Сондерс-Роу SR.N1 (Сондерс-Роу Навигационные 1) был первым практическим ховеркрафтом . Эта концепция возникла в результате работы британского инженера и изобретателя Кристофера Кокерелла , которому удалось убедить цифры в сфере услуг и промышленности, в том числе в рамках британского производителя Saunders-Roe . Одно время исследования проводились при поддержке Министерства обороны ; позже это было предоставлено Национальной корпорацией развития исследований (NRDC), которая увидела потенциал такого корабля.
Чтобы проверить теории и общую концепцию, было решено построить полномасштабный корабль, обозначенный как SR.N1. 11 июня 1959 года он совершил свой первый полет на глазах у публики. SR.N1 участвовал в программе испытаний в течение четырех лет до своего вывода на пенсию, к этому моменту он выполнил свою задачу, успешно подтвердив концепцию, и были разработаны дальнейшие суда на воздушной подушке.
Менее чем через четыре года после первого полета SR.N1 несколько судов на воздушной подушке были спроектированы и произведены несколькими компаниями в Великобритании, а также во Франции Жан Бертен и в Японии компанией Mitsubishi Shipbuilding & Engineering по лицензии, выданной Westland Aircraft. . [1]
Разработка
Происхождение
В течение 1950-х годов британская производственная фирма Saunders-Roe диверсифицировала свои позиции в различных новых областях и производственных линиях; Отчасти это произошло из-за срочности поиска альтернативных проектов взамен списанного самолета-перехватчика Saunders-Roe SR.177 . [2] В частности, компания проявляла большой интерес к разработке передовых судов, например, к запуску двухлетнего исследования потенциального производства атомных подводных лодок для доставки грузов и разработке усовершенствованного морского судна для исследования пляжа, известного как как WALRUS. [3] Также в это время британский инженер и изобретатель Кристофер Кокерелл изучал свои собственные концепции создания более эффективных быстроходных судов с использованием различных технологий, таких как надувные воздушные подушки , насос-форсунки и центробежные вентиляторы ; они фактически превратились в единую новую форму транспортного средства-амфибии, позже известного как судно на воздушной подушке . [4]
Проверив и обнаружив обоснованность своих теорий в начале 1950-х годов, Кокерелл обратился к различным авиастроительным компаниям и судостроителям, но с трудом заручился их поддержкой, отчасти из-за недостаточного понимания задействованных технологий. [5] испугавшись, его работа вскоре привлекла внимание лорда Маунтбеттена , на первый морской лорд из Королевского военно - морского флота , который организовал для демонстрации своей модели на Адмиралтейские представитель и патентные чиновник в 1956 году один из наблюдателей Адмиралтейства, Рон Шоу, был впечатлен концепцией и оказал ценную поддержку. [6] Работа была засекречена как официальный секрет более четырех лет, но ни Королевские ВВС , ни Королевский флот , ни британская армия, похоже, не проявили к проекту серьезного интереса. Шоу и Кокерелл обратились к Сондерс-Роу, который согласился изучить концепцию и подготовить отчет по ней, если у них будет заключен контракт. Эта договоренность станет основой долгосрочного партнерства между Кокереллом и Сондерс-Роу по разработке и продаже этого нового вида транспорта. [7]
В августе 1957 года с компанией Saunders-Roe был заключен первоначальный контракт на проведение теоретического и экспериментального анализа концепции. [8] Начальник отдела аэродинамических исследований Джон Чаплин незамедлительно встретился с Кокереллом и быстро воодушевился проектом. Убедившись, что существующие экспериментальные данные и методология являются надежными, Чаплин благосклонно доложил об этом главному инженеру Saunder-Roe. [9] После серии испытаний в аэродинамической трубе , буксировочной цистерне и свободного полета, наряду с использованием нового двухмерного испытательного стенда, а также использованием оригинальных исследований, в мае 1958 года фирма опубликовала два отчета. Эти отчеты подтвердили обоснованность теорий и данных Кокерелла в дополнение к отмечению значительного потенциала концепции судов на воздушной подушке; Saunders-Roe очень хотела получить новый контракт на продолжение своих исследований. [10]
Поскольку в таком самолете не было явной военной потребности, министерство обороны не могло финансировать дальнейшую разработку; однако по предложению Шоу предложение было внесено в Национальную корпорацию развития исследований (NRDC), независимую государственную организацию. [10] 17 апреля 1958 года Кокерелл впервые встретился с NRDC, чтобы представить свою идею; управляющий директор, лорд Холсбери , был настолько впечатлен, что решил, что необходимы немедленные действия. На следующий день правление NRDC подтвердило свое решение поддержать проект, вскоре отметив, что это будет самый крупный проект организации на сегодняшний день. [11] NRDC незамедлительно выдал Сондерс-Роу контракт и разрешение на дальнейшие действия. [12] В 1959 году специализированная дочерняя компания NDRC, получившая название Hovercraft Development Limited (HDL), была назначена техническим директором Кокерелла для обработки контракта с Sauders-Roe и создания патентного портфеля. Хотя официально Кокерелл возглавлял Чаплин, он принимал активное участие в текущем процессе проектирования. [13]
Строительство
Сондерс-Роу определил, что, помимо теоретической работы, потребуется программа испытаний, включающая крупномасштабную радиоуправляемую модель для получения достаточных данных для достижения прогресса, и 4 сентября 1958 г. представил на этот счет предложение [14]. ] В октябре 1958 года был заключен второй этап контракта, который позволил провести передовые исследования по разработке предлагаемой воздушной подушки и соответствующих принципов, таких как конструкция воздухозаборника, курсовая устойчивость и управляемость; Были также выполнены проектные исследования для судов на воздушной подушке различных размеров от 70 до 15 000 тонн. Именно в этот момент была предложена первая пара пилотируемых моделей, из которых была выбрана модель А. [15]
Развитие корабля было непростым, поскольку возникло несколько проблем и трудностей, которые необходимо было преодолеть с самого начала. [16] Вначале одной из критических замечаний по поводу модели A было то, что одиночный кольцевой периферийный реактивный двигатель был неспособен обеспечить адекватную устойчивость по тангажу и крену, в то время как форсунки с диагональной стабилизацией, представленные на оригинальной модели Кокерелла, были устранены; однако отдел аэродинамики Сондерс-Роу был уверен, что дизайн был хорош. Отчасти для того, чтобы ответить на эти сомнения, была создана трехмерная модель, которая прошла испытания в аэродинамической трубе, которые выявили крайнюю нестабильность. [17] Приказ «остановить проектирование» был незамедлительно выдан для системы амортизации, в то время как были проведены дальнейшие испытания, которые определили, что добавление одиночных периферийных форсунок по-прежнему не соответствует исходной конструкции. Поскольку использование поперечных форсунок, использовавшихся в исходной модели, было непрактичным, для решения проблемы устойчивости была принята расширенная форма в плане вместе с дополнительной периферийной форсункой снаружи. После дальнейшего испытания модели нижняя поверхность также была наклонена под небольшим углом в 6 градусов. [18]
Строительство Model A, которое с тех пор было переименовано в SR.N1 (что расшифровывалось как Saunders-Roe Nautical 1 ), продолжалось, пока решался вопрос стабильности. [18] Несколько моделей были построены для поддержки разработки дизайна, в том числе радиоуправляемая модель в масштабе 1: 6, которая была секретно испытана на острове Уайт . Окончательная конфигурация SR.N1 была значительно изменена по сравнению с его первоначальной версией, приняв двухрежимную конфигурацию с предполагаемым увеличением веса с 4000 фунтов до 6600 фунтов. [19] В течение 1958 и в 1959 годах работа над дизайном и производством SR.N1 продолжалась под руководством главного конструктора Saunders-Roe Мориса Бреннана. [20]
Дизайн
Saunders-Roe SR.N1 («Saunders-Roe Nautical 1»), первоначально известный как Model A , был первым в мире полноразмерным судном на воздушной подушке. Он управлялся из небольшой кабины, расположенной прямо перед цилиндрической центральной частью, установленной в середине палубы, которая содержала двигатель корабля и горизонтально установленный вентилятор. [20] Для аэродинамической эффективности вентилятор и стенка центральной части имели очень маленький зазор, в то время как внешняя стенка самой центральной части была сильно усилена, чтобы экипаж был защищен в случае катастрофического отказа двигателя. Сердцевиной транспортного средства был склепанный на заклепках бак плавучести из авиационного алюминиевого сплава , который был покрыт тонким слоем чистого алюминия для защиты от коррозии . [21]
Он был приведен в действие радиально-поршневым двигателем Алвиса Леонидеса , который приводил в движение подъемный вентилятор и использовал в качестве приведения в движение воздух, вырабатываемый вентилятором. Прямая и обратная тяга обеспечивалась через набор продольных каналов, которые были прикреплены к каждой стороне палубы корабля и снабжались воздухом от двигателя, размещенного внутри цилиндрической центральной детали, к которой они были прикреплены. [20] Внешний жиклер был установлен на близко установленных ребрах длиной 2 фута и проходил в пределах четырех дюймов от внутреннего жиклера; наклонная поверхность между внутренней и внешней форсунками была покрыта гальваническим покрытием и усилена против ударов волн или случайного рывка. На концах каналов были установлены простые вращающиеся крылья для создания управляющих сил; Вертикальное крыло на кормовом конце было расширено, чтобы сформировать пару обычных аэродинамических рулей . [20]
Разработка SR.N1 включала разработку и регистрацию ряда патентоспособных технологий, часть из которых являлась расширением оригинальных концепций и патентов Кокерелла. Эти патенты включали кольцевую реактивную подушку корабля, камеру сгорания форсунки, форсунки с разделением на отсеки для обеспечения устойчивости, методы рециркуляции с приводом и без него, а также различные конфигурации гибких юбок. [13] Вспомогательные исследования для получения таких патентов обычно проводились HDL, которые в рамках своей деятельности проводили обширные эксперименты и строили полномасштабные испытательные стенды. [13]
Оперативное обслуживание
29 мая 1959 года завершенный SR.N1 выполнил первый пробег двигателя. [22] Работа двигателя была прервана, когда телеметрия бортовых акселерометров показала высокие уровни напряжения, которые угрожали устойчивости конструкции корабля в долгосрочной перспективе; эти напряжения возникли в результате встроенного кожуха, который был размещен вокруг плоскости вентилятора для повышения аэродинамической эффективности, и были быстро устранены его удалением, обеспечивая больший зазор для концов лопастей вентилятора. Только через день, 30 мая 1959 года, были проведены первые испытания двигателя на полной мощности. [23]
Более обширные испытания двигателя выявили несколько незначительных проблем, таких как уровень нестабильности клапанов системы управления тягой, которые были соответствующим образом изменены перед запланированным первым полетом. [24] 7 июня 1959 года все необходимые проверки системы, предусмотренные графиком испытаний конструкторского бюро, были успешно завершены. Во время одного испытания в режиме зависания был выявлен случай нестабильности тангажа, который, как было установлено, связан с устройством отбора воздуха, принятым для воздуха в двигательной установке [25], в результате чего в последние три дня проводились корректирующие изменения в течение последних трех дней перед запуском. ремеслу в первый полет . [26]
11 июня 1959 года SR.N1 совершил свой первый полет, продемонстрировав свою способность преодолевать сушу и воду перед собравшимися представителями прессы. Хотя демонстрация предназначалась только для наземного движения, в ответ на давление восторженных журналистов компания решила совершить первый полет на воде в тот же день. [27] Демонстрация получила широкое освещение в прессе, большинство из которых были в основном положительными; Сообщается, что некоторые средства массовой информации окрестили этот аппарат « летающей тарелкой ». [27] Полет был задокументирован в фильме « Взгляни на жизнь» « Полет на подушке» .
13 июня 1959 года было проведено второе ходовое испытание, которое включало запуски на полную мощность и отработку отработки аварийного рытья канав; Опыт этого пробного запуска привел к быстрому добавлению гидродинамической носовой части для планирования, чтобы уменьшить склонность корабля к падению на волнах. [28] Были также проведены более поздние испытания, в том числе первый оперативный переход между сушей и водой, чтобы доказать его истинные амфибийные возможности, которые рассматривались как жизненно важный атрибут. 22 июня 1959 года SR.N1 участвовал в своем первом «оперативном» боевом вылете во время учений Королевской морской пехоты на Истни-Бич , Портсмут ; работа ремесла во время учений получила высокую оценку служб. [29]
25 июля 1959 года, в 50-ю годовщину полета Луи Блерио через Ла-Манш, серийный G-12-4 SR.N1 пересек Ла-Манш от Кале до Дувра чуть более чем за два часа; Экипаж во время перехода состоял из капитана Питера Лэмба (пилот), Джона Чаплина (штурман) и самого Кокерелла. [30] [31]
Тестирование выявило несколько интересных тенденций судов на воздушной подушке, таких как неизбежная задержка между изменением курса корабля и изменением направления, в котором оно движется. Кроме того, путешествие по суше было более трудным, чем пересечение воды, из-за отсутствия затухания движения, создаваемого волновым сопротивлением. От пилота обычно требовались значительные навыки, чтобы противостоять воздействию таких явлений, как боковой ветер и склоны земли. [32]
В 1961 году SR.N1 был оснащен гибкой юбкой, которая значительно увеличила эффективную глубину воздушной подушки. В течение следующего года установленный в кормовой части реактивный двигатель Bristol-Siddeley Viper III , установленный на задней части палубы за корпусом подъемного вентилятора, дополнил воздушную тягу, создаваемую поршневым двигателем, увеличивая максимальную скорость корабля с 35 до 50 узлов ; Установка Viper последовала за более ранней установкой Blackburn / Turbomeca Marboré примерно вдвое меньшей тяги Viper. SR.N1 участвовал в испытаниях в течение четырех лет до вывода на пенсию, продемонстрировав практичность концепции. [33]
Сам SR.N1 был сохранен и выставлен на всеобщее обозрение в Музее науки в Ротоне . [33] Модели SR.N1 были доступны как в литой под давлением металлической форме в ассортименте Corgi Toys , так и в виде пластикового конструктора в масштабе 1:72 от Airfix .
Рекомендации
Цитаты
- ^ Дайджест новостей . Авиационная неделя и космические технологии , 25 февраля 1963 г., т. 78, нет. 8, стр. 41.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 71-73.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 73-75.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 39-41.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 41-42.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 42-43.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 43-45.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 47.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 47-48.
- ^ а б Пейн и Симс 2012, стр. 48.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 49.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 49-50.
- ^ a b c Пейн и Симс 2012, стр. 82.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 50.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 76.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 75.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 76-77.
- ^ а б Пейн и Симс 2012, стр. 77.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 77-78.
- ^ а б в г Пейн и Симс 2012, стр. 79.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 79-80.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 84.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 84-85.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 85-86.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 78.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 87-88.
- ^ а б Пейн и Симс 2012, стр. 88-89.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 91.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 91-93.
- ^ Джеймс на воздушной подушке сайта: Как на воздушной подушке Работы архивации 22 февраля 2012 в Wayback Machine
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 95-98.
- ^ Пейн и Симс 2012, стр. 93-94.
- ^ a b «В картинках: Скрытое прошлое технологий». BBC News , дата обращения: 27 января 2017.
Библиография
- Пейн, Робин и Роджер Симс. «На воздушной подушке». Робин Пейн , 2012. ISBN 0-95689-780-0 .
Внешние ссылки
- Музей судов на воздушной подушке: SR.N1 (из Интернет-архива)