Blue Space: российский подводный велосипед уплывает за океан

26.10.2004

Blue Space: российский подводный велосипед уплывает за океан

Учёные и инженеры из Санкт-Петербургского государственного морского технического университета разработали пилотируемый аппарат Blue Space, переворачивающий представления о доступности подводного мира. Лидер проекта Владимир Тарадонов ответил на вопросы редакции "Мембраны".

— Владимир Станиславович, вашу машину часто называют подводным велосипедом. Насколько это определение соответствует действительности?

На самом деле наша машина называется непроницаемый ("сухой") туристический подводный аппарат (ПА) с мускульным приводом.

— Многие компании уже строят или пытаются строить небольшие (на 1-4 человека) и сравнительно дешёвые аппараты для развлекательных путешествий на небольшие глубины. Здесь есть и сухие варианты, и варианты с "мокрой" кабиной, версии для путешественников с аквалангом и конструкции, создающие вокруг головы человека воздушный пузырь.

В чём, по вашему мнению, главная ошибка ваших предшественников и коллег по этой области подводной техники? Почему вы считаете, что именно ваша конструкция будет оптимальным решением данной задачи?

Существующие ПА сухого типа используют традиционные винтовые и водомётные движители, которые требуют наличия аккумуляторных батарей (АБ) достаточно больших размеров и имеют относительно малое время работы.

Практически после каждого погружения эти АБ необходимо перезаряжать на берегу или судне обеспечения, стоимость которого на несколько порядков выше стоимости ПА. Причём уже для двухместного "сухого" ПА требуется мощность АБ 3 — 5 кВт. А один обычный велосипедист может в течение 1–4 часов развивать мощность не более 0,6 кВт.

Blue Space больше напоминает фантастический аппарат для работы в атмосфере, чем подлодку. Это закономерно — гидродинамика играет в его движении огромную роль.

— Почему вы выбрали двухместный вариант (а не вариант конструкции на одного или, наоборот, на 4 человек)?

Двухместный вариант ПА выбран просто в качестве опытного образца. Естественно, Blue Space может быть выполнен в расчёте на любое количество подводных туристов. Принцип действия останется неизменным.

— Каким образом аппарат Blue Space меняет плавучесть? Это балластные водяные цистерны, гидродинамические силы, возникающие при движении (как у подводных планеров), тяговые системы, действующие в вертикальном направлении, или что-то ещё?

Аппарат может менять плавучесть только за счёт небольших, объёмом около 50 литров, цистерн, расположенных в прочном корпусе.

А перемещаться вверх и вниз на ходу он может как за счёт горизонтальных рулей, так и за счёт реализации эффекта Коанда на его корпусе (смотрите патент РФ на изобретение "Способ создания тяги любого направления на транспортном средстве" № 2127692 от 20.03.99 года).

— Итак, это классическая схема с водяными цистернами. А как осуществляется вытеснение воды из них при всплытии?

Вода из цистерн вытесняется сжатым воздухом из баллонов, расположенных в междубортном пространстве.

Аппарат предоставляет беспрецедентную обзорность по всем направлениям.

— Существует ли, и как работает автоматика, предотвращающая "проваливание" машины на глубины больше расчётных рабочих? И вообще — можно ли сказать, что машина "защищена от дурака"?

На ПА предусмотрен механизм с датчиком давления, который при достижении аппаратом определённой глубины автоматически сбрасывает аварийный балласт. Этот балласт можно также сбрасывать и вручную.

— Не могли бы вы объяснить в нескольких словах: в чём заключается эффект Коанда, и как он работает именно в вашем аппарате?

Эффект Коанда заключается в том, что если из плоской щели на выпуклую поверхность выдувать струю воздуха или воды, то струя прилипает к этой поверхности (пробегая вплоть до 245 градусов вдоль поверхности цилиндра).

Кроме того, на этой поверхности возникает относительно большое разрежение. Следовательно, чем больше площадь этой поверхности, тем большую тягу можно получить на этом теле.

— За счёт чего здесь возникает экономия мощности, требуемой для передвижения? Ведь закон сохранения энергии ещё действует, а мы имеем аппарат хотя и довольно обтекаемый (судя по рисункам), но с очень приличной лобовой площадью.

Экономия энергии на движение ПА возникает за счёт того, что мы создаём тягу именно на его поверхности. В то время как традиционный способ обеспечения движения транспортных средств базируется на преодолении сопротивления поверхности тела за счёт точечного приложения тяги любыми движителями.

Закон сохранения энергии здесь, естественно, не нарушается. Образно говоря, можно, затрачивая определённую энергию, тащить тяжёлый ящик по земле. А можно поставить ящик на тележку с колёсами и перемещать её с той же энергией.

Естественно, во втором случае скорость перемещения ящика, при равных затратах энергии, будет гораздо выше. В нашем случае, если предположить, что перед телом создать зону разрежения, то его просто "всосёт" туда, и ничем толкать не надо.

Иными словами, реализация разрежения на определённой части поверхности тела и есть та "тележка с колёсами". Причём размеры тела в этом случае не играют роли, а ключевым фактором становится величина удельного разрежения, приходящаяся на единицу площади движущегося объекта.

В случае аварии обитатели аппарата покидают его с небольшими дыхательными баллонами в качестве "парашютов".

— Опишите, пожалуйста, привод, который проходит от педалей к движителю (и, собственно, что это за движитель)? Если здесь есть какой-либо вывод потока мощности (вал, что-то ещё) из корпуса наружу — как обеспечивается герметичность?

От педалей к специальным роторным носовым и кормовым водомётным движителям привод осуществляется через герметичные каналы посредством цепных передач с выходом валов на роторы через обычные уплотнительные сальники и манжеты.

— Каким образом осуществляется разворот аппарата на месте?

Разворот на месте осуществляется за счёт вращения с реверсом роторных движителей с перекрытием соответствующих выходных каналов и реализации эффекта Коанда на различных зонах поверхности ПА (смотрите указанный выше патент).

— Насколько велика разница по высоте между центром плавучести и центром тяжести?

Разница по высоте между центром плавучести и центром тяжести соответствует правилам Регистра РФ и равна 0,3–0,4 м.

— Какова предельная глубина погружения этой машины?

Теоретически, предельная глубина погружения такого аппарата зависит только от толщины акрилового стекла. За рубежом есть отдельные сферические акриловые ПА с толщиной стенок 90 мм, которые опускаются на 600 м. Данная модель рассчитана на использование до глубины в 30 метров.

— Сообщите, пожалуйста, подводное водоизмещение и основные размеры аппарата. Из каких основных материалов выполнен корпус (кабина)?

Водоизмещение ПА около 1,8–2 тонны. Примерные размеры: длина 3,5 м; ширина – 2,2 м; высота – 1,1 м.

Корпус ПА изготавливается из специального акрилового стекла. Причём ПА имеет наружный (проницаемый) и внутренний прочный (непроницаемый) корпуса.

Эти корпуса крепятся на металлические или углепластиковые шпангоуты.

— Есть ли у аппарата внешнее освещение?

На рабочих глубинах принятых для нашей машины, в чистой воде присутствует естественное освещение. Но, кроме того, на Blue Space

имеются забортные АБ, которые обеспечивают электропитание для осветительного оборудования, фото и киносъёмки, а также работы маломощных навигационных и других необходимых приборов.

— Опишите, пожалуйста, как люди будут покидать аппарат, если он по какой-либо причине не сможет самостоятельно подняться на поверхность (даже после сброса аварийного балласта)?

При аварии аппарата туристы, имеющие личные небольшие баллоны ВВД с загубниками, открывают крышку ПА и самостоятельно всплывают на поверхность моря. Это как бы парашют–наоборот.

Носовые и кормовые водомёты скрыты внутри корпуса.

— Не думаете ли вы, что идеальным решением для подобного аппарата был бы гибридный привод — из мускульной тяги и маломощного электромотора со сравнительно небольшим аккумулятором (включаемого лишь время от времени)?

Ведь так можно было бы и силы пилотов экономить (особенно, когда им нужно бороться с течением) и сохранить сравнительно низкую стоимость машины?

В проекте ПА предусмотрен вариант совмещенного мускульного и электрического привода.

— Сколько будет стоить аппарат? И на чём основана ваша оценка этой стоимости, не считая упомянутого на вашем сайте сопоставления цены приблизительных аналогов (двухместные сухие аппараты), оснащённых электромоторами, и достаточно произвольного обобщения, что похожий аппарат, но на мускульной тяге будет стоить в десять раз меньше?

Машина действительно будет стоить не так уж много – около $25 тысяч. Это рыночная стоимость такого ПА, вычисленная по специальному опросу, проведённому в Интернете фирмой "Финвал" по нашему заказу.

— Показывали ли вы свой проект коллегам из других институтов/компаний (не считая сайта), существует ли опытный образец машины или её макет?

Всё, что на данный момент у нас есть, можно увидеть на сайте проекта.

— Насколько вам помогает сайт?

Благодаря сайту мы получаем ежедневно около 600 запросов на покупку этого ПА и участие в покупке акций будущего предприятия по их выпуску.

— Не означает ли то, что русская версия сайта не работает, её ненужность? Может быть, проект изначально ориентирован на "забугорье"?

Учитывая характер и потребности отечественных инвесторов, мы в настоящее время естественно рассчитываем, в основном, на зарубежных покупателей и венчурных инвесторов.

— Есть ли какие-либо новости о возможной организации кооперации (СП с какой-либо зарубежной, а может — и российской компанией) для серийного производства новинки?

Пока лишь ведутся переговоры с различными потенциальными инвесторами.



Дополнительно


Copyright © 2010-2017 AtlasMap.ru. Контакты: info@atlasmap.ru При использовании материалов Справочник путешественника, ссылка на источник обязательна.