آشنایی مقدماتی با شناور اثر سطحی (۱)

شناور اثرسطحي چيست؟

سید مجتبی موسوی کارشناس ارشد هوافضا:  يك شناور اثر سطحي را مي توان وسيله نقليه دريايي دانست كه  روي سطح آب و با فاصله كمي نسبت به آن پرواز مي كند و مي تواند به سرعت هايي بالاتر از ۶۰ گره دريايي در حدود ۱۰۰ کيلومتر در ساعت- دست پيدا كند. سفينه هاي دريايي رايج كه توانايي رسيدن به اين سرعت بالا را دارند، مصرف سوخت زيادي دارند. اگرچه يك شناور اثر سطحي دقيقا مانند هاوركرافت، نيروي درگ كل خود را- با از بين بردن مقداري از درگ هيدروديناميكي – به مينيمم كاهش مي دهد.

در تكنولوژي هاوركرافت، يك بالشتك هوا به طور مصنوعي بين بدنه وسيله نقليه و سطح آب ايجاد مي شود تا ميزان درگ هيدروديناميكي را كاهش دهد ولي در تكنولوژي WIG به بالشتك هوا نيازي نيست و اين خاصيت به طور آيروديناميكي بوجود مي آيد. اين امر بدين معني است كه وقتي يك شناور اثر سطحي با سرعت مناسب به سمت جلو حركت مي كند، يك بالشتك هوايي ديناميك بين شناور و سطح آب بوجود مي آيد و اين برعكسِ هاوركرافت است كه در آن بالشتك استاتيكي هوايي وجود دارد[۱].

در فیلم زیر می توانید مراحل عملیات یک شناور اثر سطحی را مشاهده کنید:

يك شناور اثرسطحي همچنين مي تواند بعنوان يك هواپيما، كه در تمامي حالات پرواز اعم از برخاستن و فرود آمدن تحت اثرات سطحي زمين حركت مي كند، در نظر گرفته شود. ولي در اين نوع تعريف، يك مورد بايد رعايت شود. چون يك شناور WIG به طور كامل هواپيما نيست و به جز در بعضي از موارد، شناورهاي WIG نمي توانند در خارج از اثرات سطح پرواز كنند و معمولا ارتفاع پروازشان بوسيله طول وتر بالهايشان محدود مي شود، همچنين هيچ باندي براي نشسن و برخاستن نياز ندارند [۱].

 

WIG مخفف شدهء Wing In Ground effect، “بال تحت اثر سطح” که در فارسی “شناور اثر سطحی” معادل سازی شده است، طراحی این شناور برگرفته از مرغهای دریایی است، مرغهای دریایی در زمانی که از بال زدن خسته میشوند به سطح آب نزدیک شده و با استفاده از اثر سطح به پرواز به اصطلاح گلاید میپردازند.

 

از اینرو میتوان گفت شناور WIG، شناوری است که امکان نشست و برخاست در آب را دارد. توجه داریم که شناور WIG، مانند هواپیما از سطح زمین فاصله نمی گیرد و با استفاده از اثر سطح به پرواز می پردازد، طبیعی است که با جدا شدن شناور از سطح آب، رسیدن به سرعت های بالاتر و پرداخت هزینه کمتر را امکان پذیر میکند و همچنین پرواز در نزدیکی سطح مداومت پرواز را افزایش میدهد.

شناور WIG از نظر شکل ظاهری شباهتی به کشتی ندارد اما به لحاظ عملکرد و کاربرد، و داشتن بدنه ای به شبیه شناور تندرو، در گروه شناورهای تندرو دریایی قرار میگیرد. این شناور از دو نیروی، هیدرودینامیک (زمانی که در آب قرار دارد) و  نیروی آیرودینامیک ( زمانی که از سطح آب جدا میشود) بهره میگیرد.

شناور اثر سطحی نخست در سال ۱۹۶۰ در روسیه توسط “بوریسلاو الکسیو” اختراع شد، سپس به سایر کشورها انتشار یافت.

هم اکنون کشور ایران یکی از سازندگان این نوع شناور اثر سطحی میباشد، شناور مدرن ساخته شدهء ایرانی، پس از حرکت در آب و رسیدن به سرعت مناسب از سطح آب جدا شده و قابلیت اوجگیری تا حدود ارتفاع ۲۰ متر را دارد. در این مرحله با توجه بهه جدا شدن از سطح آب نیروی مقاوم وارد بر شناور کاهش یافته و دستیابی به سرعت های بالا را با استفاده از توان کمتر موتور امکان پذیر میکند. از دیگر مشخصات این شناور ساخته شده میتوان به رادارگریز بودن، مانورپذیری بالا، قابلیت عملیات در آب های نا مساعد اشاره کرد. و سرعت آن ۱۰۰ گره دریایی (۱۸۵٫۱کیلومتر بر ساعت) در موقع پرواز است.

در این شناور معمولا از مقاطع بال Clark-Y استفاده میشود که به دلیل داشتن کف تخت، عملکرد بهتری در اثر سطح دارند. هرچند امروز مقاطع ایروفویل های جدیدی از جمله DHMTU ساخته شده اند که به دلیل سازگار بودن قسمت بالا و پایین عملکرد بسیار خوبی از خود نشان می دهند.

منبع:

۱-   http://aerospace1.blogfa.com/post-184.aspx

6 دیدگاه درباره “آشنایی مقدماتی با شناور اثر سطحی (۱)

  1. somi

    درود
    می‌دونم سوالم ربطی‌ به این موضوع نداره،من این سوالم رو تو انجمن مطرح کرده بودم اما کسی‌ جوابم رو نداد و چون خیلی‌ بهش احتیاج دارم اینجا مطرح می‌کنم:
    من دانشجوی فوق هوا فضا هستم در خارج از ایران (ترم اول) ما یک درسی* داریم به اسم “Aerospace Structure” که شامل ۲ بخش می*شه : بخش اول شامل تئوری الاستیسیته، تئوری بیم، متد انرژی،ایپرستتیک، متد فینیت المان (روش اجزای محدود)… بخش دوم: خستگی* (Fatiggue) و دمج تلرانس (Damage Tolerance)

    سوالام اینه از بچه*هایی* که هوا فضا خوندند تو ایران، شما این مباحث رو تو کدوم درس میخونید؟ من دنبال یک جزو فارسی هستم مخصوصاً برای بخش “خستگی*” چون بعد از خوندن جزو فارسی مباحث رو خیلی* بهتر میفهمم. توی نت جزو درس مقاومت مصالح چند دانشگاه رو پیدا کردم اما هیچی* در مورد خستگی* نبود..ممنون میشم اگه کسی* جزو یا کتاب آنلاینی (به فارسی) میشناسه بهم معرفی* کنه.
    سپاس

    پاسخ

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *