16+
Регистрация
РУС ENG
http://www.eprussia.ru/epr/229/15296.htm
Газета "Энергетика и промышленность России" | № 17 (229) сентябрь 2013 года

Смогут ли корабли плавать как дельфины

Производство для энергетики Анатолий ДЗЮБА 1680

То, что наше гражданское судоходство находится в ужасающем кризисе, ни для кого не секрет. Бедственное состояние устаревших и исчерпавших свой ресурс пассажирских судов водного транспорта все чаще становится причиной трагедий, таких, как гибель теплохода «Булгария».

Слишком малая, граничащая с убыточностью рентабельность судов современного гражданского флота объясняет агонию его умирания. По прогнозам, уже через десять-пятнадцать лет мы можем вообще лишиться гражданского флота. Отсутствие прибыли от эксплуатации судов не позволяет не только заменить парк судов, исчерпавших свой срок эксплуатации, новыми судами, но и осуществлять своевременный и качественный капитальный ремонт судов. Единственный путь возрождения флота – предложить ему высокорентабельные суда со скоростью хода 40‑50 км / ч, вместо 20‑25 км / ч, при той же мощности двигателей и потреблении топлива.

Уже девять лет, с 2004 года, обращения в адрес правительства РФ о необходимости повсеместной реконструкции судов гражданского флота для повышения его рентабельности периодически направляются с просьбой о выделении средств на создание опытно-демонстрационного образца нового типа судна путем реконструкции действующего судна. Основанием обращениям служит впервые разработанная физическая теория движения тела в жидкой среде и предложенное на ее основе устройство для увеличения скорости движения – патент РФ № 2397101. Увы, но все обращения торпедируются специалистами головного института кораблестроения, ЦНИИ им. академика А. Н. Крылова, как предложение, противоречащее законам современной гидромеханики. Инфантильно-восторженное преклонение перед былым величием и заслугами государственных институтов часто не позволяет ответственно реагировать на предложения, касающиеся совершенствования деятельности этих институтов, которая давно превратилась из ориентированной на успех и достижение высших результатов лишь в имитацию былых успехов и, по существу, тормозящей развитие отрасли.

Действительно, в рамках современной, хотя и удобной, но оказавшейся неадекватной в вопросе гидравлического сопротивления эмпирической модели движения в жидкости, канонизированной в гидромеханике еще в конце XIX века опытами Фруда, предложение о двукратном увеличении скорости хода современных судов принять невозможно. Если только не отказаться от самой эмпирической модели как несовершенной, ограниченной и аналитически беспомощной в сравнении с физической моделью движения. Этого специалисты-гидромеханики принять не могут принципиально, поэтому всячески препятствуют работам в этом направлении.

Как гласит энциклопедия, эмпиризм (от греч. empeiria – опыт) – направление в науке, признающее опыт единственным источником познания, противостоит рационализму (от латинск. ratio – разум) – направлению в науке, признающему разум основой познания. Из всех наук сегодня наука о жидкой среде, гидромеханика, является единственной, где основным методом познания до сих пор сохраняется эмпирический метод.

Несовершенство эмпирического метода хорошо иллюстрируется тем, что за восемьдесят лет активного поиска секрета «парадокса Грея» путем экспериментальных опытов гидромеханики так и не выявили причин низкого сопротивления движению дельфинов, в результате объявили исследования Джеймса Грея ошибочными.

Только полный отказ от эмпиризма и переход на рационализм – физический метод познания на основе первичных законов физики привел к положительному результату. Это позволило не только раскрыть секрет «парадокса Грея» и предложить устройство по двукратному увеличению скорости хода современных судов без дополнительных затрат мощности, но и получить физическую формулу скорости хода судов, позволяющую аналитически определять необходимую мощность двигателей проектируемых судов для заданной их крейсерской скорости хода.

До сего времени во всем мире эта мощность определяется только опытным путем при буксировке модели судна в опытовом бассейне с последующим пересчетом ее на реальное судно пропорционально его водоизмещению. Эта методика разработана еще в 1872 году английским инженером Фрудом. С 2004 года по 2013 год гидромеханики ЦНИИ им. академика А. Н. Крылова категорично не рекомендовали выделять средства на создание образца судна, реализующего эффект «парадокса Грея», ссылаясь на исследования 1970‑80-х годов и утверждая, что «парадокс Грея» не существует, а предлагаемое предложение, по их мнению, «основано на неверных предпосылках».

С 2013 года ЦНИИ им. академика А. Н. Крылова отстранило специалистов-гидромехаников отдела «Гидроаэромеханика» от рассмотрения направляемых ему Минпромторгом РФ запросов о целесообразности выделения средств на изобретение и поручило отвечать на запросы отделу «Системной интеграции в области гражданского кораблестроения», специалисты которого далеки от проблем гидромеханики. Противодействие ФГУП объясняется тем, что изобретение рождено не эмпиризмом, а рационализмом – на основе физического метода познания. Конечно, столь влиятельному научному учреждению не составляет труда после девяти лет и далее продолжать вводить в заблуждение руководство Минтранса России и Минпромторга РФ измышлениями о неработоспособности изобретения. Этим преследуется цель поставить крест на самих попытках перестроить гидромеханику на принципах рационализма, пресечь попытки использования физического метода познания в гидромеханике.

Объясняется это боязнью в перспективе потерять работу и объемы финансирования. Со временем конструкторы откажутся от услуг ЦНИИ им. академика А. Н. Крылова и его опытового бассейна, так как мощность проектируемых судов станут рассчитывать аналитически по формулам, а не опытным путем при буксировке моделей судов в опытовом бассейне. При этом институтом отодвинута на второй план низкая, на грани убыточности, рентабельность судов гражданского флота из‑за малой их скорости хода и большого потребления топлива.

Суть эффективности устройства, реализующего эффект «парадокса Грея», такова: при движении в жидкой среде, воде или воздухе полностью устраняется лобовое сопротивление, проявлением которого в воде является подпорная волна у носовой поверхности судна, а при движении в воздухе – слой сжатого воздуха повышенной плотности у носовой поверхности авиалайнера, ударная волна. Доля непроизводительного расхода энергии на преодоление лобового сопротивления у судов водного транспорта составляет 86 процентов, на воздушном транспорте – 75‑85 процентов, в зависимости от ширины фюзеляжа авиалайнера.

Современные энергетические установки судов водного транспорта по мощности вполне удовлетворяют их назначению по обеспечению скорости хода. При нейтрализации лобового сопротивления мощность энергетической установки просто будет использоваться более эффективно на придание скорости хода судна, а не на бесполезную турбулизацию воды.

Результаты успешного физического анализа, впервые полученные в России, вместо эмпирических представлений на движение в водной среде дают основание России выступить инициатором модернизации мирового водного транспорта, что приведет к отказу от судов традиционного типа из‑за их низкой рентабельности (скорость хода 20‑25 км / ч) и замене их путем реконструкции судами нового типа высокой рентабельности, со скоростью хода 40‑50 км / ч при том же потреблении топлива.

Пока же мы можем говорить, что не из‑за алчности, а из‑за необходимости как‑то повысить рентабельность судна команда «Булгарии» пошла на устройство дополнительных кают за счет служебных помещений, нарушив герметичность переборок. Не алчностью, а убыточностью объясняется отсутствие в каютах кондиционеров, что привело к движению судна в шторм из‑за жары с открытыми иллюминаторами.

Трагическую гибель «Булгарии» и аварии других судов надо объяснять не только результатами проведенного следствия, но и нашей безграмотностью, воплощенной в торжествующем эмпиризме в гидромеханике; надо объяснять нашей неспособностью из‑за приверженности эмпиризму предложить флоту самоокупаемый высокорентабельный тип судна, чтобы не изыскивались иные дополнительные меры по повышению доходности судов.
СПРАВКА

В 1930‑х годах англичанина Джеймса Грея удивила необычайно высокая скорость плавания дельфинов (37 км / ч по его измерениям). Произведя необходимые расчеты, Грей показал, что по законам гидродинамики для тел с неизменными свойствами поверхности дельфины должны были бы обладать в несколько раз большей мышечной силой, чем наблюдалась у них. Соответственно, он предположил, что дельфины умеют управлять обтекаемостью своего тела, сохраняя ламинарное обтекание при скоростях движения, для которых оно уже должно становиться турбулентным. В США и Великобритании после Второй мировой войны (а на десять лет позднее – и в СССР) начались попытки доказать или опровергнуть это предположение. В США они практически прекратились в период с 1965‑1966 по 1983 год, так как на основе неверных оценок были сделаны ошибочные выводы о том, что «парадокса Грея» не существует и дельфинам вполне достаточно одной лишь мускульной энергии для развития такой скорости. В СССР попытки продолжались и в 1971‑1973 годах, в результате чего появились первые экспериментальные подтверждения догадки Грея.

Кабельная арматура, Мощность, Топливо, Энергия , СРО,

Смогут ли корабли плавать как дельфиныКод PHP" data-description="То, что наше гражданское судоходство находится в ужасающем кризисе, ни для кого не секрет. Бедственное состояние устаревших и исчерпавших свой ресурс пассажирских судов водного транспорта все чаще становится причиной трагедий, таких, как гибель теплохода «Булгария».<br /> &lt;br&gt;" data-url="https://www.eprussia.ru/epr/229/15296.htm"" data-image="https://www.eprussia.ru/upload/iblock/468/468b836fa92a68d436bdc552bf5251b2.jpg" >

Отправить на Email


Похожие Свежие Популярные

Войти или Зарегистрироваться, чтобы оставить комментарий.