერპენდიკულარული, ხოლო მოძრაობის მიმართულება (წინ ან უკან) განისაზღვრებოდა როტორების ბრუნვის მიმართულებით.

1925 წლის თებერვლის შუა რიცხვებში შუნერი ბუკაუ, რომელიც აღჭურვილი იყო ფლეტნერის როტორებით იალქნების ნაცვლად, გაემგზავრა დანციგიდან (ახლანდელი გდანსკი) შოტლანდიაში. ცუდი ამინდი იყო და მცურავი გემების უმეტესობა ვერ ბედავდა პორტების დატოვებას. ჩრდილოეთ ზღვაში ბუკაუს სერიოზული ბრძოლა ჰქონდა ძლიერ ქარებთან და დიდ ტალღებთან, მაგრამ შუნერი ქუსლზე ნაკლებს იჭერდა, ვიდრე სხვა მცურავი გემები შეხვდნენ.

ამ მოგზაურობის დროს არ იყო საჭირო გემბანზე ეკიპაჟის წევრების გამოძახება, რათა შეეცვალათ იალქნები ქარის სიძლიერის ან მიმართულების მიხედვით. საჭირო იყო მხოლოდ ერთი საათის ნავიგატორი, რომელსაც ბორბლიდან გაუსვლელად შეეძლო როტორების მოქმედების გაკონტროლება. ადრე სამმაგიანი შუნერის ეკიპაჟი შედგებოდა მინიმუმ 20 მეზღვაურისგან, მას შემდეგ რაც ის მბრუნავ გემად გადაკეთდა, საკმარისი იყო 10 ადამიანი.

იმავე წელს გემთმშენებლობამ დააგდო თავისი მეორე მბრუნავი ხომალდი - ძლიერი სატვირთო ლაინერი ბარბარა, რომელსაც ამოძრავებდა სამი 17 მეტრიანი როტორი. ამავდროულად, თითოეული როტორისთვის საკმარისი იყო ერთი პატარა ძრავა მხოლოდ 35 ცხ.ძ. (თითოეული როტორის მაქსიმალური ბრუნვის სიჩქარით 160 rpm)! როტორების ბიძგი ექვივალენტური იყო ხრახნიანი პროპელერის ბიძგისთვის, რომელიც დაკავშირებულია ჩვეულებრივი გემის დიზელის ძრავასთან, რომლის სიმძლავრე დაახლოებით 1000 ცხ.ძ. თუმცა გემზე დიზელიც იყო: როტორების გარდა პროპელერიც (რომელიც მშვიდი ამინდის შემთხვევაში ერთადერთ მამოძრავებელ მოწყობილობად რჩებოდა).

პერსპექტიულმა გამოცდილებამ აიძულა გადამზიდავი კომპანია Rob.M.Sloman ჰამბურგიდან აეშენებინა ბარბარა 1926 წელს. წინასწარ იგეგმებოდა მისი აღჭურვა ტურბო იალქნებით - ფლეტნერის როტორებით. სამი როტორი, რომლის სიმაღლეა დაახლოებით 17 მ, დამონტაჟდა 90 მ სიგრძისა და 13 მ სიგანის გემზე.

„ბარბარამ“, როგორც დაგეგმილი იყო, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში წარმატებით გადაჰქონდა ხილი იტალიიდან ჰამბურგში. მოგზაურობის დაახლოებით 30-40% ქარის ენერგიას იკვებებოდა. 4–6 ბალიანი ქარით „ბარბარემ“ 13 კვანძის სიჩქარე განავითარა.

გეგმა იყო მბრუნავი გემის გამოცდა ატლანტის ოკეანეში გრძელ მოგზაურობებზე.

მაგრამ 1920-იანი წლების ბოლოს დიდი დეპრესია დაარტყა. 1929 წელს ჩარტერულმა კომპანიამ უარი თქვა ბარბარას ლიზინგის გაგრძელებაზე და იგი გაიყიდა. ახალმა მფლობელმა ამოიღო როტორები და ხელახლა დაამონტაჟა გემი ტრადიციული დიზაინის მიხედვით. მიუხედავად ამისა, როტორი ჩამორჩებოდა ხრახნიან პროპელერებს ჩვეულებრივ დიზელის ელექტროსადგურთან კომბინაციაში ქარზე დამოკიდებულების და სიმძლავრისა და სიჩქარის გარკვეული შეზღუდვების გამო. ფლეტნერმა უფრო მოწინავე კვლევებს მიმართა და ბადენ-ბადენი საბოლოოდ ჩაიძირა კარიბის ზღვის ქარიშხლის დროს 1931 წელს. და მათ დიდი ხნის განმავლობაში დაივიწყეს როტორული იალქნები...

მბრუნავი გემების დასაწყისი საკმაოდ წარმატებული ჩანდა, მაგრამ ისინი არ იყო განვითარებული და დიდი ხნის განმავლობაში დავიწყებული იყო. რატომ? ჯერ ერთი, მბრუნავი გემების „მამა“ ა. ფლეტნერი ჩაეფლო ვერტმფრენების შექმნაში და შეწყვიტა საზღვაო ტრანსპორტით დაინტერესება. მეორეც, მიუხედავად ყველა უპირატესობისა, მბრუნავი გემები რჩებიან მცურავი გემებად მათი თანდაყოლილი ნაკლოვანებებით, რომელთაგან მთავარია ქარზე დამოკიდებულება.

ფლეტნერის როტორები კვლავ დაინტერესდნენ მეოცე საუკუნის 80-იან წლებში, როდესაც მეცნიერებმა დაიწყეს სხვადასხვა ზომების შეთავაზება კლიმატის დათბობის შესამცირებლად, დაბინძურების შესამცირებლად და საწვავის უფრო რაციონალური მოხმარებისთვის. ერთ-ერთი პირველი, ვინც ისინი გაიხსენა, იყო სიღრმეების მკვლევარი, ფრანგი ჟაკ-ივ კუსტო (1910–1997). ტურბოალმარის სისტემის მუშაობის შესამოწმებლად და მზარდი ძვირადღირებული საწვავის მოხმარების შესამცირებლად, ორანძიანი კატამარანი "ალკიონე" (ალკიონი ქარის ღმერთის ეოლუსის ქალიშვილია) გადაკეთდა მბრუნავ გემად. 1985 წელს გაცურვის შემდეგ, მან მოინახულა კანადა და ამერიკა, შემოუარა კეიპ ჰორნი და ავსტრალიასა და ინდონეზიაში, მადაგასკარსა და სამხრეთ აფრიკაში. იგი კასპიის ზღვაში გადაასვენეს, სადაც სამი თვის განმავლობაში ცურავდა და სხვადასხვა კვლევებს აწარმოებდა. Alcyone კვლავ იყენებს ორ განსხვავებულ მამოძრავებელ სისტემას - ორ დიზელის ძრავას და ორ ტურბო იალქანს.

Turbosail Cousteau

იალქნიანი ნავები ასევე აშენდა მე-20 საუკუნეში. ამ ტიპის თანამედროვე გემებში იალქნები ელექტრული ძრავების გამოყენებით ხდება და ახალი მასალები დიზაინს მნიშვნელოვნად ამსუბუქებს. მაგრამ იალქანი არის იალქანი და ქარის ენერგიის რადიკალურად ახალი გზით გამოყენების იდეა ჰაერში იყო ფლეტნერის დროიდან. და ის აიღო დაუღალავმა ავანტიურისტმა და მკვლევარმა ჟაკ-ივ კუსტომ.

1986 წლის 23 დეკემბერს, მას შემდეგ რაც სტატიის დასაწყისში ნახსენები Halcyone დაიწყო, კუსტომ და მისმა კოლეგებმა ლუსიენ მალავარდმა და ბერტრანდ ჩარიერმა მიიღეს ერთობლივი პატენტი No. US4630997 „მოწყობილობისთვის, რომელიც ქმნის ძალას მოძრავი სითხის ან გაზის გამოყენებით. .” ზოგადი აღწერა ასეთია: „მოწყობილობა მოთავსებულია გარკვეული მიმართულებით მოძრავ გარემოში; ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ძალა, რომელიც მოქმედებს პირველის პერპენდიკულარული მიმართულებით. მოწყობილობა თავს არიდებს მასიური აფრების გამოყენებას, რომლებშიც მამოძრავებელი ძალა აფრების ფართობის პროპორციულია“. რა განსხვავებაა კუსტოს ტურბო იალქანსა და ფლეტნერის როტორულ იალქანს შორის?

ხელოვნურად ზრდის ჰაერის მოძრაობის სიჩქარეს აფრების მოქანცულ მხარეს, იწოვს ჰაერის ნაკადს ტურბო-აფრის სიბრტყიდან მისი გამოყოფის მომენტში. ეს ქმნის ვაკუუმს ტურბოიალის ერთ მხარეს, ამავდროულად ხელს უშლის ტურბულენტური მორევების წარმოქმნას. და შემდეგ მოქმედებს მაგნუსის ეფექტი: იშვიათობა ერთ მხარეს, შედეგად - გვერდითი ძალა, რომელსაც შეუძლია გემის გადაადგილება. სინამდვილეში, ტურბოიალი არის ვერტიკალურად მოთავსებული თვითმფრინავის ფრთა, ყოველ შემთხვევაში, მამოძრავებელი ძალის შექმნის პრინციპი მსგავსია თვითმფრინავის ამწეების შექმნის პრინციპთან. იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ტურბო იალქანი ყოველთვის ქარისკენ იყოს შეძლებისდაგვარად ხელსაყრელი მხარე, აღჭურვილია სპეციალური სენსორებით და დამონტაჟებულია მობრუნების მაგიდაზე. სხვათა შორის, კუსტოს პატენტი გულისხმობს, რომ ჰაერის ამოწოვა შესაძლებელია ტურბოის შიგნიდან არა მხოლოდ ვენტილატორით, არამედ, მაგალითად, ჰაერის ტუმბოს საშუალებით - ამით კუსტომ დახურა კარიბჭე მომდევნო "გამომგონებლებისთვის".

ფაქტობრივად, კუსტომ პირველად გამოსცადა ტურბოიალის პროტოტიპი კატამარანზე „ქარის წისქვილზე“ (Moulin à Vent) 1981 წელს. კატამარანის ყველაზე დიდი წარმატებული მოგზაურობა იყო ტანჟერიდან (მაროკო) ნიუ-იორკში, უფრო დიდი საექსპედიციო გემის მეთვალყურეობის ქვეშ.

ხოლო 1985 წლის აპრილში ლა როშელის პორტში გაუშვა Halcyone, პირველი სრულფასოვანი გემი, რომელიც აღჭურვილი იყო ტურბოიალებით. ახლა ის ჯერ კიდევ მოძრაობაშია და დღეს არის კუსტოს გუნდის ფლოტილის ფლაგმანი (და, ფაქტობრივად, ერთადერთი დიდი გემი). მასზე არსებული ტურბო იალქნები არ ემსახურება როგორც ერთადერთი მამოძრავებელი ძალა, მაგრამ ისინი ხელს უწყობენ ორი დიზელის ძრავის ჩვეულ შეერთებას და
რამდენიმე ხრახნი (რაც, სხვათა შორის, საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ საწვავის მოხმარება დაახლოებით მესამედით). დიდი ოკეანოგრაფი ცოცხალი რომ ყოფილიყო, ის ალბათ კიდევ რამდენიმე მსგავს ხომალდს ააშენებდა, მაგრამ მისი თანამოაზრეების ენთუზიაზმი შესამჩნევად შემცირდა კუსტოს წასვლის შემდეგ.

გარდაცვალებამდე ცოტა ხნით ადრე, 1997 წელს, კუსტო აქტიურად მუშაობდა Calypso II გემის პროექტზე ტურბოალებით, მაგრამ არ ჰქონდა დრო, რომ დაესრულებინა იგი. ბოლო მონაცემებით, 2011 წლის ზამთარში ალკიონე ყაენის პორტში იმყოფებოდა და ახალ ექსპედიციას ელოდა.

და ისევ ფლეტნერი

დღეს მცდელობა ხდება ფლეტნერის იდეის აღორძინებისა და როტორული აფრების გავრცელების მცდელობები. მაგალითად, ცნობილმა ჰამბურგის კომპანია Blohm + Voss-მა, 1973 წლის ნავთობის კრიზისის შემდეგ, დაიწყო მბრუნავი ტანკერის აქტიური განვითარება, მაგრამ 1986 წლისთვის. ეკონომიკური ძალებიდახურა ეს პროექტი. შემდეგ იყო სამოყვარულო დიზაინის მთელი სერია.

2007 წელს ფლენსბურგის უნივერსიტეტის სტუდენტებმა ააშენეს კატამარანი, რომელიც მოძრაობდა როტორული იალქნით (Uni-cat Flensburg).

2010 წელს გამოჩნდა ისტორიაში მესამე გემი როტორული იალქნებით - E-Ship1 მძიმე სატვირთო მანქანა, რომელიც აშენდა Enercon-ის დაკვეთით. უმსხვილესი მწარმოებლებიქარის გენერატორები მსოფლიოში. 2010 წლის 6 ივლისს გემი პირველად გაუშვა და მოკლე მოგზაურობა გააკეთა ემდენიდან ბრემერჰავენში. და უკვე აგვისტოში იგი გაემგზავრა თავის პირველ სამუშაო მოგზაურობაზე ირლანდიაში ცხრა ქარის გენერატორის დატვირთვით. გემი აღჭურვილია Flettner-ის ოთხი როტორით და, რა თქმა უნდა, ტრადიციული მამოძრავებელი სისტემით მშვიდი ამინდის შემთხვევაში და დამატებითი სიმძლავრის მისაღებად. მიუხედავად ამისა, როტორული იალქნები მხოლოდ დამხმარე ძრავას ემსახურება: 130 მეტრიანი სატვირთო მანქანისთვის მათი სიმძლავრე საკმარისი არ არის სათანადო სიჩქარის გასავითარებლად. ძრავები იკვებება Mitsubishi-ის ცხრა ელექტრო ერთეულით, ხოლო როტორებს ამოძრავებს Siemens-ის ორთქლის ტურბინა, რომელიც იყენებს გამონაბოლქვი აირების ენერგიას. როტორულ იალქნებს შეუძლიათ საწვავის 30-დან 40%-მდე დაზოგვა 16 კვანძის სიჩქარით.

მაგრამ Cousteau-ს ტურბოიალი ჯერ კიდევ დავიწყებულია: Alkyone ამჟამად ერთადერთი სრული ზომის ხომალდია ამ ტიპის ძრავით. გერმანელი გემთმშენებლების გამოცდილება გვიჩვენებს, აქვს თუ არა აზრი მაგნუსის ეფექტით აღჭურვილი აფრების თემის შემდგომ განვითარებას. მთავარია, ამას ეკონომიკური დასაბუთება მოძებნოს და მისი ეფექტურობა დაამტკიცოს. და მაშინ, ხედავთ, მთელი მსოფლიო გადაზიდვები გადადის იმ პრინციპზე, რომელიც ნიჭიერმა გერმანელმა მეცნიერმა აღწერა 150 წელზე მეტი ხნის წინ.

2010 წელს ჩრდილოეთ ზღვაში უცნაური გემი "E-Ship 1" გამოჩნდა. მის ზედა გემბანზე არის ოთხი მაღალი მრგვალი ბუხარი, მაგრამ მათგან კვამლი არასოდეს ამოდის. ეს არის ეგრეთ წოდებული ფლეტნერის როტორები, რომლებმაც შეცვალეს ტრადიციული იალქნები.

ქარის ელექტროსადგურების მსოფლიოში უმსხვილესმა მწარმოებელმა Enercon-მა 2010 წლის 2 აგვისტოს კიელში, ლინდენაუს გემთმშენებელ ქარხანაში 130 მეტრი სიგრძის, 22 მეტრის სიგანის მბრუნავი ხომალდი, რომელსაც მოგვიანებით E-Ship 1 ეწოდა. შემდეგ ის წარმატებით გამოსცადეს ჩრდილოეთ და ხმელთაშუა ზღვებში და ამჟამად ქარის გენერატორების ტრანსპორტირებას ატარებს გერმანიიდან, სადაც ისინი იწარმოება, ევროპის სხვა ქვეყნებში. ის აღწევს 17 კვანძს (32 კმ/სთ) სიჩქარეს, ერთდროულად ატარებს 9 ათას ტონაზე მეტ ტვირთს, მისი ეკიპაჟი 15 კაცია.

სინგაპურში დაფუძნებული გემთმშენებელი კომპანია Wind Again, რომელიც ქმნის ტექნოლოგიებს საწვავის მოხმარებისა და გამონაბოლქვის შესამცირებლად, გვთავაზობს სპეციალურად შექმნილი Flettner როტორების (დასაკეცი) დაყენებას ტანკერებსა და სატვირთო გემებზე. ისინი შეამცირებენ საწვავის მოხმარებას 30-40%-ით და გადაიხდიან საკუთარ თავს 3-5 წელიწადში.

ფინური საზღვაო საინჟინრო კომპანია Wartsila უკვე გეგმავს ტურბო იალქნების დამონტაჟებას საკრუიზო ბორანებზე. ეს გამოწვეულია ფინური საბორნე ოპერატორის Viking Line-ის სურვილით, შეამციროს საწვავის მოხმარება და გარემოს დაბინძურება.

ფლეტნერის როტორების გამოყენებას სიამოვნების გემებზე სწავლობს ფლენსბურგის უნივერსიტეტი (გერმანია). ნავთობის ფასების ზრდა და საგანგაშო დათბობის კლიმატი, როგორც ჩანს, ხელსაყრელ პირობებს ქმნის ქარის ტურბინების დასაბრუნებლად.

ჯონ მარპლსის მიერ შექმნილი იახტა, Cloudia, არის გადაკეთებული Searunner 34 ტრიმარანი. იახტამ პირველი ტესტები გაიარა 2008 წლის თებერვალში ფორტ პირსში, ფლორიდა, აშშ და მისი შექმნა დააფინანსა ტელეარხ Discovery. "კლაუდიამ" წარმოუდგენლად მანევრირებადი გამოიჩინა: ის რამდენიმე წამში გაჩერდა და შებრუნდა და თავისუფლად მოძრაობდა ქარის მიმართ დაახლოებით 15° კუთხით. შესრულების შესამჩნევი გაუმჯობესება ტრადიციულ Flettner-ის როტორთან შედარებით განპირობებულია დამატებითი განივი დისკებით, რომლებიც დამონტაჟებულია ტრიმარანის წინა და უკანა როტორებზე.

InfoGlaz.rf სტატიის ბმული, საიდანაც შეიქმნა ეს ასლი -

ცნობილი დოკუმენტური სერიალი "კუსტოს გუნდის წყალქვეშა ოდისეა" გადაიღო დიდმა ფრანგმა ოკეანოგრაფმა 1960-იან და 1970-იან წლებში. იმ დროს კუსტოს მთავარი გემი იყო კალიფსო, რომელიც გადაკეთდა ბრიტანული მაღაროდან. მაგრამ ერთ-ერთ მომდევნო ფილმში, "მსოფლიოს ხელახალი აღმოჩენა", გამოჩნდა კიდევ ერთი გემი, იახტა Alcyone. მისი შემხედვარე ბევრმა ტელემაყურებელმა საკუთარ თავს დაუსვა კითხვა: რა არის ეს უცნაური ანძები და იალქნები დაყენებული იახტაზე?..

Cousteau Foundation-მა შეიძინა Halcyone 1985 წელს და ეს გემი განიხილებოდა არა იმდენად კვლევით გემად, არამედ როგორც ტურბოიალქების ეფექტურობის შესწავლის საფუძვლად - გემის ორიგინალური მამოძრავებელი სისტემა. და როდესაც თერთმეტი წლის შემდეგ ლეგენდარული კალიფსო ჩაიძირა, ალკიონემ თავისი ადგილი დაიკავა, როგორც ექსპედიციის მთავარი გემი (სხვათა შორის, დღეს კალიფსო ამაღლებულია და ნახევრად გაძარცვულ მდგომარეობაში დგას კონკარნოს პორტში).

სინამდვილეში, ტურბოიალი გამოიგონა კუსტომ. ისევე როგორც სკუბას აღჭურვილობა, წყალქვეშა თეფში და მრავალი სხვა მოწყობილობა ზღვის სიღრმეებისა და მსოფლიო ოკეანეების ზედაპირის შესასწავლად. იდეა ჯერ კიდევ ოთხმოციანი წლების დასაწყისში დაიბადა და იყო წყლის ფრინველებისთვის ყველაზე ეკოლოგიურად სუფთა, მაგრამ ამავდროულად მოსახერხებელი და თანამედროვე ამძრავი მოწყობილობის შექმნა. ქარის ენერგიის გამოყენება, როგორც ჩანს, კვლევის ყველაზე პერსპექტიული სფერო იყო. მაგრამ აქ არის პრობლემა: კაცობრიობამ გამოიგონა იალქანი რამდენიმე ათასი წლის წინ და რა შეიძლება იყოს უფრო მარტივი და ლოგიკური?

რა თქმა უნდა, კუსტო და კომპანია მიხვდნენ, რომ შეუძლებელი იყო გემის აშენება მხოლოდ იალქნებით. უფრო ზუსტად, ალბათ, მაგრამ მისი მამოძრავებელი მოქმედება იქნება ძალიან უღიმღამო და დამოკიდებული ამინდისა და ქარის მიმართულების ცვალებადობაზე. ამიტომ, თავდაპირველად იგეგმებოდა, რომ ახალი "იალქანი" იქნებოდა მხოლოდ დამხმარე ძალა, რომელიც გამოიყენებოდა ჩვეულებრივი დიზელის ძრავების დასახმარებლად. ამავდროულად, ტურბოიალი საგრძნობლად შეამცირებს დიზელის საწვავის მოხმარებას და ძლიერი ქარის დროს ის შეიძლება გახდეს გემის ერთადერთი მამოძრავებელი მოწყობილობა.

მკვლევართა ჯგუფმა კი წარსულს მიხედა - გერმანელი ინჟინრის ანტონ ფლეტნერის გამოგონებას, ცნობილი თვითმფრინავის დიზაინერის, რომელმაც სერიოზული წვლილი შეიტანა გემთმშენებლობაში.

ფლეტნერის როტორი და მაგნუსის ეფექტი

ფლეტნერის იდეა იყო ეგრეთ წოდებული მაგნუსის ეფექტის გამოყენება, რომლის არსი ასეთია: როდესაც ჰაერი (ან სითხე) მიედინება მბრუნავი სხეულის გარშემო, ძალა წარმოიქმნება დინების მიმართულების პერპენდიკულურად და მოქმედებს სხეულზე. . ფაქტია, რომ მბრუნავი ობიექტი თავის გარშემო ქმნის მორევის მოძრაობას. ობიექტის იმ მხარეს, სადაც მორევის მიმართულება ემთხვევა სითხის ან აირის დინების მიმართულებას, საშუალო სიჩქარე იზრდება, ხოლო მოპირდაპირე მხარეს მცირდება. წნევის განსხვავება ქმნის განივი ძალას, რომელიც მიმართულია იმ მხრიდან, სადაც ბრუნვის მიმართულება და დინების მიმართულება საპირისპიროა, იმ მხრიდან, სადაც ისინი ემთხვევა.

ეს ეფექტი 1852 წელს აღმოაჩინა ბერლინელმა ფიზიკოსმა ჰაინრიხ მაგნუსმა. მისი ერთ-ერთი კლასიკური ექსპერიმენტი ასე წარიმართა: „სპილენძის ცილინდრი შეიძლება ბრუნავდეს ორ წერტილს შორის; სწრაფი როტაცია ცილინდრს, ისევე როგორც ზედა ნაწილში, კაბით აწვდიდა. მბრუნავი ცილინდრი მოთავსებული იყო ჩარჩოში, რომელიც თავის მხრივ ადვილად ბრუნავდა. ეს სისტემა ექვემდებარებოდა ჰაერის ძლიერ ნაკადს პატარა ცენტრიდანული ტუმბოს გამოყენებით. ცილინდრი გადახრილი იყო ჰაერის ნაკადისა და ცილინდრის ღერძის პერპენდიკულარული მიმართულებით, უფრო მეტიც, იმ მიმართულებით, საიდანაც ბრუნვის მიმართულებები და დინება ერთნაირი იყო“ (L. Prandtl, „Magnus Effect and the Wind Ship“, 1925 წ. ).

სინამდვილეში, ფლეტნერმა საკმაოდ მარტივი რამ გააკეთა. მან დაამონტაჟა ქაღალდის ცილინდრი-როტორი დაახლოებით ერთი მეტრის სიმაღლისა და 15 სანტიმეტრის დიამეტრის მეტრის სიგრძის საცდელ ნავზე და დაამონტაჟა საათის მექანიზმი მის დასაბრუნებლად. და ნავი მიცურავდა. პრაქტიკაში დაამტკიცა მაგნუსის ეფექტის შედეგად მიღებული გვერდითი ძალის გამოყენების შესაძლებლობა, ფლეტნერმა გადაწყვიტა სამმაგი ბუკაუ გადაექცია მბრუნავ გემად.

დღეს ალკიონე მსოფლიოში ერთადერთი გემია, რომელსაც აქვს კუსტოს ტურბოიალი. დიდი ოკეანოგრაფის გარდაცვალებამ 1997 წელს დაასრულა მეორე მსგავსი გემის, კალიფსო II-ის მშენებლობა და სხვა გემთმშენებლები უფრთხილდებიან უჩვეულო დიზაინს...

ბუკაუს როტორებს ელექტროძრავები მართავდნენ. სინამდვილეში, დიზაინში არანაირი განსხვავება არ იყო მაგნუსის კლასიკური ექსპერიმენტებისგან. იმ მხარეს, სადაც როტორი ბრუნავდა ქარისკენ, შეიქმნა მაღალი წნევის არე, ხოლო მოპირდაპირე მხარეს დაბალი წნევის რეგიონი. მიღებულმა ძალამ გემი ამოძრავა. უფრო მეტიც, ეს ძალა ბევრჯერ აღემატებოდა ქარის წნევის ძალას სტაციონარული როტორზე - დაახლოებით 50-ჯერ! ამან ფლეტნერს უზარმაზარი პერსპექტივები გაუხსნა. სხვა საკითხებთან ერთად, როტორის ფართობი და მისი მასა რამდენჯერმე მცირე იყო იალქნის დანადგარის ფართობზე, რაც უზრუნველყოფს თანაბარ მამოძრავებელ ძალას. როტორის კონტროლი ბევრად უფრო ადვილი იყო და მისი წარმოება საკმაოდ იაფი იყო. ზემოდან ფლეტნერმა დაფარა როტორები თვითმფრინავის ფირფიტებით - ამან დაახლოებით გააორმაგა მამოძრავებელი ძალა როტორთან შედარებით ჰაერის ნაკადების სწორი ორიენტაციის გამო. ბუკაუს როტორის ოპტიმალური სიმაღლე და დიამეტრი გამოითვალა მომავალი გემის მოდელის ქარის გვირაბში აფეთქებით.

Flettner-ის როტორი შესანიშნავად მუშაობდა. ჩვეულებრივი მცურავი გემისგან განსხვავებით, მბრუნავ გემს პრაქტიკულად არ ეშინოდა უამინდობისა და ძლიერი გვერდითი ქარების, მას ადვილად შეეძლო ცურვა მონაცვლეობით 25° კუთხით საპირისპირო ქარის მიმართ (ჩვეულებრივი იალქნისთვის ზღვარი არის დაახლოებით 45°). ორმა ცილინდრული როტორმა (სიმაღლე - 13,1 მ, დიამეტრი - 1,5 მ) შესაძლებელი გახადა გემის სრულყოფილად დაბალანსება - ის უფრო სტაბილური აღმოჩნდა, ვიდრე იალქნიანი ნავი, რომელსაც Bukau იყო რესტრუქტურიზაციამდე. გემი გამოიცადა მშვიდ პირობებში, შტორმებში და მიზანმიმართული გადატვირთვით - და სერიოზული ხარვეზები არ გამოვლენილა. გემის მოძრაობისთვის ყველაზე ხელსაყრელი მიმართულება იყო ქარის მიმართულება გემის ღერძის ზუსტად პერპენდიკულარული, ხოლო მოძრაობის მიმართულება (წინ ან უკან) განისაზღვრებოდა როტორების ბრუნვის მიმართულებით.

უკვე 1925 წლის თებერვალში, Bukau-მ წარმატებით გაცურა დანციგიდან შოტლანდიაში ჩრდილოეთის ზღვაზე, ხოლო ერთი წლის შემდეგ გემმა (დაარქვეს Baden Baden) გაემგზავრა ევროპიდან ამერიკაში ატლანტის ოკეანის გავლით. იმავე წელს გემთმშენებლობამ დააგდო თავისი მეორე მბრუნავი ხომალდი - ძლიერი სატვირთო ლაინერი ბარბარა, რომელსაც ამოძრავებდა სამი 17 მეტრიანი როტორი. ამავდროულად, თითოეული როტორისთვის საკმარისი იყო ერთი პატარა ძრავა მხოლოდ 35 ცხ.ძ. (თითოეული როტორის მაქსიმალური ბრუნვის სიჩქარით 160 rpm)! როტორების ბიძგი ექვივალენტური იყო ხრახნიანი პროპელერის ბიძგისთვის, რომელიც დაკავშირებულია ჩვეულებრივი გემის დიზელის ძრავასთან, რომლის სიმძლავრე დაახლოებით 1000 ცხ.ძ. თუმცა გემზე დიზელიც იყო: როტორების გარდა პროპელერიც (რომელიც მშვიდი ამინდის შემთხვევაში ერთადერთ მამოძრავებელ მოწყობილობად რჩებოდა).

მაგრამ ოციანი წლების ბოლოს დიდი დეპრესია დაარტყა. 1929 წელს ჩარტერულმა კომპანიამ უარი თქვა ბარბარას ლიზინგის გაგრძელებაზე და იგი გაიყიდა. ახალმა მფლობელმა ამოიღო როტორები და ხელახლა დაამონტაჟა გემი ტრადიციული დიზაინის მიხედვით. მიუხედავად ამისა, მბრუნავი მამოძრავებელი სისტემა ჩამორჩებოდა ხრახნიანი მამოძრავებელი სისტემებს ჩვეულებრივ დიზელის ელექტროსადგურთან კომბინაციაში ქარზე დამოკიდებულების და სიმძლავრისა და სიჩქარის გარკვეული შეზღუდვების გამო. ფლეტნერმა უფრო მოწინავე კვლევებს მიმართა და ბადენ ბადენი საბოლოოდ ჩაიძირა კარიბის ზღვის ქარიშხლის დროს 1931 წელს. და მათ დიდი ხნის განმავლობაში დაივიწყეს როტორული იალქნები...

Turbosail Cousteau

იახტა, რომელიც შექმნილია ჯონ მარპლსის მიერ, Cloudia, არის გადაკეთებული ტრიმარანი Searunner 34. იახტამ პირველი ტესტები გაიარა 2008 წლის თებერვალში ფორტ პირსში, ფლორიდა, აშშ, და მისი შექმნა დააფინანსა Discovery TV არხმა. "კლაუდიამ" წარმოუდგენლად მანევრირებადი გამოავლინა - ის გაჩერდა და უკან გადავიდა რამდენიმე წამში და თავისუფლად მოძრაობდა ქარის მიმართ დაახლოებით 15° კუთხით. შესრულების შესამჩნევი გაუმჯობესება ტრადიციულ Flettner-ის როტორთან შედარებით განპირობებულია დამატებითი განივი დისკებით, რომლებიც დამონტაჟებულია ტრიმარანის წინა და უკანა როტორებზე.

1986 წლის 23 დეკემბერს, სტატიის დასაწყისში ნახსენები Halcyone-ის გაშვების შემდეგ, კუსტომ და მისმა კოლეგებმა ლუსიენ მალავარმა და ბერტრანდ ჩარიერმა მიიღეს ერთობლივი პატენტი US4630997 „მოწყობილობის წარმომქმნელი ძალა მოძრავი სითხის ან გაზის გამოყენებით“. დაპატენტებული მოწყობილობის ზოგადი აღწერა ასეთია: „მოწყობილობა მოთავსებულია გარემოში, რომელიც მოძრაობს გარკვეული მიმართულებით; ამ შემთხვევაში წარმოიქმნება ძალა, რომელიც მოქმედებს პირველის პერპენდიკულარული მიმართულებით. მოწყობილობა თავს არიდებს მასიური აფრების გამოყენებას, რომლებშიც მამოძრავებელი ძალა აფრების ფართობის პროპორციულია“. რა განსხვავებაა კუსტოს ტურბო იალქანსა და ფლეტნერის როტორულ იალქანს შორის?

ჯვარედინი განყოფილებაში, ტურბოალმა არის რაღაც წაგრძელებული წვეთი, მრგვალდება მკვეთრი ბოლოს. "წვეთების" გვერდებზე არის ჰაერის შემავალი ცხაურები, რომელთაგან ერთის მეშვეობით (დამოკიდებულია წინ ან უკან გადაადგილების აუცილებლობაზე) ჰაერი იწოვება. ჰაერის მიმღებში ქარის შეწოვის მაქსიმალურად გაზრდის მიზნით, ელექტროძრავით ამოძრავებული პატარა ვენტილატორი დამონტაჟებულია ტურბოიალქზე. ხელოვნურად ზრდის ჰაერის მოძრაობის სიჩქარეს აფრების მოქანცულ მხარეს, იწოვს ჰაერის ნაკადს ტურბო-აფრის სიბრტყიდან მისი გამოყოფის მომენტში. ეს ქმნის ვაკუუმს ტურბოიალის ერთ მხარეს, რაც ერთდროულად ხელს უშლის ტურბულენტური მორევების წარმოქმნას. შემდეგ კი მაგნუსის ეფექტი მოქმედებს: იშვიათობა ერთ მხარეს, შედეგად - განივი ძალა, რომელსაც შეუძლია გემის მოძრაობაში მოქცევა. ფაქტობრივად, ტურბოიალი არის ვერტიკალურად მოთავსებული თვითმფრინავის ფრთა; ყოველ შემთხვევაში მამოძრავებელი ძალის შექმნის პრინციპი მსგავსია თვითმფრინავის ამწევი ძალის შექმნის პრინციპის. იმის უზრუნველსაყოფად, რომ ტურბო იალქანი ყოველთვის ქარის ყველაზე ხელსაყრელი მხარისკენ იყოს, იგი აღჭურვილია სპეციალური სენსორებით და დამონტაჟებულია მობრუნების მაგიდაზე.

უცნაურად საკმარისია, რომ ჩვენს დროში საკმაოდ ნაცნობი იალქნები გამოიყენება ინდუსტრიაში. გემთმშენებელი კომპანიები ხშირად აერთიანებენ დიდი ტანკერების და სატვირთო მანქანების დიზაინში გაყალბებისა და მცურავი აღჭურვილობის დაყენების შესაძლებლობას. ყველაზე ცნობილი პროექტია გერმანული სატრანსპორტო გემი MS Beluga SkySails, რომელიც 2008 წლის 1 იანვარს დაიწყო. გემი თავისი სიმძლავრის დაახლოებით 15-20%-ს ავითარებს 160 მ2 ფართობის გიგანტური კეიტის წყალობით; კომპანია მის გაზრდას 320 მ2-მდე გეგმავს. კიტი მიმაგრებულია გემის მშვილდზე თოკზე, მის ქცევას აკონტროლებს კომპიუტერი. ის ჩვეულებრივ ცურავს დაახლოებით 100 მ სიმაღლეზე და გემიდან დაახლოებით 500 მ მანძილზე, ხოლო გემს თან ატარებს. 2013 წლისთვის SkySails GmbH & Co-ს სპეციალისტები. KG გეგმავს 400-მდე გემის აღჭურვას მათი სისტემით - ყოველი ასეთი „ტიუნინგი“ მნიშვნელოვნად შეამცირებს საწვავის მოხმარებას და ატმოსფეროში მავნე გამონაბოლქვის რაოდენობას.

ფაქტობრივად, კუსტომ პირველად გამოსცადა ტურბოიალის პროტოტიპი კატამარანზე „ქარის წისქვილზე“ (Moulin à Vent) 1981 წელს. კატამარანის ყველაზე დიდი წარმატებული მოგზაურობა იყო მოგზაურობა ტანჟერიდან (მაროკო) ნიუ-იორკში - უფრო დიდი ექსპედიციის გემის "ზედამხედველობით".

ხოლო 1985 წლის აპრილში ლა როშელის პორტში გაუშვა პირველი სრულფასოვანი გემი, რომელიც აღჭურვილი იყო ტურბოიალებით. დღეს ის კვლავ მოძრაობაშია და დღეს არის კუსტოს გუნდის ფლაგმანი (და, ფაქტობრივად, ერთადერთი დიდი გემი). მასზე არსებული ტურბო იალქნები არ არის ერთადერთი მამოძრავებელი ძალა, მაგრამ ისინი ხელს უწყობენ ორი დიზელის ძრავისა და რამდენიმე პროპელერის ჩვეულებრივ შეერთებას (რაც, სხვათა შორის, საწვავის მოხმარების დაახლოებით მესამედით შემცირების საშუალებას იძლევა). დიდი ოკეანოგრაფი ცოცხალი რომ ყოფილიყო, ის ალბათ კიდევ რამდენიმე მსგავს ხომალდს ააშენებდა, მაგრამ მისი თანამოაზრეების ენთუზიაზმი შესამჩნევად შემცირდა კუსტოს წასვლის შემდეგ. გარდაცვალებამდე ცოტა ხნით ადრე, 1997 წელს, კუსტო აქტიურად მუშაობდა Calypso II გემის პროექტზე ტურბოალებით, მაგრამ არ ჰქონდა დრო, რომ დაესრულებინა იგი. ბოლო მონაცემებით, 2011 წლის ზამთარში ალკიონე ყაენის პორტში იმყოფებოდა და ახალ ექსპედიციას ელოდა.

და ისევ ფლეტნერი

დღეს მცდელობა ხდება ფლეტნერის იდეის აღორძინებისა და როტორული აფრების გავრცელების მცდელობები. მაგალითად, ცნობილმა ჰამბურგის კომპანია Blohm & Voss-მა დაიწყო მბრუნავი ტანკერის აქტიური განვითარება 1973 წლის ნავთობის კრიზისის შემდეგ - მაგრამ 1986 წლისთვის ეკონომიკურმა ფაქტორებმა "დახურა" ეს პროექტი. შემდეგ იყო არაერთი სამოყვარულო დიზაინი; მაგალითად, 2007 წელს ფლენსბურგის უნივერსიტეტის სტუდენტებმა ააშენეს კატამარანი, რომელიც იკვებება როტორული იალქნით (Uni-cat Flensburg).

და მხოლოდ 2010 წელს, ისტორიაში მესამე გემმა როტორული იალქნებით იხილა დღის სინათლე - E-Ship 1 მძიმე სატვირთო მანქანა, რომელიც აშენდა Enercon-ის, მსოფლიოში ქარის გენერატორების ერთ-ერთი უდიდესი მწარმოებლის დაკვეთით. 2010 წლის 6 ივლისს გემი პირველად გაუშვა და მოკლე მოგზაურობა გააკეთა ემდენიდან ბრემერჰავენში. და უკვე აგვისტოში იგი გაემგზავრა თავის პირველ სამუშაო მოგზაურობაზე ირლანდიაში ცხრა ქარის გენერატორის ტვირთით.

გემი აღჭურვილია Flettner-ის ოთხი როტორით და, რა თქმა უნდა, ტრადიციული მამოძრავებელი სისტემით მშვიდი ამინდის შემთხვევაში და დამატებითი სიმძლავრის მისაღებად. მიუხედავად ამისა, როტორული იალქნები ემსახურება მხოლოდ დამხმარე ამძრავებს - 130 მეტრიანი სატვირთო მანქანისთვის მათი სიმძლავრე საკმარისი არ არის სათანადო სიჩქარის გასავითარებლად. ძრავები იკვებება Mitsubishi-ის ცხრა ძრავით, ხოლო როტორებს ამოძრავებს Siemens-ის ორთქლის ტურბინა, რომელიც იკვებება გამონაბოლქვი აირებით. როტორულ იალქნებს შეუძლიათ დაზოგონ 30-დან 40%-მდე საწვავი 16 კვანძზე.

მაგრამ კუსტოს ტურბო იალქნი ამ დროისთვის დავიწყებულია: Alkyone ჯერ კიდევ ერთადერთი სრული ზომის ხომალდია ამ ტიპის ძრავით. გერმანელი გემთმშენებლების გამოცდილება გვიჩვენებს, აქვს თუ არა აზრი მაგნუსის ეფექტით აღჭურვილი აფრების თემის შემდგომ განვითარებას. მთავარია, ამას ეკონომიკური დასაბუთება მოძებნოს და მისი ეფექტურობა დაამტკიცოს. და მაშინ, ხედავთ, მთელი მსოფლიო გადაზიდვები გადადის იმ პრინციპზე, რომელიც ნიჭიერმა გერმანელმა მეცნიერმა აღწერა 150 წელზე მეტი ხნის წინ.

ეკონომისტების გამოთვლები აჩვენებს, რომ ამჟამად გემები, რომლებიც იყენებენ ქარს ამოძრავებისთვის - ქარის გემები - ვერ გაუწევენ კონკურენციას გემებს, რომლებსაც აქვთ ჩვეულებრივი მექანიკური ძრავა. იმ მრავალ მიზეზს შორის, რის გამოც სატვირთო ქარის ხომალდები ამჟამად უვარგისად ითვლება ფართო გამოყენებისთვის, მე მსურს ვისაუბრო ორზე, ჩვენი თვალსაზრისით, ყველაზე სერიოზულზე. ორივე ფუნდამენტური ხასიათისაა.

სამწუხაროდ, ერთ-ერთ მათგანთან მიმართებაში ადამიანი პრაქტიკულად უძლურია და დროც კი აქ ვერაფერს შეცვლის. ეს მიზეზი ობიექტურად უკავშირდება ქარის ენერგიის „დეპოზიტების“ რეალურ სიღარიბეს. ქარი ყველგანაა, მაგრამ ის პოტენციური შესაძლებლობებითითქოს ჩვენი პლანეტის ზედაპირზე გაჟღენთილია. იშვიათია სტაბილური ქარის ზონები, როგორიცაა მუდმივი სავაჭრო ქარის ზონები. ქარი ცვალებადია სიძლიერითა და მიმართულებით; მისი საშუალო სიჩქარე, რომელზედაც დამოკიდებულია აფრების ან სხვა ქარის ამოძრავების შესაძლებლობები, დაბალია. შესაბამისად, ადგილობრივი ჰაერის ნაკადის კინეტიკური ენერგია და წნევის ვარდნა, რომელიც შეიძლება განხორციელდეს ქარის ტურბინების სამუშაო ელემენტებზე, მცირეა. უკიდურესად გულდასაწყვეტია, რომ ატმოსფეროს დიდი რაოდენობით ბუშტუკებიდან (5,5X10 15 ტონა) ბუნება ჩვენს წილს გამოყოფს მხოლოდ იმ ნამსხვრევებს, რომლებიც ხვდება „დერეფანში“ გემის სიგრძეზე არაუმეტეს სიგანით და ა. სიმაღლე (რეალისტური რომ ვიყოთ) არაუმეტეს რამდენიმე ათეული მეტრისა. ერთი სიტყვით, ძვირფასი „წიაღისეულის“ საბადოები დიდია, მთლიანი რეზერვები უზარმაზარია, მაგრამ მათი მხოლოდ მცირე ნაწილის გამოყენება შეგვიძლია.

არ შეიძლება ბუნებით განსაზღვრული ამ სიტუაციის შეცვლაზე იმედი. ცხადია, ძირითადი ძალისხმევა მიმართული უნდა იყოს ქარის ელექტროსადგურების (WPP) ეფექტურობის გაზრდაზე. გემის მოძრაობის შემთხვევაში - მაქსიმალური მამოძრავებელი ძალის მიღება მოცემული მიმართულებისა და სიძლიერის ქარით.

ქარის ამძრავების არსებული ვარიანტები, განსხვავებული დიზაინით, მოქმედების პრინციპით, მათი დადებითი და უარყოფითი მხარეებით, უმეტეს შემთხვევაში აქვთ სამუშაო ორგანოები ფორმის აეროდინამიკური ფრთა. სრულ კურსზე, ნებისმიერი იალქანი არის ფრთა, რომელიც მუშაობს არახელსაყრელ „ზეკრიტიკულ“ რეჟიმში. ქარის მიმართ მკვეთრ კურსზე კარგ აფარს აქვს ნამდვილი ფრთის ყველა მთავარი უპირატესობა. სპორტულ გემთმშენებლობაში დიდი ხანია გამოიყენება ხისტი და ნახევრად ხისტი ფრთების იალქნები.

ასეთი მრავალფეროვანი მოწყობილობების ეფექტურობის შესაფასებლად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ორი კავშირი: ერთი - მოწყობილობის მიერ განხორციელებულ ძალასა და ნაკადის სიჩქარეს შორის, მეორე - ამწე ძალისა და წევის სიდიდეს შორის.

პირველი ურთიერთობა ყველაზე მოხერხებულად არის წარმოდგენილი ორი „განზომილებიანი“ მახასიათებლის სახით:

სადაც Y არის ამწევი ძალა; X - შუბლის წინააღმდეგობა; S - დამახასიათებელი ტერიტორია; C y, C x - აწევის და წევის კოეფიციენტები, შესაბამისად; V არის მოწყობილობაში შემავალი ნაკადის სიჩქარე.

მეორე თანაფარდობას აეროდინამიკური ხარისხი ეწოდება

ჩვენი აზრით, მიუხედავად კონკრეტული ქარის ტურბინის დიზაინის ტიპისა, იმისდა მიუხედავად, თუ როგორ არის განლაგებული ფრთების ელემენტები მის ზომებში, ამძრავი განყოფილების ეფექტურობა, საუკეთესო შემთხვევაში, შეიძლება მიუახლოვდეს მხოლოდ შესაბამისი ზომის ზოგიერთი სრულყოფილი ფრთის ეფექტურობას. . ასეთი ფრთისთვის, თუნდაც მაღალ K-ზე, Cy-ს მაქსიმალური მნიშვნელობები არ აღემატება 1.0-1.1 რიგის მნიშვნელობებს. ეს ციფრები არსებითად განსაზღვრავს განსახილველი კლასის ქარის ტურბინების ზომიერი შესაძლებლობების ზედა ზღვარს. ეს არის ქარის ტურბინების კონკურენტუნარიანობის ამჟამინდელი ნაკლებობის მეორე მიზეზი.

პროგნოზების გაკეთება ტექნოლოგიასა და მეცნიერებაში ღირსეული ამოცანაა, მაგრამ ასევე ძალიან რთული. ძალიან კარგი იქნება, თუ ზემოთ გამოთქმული პესიმისტური დასკვნა მცდარი აღმოჩნდება. თუმცა, განსახილველი პრობლემის სირთულეზე მოწმობს ის ფაქტი, რომ კლიპერის „ჩაის ოთახები“ საჭიროა. დიდი რაოდენობითიალქნები და თანამედროვე ქარის ტურბინების დიზაინშიც კი, იალქნები-ფრთები უზარმაზარი სიმაღლეა.

როგორც ჩანს, ჩვენ უნდა ვეძიოთ ქარის ტურბინების ახალი ტიპები და დიზაინი. ერთ-ერთი შესაძლო და პერსპექტიული ვარიანტია A. Fletner-ის როტორები - ენერგომომარაგებით მომუშავე ამძრავები. ეს არის ვერტიკალური ცილინდრები, რომლებიც დამონტაჟებულია გემბანზე და ამოძრავებს მცირე დამხმარე ძრავას. როგორც ექსპერიმენტებმა და შემდეგ გამოცდილებამ აჩვენა, რომ როტორების ბრუნვისთვის შედარებით მცირე რაოდენობის მექანიკური ენერგიის მიწოდებამ შეიძლება მნიშვნელოვნად გაზარდოს ამწევის კოეფიციენტი და, შესაბამისად, მნიშვნელოვნად შეამციროს ქარის აფრების ეფექტური ფართობი მის კლასიკურ პროტოტიპთან შედარებით. .

ამწევი ძალის გაჩენის ეფექტი მბრუნავ ცილინდრზე, რომელიც გამარტივებულია ჰაერის ნაკადით (მაგნუსის ეფექტი) ახსნა 1852 წელს ბერლინელმა ფიზიკოსმა გ. მაგნუსმა, რომელიც ეწეოდა ბალისტიკის კვლევას - ჭურვის მოძრაობის კანონებს. მიღებულმა ბრუნვა იარაღის თოფიან ლულაში, გვერდითი ქარის გავლენით, უცნაურად შეცვალა ტრაექტორია მათთვის გამოთვლილი ბალისტიკური მრუდის საწინააღმდეგოდ. ეს ფენომენი მოგვიანებით განიხილებოდა ცნობილი ფიზიკოსის ლორდ რეილის ნაშრომში "ჩოგბურთის ბურთის არარეგულარული ფრენა". დატრიალებული ჩოგბურთის (ფეხბურთის ან ფრენბურთის) ბურთის თავისებურება ის არის, რომ მაგნუსის ეფექტის გავლენის ქვეშ, ფრენის სიჩქარისა და ბრუნვის გარკვეული თანაფარდობით, რომელიც რეგულირდება თავდამსხმელი მხარის მიერ, ის შეიძლება მთლიანად მოხვდეს სათამაშო მოედანზე ადგილზე. "მტრისთვის" მოულოდნელი.

მბრუნავი მამოძრავებელი მოწყობილობის მუშაობის პრინციპის უკეთ გასაგებად, წარმოვიდგინოთ იდეალური ერთგვაროვანი ნაკადის სურათი, რომელიც მიედინება სტაციონარული ცილინდრის გარშემო, ანუ სიბლანტის გარეშე სითხეში (ნახ. 1, ა). მიეცით სითხე ცილინდრზე V 0 სიჩქარით. როდესაც თხევადი ნაწილაკი გადადის A წერტილიდან ცილინდრის ჯვარედინი მონაკვეთისკენ, მისი სიჩქარე იზრდება და B და B წერტილებში 1 ხდება 2V 0-ის ტოლი. ცნობილი ბერნულის კანონის მიხედვით, დინების წნევა ცილინდრის ამ წერტილებში შესაბამისად უნდა შემცირდეს წნევასთან შედარებით „უსასრულობაში“ (ნახ. 1, დ). ამ შემთხვევაში წნევა სიმეტრიულად ნაწილდება xx და yy ღერძებთან შედარებით.

თუ, როგორც ადრე, არამბრუნავი ცილინდრი მოძრაობს რეალური სითხის ან აირის გარშემო, რომელსაც აქვს სიბლანტე, მაშინ დინების სქემა იცვლება (ნახ. 1, ბ). თხევადი ნაწილაკები, რომლებმაც გაიარეს B-B 1 განყოფილება, შენელებულია ხახუნის ძალების მოქმედების შედეგად, ხოლო B და C 1 წერტილებში ნაწილაკების ფენა იშლება ცილინდრის ზედაპირიდან, დინების სიმეტრია არის. გატეხილია და ცილინდრის უკანა მხარეს ჩნდება დაბალი წნევის არე - იშვიათი. ეს იწვევს წევის ძალის X გამოჩენას.

ახლა წარმოიდგინეთ, რომ რეალურ, ბლანტ, ზოგადად სტაციონარული სითხეში მოთავსებულ ცილინდრს ეძლევა ბრუნვა მისი ღერძის გარშემო (ნახ. 1, გ). ცილინდრის ზედაპირი მოძრაობაში ჩაერთვება მასთან ყველაზე ახლოს თხევადი ნაწილაკების ფენას, რომელიც თითქოს ცილინდრს ეკვრის. ნაწილაკების შემდეგი ფენა უფრო დაბალი სიჩქარით ბრუნავს ერთმანეთთან შედარებით სრიალის ფენების გამო - სიჩქარე მცირდება ცილინდრის ზედაპირიდან ნაწილაკების მანძილის პროპორციულად. საკმარისად დიდ მანძილზე სითხე უმოძრაო დარჩება, ანუ V c =0. ამრიგად, ცილინდრი გარშემორტყმული იქნება სითხის მბრუნავი ნაკადით, რომლის ბრუნვის ინტენსივობა იზომება ცირკულაციის მიხედვით - ნაწილაკების სიჩქარისა და მათი წრიული ბილიკის სიგრძის ნამრავლი. ცილინდრის ზედაპირზე ცირკულაცია Г=V c ·2πr 0, სადაც V c არის ნაწილაკების სიჩქარე; r 0 - ცილინდრის რადიუსი.

იმისთვის, რომ წარმოიდგინოთ ნაკადი მბრუნავი ცილინდრის ირგვლივ, რომელიც მოთავსებულია ერთგვაროვან ნაკადში, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ზემოთ განხილული ორი სქემის ერთმანეთზე გადატანის პრინციპი (ნახ. 2, ა). ცილინდრის ზედაპირის ნებისმიერ წერტილში, ნაწილაკების მთლიანი სიჩქარე შეიძლება განისაზღვროს არამბრუნავი ცილინდრის გარშემო სიმეტრიული დინებისა და მიმოქცევის წარმოშობის ტანგენციალური სიჩქარის შესაბამისი სიჩქარის დამატებით. მაგალითად, B წერტილში, პირველი სიჩქარე არის 2V0, მეორე სიჩქარე არის Vc; საერთო სიჩქარე 2V 0 +V გ . B 1 წერტილში ტანგენციალური სიჩქარე V c მიმართულია ნაკადის სიჩქარის წინააღმდეგ 2V 0; საერთო სიჩქარე იქნება 2V 0 -V c. შედეგად მიღებული სხვაობის სიჩქარის (და, შესაბამისად, ზეწოლის) შედეგად, ამწევი ძალა Y წარმოიქმნება ზედა და ქვედა მხარეებზე, რომელიც ცილინდრის ზემოთ აწევას ცდილობს. ეს არის მაგნუსის ეფექტი, რომელიც გამოიყენება A. Fletner-ის მბრუნავ ამძრავ მოწყობილობაში. როტორზე ამწევი ძალის სიდიდე დამოკიდებულია როტორის ზედაპირის V c წერტილების მოძრაობის ბრუნვის ნაწილის სიჩქარის თანაფარდობაზე და მოწყობილობაზე შემავალი ჰაერის ნაკადის V 0 სიჩქარეზე.

ადამიანი ვერ აკონტროლებს ქარს, მაგრამ მას შეუძლია სრულად აკონტროლოს V c-ის მნიშვნელობა: ძრავის გამოყენებით შეგიძლიათ ცილინდრი უფრო სწრაფად და ნელა მოატრიალოთ; შესაბამისად, ამწევი ძალის სიდიდე შეიძლება კონტროლდებოდეს.

ჩვეულებრივი ფრთის ირგვლივ ნაკადის შემთხვევაში, დასაშვებია მიღებული ნაკადის სიმბოლური დაყოფა ირროტაციად და „მორევად“. პირველი, ცირკულაცია ხდება მაშინ, როდესაც ფრთის ზედა და ქვედა ზედაპირების ირგვლივ მიედინება სითხის ფენები გამოყოფილია მისი მკვეთრი უკანა კიდედან ეგრეთ წოდებული „საწყისი მორევის“ სახით. მომავალში, იგი შენარჩუნებულია, რაც უზრუნველყოფს გლუვ დინებას უკანა კიდის გარშემო; მუდმივი ფრთის გეომეტრიით, მოცირკულირე ნაკადის სიჩქარე განისაზღვრება შეტევის კუთხით a და ძირითადი ნაკადის სიჩქარით V 0. ამრიგად, ფრთის აწევის რაოდენობა შეიძლება კონტროლდებოდეს შეტევის კუთხის შეცვლით.

ფრთის და მბრუნავი ცილინდრის უპირატესობების შედარება შეიძლება გაგრძელდეს ა.ფლეტნერის ექსპერიმენტების შედეგების საფუძველზე, მაგრამ ჯერ ერთი გარემოება უნდა იქნას გათვალისწინებული. ზემოთ ჩვენ განვიხილეთ ნაკადი გარშემო რადიუსიცილინდრი და ფრთა იმავე სიბრტყეში - ორგანზომილებიანი სითხის ნაკადი. სინამდვილეში, ორივე ცილინდრს და ფრთას აქვთ შეზღუდული სიგრძე, ანუ სიგრძე. ცილინდრის ბოლოებში სითხე მაღალი წნევის ზონიდან მიედინება იშვიათი მხარისკენ და წარმოიქმნება დამატებითი და არასასურველი მორევის ნაკადები. შესაბამისად, ამწევი ძალის სიდიდე მცირდება და წარმოიქმნება დამატებითი „ინდუქციური“ წევა. რაც უფრო დიდია ცილინდრის სიგრძე მის დიამეტრთან შედარებით, მით ნაკლებია ბოლო დანაკარგები და ინდუქციური რეაქტიულობა. ეს დანაკარგები შეიძლება შემცირდეს ცილინდრის ბოლოებზე აეროდინამიკური საყელურების დაყენებით.

ნახ. სურათზე 3ა წარმოდგენილია ამწევის კოეფიციენტის C ექსპერიმენტული გაზომვების შედეგები მბრუნავი ცილინდრისთვის ფარდობითი დრეკადობით L/D = 4.7, აღჭურვილი აეროდინამიკური საყელურებით და მის გარეშე. გემზე დამონტაჟებული მბრუნავი მამოძრავებელი ერთეულისთვის, ქვედა გამრეცხი შეიძლება იყოს გემბანი; როტორის ზედა ბოლოზე 1.7D დიამეტრის გამრეცხის დამაგრება რთული არ იქნება. აქედან გამომდინარე, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ გემზე დაყენებული რეალური როტორისთვის C y =9 აწევის კოეფიციენტის მიღწევა არ არის რთული. და ეს ბევრად აღემატება ყველაზე მოწინავე ფრთის აწევის კოეფიციენტს და მით უმეტეს (10-ჯერ) უფრო მაღალია, ვიდრე იგივე კოეფიციენტი, რომელიც განსაზღვრავს საუკეთესო იალქნებს!

გრაფიკი აჩვენებს, რომ ამწევი ძალა როტორზე იზრდება V c /V 0 =4-მდე. ეს ნიშნავს, რომ როტორის სიჩქარე შეიძლება არ იყოს ძალიან მაღალი. რაც უფრო დიდია როტორის დიამეტრი, მით უფრო დაბალია ბრუნვის სიჩქარე საჭირო მაქსიმალური აწევის მისაღწევად. კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი აღმოჩენა; როდესაც, ვთქვათ, ქარის სიჩქარის დაუგეგმავი ზრდა ხდება, ამწევის კოეფიციენტი ავტომატურად მცირდება. ეს ნიშნავს, რომ ჭექა-ქუხილის დროს, მბრუნავ გემზე ქუსლის მომენტი არ იზრდება ისე, როგორც ჩვეულებრივ იალქნიანზე.

ახლა მივმართოთ როტორის წევის კოეფიციენტის C x დამოკიდებულების გრაფიკს V c/V 0 ფარდობით სიჩქარეზე (ნახ. 3, ბ). უკვე V c/V 0 ≥2-ზე მკვეთრად იზრდება როტორის წინააღმდეგობა, რაც იწვევს როტორის აეროდინამიკური ხარისხის დაქვეითებას ფრთასთან შედარებით.

როტორის, როგორც მამოძრავებელი მოწყობილობის აეროდინამიკური მახასიათებელი შეიძლება იყოს პოლარული - C y ცვლილებების გრაფიკი, რომელიც დამოკიდებულია C x-ის მნიშვნელობაზე და, როგორც იგულისხმება, თანაფარდობა V c /V 0 (ნახ. 4). შედარებისთვის, ნახ. 4 გვიჩვენებს გაფის იალქნის პოლარობას, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიყენება სკუნერის გასაყალბებლად.

C y / C x თანაფარდობის გაანალიზებით ორივე ტიპის პროპულსორებისთვის, შეიძლება შეამჩნიოთ, რომ ირიბი აფრების ხარისხი უფრო მაღალია, მაგრამ აფრების ფართობის ერთეულზე (გახსოვდეთ, როტორისთვის ეს არის დიამეტრი გამრავლებული სიმაღლეზე) მნიშვნელოვნად მაღალი ამწევი ძალის მიღება შესაძლებელია როტორზე.

ახლა ვნახოთ, როგორ გარდაიქმნება როტორზე მოქმედი ძალები წევის ძალად, რომელიც ამოძრავებს გემს (ნახ. 5). გასათვალისწინებელია, რომ როტორს აკრავს ჰაერის ნაკადი, რომლის სიჩქარე და მიმართულება (v in) განსხვავდება ქარის სიჩქარისა და მიმართულებისგან (v და). ვინაიდან გემი მოძრაობს, ჩნდება ჰაერის საწინააღმდეგო ნაკადი (v to), რომელიც უნდა დაემატოს ნამდვილ ქართან ვექტორების შეჯამების წესის მიხედვით.

ამწე ძალის Y და წევის X ჯამი როტორზე იძლევა მიღებულ აეროდინამიკურ ძალას R, რომელიც ასევე შეიძლება ჩაითვალოს გემთან დაკავშირებულ კოორდინატულ სისტემაში, ორი კომპონენტის სახით - ბიძგების ძალა T და დრიფტი D. ცხადია, როგორც ნებისმიერი მცურავი გემი, როტორკრაფტი ვერ შეძლებს პირდაპირ ქარის წინააღმდეგ წასვლას. მნიშვნელოვანია, რომ ძალა R წარმოქმნის T კომპონენტს, რომელიც მიმართულია გემის მშვილდისკენ. რაც უფრო დაბალია როტორის ხარისხი, მით მეტია ფ k კუთხის მინიმალური მნიშვნელობა (მაგალითად, K = 1,4 φ k = 35°; K = 3 φ k = 18° და ა.შ.). ტესტებმა აჩვენა, რომ მბრუნავ გემებს შეუძლიათ ცურვა ნამდვილი ქარის კუთხით φk = 25-30°.

როტორი უზრუნველყოფს მაქსიმალურ ბიძგს საზურგეზე. ამ შემთხვევაში, აეროდინამიკური რეაქციის D განივი კომპონენტი მიმართულია ქარისკენ მიმავალ მხარეს, ანუ ეწინააღმდეგება მოღუნვის მომენტს (იხ. სურ. 5, ბ). გიბესთან ახლოს კურსზე, როტორის ამწევი ძალა მიმართულია კურსის პერპენდიკულარულად, ანუ ის მხოლოდ ხელს უწყობს ჭურჭლის დრიფტსა და გორვას. წევა უზრუნველყოფილია წევის გამო, ამიტომ აზრი არ აქვს როტორის როტაციას. მაგრამ ამ კურსზე ბიძგი არის მისი მაქსიმალური შესაძლო მნიშვნელობის მცირე ნაწილი.

გრაფიკულად, მბრუნავი მამოძრავებელი სისტემის ბიძგების მნიშვნელობის ცვლილება გემის კურსიდან გამომდინარე ნაჩვენებია ნახ. 6.

როტორის ბრუნვის მიმართულების შეცვლით, შეგიძლიათ შეცვალოთ აეროდინამიკური ძალის R მოქმედების მიმართულება თითქმის საპირისპიროდ. თუ ჭურჭელზე წყვილი როტორია დაყენებული, მაშინ მას შეუძლია გადაადგილება წინ, უკან და თითქმის ადგილზე მობრუნება (სურ. 7).

ნახ. სურათი 8 გვიჩვენებს A. Fletner-ის ხომალდის "Bukkzu"-ს როტორებზე წევისა და აეროდინამიკური ძალის გამოთვლილი მრუდები. როტორების ბრუნვის სიჩქარე მუდმივია, მაგრამ ჰაერის ნაკადის სიჩქარე იცვლება, ანუ სიმულირებულია ქარის ზრდა. ჩვეულებრივ იალქნიანზე ასეთ სიტუაციაში ზოგიერთი აფრების ამოღება ან რიფების აღება ხდება. თქვენ არ შეგიძლიათ რიფების აყვანა მბრუნავ გემზე, მაგრამ როდესაც ქარის სიჩქარე იზრდება, როგორც ჩანს ნახატზე მოცემული გრაფიკიდან. 8, როტორზე ქუსლის ძალა არ იზრდება. თუ როტორი შეჩერებულია (V c = 0), ეს აეროდინამიკური რეაქცია გაცილებით ნაკლები იქნება, ვიდრე ჩვეულებრივი იალქნიანი აფრების წევისა და გაყალბების ძალა. ასეთი თვისებები არც იალქანს და არც (მით უმეტეს) ხისტი აფრების ფრთას არ გააჩნია.

ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ ენერგიის მოხმარება როტორის ოპტიმალურ სიხშირეზე ბრუნვისთვის ფაქტიურად არის მბრუნავი მამოძრავებელი ერთეულის მიერ გემის გადასაადგილებლად მიღებული სიმძლავრის პროცენტი.

მონაცემები გემების A, Fletner-ის შესახებ მოცემულია ცხრილში. მოკლე დროში, სამეწარმეო გამომგონებელმა (ან მარაგი მეწარმემ) ააგო და გამოსცადა ხუთი მცურავი ერთეული.

პირველი იყო Danzig-ის მბრუნავი როვერის სამი ფუტი მოდელი, რომელიც აღჭურვილი იყო სქელი ქაღალდისგან შეკრული როტორით. გაზაფხულზე საათის მექანიზმი ადაპტირებული იყო მის დასაბრუნებლად. ამ ექსპერიმენტში ფლეტნერმა არ გააკეთა გაზომვები, მან მხოლოდ შეამოწმა ის, რაც თავად არ ეპარებოდა ეჭვი და რაზეც უარი თქვეს მისმა ოპონენტებმა: შეიძლება თუ არა როტორი გემის მამოძრავებელი მოწყობილობა იყოს?

ბევრი მოწინააღმდეგე იყო, დაწყებული თავად გ. მაგნუსით, რომლებმაც აღმოჩენის შემდეგ იგი პრაქტიკულად უსარგებლოდ მიიჩნიეს. იმ დროს ა.ფლეტნერს, რომელიც ეძებდა ტრადიციული აფრების უფრო ეფექტურ შემცვლელს, გულწრფელად სჯეროდა ხისტი ფრთების იალქნების დაპირების. მან მოახერხა მცურავი ბარკენტინის კონვერტაციის პროექტის შემუშავება და დადო შეთანხმება გემთმშენებლობასთან და აეროდინამიკურ ლაბორატორიასთან, სადაც დაიწყო ექსპერიმენტები მექანიზებული ფრთით. უნდა მომხდარიყო, რომ სწორედ ამ დროს გამომგონებელს გაუჩნდა იდეა მბრუნავი ხომალდის შექმნის შესაძლებლობის შესახებ! გამომგონებელს სჭირდებოდა ნდობა საბოლოო შედეგში. პირველივე პატარა მოდელმა მას ეს თავდაჯერებულობა მოუტანა.

ამას მოჰყვა ლაბორატორიული ექსპერიმენტები. ფლეტნერი სარგებლობდა კონსულტაციებითა და მხარდაჭერით ისეთი ცნობილი მეცნიერებისგან, როგორებიც არიან ა.ბეცი, ი. აკერეტი და ლ. პრანდტლი. ამ სამუშაოს შედეგი იყო ყოფილი მცურავი გემის „ბუკაუს“ მბრუნავი ვერსიის ხელახალი აღჭურვა და ტესტირება (სურ. 9). ეს არის პირველი როტორკრატი, რომელიც ზღვაში წავიდა. "ბუკაუ" ადვილად გაუძლო ძლიერ ქარებს და ისე მკვეთრად მიცურავდა ქარს, როგორც ირიბი იალქნებით აღჭურვილი მცურავი გემები. Rotorcraft ასევე აჩვენა შესანიშნავი მანევრირება. პირველი სატვირთო რეისით დანციგიდან (გდანსკი) შოტლანდიის პორტ გრანჟმუთამდე ამინდიძალიან მძიმე იყო. როგორც გაზეთები წერდნენ, ასეთ ამინდში და ქარში ვერც ერთი მცურავი გემი ვერ შედიოდა ფორტში, რომელშიც გრანჟმუთი მდებარეობს. ერთი წლის შემდეგ, როდესაც როტორკრაფტმა, რომელმაც სახელი შეცვალა "ბადენ-ბადენი", გადალახა ატლანტის ოკეანე, მეზღვაურებზე დიდი შთაბეჭდილება მოახდინა იმ ფაქტმა, რომ გემი დამოუკიდებლად მიაღწია ნიუ-იორკის პორტის თითქმის კედელს.

წარმატებებით შთაგონებული გამომგონებელი დარწმუნებული იყო, რომ გახდებოდა ტვირთების გადაზიდვის რეფორმატორი. მაგრამ ეს მისთვის საკმარისი არ იყო: ა.ფლეტნერმა ორი იახტა როტორებით აღჭურვა. ამ ექსპერიმენტის შედეგებიც იმედისმომცემი იყო. თერთმეტმეტრიანი იახტა (სურ. 10) მშვენივრად მიცურავდა; მსუბუქი ქარების დროს იგი გარკვეულწილად ჩამოუვარდებოდა იალქნებით აღჭურვილ პროტოტიპებს, ხოლო ძლიერი ქარის დროს ის უსწრებდა მათ. ცილინდრის როტაციისთვის საჭირო სიმძლავრე 1-2 ლიტრი იყო. თან.; მაქსიმალური სიჩქარე საზღვაო გამოცდების დროს, ავტორის აზრით, იყო 12-13 კვანძი.

ა. ფლეტნერის ბოლო მბრუნავი მანქანა და ბოლო როტორანი, რომელმაც ზღვა გადაიხნა, იყო "ბარბარა" - პირველი გემი, რომელიც სპეციალურად ააგეს მბრუნავი ძრავისთვის. უნდა დაემონტაჟებინა ერთი როტორი 29,9 მ სიმაღლით და 7,04 მ დიამეტრით, თუმცა იმ დროს ინდუსტრია ვერ აწარმოებდა საჭირო ზომის ბურთულას, ამიტომ ბარბარაზე გაჩნდა სამი როტორი. მათი ზომები ოდნავ აღემატებოდა იმას, რაც საიმედოდ მუშაობდა ბუკაუზე.

ამჟამად როტორკრატები არ არის აშენებული და არ ცურავს. 20-იან წლებში გამოჩენის შემდეგ ისინი მაშინვე გაქრნენ. რჩება მხოლოდ გამოცდილება, რომელიც საშუალებას გვაძლევს შევაჯამოთ მბრუნავი ამძრავების დადებითი და უარყოფითი მხარეები.

როტორს აქვს მაღალი ამწე კოეფიციენტი (2,5-10,0) იალქანთან შედარებით (1,0-1,1).

მამოძრავებელი დანადგარის შენარჩუნება მარტივია (Bukkau barquentine-ის 10 აფრები თუ ხიდიდან კონტროლირებადი ორი როტორი, რომელია უფრო ადვილი?).

როტორი ოპერაციულ რეჟიმს აღწევს რამდენიმე წუთში, ხოლო იალქნების დაყენებასა და გამობრუნებას ძალიან დიდი დრო სჭირდება. მბრუნავი გემის ეკიპაჟი თავისუფლდება მძიმე და საშიში სამუშაოეზოებსა და ანძებზე. მბრუნავ მანქანას აქვს კარგი მანევრირება. როდესაც ქარი სუსტია, აეროდინამიკური ძალები როტორზე ბევრად უფრო მცირე რაოდენობით იზრდება, ვიდრე იალქნებზე, ამიტომ მბრუნავი ხომალდი ნაკლებად ექვემდებარება დიდი სიის ან დაბრუნების საშიშროებას. დაბოლოს, როტორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ძირითად ბლოკად, ასევე დამხმარე ძრავად: ის გაზრდის სიჩქარეს რამდენიმე კვანძით ან დაზოგავს საწვავს.

უპირატესობების სია შთამბეჭდავია, მაგრამ რატომ არ არის დღეს მბრუნავი გემები ოკეანის მარშრუტებზე? ალბათ იმიტომ, რომ როტორს აქვს არა მხოლოდ უპირატესობები, არამედ უარყოფითი მხარეებიც. ჩვენ მხოლოდ მოკლედ ვახსენეთ, რადგან ეს არ არის მთავარი.

როტორული მანქანები გამოჩნდა ადამიანის ინტოქსიკაციის პერიოდში ტექნოლოგიური პროგრესის სიამოვნებით. ქვანახშირი, რასაც მოჰყვება ნავთობი - რა გაუძლებს მათ? ორთქლის ნავის კვამლი თითქოს ადამიანის ძალაუფლების სიმბოლო იყო. და სიჩქარე, სიჩქარე, სიჩქარე ...

და თუ არა ნავთობი, არა ნახშირი და არა სიჩქარე? შემდეგ - პრობლემები, პრობლემები და - სრულიად ახალი გემები. შესაძლოა გარკვეულწილად მსგავსი მბრუნავი მანქანების?

რედაქტორისგან

სტატიის ავტორები "ისევ როტორი?" დამაჯერებლად დაგვანახა ანტონ ფლეტნერის დაუმსახურებლად მივიწყებული მბრუნავი გემების ღვაწლი. და მათ დაამტკიცეს, რომ მბრუნავი გემები გაუმჯობესდა მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უახლესი მიღწევების გათვალისწინებით, გარკვეული პირობებიშეიძლება იყოს ძალიან ეფექტური და ეკონომიური.

მათი მთავარი უპირატესობა ყველასთან შედარებით აშკარაა კლასიკური ხედებიმცურავი აღჭურვილობა - კონტროლის სიმარტივე. 20-იან წლებშიც კი მიღწეული იქნა სრული მექანიზაცია, რომელმაც გააოცა თანამედროვეები - ეზოებში ეკიპაჟი არ იყო, მხოლოდ ერთი დარაჯი აჭერდა ღილებს! მშენებლობის ღირებულების ნახევრამდე შემცირება ტრადიციულ მცურავ საფეხურებთან შედარებით; დიზაინის მაღალი საიმედოობა, შედარებითი სიმარტივე და გამძლეობა; უფრო მცირე დამაგრების კუთხე, ვიდრე ქარიშხალი - როტორის ეს უდავო უპირატესობები ამართლებს ნახევარი საუკუნის წინანდელ გამოცდილებას.

არ იფიქროთ, რომ ნათქვამი მხოლოდ თეორეტიკოსების სპეკულაციური დასკვნაა. აი, ბარბარეს კაპიტნის აზრი; „როტორები პერსპექტიული გამოსავალია, განსაკუთრებით დიდი გემებისთვის, რომლებიც გრძელი მოგზაურობისას არიან. ბ. რიხტერმა, კომპანიის თანამფლობელმა, რომელიც მართავს ამ და ერთადერთი მბრუნავი სპეციალური კონსტრუქციის ხომალდს, რომელიც დღემდე შემორჩენილია, თქვა: „როტორები ხელს უწყობენ საშუალო სიჩქარის გაზრდას 2-3 კვანძით“ და რეკომენდაციას უწევს მათ გამოყენებას გემებზე, რომლებიც განკუთვნილია გემებისთვის. ტრანსოკეანური მოგზაურობები.

დღესდღეობით, ყველა სახის ქარის ელექტროსადგურის მიმართ მზარდმა ინტერესმა აიძულა ინჟინრები და კაპიტანები დაემახსოვრებინათ ა. ფლეტნერის გამოგონება. დღეს ჩვენ ვსაუბრობთროტორების შესახებ, როგორც უპირველეს ყოვლისა, ძრავის დამხმარე საშუალება, რომელიც უზრუნველყოფს საწვავის ეკონომიას არსებულ სატვირთო გემებზე.

მაგალითად, ცნობილია მრავალი ორიგინალური მცურავი გემის ცნობილი ინგლისელი დიზაინერის, კოლინ მუდის წინადადება. მისი იდეაა დაიწყოს მოდულური როტორის ერთეულების წარმოება ჩაშენებული წამყვანი ელექტროძრავებით. რთული არ იქნება ასეთი დანადგარების საჭირო რაოდენობის დაყენება გემბანზე, ელექტროენერგიის მიწოდება გემის ელექტროსადგურიდან და როტორების კონტროლის მიტანა საპილოტე სახლის მართვის პანელზე.

კიდევ ერთმა ინგლისელმა, დოქტორმა D. J. Wellicum-მა შესთავაზა როტორების დაყენება 150 მეტრიან თანამედროვე გემზე, რომლის მთავარი ძრავის სიმძლავრე შემცირდა 9 კვანძის სიჩქარემდე. გათვლებით, ხელსაყრელი ქარის პირობებში, ასეთი ხომალდის სიჩქარე (როდესაც ხელმისაწვდომი სიმძლავრის 50% აღებულია ორი როტორის როტაციისთვის, რომელთა დიამეტრი 12,5 მ და სიმაღლე 75 მ ვერტიკალური ხაზიდან) იქნება 23 კვანძი. .

კიდევ ერთმა ინგლისელმა, სტივენ ბარონმა, 1977 წელს, დეტალურად შეიმუშავა სამი როტორი 53 მ სიმაღლით და 12,5 მ დიამეტრით 226 სიგრძის სერიულ გადამზიდავზე (გემი ნაყარი ტვირთისთვის) დაყენების იდეა. მ და ტევადობა 63,800 ტონა, შემოთავაზებული იყო ცილინდრების შედუღება მსუბუქი შენადნობისგან. მამოძრავებელი ძრავებისთვის ელექტროენერგიას მიაწვდის დიზელის გენერატორი, რომლის სიმძლავრეა დაახლოებით 750 ცხ.ძ. თან. ყურის ქარში და 8,5 მ/წმ სიჩქარის ქარში ცურვისას გემის სავარაუდო სიჩქარე გამორთული ძირითადი ძრავებით იქნება 16 კვანძი. მაშინაც კი, თუ როტორები მუშაობენ მთლიანი მუშაობის დროის მხოლოდ 30%, წლიური დანაზოგი საწვავის შემცირებული მოხმარების გამო იქნება მინიმუმ 400 ათასი დოლარი. (ბოლო ხუთი წლის განმავლობაში მზარდმა ფასებმა მნიშვნელოვნად გაზარდა ეს მაჩვენებელი!) და ბოლოს, იმავე ავტორს აქვს კატამარანის კვლევითი ხომალდის დიზაინი ორი სრულად ჩაძირული სიგარის ფორმის 75 მეტრიანი კორპუსით და ზედაპირული პლატფორმით, რომელზეც დამონტაჟებულია ორი როტორი.

ჩვენს საზღვაო ფლოტის ცენტრალურ კვლევით ინსტიტუტში ჩატარდა შეფასების კვლევები 27000 ტონა ტარების ტევადობის სერიულ ტანკერზე სამი 34,5 მეტრიანი როტორის ვარიანტის შესახებ. გამოთვლები (იხ. "მცურავი გემების კვლევა, დიზაინი და მშენებლობა", ნიკოლაევი, 1982) აჩვენა, რომ როტორების გამოყენება მთავარი ძრავის მუშაობასთან ერთად უზრუნველყოფს ჩვეული სიჩქარის შენარჩუნებას (15.2 კვანძი), ხოლო ენერგიის მოხმარება და, შესაბამისად, საწვავის მოხმარება. შემცირდა 15-35%-ით.

თუმცა, ეს ყველაფერი, როგორც ვხედავთ, მხოლოდ მეტ-ნაკლებად შემუშავებული საპროექტო წინადადებაა. ასეა თუ ისე, "ბარბარას" შემდეგ არსად არ არის ინფორმაცია მბრუნავი გემების აგების შესახებ. და ეს აშკარად არ არის უბედური შემთხვევა.

როტორის მოწინააღმდეგეების მთავარი არგუმენტი არის დაჭერის აუცილებლობა, როგორც ქარის საწინააღმდეგოდ მკვეთრი ცურვისას, ასევე ცურვისას. სრული კურსები- ციცაბო საყრდენიდან ჯიბემდე (ბოლოს და ბოლოს, ეს მნიშვნელოვნად ამცირებს ქარის ხომალდის ეფექტურობას მუდმივი კუდის ქარის მქონე მცურავი გემების კლასიკური მარშრუტების გამოყენებისას). ამავდროულად, უკვე დიდი ხანია ცნობილია, რომ კუდის ქარებით ცურვისას ყველაზე ეფექტურია პირდაპირი იარაღი, რომლის მექანიზირება შეუძლებელია. გასაკვირი არ არის, რომ მთელ რიგ კვლევით ცენტრებს იგივე მაცდური იდეა მოუვიდათ: როტორისა და პირდაპირი აფრების უპირატესობების შერწყმა.

როგორც G. Alchudzhan და E. Fomina იტყობინება, მეორე ეტაპი ქარის ამოძრავების გამოყენების შესახებ, რომელიც ჩაატარა აშშ-ს სავაჭრო საზღვაო ადმინისტრაციამ, მოიცავს Fletner-ის როტორების და კლიპერებისა და ქარიშხალების კლასიკური იარაღის კომბინაციის ანალიზს. ამერიკელი მკვლევარები თვლიან, რომ ამან შეიძლება უზრუნველყოს საკმარისი ეკონომიკური ეფექტურობაძვირად დატვირთული საქონლის ტრანსპორტირების დროსაც კი“.

როგორც მკითხველმა უკვე იცის (იხ., მაგალითად, 1982 წლის 18 ოქტომბრის გაზეთი „პრავდა“), მსგავსი სამუშაოები ჩვენს ქვეყანაშიც მიმდინარეობს. საზღვაო ძალების სამინისტროს ცენტრალურმა საპროექტო ბიურომ შექმნა აეროდინამიკური ამძრავი კომპლექსი (ADC), რომელიც საშუალებას გვაძლევს ვისაუბროთ ძველი როტორის იდეის აღორძინებაზე, მაგრამ სრულიად ახალი - მოდერნიზებული ფორმით: მექანიზებულ რბილ პირდაპირთან ერთად. აფრების. შემუშავებულია ჩვენი ფლოტის კონკრეტულ სერიულ გემებზე მსგავსი მოდულარული ADC-ების დაყენების ვარიანტები და მზადდება ADC-ების სამუშაო ნახაზები.

რედაქტორების თხოვნით ამის შესახებ ADK-ის ერთ-ერთი ავტორი გეორგი მიხაილოვიჩ კუდრევატი საუბრობს. ჟურნალის მომდევნო ნომერში იგეგმება სტატიის გამოქვეყნება ADC მოწყობილობის შესახებ და განიხილება მისი დისლოცირებულ ნავებზე დაყენების ვარიანტი.

შენიშვნები

1. როტორისთვის დამახასიათებელი ფართობი S არის მისი მერიდიალური მონაკვეთის ფართობი, ტოლია O დიამეტრისა და L სიმაღლის ნამრავლის.

2. ეს აღწერილია იუ კრიუჩკოვისა და ი.

3. ყოველ შემთხვევაში, სამართლიანობისთვის უნდა აღინიშნოს, რომ რამდენიმე წლის წინ თვითმავალი მბრუნავი ხომალდი ბევრმა დამსვენებელმა ნახა ლენინგრადის მახლობლად მდებარე კავგოლოვსკოეს ტბაზე. ეს იყო ჩვეულებრივი კაიაკი როტორით (ორი დისკი ანძაზე და მათ შორის ფილა), რომელიც ბრუნავდა პედლებიანი ამძრავით. ნახევრად ქარის დროს კაიაკი საკმაოდ თავდაჯერებულად მოძრაობდა, მაგრამ სხვა კურსებზე გადასახვევად და ნავიგაციისთვის ნიჩბი ავიღეთ. გამომგონებელი-კაიაკერი ეწვია რედაქციას და პირობა დადო, რომ დეტალურად აღწერს მის მბრუნავ სისტემას, თუ ტესტები წარმატებით დასრულდება.

4. იხილეთ „გემთმშენებლობა საზღვარგარეთ“, No1, 1982 წ.

საზღვაო მეცნიერებათა კანდიდატი ვ. დიგალო, პროფესორი, კონტრადმირალი. ავტორის ნახატები.

რუსული ოთხანძიანი ბარქი "კრუზენშტერნი" არის "მფრინავი ხაზის P"-ს ერთადერთი წარმომადგენელი, რომელიც დღემდე შემორჩა. აშენდა 1926 წელს გერმანიაში და დღემდე ემსახურება როგორც სასწავლო გემი, რომელიც ეხმარება რუსეთის საზღვაო ძალების ახალი თაობის ოფიცრების მომზადებას.

ჩემპიონი მცურავ გემებს შორის არის ხუთანძიანი გიგანტი პრეუსენი.

ყველაზე სწრაფი მცურავი გემი, ჩაის კლიპერი "Cutty Sark".

ავადმყოფი. 1. მაგნუსის ეფექტი.

პირველი მბრუნავი გემი "ბუკაუ".

გემი იალქანი-ფრთიანი ქარის ამძრავით.

სატვირთო გემი "დინა-შიფი".

ტანკერი "შინ ეიტოკუ მარუ".

ხომალდი მბრუნავი ტიპის ვერტიკალური საჰაერო ტურბინებით.

ისევე შეუძლებელია პასუხის გაცემა კითხვაზე, როდის გამოიგონეს იალქანი, ისევე როგორც შეუძლებელია ცნობილი პალეოლითური "ვენერების" ავტორის - პრიმიტიული ქალის ქანდაკებების დასახელება ევრაზიის კონტინენტის სხვადასხვა ადგილას არქეოლოგების მიერ ნაპოვნი. იქნებ ორივე – იალქანი და „ვენერა“ – ერთდროულად, ძველ ქვის ხანაში გაჩნდა? ამის შესახებ მხოლოდ გამოცნობა შეგვიძლია. ერთადერთი, რაც შეგვიძლია დარწმუნებით ვთქვათ, არის ის, რომ 6000 წლის წინ იალქანი უკვე არსებობდა – ეგვიპტელები ნილოსის გასწვრივ ცურვისას იყენებდნენ სწორ იალქანს.

იალქნის განვითარება კაცობრიობის განვითარების პარალელურად მიმდინარეობდა და პიკს მიაღწია მე-19 საუკუნის შუა ხანებში, როდესაც გამოჩნდა ცნობილი „ქარის საწნეხი“ - ჩაის საჭრელი, ხოლო მე-20 საუკუნის დასაწყისისთვის - არანაკლებ. ცნობილი გემები "Flyins P" ტიპის ("Flying P") ჰამბურგის კომპანია "Laesh". მისი ხუთანძიანი ხომალდი "Preussen" მე-20 საუკუნის დასაწყისში ითვლებოდა მსოფლიოში ყველაზე დიდ მცურავ გემად: რეგისტრირებული ტევადობა - 5081 ტონა, გადაადგილება - 11,000 ტონა. რეკორდი დარჩა 6500 მეტრის ფართობით 45 იალქანი. (მათგან 30 ხუთ ანძზე იყო სწორი). რაც არ უნდა დიდი იყო პირველი რკინის გემების როლი, რომლებსაც ორთქლის ძრავით ამოძრავებდნენ, ეს იყო მე-19 საუკუნე, რომელსაც სამართლიანად შეიძლება ეწოდოს ხის მცურავი გემების აყვავების დღე. სატვირთო გემები. დიზაინერებმა განაგრძეს მუშაობა მცურავი გემების ხარისხის გასაუმჯობესებლად, ცდილობდნენ გაზარდონ მათი სიჩქარე, რაც გახდა სავაჭრო კომპანიების მზარდი კონკურენციის ერთ-ერთი მთავარი ფაქტორი. გემთმშენებლობის კონკურსში ორი ქვეყანა ლიდერობდა - აშშ და ინგლისი.

ამერიკელებმა პირველებმა ააშენეს ძალიან მსუბუქი, წვრილი და სწრაფი ხომალდები - კლიპერები. მაგრამ ბრიტანელები არ ჩამორჩნენ და ძალიან მალე დაიწყო რეალური შეჯიბრებები ინგლისურ და ამერიკულ მცურავ გემებს შორის.

გემების საშუალო გადაადგილება შეადგენდა 1000-2000 ტონას, მაგრამ ზოგიერთი მათგანის გადაადგილება 3500-4000 ტონამდე იყო, მათი სიგრძე ექვსჯერ აღემატებოდა სიგანეს. შემდეგ გამოჩნდა გემთმშენებლობის ცნობილი პრინციპი - "სიგრძის გაშვება". ამ ტიპის გემის შექმნით გემთმშენებლებმა ნამდვილი სასწაული შექმნეს. საკლიპის კორპუსი კომპოზიციური იყო: კილი და ჩარჩოები რკინის იყო, კორპუსი ხის იყო, წყალქვეშა ნაწილში დაფარული იყო სპილენძის ფურცლებით, რათა თავიდან აიცილოთ წყალმცენარეების დაბინძურება. ამის წყალობით უზრუნველყოფილი იყო გემის სტრუქტურის სიმსუბუქე მისი სიძლიერის დარღვევის გარეშე.

ეკიპაჟის ზომის 23-28 ადამიანამდე შესამცირებლად და ამ მცურავ გემებზე ზღვაზე მუშაობის გასაადვილებლად გამოიყენეს XIX საუკუნის შუა პერიოდის ტექნოლოგიური მიღწევები: ხრახნიანი საჭის დისკები, ხელის სამაჯურები გადაცემათა ძრავით, ტუმბოები მფრინავით და სხვა მექანიზმები. "ზღვის ქაფებზე" ყველაფერი ემორჩილებოდა უმაღლესი სიჩქარის მიღწევას. გრძელი და სუსტი, გველთევზის სხეულივით გლუვი კორპუსით, საკლიპის გემებს მოხდენილად მოხრილი, ბასრი ღეროები ჰქონდათ, რომლებიც ტალღებს დანასავით ჭრიდნენ. "ცათამბჯენის" ანძები და ზედმეტად გრძელი მშვილდოსნები ატარებდნენ იალქნების ისეთ სიუხვეს, რომ მისი გადალახვა უკვე შეუძლებელი იყო. ყველაზე სწრაფებად ითვლებოდა ცნობილი ჩაის კლიპერები: მათი სიჩქარე 20 კვანძს (37 კმ/სთ) აღწევდა. წამში ათ მეტრზე მეტი - ასე სწრაფად გაფრინდა ათასტონიანი, ბასრი ცხვირიანი გემი (მართალია, გაფრინდა!) ტალღიდან ტალღაზე. სავაჭრო კომპანიებიყოველწლიურად სპეციალური პრიზი ენიჭებოდა გემს, რომელიც პირველი იქნებოდა ჩინეთიდან ახალი მოსავლის ჩაის ჩამოტანის მიზნით - აქედან მოდის სახელი. წინა საუკუნეების მცურავი იალქნების ტიპებთან შედარებით, აქამდე ჩვეულებრივი სამი ან, გამონაკლის შემთხვევებში, ოთხი იარუსი სწორი აფრების ნაცვლად, სრულად გაყალბებულმა საჭრელმა თითოეულ ანძაზე შვიდამდე სწორი იალქანი გადაიტანა. მათი სახელები (ქვემოდან დაწყებული) ინგლისელ მეზღვაურებს შორის ასე ჟღერდა: ქვედა აფრები (წინა აფრები ან მთავარი აფრები), ქვედა აფრები, ზედა აფრები, ზედა აფრები, ზედა აფრები, „სამეფო“ იალქნები, „ცა“ იალქნები, „მთვარის“ იალქნები ( ან "ცათამფხეკი"). გვერდებზე ჩამოთვლილი ძირითადი იალქნების გარდა, კუდის ქარის შემთხვევაში, თხელ მრგვალ „ხეებზე“ დაყენებული იყო დამატებითი მელა იალქნები, ეზოების გასწვრივ გაშლილი ლისელები, ანძებს შორის დაყენებული იალქნები. ყველა იალქნის საერთო ფართობი იყო 3300 მ2 ან მეტი. როდესაც კლიპერი სავსე აფრების ქვეშ მიცურავდა ხელსაყრელი ქარით, გვერდიდან ჩანდა, რომ ოკეანის ზედაპირზე თეთრი ღრუბელი დაფრინავდა. მათი მადლის, გამარტივებული ფორმების, იალქნების სიმრავლისა და სიჩქარის გამო, კლიპერმა მიიღო სხვა სახელი - "ქარის დამჭერები" ("ქარის საწურავი").

ჩაის რბოლები გადაიქცა რეალურ კონკურენციაში სიჩქარეში. მაგალითად, 1866 წელს ფუჟოუ (ჩინეთი) თითქმის ერთდროულად დატოვა ხუთმა კლიპერმა ჩაის ტვირთით. სიჩქარის ეს რბოლა ერთ-ერთი ყველაზე ამაღელვებელი საზღვაო მოგზაურობა იყო მთელს მსოფლიოში. ხუთი ამბიციური კაპიტნიდან თითოეული ოცნებობდა ლონდონში ჩამოსვლაზე. რბოლაში ყველაფერი სასწორზე იყო. ერთ-ერთი მცურავი ხომალდი, Ariel, დიდი სიით ცურავდა ზედიზედ მრავალი საათის განმავლობაში ატლანტის ოკეანეში ძლიერი შტორმის დროს. ციცაბო ტალღები შემოვიდა საკლიპის გემბანზე. მაგრამ ერთი იალქნის ამოღების ნაცვლად, ეკიპაჟმა მჭიდროდ დახურა ლუქები და ყველა სხვა ღიობები ტილოთი. მეზღვაურები თავიანთ სამუშაო ადგილებზე სპეციალური თოკებით აეკრათ თავს. ელემენტებთან ბრძოლა თითქმის ნახევარი დღე გაგრძელდა. გემი გამარჯვებული გამოვიდა. 6 სექტემბერს, 99 დღეზე ნაკლები რომ გაატარა, „არიელი“ ჩავიდა ინგლისში... 1869 წელს სუეცის არხის გახსნის შემდეგ „ჩაის“ ხაზით მცურავი გემების ფრენები წამგებიანი გახდა. "არიელი" უცნაურ სამუშაოებს აკეთებდა, ნახშირს ინგლისიდან იაპონიასა და ავსტრალიაში გადაჰქონდა.

და მაინც, მცირე ხნით მოდაში დაბრუნდა კლიპერ გემები. ავსტრალიამ დაიწყო ბევრი მატყლის წარმოება, რომელიც ევროპასა და ამერიკას სჭირდებოდა. არ იყო საკმარისი ორთქლის გემები, რომლებსაც შეეძლოთ ამხელა მანძილებზე ნახშირის დამატებითი დატვირთვის გარეშე გავლა, ამიტომ ჩვენ უნდა მივმართოთ მცურავი გემების მომსახურებას. 1885 წლის ოქტომბერში, ავსტრალიის სიდნეის პორტიდან ინგლისისკენ ექვსი კლიპერი გაემგზავრა და მათ შორის იყო Cutty Sark, რომელსაც უწოდეს "ზღვების დედოფალი" მისი ლამაზი ხაზების, აფრების უზარმაზარი ტევადობისა და ზღვისუნარიანობის გამო. მოგზაურობის სამოცდამეშვიდე დღეს კატი სარკი ლონდონში სხვებზე ადრე ჩავიდა. ეს იყო უპრეცედენტო რეკორდი მცურავი გემებისთვის. და არა მხოლოდ მცურავი, არამედ ორთქლი. უკანა გზაზე კლიპერმა გაასწრო იმ დროისთვის ყველაზე სწრაფ სამგზავრო გემს Britannia. ისინი ამბობენ, რომ საგუშაგოს ოფიცერმა, გააღვიძა კაპიტანი, თქვა:

ბატონო! გამოდით ხიდზე, რაღაც არაჩვეულებრივი ხდება - იალქნიანი გვესწრება!

კაპიტანს გაეღიმა და ადგილიდან არ იძვროდა.

რატომ წავიდეთ? ბოლოს და ბოლოს, ეს არის Cutty Sark და მასთან კონკურენცია აზრი არ აქვს!

კლიპერ გემების ასაკი დასრულდა 1924 წელს, როდესაც ერთ-ერთი უკანასკნელი ლამაზმანი, ჰასპერუსი, გაუქმდა. და მხოლოდ Cutty Sark მიცურავდა 1949 წლამდე.

თუმცა, სამხედრო და სატრანსპორტო მცურავი ფლოტის დასრულებასთან ერთად, აფრები არ დასრულებულა. როგორც სპორტული გემებისა და ნავების მამოძრავებელი მოწყობილობა, იალქანი თამაშობს და გააგრძელებს უზარმაზარ როლს მეზღვაურების განათლებაში დიდი ხნის განმავლობაში.

სვიფტი ტექნიკური პროგრესითან ახლავს სერიოზული ეკოლოგიური პრობლემები, ზოგჯერ გამოუსწორებელ ზიანს აყენებს ბუნებას. ამას ადასტურებს ნავთობის ტანკერების კატასტროფები და უზარმაზარი ხანძრები ოფშორულ საბადოებზე. დაეხმარეთ მსოფლიოს საზღვაოახალი იდეები და გადაწყვეტილებები უნდა გახდეს ეკოლოგიურად სუფთა. და იალქანს შეუძლია სიახლის ტარება.

კაცობრიობის საბედნიეროდ, ყოველთვის არსებობენ ადამიანები, რომლებსაც შეუძლიათ დაინახონ ის, რასაც სხვები ვერ ამჩნევენ და რომლებსაც აქვთ ამოუწურავი ცნობისმოყვარეობა - ეს ყველა გამომგონებლის განუყოფელი თვისებაა.

ასეთი პიროვნება იყო გერმანელი ინჟინერი ანტონ ფლეტნერი (1885-1961). ერთხელ, იალქნიან ნავზე ცურვისას, 40-50 მ სიმაღლეზე იალქნებით ქარიშხალში მომუშავე მეზღვაურების ძალისხმევის ყურებისას, ფიქრობდა: შესაძლებელია თუ არა კლასიკური აფრების შეცვლა რაღაცით, იგივე ქარის ძალის გამოყენებით? ანარეკლებმა აიძულა ფლეტნერი გაეხსენებინა თავისი თანამემამულე ფიზიკოსი ჰაინრიხ გუსტავ მაგნუსი (1802-1870), რომელმაც 1852 წელს დაამტკიცა, რომ შედეგად მიღებული განივი ძალა, რომელიც მოქმედებს სხეულზე, რომელიც ბრუნავს მის ირგვლივ მყოფი სითხის ან აირის ნაკადში, მიმართულია იმ მიმართულებით, სადაც დინების სიჩქარეა. და სხეულების როტაცია ემთხვევა.

მაგნუსმა მოგვიანებით დაადასტურა ასეთი ეფექტის არსებობა სასწორის ექსპერიმენტში. მათ ერთ-ერთ თასზე ჰორიზონტალურად იყო მოთავსებული ცილინდრი, რომელზეც მასზე იყო დაკავშირებული ძრავა, მეორეზე კი დამაბალანსებელი წონა. ცილინდრი ააფეთქეს ჰაერით, მაგრამ სანამ ძრავა არ ჩართეს, ის გაუნძრევლად რჩებოდა და სასწორის წონასწორობა არ ირღვევა. თუმცა, თქვენ უბრალოდ უნდა ჩართოთ ძრავა და ამით ცილინდრის ბრუნვა მოგიწიოთ, რადგან თასი, სადაც ის მდებარეობდა, ან წამოიწია ან დაეცა - იმისდა მიხედვით, თუ რა მიმართულებით მიდიოდა ბრუნვა. ამ ექსპერიმენტით მეცნიერმა დაადგინა: თუ ჰაერის ნაკადი მიედინება მბრუნავ ცილინდრზე, მაშინ ემატება დინების და ბრუნვის სიჩქარე ცილინდრის ერთ მხარეს, ხოლო მეორეზე კლებულობს. და რადგან უფრო მაღალი სიჩქარე შეესაბამება დაბალ წნევას, დინების პერპენდიკულარული ძალა წარმოიქმნება ჰაერის ნაკადში მოთავსებულ მბრუნავ ცილინდრზე. ის შეიძლება გაიზარდოს ან შემცირდეს, თუ ცილინდრი ბრუნავს უფრო სწრაფად ან ნელა. სწორედ მაგნუსის ექსპერიმენტებმა მისცა ფლეტნერს გემზე აფრების მბრუნავი ცილინდრით ჩანაცვლების იდეა. მაგრამ ეჭვები მაშინვე გაჩნდა. მართლაც, დიდ გემზე ასეთი როტორები 20-25 მ სიმაღლის უზარმაზარ კოშკებს ჰგავს, რაც ქარიშხლის დროს გემს კოლოსალურ საფრთხეს შეუქმნის. ამ კითხვებზე პასუხის გაცემა იყო საჭირო და ფლეტნერმა დაიწყო კვლევა.

1923 წლის ივნისის ბოლო დღეებში მან ჩაატარა თავისი პირველი ექსპერიმენტები მოდელით ვანზეს ტბაზე, ბერლინთან ახლოს. ეს იყო მეტრზე ნაკლები სიგრძის ნავი, ქაღალდის ცილინდრით, რომლის დიამეტრი დაახლოებით 15 სმ და სიმაღლე დაახლოებით 1 მ. მის დასატრიალებლად გამოიყენებოდა საათის მექანიზმი. ექსპერიმენტები წარმატებული იყო, მაგრამ ბევრი კითხვა დარჩა, მათ შორის ბრუნვის დროს როტორზე წარმოქმნილი ძალების შესახებ.

ყველა შემდგომი კვლევა და დაკავშირებული გაზომვები ჩატარდა ლაბორატორიაში. მათი შედეგები ასეთი იყო.

თუ მბრუნავი როტორის ზედაპირი ექვემდებარება ქარს, ამ უკანასკნელის სიჩქარე იცვლება. იქ, სადაც ზედაპირი ქარისკენ მოძრაობს, მისი სიჩქარე მცირდება და წნევა იზრდება. როტორის მოპირდაპირე მხარეს, ჰაერის ნაკადის სიჩქარე, პირიქით, იზრდება და წნევა ეცემა. შედეგად მიღებული წნევის სხვაობა ქმნის მამოძრავებელ ძალას, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას გემის გადასაადგილებლად.

მაგრამ ყველაზე გასაკვირი ფლეტნერის კვლევაში სხვა იყო. აღმოჩნდა, რომ მიღებული მამოძრავებელი ძალა ბევრჯერ აღემატება ქარის წნევას სტაციონარული როტორზე. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ გამოყენებული ქარის ენერგია დაახლოებით 50-ჯერ აღემატება როტორის ბრუნვაზე დახარჯულ ენერგიას და დამოკიდებული იყო მის ბრუნვის სიხშირეზე და ქარის სიჩქარეზე. ასევე ცხადი გახდა კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი გარემოება - მბრუნავი გემის ქარის საწინააღმდეგოდ ცურვის შესაძლებლობა ქარის ხაზთან ახლოს მონაცვლეობითი კურსებით (ტაკებით). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ასეთი გემისთვის ძალაში დარჩა ნავიგაციის ბუნებრივი კანონები, რომლებსაც იყენებდნენ ჩვეულებრივი მცურავი გემები. მაგრამ ამავე დროს, მისი პერსპექტივები შეფასდა უბრალოდ ბრწყინვალედ, რადგან როტორის ფართობი ჩვეულებრივი მცურავი გემის აფრების ფართობთან მიმართებაში, მბრუნავი ხომალდის გადაადგილებით შედარებული, იყო მხოლოდ 0,1-0,15 პროცენტი. და მისი (როტორის) მასა დაახლოებით 5-ჯერ ნაკლები იყო მცურავი იარაღის მთლიან მასაზე.

ბუნებრივია, ცილინდრის ბრუნვის შედეგად მიღებული ძალისხმევის ერთი ნაწილი იხარჯება დრიფტის შექმნაზე (მოძრავი გემის გადაადგილება კურსის ხაზიდან), ხოლო მეორე ნაწილი იხარჯება გემის წინ გადაადგილებაზე.

ქარის გვირაბში აფეთქებამ აჩვენა: ეს მამოძრავებელი ძალა შეიძლება გაიზარდოს თითქმის 2-ჯერ, თუ ცილინდრის თავზე დაფარავთ დისკს (ბრტყელი ფირფიტის სახით), რომლის დიამეტრი უფრო დიდია ვიდრე თავად ცილინდრის დიამეტრი. . გარდა ამისა, მნიშვნელოვანი იყო ქარის სიჩქარესა და როტორის ბრუნვის კუთხურ სიჩქარეს შორის საჭირო ურთიერთობების პოვნა. ბრუნვით გამოწვეული ძალის სიდიდე ამაზეა დამოკიდებული; ამიტომ როტორები ჯერ ქარის გვირაბში, შემდეგ კი მოდელის გემზე გამოსცადეს. ექსპერიმენტმა შესაძლებელი გახადა მათი ოპტიმალური ზომების დადგენა ექსპერიმენტული ხომალდისთვის და სახელი "Flettner rotor" მას შემდეგ მიენიჭა უჩვეულო მამოძრავებელ ერთეულს.

პირველ ექსპერიმენტულ გემად გამოიყენეს 980 ტონა გადაადგილების მქონე სამმაგიანი შუნერი "ბუკაუ" 1924 წელს სამი ანძის ნაცვლად გამოიყენეს ორი ცილინდრიანი როტორი 13,1 მ სიმაღლით და 1,5 მ დიამეტრით. მასზე დაყენებული.მათ ამოძრავებდა ორი მუდმივი ელექტროძრავა 220 ვ ძაბვით.ელექტროენერგიას გამოიმუშავებდა 33 კვტ სიმძლავრის (45 ცხ.ძ) მცირე დიზელის გენერატორი.

ტესტები დაიწყო ბალტიისპირეთში და წარმატებით დასრულდა. 1925 წლის თებერვალში გემმა დატოვა "თავისუფალი ქალაქი დანციგი", გაემგზავრა ინგლისში. ჩრდილოეთ ზღვაში ბუკაუს უწევდა ბრძოლა ძლიერ ზღვებს, მაგრამ შუნერი, სათანადო რებალასტის გამო, ჩვეულებრივ გემებზე ნაკლებად ირხევა. შიში იმისა, რომ მძიმე როტორები უარყოფითად იმოქმედებდნენ გემის სტაბილურობაზე ან თავად დაზარალდნენ გორვის დროს, არ განხორციელდა; ქარის წნევა მათ ზედაპირზე არ აღწევდა დიდ მნიშვნელობებს. ამავდროულად, იმდენად ცუდი ამინდი იყო, რომ ბუკაუს მსგავსი გადაადგილების ბევრმა გემმა თავშესაფარი მახლობელ პორტებს ეძებდა. ინგლისური გაზეთები წერდნენ: „ვერც ერთ მცურავ გემს არ შეეძლო დაესრულებინა მოგზაურობა, რომელიც მბრუნავი შუნერმა გააკეთა.

კუქსჰავენში დაბრუნების მოგზაურობას ასევე თან ახლდა ქარიშხალი. ამჯერად ბუკაუ დატვირთული იყო ნახშირით წყლის ხაზის გასწვრივ და მან კიდევ ერთხელ აჩვენა თავისი უპირატესობა სხვა მცურავ გემებთან შედარებით. ტალღები გემბანზე გადავიდა და სამაშველო ნავი გაანადგურა, მაგრამ თავად როტორებს ზიანი არ მიუღიათ. შემდგომში შუნერს ეწოდა ბადენ-ბადენი და მან კიდევ ერთი რთული მოგზაურობა გააკეთა: ბისკაის ყურეში ძლიერი ქარიშხლის გადატანის შემდეგ, მან გადალახა ატლანტის ოკეანე და უსაფრთხოდ ჩავიდა ნიუ-იორკში.

მბრუნავი ამძრავის სისტემამ მაღალი შეფასება მიიღო. აღმოჩნდა, რომ მისი შენარჩუნება უფრო ადვილი იყო, ვიდრე ჩვეულებრივი იალქნები და სწრაფად შევიდა ოპერაციულ რეჟიმში და ამიტომ მათ გადაწყვიტეს ტესტირების გაგრძელება. 1924 წელს გემთმშენებლობაში სააქციო საზოგადოება„ვეზერი“ (გერმანია) იყო პირველი ხომალდი, რომელიც სპეციალურად შექმნილი იყო მბრუნავი ძრავით ნაოსნობისთვის. მას "ბარბარა" ერქვა და პორტებიდან ხილის გადასატანად იყო განკუთვნილი სამხრეთ ამერიკაგერმანიაში. 85 სიგრძით, 15,2 სიგანით და 5,4 მეტრიანი ნაკადით გემს გააჩნდა დაახლოებით 3000 ტონა ტვირთამწეობა, თავდაპირველი დიზაინის მიხედვით, იგი აღჭურვილი უნდა ყოფილიყო ერთი გიგანტური როტორით 90 მ სიმაღლით. და დიამეტრი 13,1 მ, მაგრამ შემდეგ, შუნერის "ბუკაუს" გამოცდილების გათვალისწინებით, კოლოსალური როტორი შეიცვალა სამით, უფრო მცირე - 17 მ სიმაღლით და 4 მ დიამეტრით. ისინი მზადდებოდა ალუმინის შენადნობებისგან, კედლებით. მილიმეტრზე ოდნავ მეტი სისქე. თითოეული როტორისთვის იყო ერთი ძრავა, რომლის სიმძლავრე იყო 26 კვტ (35 ცხ.ძ.), რომელიც ავითარებდა 150 rpm-ს. 5 ქარის ძალით (8-11 მ/წმ) ხელსაყრელი მიმართულებით (სამართი კუთხე 105-110 გრადუსი), მბრუნავი ამძრავების ბიძგი უტოლდებოდა 780 კვტ (1060 ცხ.ძ) სიმძლავრის ძრავის მუშაობას. ). გარდა ამისა, 750 კვტ (1020 ცხ.ძ.) ერთლიხლიანი დიზელის ერთეული იკვებება პროპელერის ხრახნიავსებდა როტორის ბიძგს, რამაც გემს საშუალება მისცა 10 კვანძი (18,5 კმ/სთ) სიჩქარით ემოგზაურა.

როგორც არსებითად მცურავი გემები, მბრუნავ გემებს მათზე უზარმაზარი უპირატესობა ჰქონდათ. აღარ იყო საჭირო გემბანზე ეკიპაჟის გამოძახება იალქნების გასაწმენდად და დასაყენებლად; მხოლოდ ერთი ოფიცერი (ხიდზე) აკონტროლებდა როტორების მოძრაობას რამდენიმე სახელურის გამოყენებით. როდესაც ახლოს ატარებენ (ქარის საწინააღმდეგოდ), ეს გემები 30 გრადუსამდე მიცურავდნენ, მაშინ როცა უმეტეს ჩვეულებრივ იალქნიანში ქარის მიმართულებასა და მოძრაობის მიმართულებას შორის კუთხე არის მინიმუმ 40-50 გრადუსი. მოგზაურობის სიჩქარე რეგულირდება როტორების ბრუნვის სიჩქარით, ხოლო მანევრირება კონტროლდებოდა მათი ბრუნვის მიმართულების შეცვლით. მბრუნავ გემებს შეეძლოთ უკუსვლაც კი.

ამასთან, მბრუნავი ამძრავების დიზაინის სირთულემ და რაც მთავარია იმ ფაქტმა, რომ მათთან აღჭურვილი გემები კვლავაც რჩებოდნენ მცურავი გემების ყველა მინუსებით, რომელთაგან პირველი იყო სრული დამოკიდებულება ქარზე, არ გამოიწვია მათი ფართო გამოყენება. .

მიუხედავად ამისა, დიზაინერები ისევ და ისევ დაუბრუნდნენ ქარის ენერგიის გამოყენების იდეას. მეოცე საუკუნის 60-იანი წლების შუა ხანებში ბევრში საზღვაო ქვეყნებიგანსაკუთრებული დიზაინის ბიუროები, რომელიც ეხებოდა ქარის ამოძრავების პრობლემას, ანუ გემის მოძრაობას ქარის ძრავებისა და ქარის ამძრავების დახმარებით. პირველ შემთხვევაში, ქარის ენერგიის გადაქცევა ბიძგად ხდება ჯაჭვის გასწვრივ: ქარის ძრავა - ტრანსმისია (მექანიკური ან ელექტრო) - პროპელერი. დიზაინის მიხედვით, ქარის ტურბინები გამოირჩევიან ბრუნვის ჰორიზონტალური ღერძით (1-, 2-, 3- ან მრავალფრთიანი ტურბინა) და ვერტიკალური ღერძით, მაგალითად ბარაბნის ტიპის ტურბინით; ბრუნვის სიჩქარის თვალსაზრისით - მაღალი სიჩქარით, მაღალი ბრუნვის სიჩქარით (კარგად ერწყმის ელექტრო გენერატორებს ბრუნვის სიხშირის თვალსაზრისით) და დაბალი სიჩქარით, რაც ქმნის დიდ ბრუნვას პირდაპირ პროპელერზე. ქარის ძრავის გამოყენებისას გემი არ არის შეზღუდული ქარის მიმართულების მიმართ მიმართულების მიმართულების არჩევისას, თუმცა ქარის ძრავას დაბალი ეფექტურობა აქვს ენერგიის განმეორებითი გარდაქმნის გამო. ქარის ძრავა ეფექტურია ქარის სიჩქარით 3-4-დან 12-14 მ/წმ-მდე და გემი უკეთესად მოძრაობს საპირისპირო ქარის დროს, ვიდრე კუდის ქარი; 15-20 მ/წმ ქარის სიჩქარით ის უნდა შეჩერდეს, რადგან არსებობს მისი განადგურების საფრთხე.

იახტებზე წარმატებით გამოსცადეს სხვადასხვა დიზაინის ექსპერიმენტული ქარის ტურბინები. თუმცა, დიდ სატრანსპორტო გემებზე მათ ელექტრო გენერატორების ძრავადაც კი არ იყენებენ, თუმცა ამ მიმართულებით ექსპერიმენტები გრძელდება.

მეორე შემთხვევაში, წევის ძალა, რომელიც უბიძგებს გემს, წარმოიქმნება უშუალოდ ქარის ტურბინაზე, მაგრამ უშუალოდ ქარის საწინააღმდეგოდ და ამ მიმართულების მახლობლად მიმართულების გარკვეულ დიაპაზონში ცურვა შეუძლებელია; ასეთი გემების სიჩქარე დამოკიდებულია ქარის სიჩქარეზე და შედარებით დაბალია - 7-10 კვანძი (13-18,5 კმ/სთ). ქარის ამძრავების ძირითად ტიპებს მიეკუთვნება ჩვენთვის უკვე ცნობილი ფლეტნერის როტორი, ფრთა-იალქანი და კლასიკური აფრები, რომლებიც ჯერ კიდევ სრულყოფის პროცესშია და შექმნის ხაზის გასწვრივ. უახლესი მასალები. გამოჩნდა ნაოჭებისადმი მდგრადი ლავსანი და სითბოს მდგრადი ნიტრონი, პლასტმასისგან და სინთეზური ბოჭკოებისგან დამზადებული მასალები, რომლებიც ხასიათდება გაზრდილი სიძლიერით და სიმსუბუქით. ისინი გამოიყენება თანამედროვე გემებისთვის აფრების ამძრავით.

ქარის ტურბინების პირველი სრულმასშტაბიანი კვლევები ჩატარდა 1960-1967 წლებში ჰამბურგის გემთმშენებლობის ინსტიტუტში, სადაც შეიქმნა სატვირთო გემის დიზაინი, რომლის წონა იყო 17000 ტონა. შემდგომი შრომისმოყვარეობის შედეგები, მათ შორის აფეთქება. ქარის გვირაბში 50 მოდელმა და ექსპერიმენტულ აუზში გამოცდამ შესაძლებელი გახადა 1982 წელს გემის "დინა-შიფის" აგება, რომელსაც დიდი ხნის განმავლობაში ანალოგი არ ჰყავდა მსოფლიოში. ეს არის იალქანი, რომელსაც შეუძლია 16500 ტონა ტვირთის გადაზიდვა და აქვს შთამბეჭდავი ზომები: სიგრძე - 160,5 მ, სიგანე - 21 მ, გვერდითი სიმაღლე - 13 მ, ნაკადი - 9,1 მ. ექვსი მბრუნავი ანძიდან თითოეული ატარებს ხუთ სწორ იალქანს, რომლებიც იყო გადაჭიმულია პროფილურ ეზოებზე ხარვეზების გარეშე და მთლიანობაში შეადგენდა ერთ ეფექტურ (მაღალ და ვიწრო) გიგანტურ იალქანს 1200 მ2 ფართობით (ყველა იალქნის საერთო ფართობი 7200 მ2-ს აღწევდა). ელექტროძრავებს, რომლებიც აწევენ ან აბრუნებენ რომელიმე 30 იალქანს, აკონტროლებს საათის ოფიცერი საკონტროლო ოთახიდან, სადაც კომპიუტერია დამონტაჟებული. იალქნების გარდა, დინ-შიფი აღჭურვილი იყო სამი 330 კვტ (448 ცხ.ძ.) დიზელის ძრავით. გემმა განავითარა საშუალო სიჩქარე 12 კვანძი, ხოლო ხელსაყრელი ქარი - 16-მდე.

Dyna-Schiff-ის პროექტის შემდგომი გაუმჯობესება გააგრძელა ფრიდრიხ ვაისის კვლევითმა საზოგადოებამ გერმანიის ქალაქ არენსბურგიდან. მან შექმნა სანახაობრივი მცურავი სატვირთო გემი იალქნების ავტომატური აწევით, რომელთაგან თითოეული დახვეული იყო პროფილურ ეზოში მდებარე ლილვზე. ნაყარი გადამზიდის სიგრძეა 65 მ; მას შეუძლია ბორტზე 1000 ტონა ტვირთის გადატანა. სამი მბრუნავი ანძიდან თითოეული ატარებს ხუთ პირდაპირ იალქანს; გარდა ამისა, მშვიდი ამინდის შემთხვევაში გემზე დამონტაჟდა დამხმარე დიზელის ძრავა 350 კვტ სიმძლავრით (476 ცხ.ძ.). მხოლოდ აფრების ამძრავის გამოყენებით ასეთ გემებს შეუძლიათ 12-14 კვანძის სიჩქარე მიაღწიონ, ხოლო ძლიერი კუდის ქარით - 20-მდე (37 კმ/სთ). ეს შეესაბამება თანამედროვე საკონტეინერო გემის სიჩქარეს.

"დინა-შიფი" და არენსბურგის ნაყარი გადამზიდავი მარტო არ არიან ამჟამინდელ საზღვაო გზებზე - 1990 წლის ივნისიდან მათ თან ახლდა გრინპისის ორგანიზაციის ფლაგმანი, "Rainbow-Urrior", რომელიც ჰამბურგში გადაკეთდა ". დინა-შიფი“. როდესაც ქარის ძალა 5-ია, გემი ავითარებს 12 კვანძზე (22 კმ/სთ) სიჩქარეს.

ზემოაღნიშნული გემების კარგი წარმადობის გათვალისწინებით, ახლა მიმდინარეობს 900-დან 2000 ტონამდე ტევადობის მშრალი ტვირთის მცურავი გემების დაპროექტება, თუმცა გერმანელი მეცნიერები მიიჩნევენ, რომ ისინი ნაკლებად სავარაუდოა ევროპისთვის მომგებიანი იყოს არათანმიმდევრულობის გამო. მის ნაპირებთან ქრის ქარები და შესთავაზებენ ჩვეულებრივი მშრალი სატვირთო გემებისა და საკონტეინერო გემების დამატებითი მცურავი აღჭურვილობის აღჭურვას, რაც გამოიწვევს საწვავის დაზოგვას 10-25 პროცენტით.

ქარის ტურბინების და ქარის ტურბინების განვითარებას განსაკუთრებით სერიოზულად აღიქვამენ იმ ქვეყნებში, სადაც ნავთობის ბუნებრივი მარაგი შეზღუდულია ან არ არსებობს. ამრიგად, იაპონიაში მხოლოდ 1980-1986 წლებში ექსპლუატაციაში შევიდა 10 ხომალდი, რომლებსაც გარდა მექანიკური ამძრავისა, ჰქონდათ ქარის მოძრაობა. მათი ტიპიური წარმომადგენელია სანაპირო ტანკერი Shin Eitoku Maru 1600 ტონა გადაადგილებით, რომელიც 1980 წლის ივლისში დაიწყო იმამურა გემთმშენებლობის მიერ. მისი ძირითადი ზომებია: სიგრძე - 66, სიგანე - 10,6, ნაკადი - 4,4 მ. აღჭურვილია ორი აფრით თითოეული 97 მ 2 ფართობით და ძრავით 1177 კვტ სიმძლავრით (1600 ცხ.ძ.). ტანკერის საშუალო სიჩქარე 12 კვანძია (22 კმ/სთ). დრო, რომელსაც იგი ატარებს ნაოსნობაში წელიწადში, მთლიანი 15 პროცენტია.

ყველაზე მაღალი მიღწევა გემების მშენებლობაში „მექანიკური ძრავა პლუს ქარის ამძრავი“ სქემის გამოყენებით იყო იაპონური გემი „Usiki Pioneer“. 26 ათასი ტონა გადაადგილებით, მას აქვს სიგრძე 162.4, სხივი 25.2 და ნაკადი 10.6 მ, ორი ძირითადი ძრავა 2427 კვტ სიმძლავრით (3300 ცხ.ძ.) და ორი იალქანი 320 მ 2 თითოეული. იალქნებისა და ერთ-ერთი ძრავის ერთობლივი გამოყენებით გემს შეუძლია გაცუროს საშუალო სიჩქარით 13,5 კვანძი (25 კმ/სთ). ქარის მამოძრავებელი სისტემა კონტროლდება კომპიუტერული ბრძანებებით.

იაპონელმა ინჟინრებმა ასევე შეიმუშავეს იალქნიანი გემის დიზაინი, რომელსაც შეუძლია გადაიტანოს 17 ათასი ტონა ტვირთი და 250 მგზავრი. აფრების დაყენებასა და გაწმენდასთან დაკავშირებული ყველა სამუშაო სრულად მექანიზებული იქნება. ეს საშუალებას მისცემს ერთ ადამიანს, კომპიუტერის გამოყენებით, 20 წამში ატაროს 1500 მ 2 იალქნები, რომლებიც განთავსებულია ექვს ანძზე. Მაქსიმალური სიჩქარეხომალდი - დაახლოებით 20 კვანძი (37 კმ/სთ). მას შეუძლია ოდნავი ნივრის „დაჭერა“. სრული სიმშვიდის შემთხვევაში უზრუნველყოფილია ძრავების მონტაჟი.

1985 წელს პოლონელმა მეცნიერებმა და დიზაინერებმა ჩაატარეს მცურავი ოფციონის მრავალფუნქციური და საკმაოდ ძვირადღირებული ტესტები. 50 მეტრიან ექსპერიმენტულ გემზე „ოკეანია“ 550 ტონა გადაადგილებით დამონტაჟდა გამძლე და მსუბუქი შენადნობის სამი ანძა სწორი იალქნებით. საერთო ფართით 700 მ2. მათი დამონტაჟება და ამოღება მოხდა ჰიდრავლიკური დისკების გამოყენებით და მძიმე სინთეზური მასალისგან დამზადებული სპეციალური მექანიზმის გამოყენებით - კევლარი. როცა ქარი მატულობდა, იალქნების ფართობი მცირდებოდა, ხოლო როცა ქარი 25 მ/წმ-ს აჭარბებდა, ისინი ყუთების სახით იკეცებოდა ანძის გარშემო.

ამ გამოცდილებამ საშუალება მისცა გდანსკის გემთმშენებლებს აეშენებინათ საკრუიზო გემი Gwarek 1986 წელს, რომლის მცურავი პლატფორმა თითქმის მსგავსი იყო ოკეანიაში დამონტაჟებული. „გვარეკი“ გახდა ტურისტული ბიუროს საკუთრება, როგორც მცურავი დასასვენებელი სახლი, რომლის მგზავრები 100 ორადგილიან კომფორტულ კაბინაშია განთავსებული. გემის მთელი კონტროლი ხიდიდან ხორციელდება კომპიუტერისა და ჰიდრავლიკური სისტემების გამოყენებით.

ახალი იალქნები მოითხოვდა უფრო თანამედროვე დამაგრებას და გაწმენდას. შემუშავებულია ანძის რამდენიმე დიზაინი და თითოეულ მათგანს აქვს საკუთარი "მაჩვენებლები". ამგვარად, ზოგიერთი ანძა დამონტაჟებულია მბრუნავ პლატფორმებზე, ხოლო იალქნები ეზოებიდან გაშლილია და მათ შიგნით იხრება, როგორც კინოეკრანი. და პოლონელმა გამომგონებელმა ა. ბოროვსკიმ შჩეცინიდან ჯერ კიდევ 1977 წელს მიიღო პატენტი ანძაზე, რომელიც შედგება მრავალი ლითონის მილისგან, რომლებიც ერთში არიან დაკავშირებული მძიმე სინთეზური მასალისგან დამზადებული თხელი გარე გარსით. ეს დიზაინი უფრო მსუბუქია ვიდრე ჩვეულებრივი და არ ჩამოუვარდება მას სიძლიერით.

ასევე შემუშავებულია ახალი ტიპის იალქნები სპორტული გემებისთვის. კერძოდ, ახალმა ამძრავმა მოწყობილობამ - აფრების ფრთა - უკვე იპოვა გამოყენება. იგი დამზადებულია ხისტი იალქნის სახით, დიზაინით მსგავსია გლაიდერის ან თვითმფრინავის ფრთის, მაგრამ აქვს სიმეტრიული განივი პროფილი. იგი დამონტაჟებულია ყინულის ნავებსა და მცურავ კატამარანებზე, რომლებიც ვითარდება მაღალი სიჩქარით, სადაც ის მოქმედებს შეტევის დაბალი კუთხით. კიდევ უფრო ეფექტურია ფრთა-იალქანი, რომელსაც აქვს ამოზნექილი-ჩაზნექილი პროფილი, რომელიც იცვლება თავდასხმის კუთხიდან და გემიდან ან ნავიდან გამომდინარე. მაგალითად, კატამარანზე გამოყენებული Patient Lady U (აშშ) დიზაინში, აფრების ფრთა შედგება ექვსი ნაწილისგან, რომლებიც დამონტაჟებულია ავტომატურად კომპიუტერის გამოყენებით ქარის მიმართ გარკვეული კუთხით. იგი დამზადებულია პლაივუდისგან, მინაბოჭკოვანი მასალისგან, ქაფისგან და სინთეტიკური ქსოვილისგან, მისი წონა 28 მ 2 ფართობით არის მხოლოდ 46 კგ.

ქარის ამოძრავებაში და ძრავებში ჩართული დიზაინერები ყველაზე მეტად იზიდავთ იმ პროექტებს, რომლებიც შესაძლებელს ხდის გემების სიჩქარის გაზრდას 20 კვანძამდე, ანუ მიაღწიონ ჩაის კლიპერების სიჩქარეს. მცდელობა ხდება მცურავი ფლოტის თანამედროვე ბაზაზე აღორძინება, ჰოვერკრაფტისა და ჰიდროფოილი ძრავის პრინციპის გამოყენებით.

ასევე დადებითია ახალი ტიპის ქარის ტურბინების შემუშავება. ამრიგად, გერმანელმა ინჟინერებმა შემოგვთავაზეს "კარუსელის ტიპის" ძრავა, რომელშიც ექვსი პოლიესტერის თვითმფრინავი განლაგებულია ორ ვერტიკალურ ღერძზე, რომლებიც ერთმანეთს 60 გრადუსიანი კუთხით მიუბრუნდნენ. ქარი, რომელიც მოქმედებს ასეთ საჰაერო ტურბინებზე, იწვევს მათ ბრუნვას - რითაც გარდაქმნის მის კინეტიკურ ენერგიას გემის პროპელერის ლილვის ბრუნვის მექანიკურ ენერგიად.

დღესდღეობით ქარის ტურბინებისა და ქარის ტურბინების საკმაოდ ბევრი განსხვავებული პროექტია, როგორც განხორციელებული, ასევე განვითარების ეტაპზე. არჩევანის გაკეთება ბევრია, მაგრამ ექსპერტები მივიდნენ დასკვნამდე, რომ ყველაზე შესაფერისი ვარიანტია ინსტალაცია საზღვაო და მდინარის ნავებიქარის ტურბინა, როგორც ძირითადი მექანიკური ძრავის დამატება. ეს მისცემს საწვავის 25-30 პროცენტს დაზოგავს და გემებს უზრუნველყოფს საკმაოდ მისაღები სიჩქარით 16 კვანძი და გარდა ამისა, მძლავრი ელექტროსადგურის ნაცვლად შედარებით მცირე ზომის გამოყენების საშუალებას მისცემს. და კიდევ ერთი სავალდებულო პირობა: ყველა ახალი ტიპის მცურავი ძრავის გამოყენება მოითხოვს კომპიუტერების ფართო დანერგვას. მხოლოდ მაღალსიჩქარიან გამოთვლით ტექნოლოგიას შეუძლია გაითვალისწინოს ყველა ის პარამეტრი, რომელიც გავლენას ახდენს გემის მოძრაობაზე და ამით გაზარდოს მისი ნავიგაციის უსაფრთხოება.

წარწერები ილუსტრაციებისთვის

ავადმყოფი. 1. როგორც ნახატიდან ჩანს, ჰაერის ნაკადის მიმართულების განივი ძალა იწყებს მოქმედებას მბრუნავ ცილინდრზე. ამრიგად, აშკარაა, რომ მბრუნავი ხომალდისთვის ყველაზე ხელსაყრელი კურსია, როდესაც ქარი პირდაპირ ბორტზე უბერავს. და მოძრაობის მიმართულება დამოკიდებულია მხოლოდ იმაზე, ბრუნავს როტორი საათის ისრის მიმართულებით თუ საწინააღმდეგო ისრის მიმართულებით.

ავადმყოფი. 2. მჭიდრო ქარს სრული ეწოდება, თუ ეს კუთხე 66°-ზე მეტია, ციცაბო თუ ნაკლებია. წინ მოძრაობას უზრუნველყოფს ქარის წნევის ის კომპონენტი (a), რომელიც ემთხვევა იალქნიანი ნავის კურსს, ხოლო გვერდითი კომპონენტის (b) მოქმედება განეიტრალებულია გემის კისრით.

ჟურნალის მკითხველებს მინდა ვუთხრა კატამარანის შესახებ, რომლის მოძრაობა განხორციელდა მაგნუსის ეფექტის გამოყენებით. მაგნუსის ეფექტი არის ის, რომ როდესაც ჰაერი მიედინება მბრუნავი სხეულის გარშემო, ძალა წარმოიქმნება დინების მიმართულების პერპენდიკულურად. როდესაც ცილინდრი ბრუნავს, მაგალითად, მის კედლებთან ახლოს ჰაერის ფენები ასევე იწყებენ წრეში მოძრაობას, რის გამოც მბრუნავი სხეულის ერთ მხარეს ცილინდრის ირგვლივ გამავალი დინების სიჩქარე იზრდება, მეორე მხარეს კი ის. მცირდება. შედეგად, ცილინდრის ზედაპირთან ფორმირდება მაღალი და დაბალი წნევის ზონები, რაც იწვევს ძალის წარმოქმნას, რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას გემების გადასაადგილებლად. ეს არის იგივე ძალა, რომელიც ცვლის "დაჭრილი" ბურთების ფრენის მიმართულებას ჩოგბურთსა და ფეხბურთში.

მაღალი წნევის ზონიდან ჰაერის ნაკადის შესამცირებლად, ცილინდრის ბოლოებზე უფრო დიდი დიამეტრის დისკებია დამონტაჟებული.

ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ მაგნუსის ეფექტი მაქსიმალურად ვლინდება იმ შემთხვევაში, როდესაც ცილინდრის მბრუნავი ზედაპირის წრფივი სიჩქარე დაახლოებით ოთხჯერ აღემატება ქარის სიჩქარეს. ამ შემთხვევაში, როტორის ბიძგი ათჯერ აღემატება აფრების ბიძგს ფართობის ტოლი.

ოციან წლებში ორი დიდი ტევადობის გემი აღჭურვილი იყო მსგავსი როტორებით. ოკა ტრანსატლანტიკურ მოგზაურობებსაც კი ახორციელებდა, მაგრამ მოგვიანებით არ აშენდა, მეტწილად მასიური ლითონის როტორების მოცულობის გამო, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს გემის ჩაძირვა ძლიერი ქარის დროს.

…ერთხელ, კრასნოიარსკის წყალსაცავში დასვენებისას, მეგობრების, ნ. ბესკროვნისა და ვ. ბრინის დახმარებით, ავაშენე კატამარანი დასაკეცი რბილი როტორით. ჩვენ მხოლოდ სამი კვირა გვქონდა, ამიტომ უნდა გაგვეკეთებინა ნაკლებად ეფექტური Savonius როტორი, რომელიც არ საჭიროებს ძრავას.

Savonius-ის როტორი შედგება ორი ნახევრად ცილინდრული ზედაპირისგან, რომლებიც გადაადგილდებიან ერთმანეთთან შედარებით რადიუსის სიგრძით.

ქარის გავლენით როტორი ბრუნავს და მისი ხაზოვანი სიჩქარე არ აღემატება 1,7 ქარის სიჩქარეს. ამის გამო, მაგნუსის ეფექტი სავონიუსის როტორზე 2-3-ჯერ სუსტია, ვიდრე იძულებით შემობრუნებულ როტორებში.

როტორი (იხ. ფიგურა) შედგება ორი ჩარჩოსგან - დისკებისა და ნახევარცილინდრისგან, შედუღებული ღეროდან Ø 10 მმ. ნახევრად ცილინდრების ჩარჩოს შემქმნელი წნელები ერთმანეთთან დაკავშირებულია მკვრივი ქსოვილის პანელებით. ორივე დისკის ჩარჩოს ბოლოები თოკით არის მიბმული. ზემოდან და ქვედა ნაწილში ჩამოყალიბებული ექვსკუთხედები დაფარულია ტილოთი. როტორის ღერძი ასევე ემსახურება თოკს, რომელიც საშუალებას აძლევს აფრების დაკეცვას.

თითოეულ პანელზე იკერება ქსოვილის ორი ზოლი, რომლის ქვეშაც 6 სმ სიგანისა და 80 სმ სიგრძის რეზინის სამედიცინო სახვევებია გავლებული; მათი ბოლოები მიბმულია წნელებზე. პანელებზე დამაგრებულია Ø 4 მმ ფოლადის ღეროსგან დამზადებული გამაგრების ჩარჩო.

მოქნილი ღერძი და თოკები, რომლებიც უზრუნველყოფენ როტორს დაძაბულობას, მიბმულია სამონტაჟო ფრჩხილებზე, რომლებიც დაკავშირებულია დამხმარე საკისრებთან. ჩვენ გამოვიყენეთ ჩვეულებრივი ბურთულიანი საკისრები; მათ სრულად იმართლეს თავი - როტორი ბრუნავდა ქარის ოდნავი ამოსუნთქვისას.

1, 2 - ნახევარჩარჩოს ზედა, 3 - როტორის დისკის ჩარჩო, 4 - როტორის პანელი, 5 - დისკის პანელი, 6 - თოკის როტორის ღერძი, 7 - ქსოვილის ზოლები, 8 - რბილი ჩარჩო (სამედიცინო რეზინის ბაფთით), 9 - მყარი ნახევარჩარჩო, 10 - საბაგირო ბიჭის ხაზები, 11 - U- ფორმის ანძის საყრდენი, 12 - კატამარანის განივი სხივი, 13 - ქვედა დაძაბულობის კაბელი, 14 - სხივის სამაგრი, 15 - დაჭიმვის კაბელის ბერკეტი, 16 - როტორის საკიდარი, 17 - საკიდი სამაგრი, 18 - ტარების კორპუსი , 19 - საკისარი, 20 - შეჩერების კაკალი, 21 - ბლოკი. საჭე არ არის ნაჩვენები.

კატამარანის ფლოტი არის ტილოს გადასაფარებლები. თითოეული შეიცავს რეზინის ქსოვილისგან დამზადებულ სამ ცილინდრს (ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ბურთის კამერები). ჩვენ მივამაგრეთ ფლაკონი დრიფტის ხისგან დამზადებულ ჩარჩოზე (ისეთი ბევრია კრასნოიარსკის წყალსაცავის სანაპიროებზე]. კატამარანის კორპუსის მშენებლობა დეტალურად არ არის ჩართული, რადგან ალმანახში "ნავები და იახტები" არაერთხელ ლაპარაკობდნენ. ჩვენზე უკეთესი დიზაინის გასაბერი კატამარანის შესახებ.

როტორი დამონტაჟებულია შემდეგნაირად. ჯერ მას რეზინის ბაფთით აკრავენ და U- ფორმის საყრდენის ბლოკებში გავლილი თოკის გამოყენებით მაღლა ადის. შემდეგ იგი ხელით იჭიმება თოკით, რომელიც გადის კატამარანის სხივში დამაგრებულ რგოლში. თოკის ბოლო 15 - 20 სმ უნდა გამოიყვანოთ ბერკეტით.

კატამარანი 10 დღის განმავლობაში ძალიან მსუბუქ ქარზე გამოვცადეთ. ქარი ძლიერად მიგვაჩნია, თუ 30 სმ სიგრძის ძაფი 30-40°-ით გადახრილია.

ასეთი ქარის დროს კატამარანი ტრიალებდა და ქართან შედარებით 100-110°-ზე მკვეთრი კუთხით ვერ ცურავდა. სამაგრის შესაცვლელად საჭირო იყო როტორის გადაბრუნება, რასაც 5-6 წუთი დაგვჭირდა.

სიჩქარის გაზომვა არ მომხდარა, მაგრამ მომდევნო ზაფხულს იგივე კატამარანი მიცურავდა ჩვეულებრივი 6 მ2 იალქნით, დაახლოებით იგივე, რაც როტორით, მაგრამ იალქნით ის უკეთ მანევრირებდა.

ჩვენ არ გირჩევთ ჩვენს კატამარანს, როგორც ზუსტი ასლის მაგალითს, რადგან დიზაინის მრავალი კომპონენტი წარუმატებელი აღმოჩნდა. მაგალითად, ბოლო დისკების კიდეები უნდა ყოფილიყო ღეროების ან პლასტმასის მილებისაგან. ჩვენი გამოცდილება მხოლოდ მოწმობს მოყვარულთა მიერ გემის აგების შესაძლებლობაზე ძალზე ორიგინალური და, ჩვენი აზრით, პერსპექტიული ბიძგის შექმნის გზაზე.

მბრუნავი გემებით დაინტერესებული მკითხველი, რა თქმა უნდა, შეძლებს უკეთესი დიზაინის შექმნას. ჩვენთვის ყველაზე საინტერესოა კატამარანის აშენება დასაკეცი ცილინდრით, რომელსაც ბრუნავს მსუბუქი შიდა წვის ძრავა. ცილინდრი შეიძლება დამზადდეს გასაბერი ბუშტის სახით ან ჰქონდეს გაჭიმვადი დიზაინი, როგორც ჩვენს მიერ გაკეთებული როტორი.

მოყვარულთა მიერ გამოცდილი დიზაინები, ალბათ, იპოვის გამოყენებას ეროვნულ ეკონომიკაში.

ჩვენი აზრით, გასაბერი ან გაჭიმვადი როტორები ელექტროძრავებით, რომლებიც დამონტაჟებულია ტვირთის ბუმების გამოყენებით, შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც დამხმარე ძრავები სატვირთო გემებზე.