По воде, аки посуху: "Ernest Bazin" - судно с колесной формулой 6х6.

[strangernn]

Полноприводный шестиколесный пароход (кликабельно)

Годом раньше, опуса мистера Кнаппа, о котором я писал несколько дней назад, во Франции был спущен на воду его родственник, шестиколесный полноприводный пароход "Ernest Bazin", одноименного французского изобретателя. Замысел, в общих чертах, примерно такой же: с разгоном выбраться из водоизмещающего режима на колеса и помчаться, оставив в под водой только колонну с винтом и нижние части колес. На этапе отработки моделей конструктору показалось, что решение найдено, он линейно пересчитал параметры удачной модельки на размер коммерчески-разумного сооружения (видимо, тогда еще не знали о том, как это корректно делать?) и нашел, что при восьми ведущих колесах судно его конструкции сможет гонять из Гавра в Нью-Йорк за 60 часов. (это у нас 5670 км по дуге большого круга, стало быть - средняя скорость должна быть 94,5 км/ч или около 51 узла.) Сказать, что это на тот момент много - ничего не сказать. Из категории сказок. Но... Очень хотелось побыстрее.

пароход "Ernest Bazin", вид справа (кликабельно)

Так вот, после пяти лет экспериментов на моделях мсье Базен приступил к делу. Шесть* подъемных колес промежуточной** модели диаметром десять метров и шириной "профиля" в четыре попарно приводились в действие тремя паровыми машинами по 50 л.с. каждая и основной, работающей на гребной винт - в 500л.с. (предполагалось, что катящийся по волнам аппарат будет потреблять радикально меньше топлива, чем водоизмещающие суда, что подавалось как весомое конкурентное преимущество. Так, на трансатлантические рейсы полноразмерного аппарата предполагалось тратить всего около 800 тонн угля вместо 2-3 тысяч тонн). На палубе, размером 40х12 метров, отстоявшей в нормальном положении на четыре метра - размещались котлы, запасы топлива, экипаж и пассажиры (которых, конечно, на скорости в 90 км/ч сдуло бы набегающим потоком к чертям собачьим, но от конкретно этого колесохода ожидалось скромных 18-20 узлов). В общем, такой грузовичок, только что колеса не поворотные.

"Ernest Bazin" в море, крутит колесами (кликабельно)

Однако, испытания в 1897 году показали только ошибочность методики пересчета размеров от модельки в настоящее судно. Утонуть оно не утонуло, колеса паровыми машинами крутились, да... Но вот ни о каких сверхскоростях речи не было. Получилось как в старом анекдоте: "медленно и печально", причем настолько, что даже Канал не было шансов пересечь. Сопротивление вращению колес оказалось гораздо больше расчетного (полагаю, пропорционально квадрату изменения линейных размеров, сообразно увеличению смачиваемой площади, в то время, как конструктор оперировал, наверное, первой степенью). Впрочем, мсье Базен не впал в уныние, и через некоторое время объявил, что "все понял и готов справиться с проблемой"... Но, к сожалению, как он хотел "решить вопрос" осталось неведомым. 21 января 1898 года, спустя несколько недель после этого объявления Эрнест Базен умер в возрасте 42 лет.

---

+ колесное судно перед разборкой в Престоне.
+ ходовые испытания, "медленно и печально".
+ перед разборкой в Престоне, вид спереди.
+ несколько кадров создания колесохода


* - почему шесть, когда надо было по расчетам восемь? Не знаю, может на восемь просто денег не хватило.
** - предполагалось обкатать все технические детали перед постройкой трансатлантика.

Comments

[biglebowsky.livejournal.com]

Действительно, глиссирование по воде на колесах вполне возможно



Подборки видео
http://biglebowsky.livejournal.com/26759.html
http://subtime.livejournal.com/8860.html

Однако, число Фруда введено в судостроение в 1870г, а первый опытовый бассейн построен 1872.
В Британии развитие глиссеров выглядело как-то так.
" ... известный английский кораблестроитель пастор Чарльз Рамус, предложивший в 1870г. проект миноносца водоизмещением около 2500 т, скользящего по поверхности воды. Предложение произвело впечатление, и Адмиралтейство поручило В. Фруду срочно испытать модель необычного судна в бассейне. Результаты испытаний не очень порадовали пастора. Фруд дал заключение, что хотя скольжение по воде в принципе возможно, корабль Рамуса затонет под тяжестью одной только энергетической установки, без которой он не сможет развить скорость, необходимую для скольжения. Однако священнослужитель отличался упорством. Вскоре он предложил другой вариант скользящего судна водоизмещением 200 т, и вновь проект был забракован из-за отсутствия подходящих легких двигателей." http://itishistory.ru/1k/3_korabli_23.php

То есть, в те времена уже вполне умели пересчитывать данные с моделек на полноразмерные корабли.
Иными словами. Сделал Базен модельку, и моделька плавала. А дальше Базен был просто обязан оценить, что именно произойдет при масштабировании.
Если Базен собирался плавать в водоизмещающем режиме, то должен был прийти в ужас от того, сколь медленно растет скорость с увеличением линейных размеров.
Если Базен собирался выходить на глиссирование, то должен был ужаснуться тому, как растут требования по удельной мощности (отношение мощности к весу) с увеличением модельки.
А еще Базена должна была озадачить следующая проблема. Есть максимальная скорость, когда штуковина прилично плавает в водоизмещающем режиме (оценивается по числу Фруда для "длины" погруженной части колеса). Есть минимальная скорость, когда штуковина способна прилично глиссировать (нужно обеспечить совершенно ничтожное заглубление колес; у глиссеров с плоским днищем на рабочих режимах угол днища к воде около 4 градусов). Что происходит с разрывом между этими скоростями при масштабировании, за счет чего можно перейти от одного режима к другому?

[strangernn.livejournal.com]

Я так понимаю, что он хотел заменить трение скольжения при глиссировании на трение качения колес. Ну вот как на ваших видео, примерно. Одновременно рассчитывая при помощи принудительного вращения колес резко ускорить выход из водоизмещающего режима.

[biglebowsky.livejournal.com]

Возможно.

Удивительно, что, экспериментируя с модельками, чувак не заметил сложностей масштабирования.
Предположим, чувак не знает математики и не верит в доступную на тот момент теорию Фруда (как пересчитывать данные с модельки на реальный корабль).
Так ведь можно и без математики обойтись. Сделал бы чувак совсем маленькую модельку, а потом - еще одну, но с удвоенным размером. Сразу бы почувствовал проблемы. Для контроля еще раз на модельке удвоил бы масштаб, и все стало бы очевидным :-)))

[biglebowsky.livejournal.com]

Оценим верхний предел скорости для водоизмещающего режима.

фазовая скорость волны на глубоководье = sqrt(Lg/2Pi)
L=10m (диаметр колеса)
v~4m/s
8 узлов, 14 км/ч

То есть, никаких шансов для достижения проектных 18 узлов.

[fon-rotbar.livejournal.com]

А так, на глазок, без особой точности: сколько-бы понадобилось в лошадиных силах?

[biglebowsky.livejournal.com]

Некое отступление.
У катамаранов длинные и очень узкие корпуса. Волновое сопротивление ничтожно. Когда катамаран превышает предельную скорость водоизмещающего режима, волновое сопротивление возрастает, но всем пофигу. Потому как если очень малая величина, даже, скажем, удвоится - ни на что это осчсобо не повлияет. Потому парусные катамараны благополучно плавают в самом "неэкономичном" по сопротивлению "полулиссирующем режиме".

Однако, обсуждаемая штуковина ОЧЕНЬ плохообтекаемая.
При разумных мощностях не превысит теоретичекого предела скорости водоизмещающего режима.
У академика Крылова есть очень красочное описание, как миноносец на испытаниях уперся в предел по волнообразованию. Форсируют силовую установку, но, по словам Крылова, скорость не меняется. Просто растет размер волны за кормой, и вся дополнительная мощность идет на увеличение размеров этой волны. Строго говоря, Крылов немного слукавил - ничтожным образом скорость росла, однако прирост был столь малым, что Крылов его по приборам не видел.


Если говорить о глиссирующем режиме.
У обсуждаемой конструкции форма колес не та. Колеса в сечении линзоообразные. Ширина того, что в автомобильном колесе называют "протектором", околонулевая. Глиссировать придется только за счет того, что боковые стенки колес наклонны и дадут какую-то проекцию на вертикаль. Но там все углы очень острые, так что даже с современными моторами без шансов.

Кроме того, эффект масштаба. Чем меньше штуковина, тем лучше глиссирует. Первый успешный глиссер построен д'Аламбером. С самой обычной поршневой паровой машиной (не турбиной Парсонса). Идея заключалась в том, что глиссер д'Аламбера был очень маленьким, одноместным.
Глиссировать на круглых колесах - очень неэкономичный вариант по сравнению с разными пластинами (днищем глиссера, подводными крыльями, различными водными лыжами). В передаче "Top Gear" разъезжали по какому-то заливу на спортивном 2-местном багги. Так там был двигатель с впрыском закиси азота, под 400 л/с.


Повторюсь о масштабировании.
Если Базен хотел именно глиссирования, то должен был проектиовать очень маленькую штуковину. Ну, например, изначально отказаться от грузоподъемности, достаточной для перевозки обычного взрослого человека. Для управления привлекать какого-нибудь особо легкого жокея с ближайшего ипподрома. На двухместные конструкции даже не "замахиваться", не говоря уж о чем-то еще большем.

[freedom_of_sea.livejournal.com]

а что там за модельки, неужели они прям ездили по воде?

[sibirajak.livejournal.com]

Ухтыж екарный бабай!!!!
Много раз видел рисуник этого пепелаца, и всегда думал что это нереализованные выдумки?!
А оно вот оно как....
спасибо за инфу!!

[fon-rotbar.livejournal.com]

Да, картина представляется мне достойной кисти Босха...

в европейский суд

[jynmnhjnyhjnhyj.livejournal.com]

По имеющейся информации на территории Санкт-Пeтербурга,Брянской области принято антиконституционное постановление (далее АкП), согласно которому в ночное время запрещается находиться на улице лицам до 18(!) лет. Это противоречит основному Закону России - Конституции, статье 27 о свободе передвижения. Кроме того: 1. Согласно действующему законодательству люди имеют право начинать трудовую деятельность с 14 лет, иметь сексуальные отношения с 16 лет, пользоваться общественным транспортом с 7 лет. При детальном рассмотрении видим, что: - Закон не запрещает подработку частным образом, таким, как например помощь в сантехнических работах или в настройке компьютерного оборудования. АкП мешает реализации постоянной трудовой деятельности или подработке, так как возможно возвращение в место жительства с подработки в любое время суток - АкП мешает сексуальной и личной жизни граждан, так как законом не регламентируется, в какое время следует совершать акты интимной близости, акты близости допускается совершать в любое время в любом жилище, соответственно, не может регламентироваться время возвращения со свиданий - Граждане имеют право пользоваться общественным транспортом задолго до 18 летнего возраста, соответственно, АкП мешает возвращению в место жительства от остановок транспорта. А если поезд дальнего следования прибывает в город проживания гражданина в ночное время? 2. Многие граждане вынуждены помогать престарелым родственникам, для чего перемещаются по городу 3. Иногородние граждане часто возвращаются в ночное время в общежития в города учёбы из родных населённых пунктов 4. У граждан формируется негативный образ полицейских и Государства в целом (чревато тем, что молодёжь в знак протеста может пойти в экстремистские сообщества) 5. Дискриминация способствует росту психических заболеваний, обостряет социальные проблемы, может служить фактором депрессий преступлений и самоубийств 6. Гражданин не обязан носить с собой часы, иметь часы, и уметь пользоваться часами. Так что это грубое нарушение национального и международного. 7. Кроме того это нарушение принятого Российской Федерацией Международного пакта о гражданских и политических правах - статей пакта 2,7,9,10,12,17 (так как с 16 лет люди имеют право на личную жизнь),18,21,22,26 Просьба распространять, писать в организацию объединённых наций, в суд по правам человека, президенту России, в прокуратуру России, в следственный комитет России