5.«Эффект алексеева» на спк.

«Фактическая стабилизация СПК Алексеева, движущихся в крыльевом режиме, обеспечивается при малых отклонениях от расчётного положения за счёт влияния погружения на несущую способность основных мало погруженных крыльев (эффект Алексеева)»

Рой Макливи

Фиг.57 Схема обтекания профиля крыла потоком жидкости

Рассмотрим обтекание профиля крыла потоком жидкости. На нижней стороне профиля при положительном угле атаки поток притормаживается, на верхней – ускоряется. В соответствии с уравнением Бернули на нижней стороне профиля возникает повышенное давление, а на верхней – пониженное. Повышенное давление на нижней (нагнетающей) стороне профиля и пониженное на верхней (засасывающей) стороне профиля действует в одну сторону – вверх, создавая подъёмную силу. Известно, что подъёмная сила движущегося крыла в безграничном потоке численно больше, чем при движении вблизи водной поверхности. Поэтому обычное судно, поставленное на подводные крылья, либо быстро отрывалось от воды и затем проваливалось, либо могло ходить только при строго определённой скорости движения. Главная трудность, которую не смогли преодолеть предшественники Алексеева, заключалась в отсутствии саморегулирования подъёмной силы, как по глубине погружения крыльев, так и по скорости движения судна. Первое с чего начал Алексеев, это было получение результатов изменения подъёмной силы крыла, по его погружению под свободную поверхность воды.

Фиг.58 Зависимость коэффициента подъёмной силы Су от погружения.

Была подтверждена реальность обеспечения остойчивости и устойчивости хода СПК с помощью «эффекта свободной поверхности» и определены оптимальные рабочие погружения мало погруженных крыльев. Подводные крылья, использующие для обеспечения остойчивости и устойчивости хода СПК, снижение подъёмной силы крыла при приближении к поверхности, называются мало погруженными. А так как этот эффект начинает сказываться на погружениях крыла меньше его хорды, то мало погруженными крыльями называют крылья, работающие на погружениях меньших хорды. Алексеев экспериментальным путём добился взаимосвязи между глубиной погружения крыла, профилем крыла и хордой крыла. Им была разработана крыльевая схема подводных мало погруженных крыльев, обладающих саморегулированием подъёмной силы, благодаря эффекта свободной поверхности (уменьшение подъёмной силы крыла).

Фиг.59 Эскиз поиска крыльевой схемы (рис. Р.Е. Алексеева)

Для решения основного вопроса - принципа САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ подъёмной силы крыльев по скорости, была проведена большая теоретико-экспериментальная работа по исследованию гидродинамических характеристик мало погруженных подводных крыльев.

Фиг.60 Режим плавания

.

Фиг.61 Режим выхода на носовое крыло

.

Фиг.62 Режим выхода на кормовое крыло

Фиг.63 Движение на крыльях

САМОРЕГУЛИРОВАНИЕ подъёмной силы по скорости осуществляется следующим образом: по мере роста скорости на крыльях возникает подъёмная сила, причём, коэффициенты подъёмных сил носового и кормового крыльев принимаются такими, чтобы сначала выходило носовое крыло (этому также способствуют глиссирующие обводы корпуса). За счёт этого судно получает значительный дифферент на корму, углы атаки крыльев увеличиваются и достигают максимальных значений, в результате чего подъёмная сила крыльев резко возрастает, достигая величины равной водоизмещению и корпус полностью выходит из воды. По мере увеличения скорости подъёмная сила носового крыла становится равной доле водоизмещения, приходящейся на носовое крыло и дальнейший её рост прекращается как за счёт приближения крыла к поверхности воды, так и за счёт уменьшения угла атаки по мере подъёма кормового крыла, т.е. уменьшения дифферента на корму. То же самое происходит и с кормовым крылом.

Принцип САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ подъёмной силы по скорости означает равенство подъёмной силы крыла (крыльев) водоизмещению на всех скоростях движения судна. Он обеспечивает устойчивость хода СПК.

Можно сделать вывод, что «ЭФФЕКТ АЛЕКСЕЕВА» это не одно явление, а комплекс ПРОЛОНГИРУЮЩИХ действий, приводящих к САМОРЕГУЛИРОВАНИЮ подъёмной силы мало погруженных крыльев по глубине погружения и по скорости, тем самым достигается остойчивость и устойчивость хода СПК.