Эту идею нам удалось проверить на небольшой модели. Мне кажется, ее можно применить и на небольших самоходных плавсредствах.
Предлагаемая В. С. Поповым конструкция подобна гребному колесу, отличаясь от него ориентацией рабочих элементов — лопастей. У гребного колеса эти лопасти предназначены для создания упора, обеспечивающего движение судна, в в данном случае — для создания подъемной силы, уравновешивающей силу тяжести плавсредства. Более того, судя по схеме (рис. 2), предлагаемое устройство будет создавать и силу тяги, т.е. в принципе может служить одновременно и несущей конструкцией и движителем, что бесспорно следует рассматривать как достоинство •того устройства.
Однако хорошо известно, что от идеи до ее реального технического воплощения и использования — дистанция огромного размера. Уже сейчас можно указать на недостатки и выявить проблемы, с которыми придется столкнуться, разрабатывая реальную конструкцию.
Недостатки устройства присущи всем частично погруженным движителям, пересекающим поверхность воды:
- удары лопастей о воду при входе;
- вынос воды при выходе;
- прорыв воздуха к рабочим элементам — лопастям;
- нестационарность работы в связи с тем, что лопасти попеременно движутся то в воздухе, то пересекая поверхность, то в воде;
- непроизводительные затраты энергии на волнообразование.
Чтобы получить необходимую подъемную силу, равную весу плавсредства, потребуются высокие окружные скорости лопастей, что может быть достигнуто либо за счет большой частоты вращения колеса, либо путем увеличения его диаметра. И то и другое достаточно сложно с конструктивной точки зрения.
Так как вес плавсредства можно считать постоянным, то необходимо регулировать величину подъемной силы устройства, сохраняя ее при всех скоростях движения неизменной.
Использование несущих элементов рационально только на высоких относительных скоростях (FrD≥2,5÷3). Обеспечит ли такую скорость тяга предлагаемого устройства? А если и обеспечит, то какова будет его эффективность?
Неизбежно встанет вопрос и о габаритах плавсредства: если предлагаемые колеса располагать побортно, то их потребуется, как минимум четыре. При этом значительно возрастет ширина; если колеса размещать в носу и в корме — увеличится габаритная длина.
Даже если все перечисленные проблемы будут полностью или частично разрешены (например за счет управления углами атаки лопастей и др.). остается главный вопрос: чем предлагаемое плавсредство лучше существующих, скажем, судов на подводных крыльях и на воздушной подушке?
В прямой зависимости от ответа на этот вопрос находится и рациональность разработки и использование предлагаемого устройства.
Не секрет, что давно существует идея водолета — аппарата, у которого побортно расположенные пересекающие воду винты, подобные воздушным (рис. 3), являются одновременно и несущими элементами и движителями. Автором аппарата создан, испытан и отснят на кинопленку опытный образец, доказавший жизнеспособность идеи. Однако до сих пор он не находит применения — пока для этого водолета не нашлось «экологической ниши», где он имел бы преимущества перед известными судами с динамическим поддержанием.
То же можно сказать и об идее «морелета» — плавсредства, напоминающего перевернутый гелиокоптер, приводимого в движение с помощью погруженного в воду винта, имеющего вертикальную ось (рис. 4).
Возвращаясь к предлагаемому В. С. Поповым устройству, отметим, что изложенное выше достаточно скептическое к нему отношение вытекает из предыдущего опыта, а следовательно, в определенной степени консервативное. Поэтому, вообще говоря, не стоит полностью исключать возможность того, что автор с помощью теории или эксперимента опровергнет большинство приведенных выше доводов.