SR.N1 - SR.N1

Для класса локомотивов см. SR N1 класс.

SR.N1

В Сондерс-Роу SR.N1 (Saunders-Roe Nautical 1) был первым практическим судно на воздушной подушке. Эта концепция возникла в результате работы британского инженера и изобретателя. Кристофер Кокерелл, которым удалось убедить цифры в сфере услуг и промышленности, в том числе в британских производителях Сондерс-Роу. В какой-то момент исследования были поддержаны Министерство обороны; позже это было предоставлено Национальная корпорация развития исследований (NRDC), который увидел потенциал такого корабля.

Для проверки теории и общей концепции было решено, что постройка полномасштабного корабля, получившего обозначение 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 Японии Mitsubishi Судостроение и инженерия по лицензии, выданной Westland Aircraft.[1]

Разработка

Происхождение

В 1950-х годах британская производственная фирма Сондерс-Роу диверсифицировалась в различных новых областях и продуктовых линейках; отчасти это произошло из-за срочности поиска альтернативных проектов взамен отмененных Saunders-Roe SR.177 самолет-перехватчик.[2] В частности, компания проявляла большой интерес к разработке усовершенствованных гидроциклов, например к проведению двухлетнего исследования потенциального производства гидроциклов. атомные подводные лодки для доставки грузов и разработки усовершенствованного морского судна для исследования пляжа, известного как WALRUS.[3] Также в это время британский инженер и изобретатель Кристофер Кокерелл изучал свои собственные концепции создания более эффективных быстроходных судов с использованием нескольких технологий, таких как надувные воздушные подушки, насос-форсунки и центробежные вентиляторы; они фактически превратились в единую новую форму амфибии, позже известную 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 непонимания задействованных технологий.[5] Несмотря на это, его работа вскоре привлекла внимание Лорд Маунтбеттен, то Первый морской лорд из Королевский флот, который устроил демонстрацию своей модели Адмиралтейство представители и патент в 1956 году. Один из наблюдателей Адмиралтейства, Рон Шоу, был впечатлен концепцией и оказал ценную поддержку.[6] Работа была классифицирована как официальный секрет более четырех лет, но ни королевские воздушные силы, Королевский флот, или же Британская армия похоже, это вызвало серьезный интерес к проекту. Шоу и Кокерелл обратились к Сондерс-Роу, который согласился изучить концепцию и подготовить отчет по ней, если у них будет заключен контракт. Это соглашение станет основой долгосрочного партнерства между Кокереллом и Сондерс-Роу по разработке и продаже этого нового вида транспорта.[7]

В августе 1957 года с Сондерс-Роу был заключен первоначальный контракт на проведение теоретического и экспериментального анализа концепции.[8] Начальник отдела аэродинамических исследований компании Джон Чаплин незамедлительно встретился с Кокереллом и сразу воодушевился проектом. Убедившись, что существующие экспериментальные данные и методология являются надежными, Чаплин благосклонно доложил об этом главному инженеру Saunder-Roe.[9] После серии аэродинамическая труба, буксировочный бак и испытания в свободном полете, наряду с использованием нового двухмерного испытательного стенда, а также с использованием оригинальных исследований, в мае 1958 года фирма опубликовала два отчета. Эти отчеты дополнительно подтвердили обоснованность теорий Кокерелла и данных. отметить значительный потенциал концепции судна на воздушной подушке; Saunders-Roe очень хотела получить дополнительный контракт на продолжение своих исследований.[10]

Поскольку в таком самолете не было явной военной потребности, Министерство обороны для финансирования дальнейшего развития; однако по предложению Шоу предложение было сделано Национальная корпорация развития исследований (NRDC), независимый государственный орган.[10] 17 апреля 1958 года Кокерелл впервые встретился с NRDC, чтобы представить свою идею; управляющий директор, Лорд Холсбери, был так 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 продолжение работы.[12] В 1959 г. дочернее предприятие NDRC, названный Hovercraft Development Limited (HDL), для которой Кокерелл был назначен техническим директором для обработки контракта с Sauders-Roe и создания патентного портфеля. Хотя официально Кокрелл возглавлял Чаплин, он активно участвовал в текущем процессе проектирования.[13]

Строительство

Сондерс-Роу определил, что, помимо теоретической работы, программа испытаний, включающая крупномасштабную радиоуправляемая модель было необходимо для получения достаточных данных для достижения прогресса, и 4 сентября 1958 г. было сделано соответствующее предложение.[14] В октябре 1958 года был заключен второй этап контракта, который позволил провести передовые исследования по разработке предложенной 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 Модель А был выбран для продолжения.[15]

Развитие корабля было непростым, поскольку возникло несколько проблем и трудностей, которые необходимо было преодолеть с самого начала.[16] Вначале модель A критиковали за то, что одиночный кольцевой периферийный реактивный двигатель был неспособен к адекватной работе. подача и рулон устойчивость, в то время как форсунки с диагональной устойчивостью, представленные на оригинальной модели Кокерелла, были устранены; однако отдел аэродинамики Сондерса-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 конструкцию» был незамедлительно выдан для системы амортизации, в то время как были проведены дальнейшие испытания, в результате которых было установлено, что добавление одиночных периферийных сопел по-прежнему не соответствует исходной конструкции. Поскольку использование поперечных форсунок, использовавшихся на исходной модели, было непрактичным, расширенная план был принят вместе с дополнительным периферийным жиклером снаружи для решения проблемы устойчивости. После дальнейшего тестирования 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 означало "Сондерс-Роу Морской 1"), продолжалось, пока решался вопрос о стабильности.[18] Несколько моделей были построены для поддержки разработки дизайна, в том числе радиоуправляемая модель в масштабе 1: 6, которая была секретно испытана на Остров Уайт. Окончательная конфигурация SR.N1 была значительно изменена по сравнению с первоначальной версией, приняв конфигурацию с двумя двигателями и предполагаемое увеличение веса с 4 000 фунтов до 6600 фунтов.[19] В течение 1958 и 1959 годов работа над дизайном и производством SR.N1 продолжалась под руководством главного конструктора Saunders-Roe Мориса Бреннана.[20]

Дизайн

Общий вид SR.N1

Сондерс-Роу SR.N1 ("Saunders-Roe Nautical 1"), первоначально известный как Модель А, 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 небольшой зазор, в то время как внешняя стенка самой центральной части была сильно усилена, чтобы экипаж был защищен в случае катастрофического отказа двигателя. Ядром машины был заклепанный авиационный алюминий сплав листовой резервуар плавучести, который был покрыт тонким слоем чистого алюминия для защиты от коррозия.[21]

Он был приведен в действие Алвис Леонидес радиально-поршневой двигатель 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 для защиты от ударов волн или случайного рывка. Простой поворотный крылья были установлены на концах воздуховодов для приложения управляющих сил; вертикальное крыло на кормовом конце было расширено, чтобы сформировать пару обычных аэродинамических рули.[20]

Разработка SR.N1 включала разработку и регистрацию ряда патентоспособных технологий, часть из которых является расширением оригинальных концепций и патентов Кокерелла. Эти патенты включали кольцевую реактивную подушку корабля, камера горения, форсунки с отсеками для обеспечения устойчивости, методы рециркуляции с приводом и без него, а также различные конфигурации гибких юбок.[13] Вспомогательные исследования для получения таких патентов обычно выполнялись HDL, которые в рамках своей деятельности проводили обширные эксперименты и строили полномасштабные испытательные стенды.[13]

Оперативное обслуживание

29 мая 1959 г. завершенный SR.N1 выполнил первый пробег двигателя.[22] Работа двигателя была прервана, когда телеметрия с борта акселерометры указали на высокие уровни напряжения, которые угрожали структурной устойчивости 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 испытательные прогоны 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 теста зависания был выявлен случай нестабильности тангажа, который, как выяснилось, связан с стравить воздух расположение, принятое для тягового воздуха,[25] в результате в последние три дня до начала работы судна в последний момент вносятся корректирующие изменения. первый полет.[26]

11 июня 1959 года SR.N1 совершил свой первый полет, продемонстрировав свою способность пересекать сушу и воду перед различными собравшимися членами прессы. Хотя демонстрация была предназначена только для наземного движения, в ответ на давление восторженных журналистов компания решила совершить первый полет на воде и в этот день.[27] Демонстрация получила широкое освещение в прессе, большинство из которых были в основном положительными; по сообщениям, этот аппарат был назван некоторыми СМИ как " летающая тарелка ".[27]Полет был задокументирован в Смотреть на жизнь фильм Полет на подушке.

13 июня 1959 года было проведено второе ходовое испытание, которое включало запуск 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 г. SR.N1 участвовал в своем первом «боевом» вылете во время учений с Королевская морская пехота на Истни Бич, Портсмут; Работоспособность ремесла во время учений получила высокую оценку служб.[29]

25 июля 1959 г. исполнилось 50 лет Луи Блерио русского поперечного полета, SR.N1 серийный G-12-4 пересек Английский канал из Кале к Дувр чуть более двух часов; 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 для противодействия влиянию таких явлений, как поперечный ветер и грунтовые откосы.[32]

В 1961 году SR.N1 был оснащен гибкой юбкой, которая значительно увеличила эффективную глубину воздушной подушки. В течение следующего года кормовой Бристоль-Сиддели Вайпер III Реактивный двигатель, установленный в задней части палубы за корпусом подъемного вентилятора, дополнял воздушную тягу, создаваемую поршневым двигателем, увеличивая максимальную скорость корабля с 35 до 50. узлы; установка Viper последовала за более ранней установкой Блэкберн / Turbomeca Marboré примерно половину тяги Змеи. SR.N1 участвовал в тестах в течение четырех лет до вывода на пенсию, продемонстрировав практичность концепции.[33]

Сам SR.N1 был сохранен и выставлен на всеобщее обозрение в Научный музей в Wroughton.[33] Модели SR.N1 были доступны в обоих вариантах. литье под давлением металлическая форма в Корги игрушки диапазон, и как Масштаб 1:72 пластиковый конструктор из Airfix.

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ Дайджест новостей. Авиационная неделя и космические технологии, 25 февраля 1963 г., т. 78, нет. 8, стр. 41.
  2. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 71-73.
  3. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 73-75.
  4. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 39-41.
  5. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 41-42.
  6. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 42-43.
  7. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 43-45.
  8. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 47.
  9. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 47-48.
  10. ^ а б Пейн и Симс 2012, стр. 48.
  11. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 49.
  12. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 49-50.
  13. ^ а б c Пейн и Симс 2012, стр. 82.
  14. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 50.
  15. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 76.
  16. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 75.
  17. ^ Пейн и Саймс 2012, стр. 76-77.
  18. ^ а б Пейн и Симс 2012, стр. 77.
  19. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 77-78.
  20. ^ а б c d Пейн и Симс 2012, стр. 79.
  21. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 79-80.
  22. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 84.
  23. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 84-85.
  24. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 85-86.
  25. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 78.
  26. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 87-88.
  27. ^ а б Пейн и Саймс 2012, стр. 88-89.
  28. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 91.
  29. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 91-93.
  30. ^ Сайт Джеймса на воздушной подушке: как работает судно на воздушной подушке В архиве 22 февраля 2012 г. Wayback Machine
  31. ^ Пейн и Саймс 2012, стр. 95-98.
  32. ^ Пейн и Симс 2012, стр. 93-94.
  33. ^ а б «В картинках: скрытое прошлое технологий». Новости BBC, Дата обращения: 27 января 2017.

Библиография

  • Пейн, Робин и Роджер Симс. «На воздушной подушке». Робин Пейн, 2012. ISBN  0-95689-780-0.

внешняя ссылка