Попутное течение для нового поколения!

Последняя волна технической революции позволила отечественному судостроению удержаться на плаву, но не cняться с якоря. К концу ХХ века стали широко применяться новейшие материалы, созданы космические системы навигации. Благодаря внедрению ИТ-технологий значительно сократились сроки проектно-конструкторских работ, уменьшилась трудоемкость технологических процессов. Однако принципиально новые технические решения только прокладывают  себе путь.

Первым делом — корабли

С  Анатолием Павловичем Салмашем мы познакомились на Международном салоне изобретений и новых технологий «Новое время», который проходил в Севастополе в конце сентября (см. «УТГ» № 40—41). 72-летний изобретатель с запоминающейся внешностью даже за своим выставочным столиком что-то чертил. Геометрические фигуры на чертежах смутно напоминали корабли. Правда, не совсем обычные. 

— Это судно нового поколения, — объяснил мне Анатолий Павлович. И согласился раскрыть «УТГ» свои секреты.

Вернее, секрета уже никакого нет, так как год назад на изобретение получен патент Украины. Но остается тайна творчества и еще множество загадок, которые разгадывает неугомонная мысль. А Анатолий Салмаш генерирует технические идеи буквально на ходу.

Большинство идей и разработок Анатолия Павловича связаны с судостроением, так как и сам он связан с морем всю жизнь. Радиоинженер по образованию, он долгие годы бороздил моря и океаны, работал на флоте инженером по автоматике, старшим инженером по размагничиванию судов. Знаком с кораблями всех типов, в числе которых авианосцы, ракетные суда, крейсеры. Как всякий преданный своему делу человек, он убежден, что кораблестроительной отрасли в нашей стране должно уделяться первоочередное внимание. Именно экспортное судостроение может стать мотором для всей промышленности Украины, а инвестирование в строительство новых кораблей есть косвенное вложение средств в развитие других отраслей. Начинать же нужно с создания новых, более функциональных, надежных и экономичных плавсредств.

Цифра

Украинские судостроительные заводы сегодня используют 15—20% имеющихся мощностей.

У Анатолия Салмаша есть и свой план, как сделать морские перевозки и судостроительную отрасль не только рентабельными, но и высокоприбыльными для государства. Осуществить его можно в три шага, или, как говорят моряки, в три перехода.

1. Повысить КПД энергоустановки судна, отказавшись от коленвальных двигателей внутреннего сгорания и перейдя на мотор-насосы.

2. Отказавшись от громоздкого и малоэффективного традиционного судового движителя — гребного винта с трансмиссией — и снабдив суда более эффективными, например, гидрореактивным или линейно-гребным.

3. Уменьшить гидродинамическое сопротивление судна, применив подводные крылья и устройство для создания попутного течения.

Недавно запатентованные разработки Анатолия Салмаша направлены, в основном, на решение последней задачи.

Вместо традиционных кораблей-утюгов севастопольский изобретатель предложил прямоугольное, как стол, судно-платформу на подводных крыльях особой конфигурации, оснащенное устройством для создания попутного течения.

Летящее над волной

Привычные нашему глазу корабли имеют форму утюга. При этом 30% мощности энергетической установки судна уходит на волнообразование. Идея Анатолия Салмаша заключается в том, чтобы поднять судно в воздух, исключив таким образом  образование волн. Кроме того, нынешние суда — длинные и узкие, как ножи. Соотношение их длины к ширине — 10:1, в крайнем случае, 7:1. Так вынуждены строить, чтобы уменьшить гидродинамическое сопротивление. Плата за это — плохая устойчивость. Севастопольский изобретатель предложил прямоугольное, как стол, судно-платформу на подводных крыльях особой конфигурации, оснащенное устройством для создания попутного течения.

Как это работает

— Из основного корпуса убираем машинное отделение и размещаем его под водой, — читает свой чертеж Анатолий Павлович. — Шум, лязг, вибрация устраняются, комфорт повышается — это раз. Энергетическая установка находится в подводных модулях, соединенных между собой подводными крыльями. Их может быть несколько. Когда судно стоит, ватерлиния проходит по корпусу платформы. Во время движения, благодаря подъемной силе подводных крыльев, корпус поднимается. Сопротивление воздуха мизерное по сравнению с сопротивлением воды. Под водой остаются только подводные модули хода и подводные крылья. Высота стоек рассчитывается так, чтобы пропускать воду. Трехметровые волны проходят, не задевая корпус. Качки нет, команде и пассажирам комфортно.

Снижение мощности энергетической установки и, соответственно, затрат достигается и за счет применения другого изобретения — устройства для создания попутного течения, которое располагается в носовой части подводного крыла и позволяет развернуть встречное течение на 1800. При этом образуются вихревые кольца, а корпус корабля оказывается внутри них, как сердечник электромагнита. Поле возникающих скоростей воздействует на судно и толкает его вперед, как дополнительный двигатель.

Наибольший эффект, по мнению  Анатолия Салмаша, принесет применение обоих ноу-хау, что значительно уменьшит гидродинамическое сопротивление судна. Традиционное крыло, имеющее профиль весла, изобретатель также предлагает заменить абсолютно плоским, с горизонтальными поверхностями. Обтекаемой должна быть лишь хвостовая часть, чтобы не было завихрений. В носовой части устанавливается элемент для срыва потока. Производить такое крыло проще, а его подъемная сила, по расчетам изобретателя, в 2—2,5 раза больше.

Анатолий Салмаш убежден: такие технические решения позволят применить в судостроении новую технологию сборки — конвейерную, используя в качестве комплектующих функциональные модули.

— Это универсальное судно-извозчик, — говорит Анатолий Павлович. — Поставили на платформу контейнеры — грузовое, оборудовали каюты — пассажирское, смонтировали ракетную установку — военное, проложили рельсы — это паром. 

Все свои ноу-хау изобретатель тесно вплетает в контекст экономики, которая, по его признанию, стала для него вторым хобби. Наличие в Украине небольших судостроительных и судоремонтных предприятий, по его мнению, создает преимущества для всей отрасли: на них можно наладить массовое производство пассажирских и военных катеров, яхт, а также функциональных модулей-блоков, использующихся крупными заводами для скоростной сборки больших судов.  

Цифра

Судостроительную отрасль Украины составляют 11 крупных судостроительных заводов, 13 машиностроительных и приборостроительных предприятий, 24 КБ и профильных НИИ, а также ряд малых и средних предприятий, специализирующихся на постройке катеров и яхт.

Сейчас Институт гидромеханики НАН Украины проводит серию опытов с крылом новой конфигурации и устройством для создания попутного течения, чтобы выдать исходные данные для теоретических расчетов, которыми занимаются специалисты ЦКБ судостроения (г. Николаев). Уже найден инвестор, выразивший готовность вложить средства в строительство опытного образца и в перспективе — наладить производство таких судов под заказ. Заслуга в этом, по словам Анатолия Павловича,  принадлежит премьер-министру Юлии Тимошенко, которая в свое время на заседании Кабмина обратилась к сидящим в зале небедным людям с просьбой помочь хотя бы одному изобретателю.

Когда корабелы разобьют бутылку шампанского о борт судна нового поколения?

Нюанс

Часто ли привычные формулы человеческой деятельности соответствуют истине? Например, расхожий совет чересчур пытливым мальчикам всех возрастов: не надо изобретать велосипед! А может, надо? Анатолий Павлович Салмаш в этом не сомневается. Ведь имеющиеся в нашем распоряжении  веломашины крайне несовершенны.

Например, его неотъемлемая часть — педальный механизм. Сзади установлена обгонная муфта, а вот вторую — чтобы ликвидировать верхнюю и нижнюю мертвые точки — поставить никто не догадался. А ведь в этом случае КПД увеличится в 2 раза.

И еще один важный момент. На «железном коне», как известно, ездят верхом, его сидение лишено какой-либо спинки. При этом максимальное усилие, которое можно приложить, равно весу спортсмена. А если вы получите упор в спине, то сдвинете ногой вес, превышающий собственный в 2,5 раза. Прибавьте сюда удвоенный за счет второй обгонной муфты КПД, и вы получите велосипед, в 5 раз экономичнее купленного в магазине!

Все мы родом из детства

Отец Анатолия, учитель математики и астрономии, ни разу не дал сыну прямой ответ на многочисленные «почему» и «как». «А голова тебе зачем? Думай!» — говорил он и начинал вместе с мальчиком искать варианты решения какой-либо технической задачи. Поэтому изобретательством Салмаш грешил еще со школьной скамьи. Жизнь заставила.  На весь класс у них был один велосипед, и меньше четырех ребят на нем не ездило. Рекорд — 8 человек. Естественно, он все время ломался, а запчастей не было. Как потом выяснилось, мальчишки придумали и применили на нем обгонную муфту, аналог которой шведы запатентовали всего 5 лет назад!