Résistance aux vagues

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Vidéo: Résistance aux vagues

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Le vingtième siècle est devenu une percée dans de nombreux domaines du progrès technologique, en particulier dans l'augmentation de la vitesse des véhicules. Pour les véhicules terrestres, ces vitesses ont augmenté de manière significative, pour l'air - par ordre de grandeur. Mais sur la mer, l'humanité s'est retrouvée dans une impasse.

Le principal saut qualitatif a eu lieu au XIXe siècle, lorsque les bateaux à vapeur sont apparus à la place des voiliers. Mais très vite, il est devenu clair que le principal limiteur de vitesse pour les navires de mer n'est pas la faiblesse de la centrale électrique, mais la résistance de l'eau. De ce fait, le record de vitesse établi par le destroyer russe Novik le 21 août 1913 (37,3 nœuds) était en fait le rêve ultime pour les navires de gros déplacement (rappelons qu'un nœud équivaut à un mille marin, soit 1852 m/h).

Ce record a été battu, bien sûr. Avant la Seconde Guerre mondiale, les chefs et destroyers italiens et français se sont précipités très rapidement à travers la Méditerranée, atteignant parfois jusqu'à 45 nœuds. On ne sait pas, cependant, pourquoi ils avaient besoin de cette vitesse, puisque ce sont les flottes italienne et française qui ont combattu le plus mal pendant la Seconde Guerre mondiale. A battu le record de Novik en remportant le Ruban bleu de l'Atlantique au début des années 1950, le paquebot américain United States (38, 5 nœuds). Mais même ces vitesses étaient atteintes par quelques navires et à de très courtes distances. En général, pour les navires de guerre, la vitesse maximale aujourd'hui dépasse rarement 32 nœuds, et la vitesse de croisière (à laquelle la plage de croisière maximale est atteinte) a toujours été inférieure à 30 nœuds. Pour les navires de transport et 25 nœuds était un exploit unique, la plupart d'entre eux sont encore traînés à travers les mers à des vitesses ne dépassant pas 20 nœuds, c'est-à-dire moins de 40 km/h.

L'apparition des moteurs diesel, à turbine à gaz, voire nucléaires, au mieux, a permis d'augmenter la vitesse de plusieurs nœuds (une autre chose est que les moteurs diesel et les centrales nucléaires ont permis d'augmenter considérablement l'autonomie de croisière). L'impédance a grandi comme un mur. Le moyen le plus important d'y faire face était d'augmenter le rapport entre la longueur de la coque du navire et sa largeur. Un navire trop étroit, cependant, avait une mauvaise stabilité, dans une tempête, il pouvait facilement se renverser. De plus, il était difficile d'intégrer divers systèmes et mécanismes dans le corps étroit. Par conséquent, seuls certains destroyers, en raison de l'étroitesse des coques, ont établi leurs records de vitesse, cela n'est pas devenu une tendance même pour les navires de guerre, et pour les cargos, le rétrécissement des coques était en principe inacceptable.

L'aviation a presque totalement remplacé les navires de mer en termes de trafic de passagers, mais en ce qui concerne le transport de fret, ils représentent encore presque tous le transport fluvial et ferroviaire. La capacité de charge des aéronefs reste presque aussi critique que la vitesse des navires. Par conséquent, les ingénieurs continuent de lutter pour résoudre les deux problèmes.

Pour la navigation commerciale, le problème des faibles vitesses est largement atténué par le grand nombre de navires sur les lignes. Si des pétroliers (porte-conteneurs, bananiers, forestiers, etc.) quittent le point A tous les jours, ils viendront au point B tous les jours, quelle que soit la vitesse de chaque navire. L'essentiel est qu'il y ait suffisamment de navires pour maintenir un tel horaire.

Pour la Marine, la vitesse est bien sûr beaucoup plus importante. Et pour les navires de guerre (ici les explications sont peut-être superflues), et pour les navires de transport et de débarquement transportant des troupes. De plus, ce dernier maintenant, alors que les guerres ont acquis une envergure mondiale, est devenu plus important que le premier (d'autant plus que pour les navires de guerre, une compensation pour leur propre faible vitesse était la présence d'armes de missiles: la fusée rattrapera n'importe qui).

Depuis que l'insolvabilité du problème de la résistance des vagues est devenue claire il y a longtemps, alors, parallèlement à la recherche d'unités de nœuds en améliorant les contours de la coque et la forme des hélices, en renforçant les centrales électriques des navires ordinaires, la recherche de quelque chose d'inhabituel a commencé..

A la fin du 19ème siècle, l'effet de la force de levage sur une plaque remorquée sous l'eau à un léger angle d'inclinaison par rapport à l'horizon a été découvert. Cet effet est analogue à l'effet aérodynamique qui agit sur l'aile d'un avion et lui permet de voler. L'eau étant environ 800 fois plus dense que l'air, la surface de l'hydroptère pourrait être tout autant inférieure à la surface d'une aile d'avion. Si vous placez un navire sur les ailes, à une vitesse suffisamment élevée, la force de levage le soulèvera au-dessus de l'eau, seules les ailes resteront en dessous. Cela réduira considérablement la résistance de l'eau et, par conséquent, augmentera la vitesse de déplacement.

Les premières expériences avec des hydroptères ont été menées en France et en Italie, mais elles ont atteint le plus grand développement en URSS. Le concepteur en chef de ces navires était Rostislav Alekseev, qui dirigeait le bureau central de conception correspondant (il était situé à Gorky). Un certain nombre de navires à passagers et d'hydroptères de combat ont été créés. Cependant, il est vite devenu évident que le déplacement des hydroptères était très limité. Plus il est élevé, plus la taille et la masse de l'hydroptère doivent être grandes et plus la centrale doit être puissante. Pour cette raison, même une frégate à hydroptère est presque impossible à créer.

En conséquence, l'affaire n'allait pas au-delà du "transport suburbain" - "Roquettes", "Comète" et "Météores" - et d'un certain nombre de bateaux de combat sur hydroptères. Pour la marine soviétique et les troupes frontalières, 2 hydroptères anti-sous-marins, pr. 1145 et 1 pr. 1141, 1 petit navire lance-missiles (MRK), pr. 1240, 16 patrouilleurs, pr. 133, 18 bateaux lance-missiles, pr. 206MR ont été construits. La plupart d'entre eux sont désormais désaffectés. Un navire lance-missiles sur hydroptères du projet 206MR s'est avéré être le bateau très géorgien "Tbilissi", qui en août 2008, conformément aux légendes et aux mythes de l'agitprop, a été coulé par le MRC russe "Mirage" dans une bataille navale, mais en fait a été jeté par son équipage à Poti et fait sauter par nos parachutistes.

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À l'étranger, les hydroptères n'ont pratiquement pas été développés. Les États-Unis ont construit 6 navires lance-missiles hydroptères du type Pegasus, en Italie - 7 RK du type Sparviero, en Israël - 3 RK du type M161 et au Japon - 3 RK du type PG01. Maintenant, tous, à l'exception des japonais, ont été déclassés. La Chine a estampillé plus de 200 torpilleurs hydroptères de classe Huchuan, ils ont également été exportés vers la Roumanie, l'Albanie, la Tanzanie, le Pakistan, qui les ont ensuite transférés au Bangladesh. Désormais, dans les rangs, il n'y a que 4 "Huchuan" bangladais et 2 tanzaniens. En général, pour les forces navales du monde entier, le CPC s'est avéré être une branche de développement sans issue.

Les aéroglisseurs (KVP) sont devenus un peu plus prometteurs. Ce coussin même est créé en soufflant de l'air comprimé sous le fond du navire par des ventilateurs, grâce à quoi le navire s'élève au-dessus de l'eau et la traînée des vagues disparaît complètement. Cela permet non seulement de développer une vitesse formidable (50-60 nœuds), mais aussi d'aller à terre.

Les aéroglisseurs ont été à nouveau les plus développés en URSS (à partir des années 1920). L'Occident n'a commencé à développer cette direction qu'à la fin des années 1950. Il est vite devenu évident que pour de tels navires, il existe presque le même problème fondamental que pour les navires à hydroptères - leur masse utile ne peut pas être importante. Pour supporter le poids d'un navire lourd, vous devez installer des ventilateurs très puissants. Et pour le mouvement du navire, des hélices énormes et puissantes sont nécessaires, qui prennent beaucoup de place et sont extrêmement vulnérables au combat.

En conséquence, la portée de ces navires s'est avérée très limitée. En URSS, un certain nombre de navires amphibies à coussin d'air (DKVP) de différents types ont été construits. La possibilité (en raison de la capacité de ces navires de débarquer) semblait très attrayante de débarquer des troupes « sans se mouiller les pieds ». Certes, leur capacité d'atterrissage était plutôt limitée et la vulnérabilité aux tirs même d'armes légères était extrêmement élevée (c'étaient les hélices qui étaient particulièrement vulnérables). Le plus grand acier DKVP pr 12322 "Zubr" (déplacement plus de 500 tonnes, longueur 56 m, vitesse jusqu'à 60 nœuds, capable d'embarquer 3 chars ou 140 marines). La Russie n'a plus que 2 de ces navires, mais nous en avons vendu 3 à la Grèce. Nous avons maintenant environ 10 anciens DKVP pr 12321, 1206 et 1205 plus petits.

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En plus de la Russie, la péniche de débarquement à coussin d'air LCAC (150 tonnes, 50 nœuds, porte 1 réservoir) a été créée aux USA. Une centaine de ces bateaux ont été construits, ils sont basés sur des navires amphibies universels américains et des navires de quai amphibies. Projet de péniches de débarquement 724 d'un montant d'environ 30 pièces ont été construits en RPC. Il s'agit probablement du plus petit aéroglisseur du monde: 6, 5 tonnes, longueur 12 m, 10 parachutistes sont embarqués.

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De petits patrouilleurs à coussin d'air (de 15 à 100 tonnes) ont été construits par les Britanniques dans les années 1970, notamment pour être vendus à l'Iran (même sous le Shah) et à l'Arabie saoudite. Un type KVP VN.7 iranien de construction britannique est mort pendant la guerre avec l'Irak.

En fin de compte, des designers nationaux et étrangers ont eu l'idée de remplacer la "jupe" en caoutchouc soutenant le coussin d'air par des plaques rigides appelées ailerons. Ils retiennent bien mieux l'air à l'intérieur de l'oreiller que la "jupe", ce qui permet d'augmenter la masse du navire. De plus, étant donné que les ailerons pénètrent dans l'eau, des hélices ou des canons à eau peuvent y être montés, éliminant ainsi les hélices encombrantes et vulnérables du pont du navire. Dans le même temps, la résistance des ailerons est bien entendu supérieure à celle de la "jupe", mais bien inférieure à celle des hydrofoils. Leur seul inconvénient est que le navire est privé de la possibilité d'aller à terre. Par conséquent, il est conseillé de construire des skeg KVP sous la forme de navires de frappe ou de dragueurs de mines. Dans ce dernier cas, l'avantage est que plus la partie du navire est petite dans l'eau et plus sa vitesse est élevée, moins il y a de chance d'être explosé par une mine.

Jusqu'à présent, la Russie et la Norvège ont le monopole de ces navires. Dans la flotte de la mer Noire, nous avons 2 ailerons MRK pr. 1239 ("Bora" et "Samum"), le plus grand aéroglisseur du monde (déplacement supérieur à 1 000 tonnes). Ils ont une puissance de frappe énorme (8 missiles anti-navires supersoniques Moskit) et une vitesse de 53 nœuds. L'inconvénient de ces navires est une faible défense aérienne et, surtout, une extrême difficulté d'exploitation.

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La marine norvégienne comprend 6 bateaux lance-missiles de type Skjold et des dragueurs de mines de type Oxøy. Ils sont bien inférieurs à nos RTO (250-400 tonnes). Dans le même temps, les bateaux lance-missiles embarquent 8 missiles anti-navires supersoniques NSM. On peut noter que (à l'exception de la Russie et de la Norvège), seule la Chine possède encore des missiles antinavires supersoniques.

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Bien que les aéroglisseurs soient plus prometteurs que les hydroptères, ils ne résolvent en aucun cas le problème de vitesse en raison des nombreuses restrictions décrites ci-dessus, ainsi que du coût élevé et de la complexité de fonctionnement.

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