Техніка – молоді 1971-10, сторінка 16
тане тягу за відомим ефектом Кноллера-Бетца. У розпорядженні вченого була нескладна ротативна машина. На ній він випробував моделі з ударним кермом, краплеподібні тіла, площини краплеподібного перерізу і т. д. Проте на той час було зовсім не до науки. Лише через 15 років Шмідт зміг повернутись до своїх дослідів. Цього разу роботу було доведено до кінця. Шмідту вдалося визначити оптимальні параметри профілю і, найголовніше, замінити коливань передкрилок, що обертається. Пізніше модернізований передкрилок охрестили хвильовим пропелером, але від цього суть не змінюється - дві площини симетричного краплеподібного перерізу здійснюють плоскопаралельне обертання. Хвильовий пропелер Шмідт задумав встановити спереду дирижабля із корпусом крильчастого профілю. Пропелер обдуває корпус синусоїдальним потоком повітря. Тому вектор швидкості V поперемінно діє дирижабль то зверху, то знизу (див. вкладку). Перпендикулярно V на корпус діє обурювальна сила А, поздовжня складова якої S створює тягу.
Розвиваючи цю ідею, У. Шмідт та її колега У. Квек забезпечили апарат оригінальними конструкціями — про шайбами, встановленими з обох боків корпусу. В результаті збільшилося ставлення сили, що тягне, до повітряного опору. Корпус, що стоїть за хвилевим пропелером, діє одночасно як гаситель хвилі. Причому геометрія корпусу, його довжина та співвідношення довжини та товщини повинні узгоджуватися з частотою роботи пропелера. Тільки тоді будуть отримані кращі тягові властивості хвильового двигуна (пропелер плюс корпус).
Щоб дирижабль розвинув велику швидкість, необхідно відсмоктувати прикордонний шар повітря. І Шмідт і Квек передбачили позаду другий хвильовий пропелер. За задумом він повинен створити необхідний відсмоктування. В результаті корпускорабля обтікається ламінарним потоком. А щоб краще використовувати задній пропелер (і тим самим збільшити тягу рушія), за ним було встановлено гасник хвилі, що складається з кількох симетричних профілів. Крім усього іншого, таке конструктивне хитрощі дозволило знизити вимоги до обтічності корпусу та застосувати надзвичайно короткі (з відношенням товщини до довжини, що дорівнює 0,5) кораблі. Подальше дослідження роботи, виконаної вченими з НДР, навряд чи доречне, проте розберемося, чому проект нового дирижабля названо «Дельфіном».
Справа в тому, що дельфіни «вививаються» у вертикальній площині, а риби – у горизонтальній. Відповідної форми та рушійний їх хвильовий потік. Оскільки дирижабль Шмідта та Квека штовхає "вертикальний" хвильовий потік, він і названий "Дельфіном". Повернувши рушії на 90°, тобто змусивши хвильовий потік коливатися в горизонтальній площині (як це робив П. Мітурич), ми з повним правом могли б іменувати кораблі "Тунці" або "Акули".
„ДЕЛЬФІН” ПРОСИТЬСЯ В НЕБО
Зображеного на вкладці повітряного корабля поки що немає. Однак немає і особливих причин, які б завадили його народженню, тим більше що проект ґрунтується на здорових ідеях, а потреба в подібних лайнерах незабаром зросте. Отже, що таке літаючий «Дельфін»?
Поздовжній переріз двокорпусного дирижабля нагадує профіль крила. З боків апарата - шайби, які служать як би напрямними для повітряного потоку. Зменшується перетікання повітря з
нижньої поверхні "крила" на верхню. Задні хвильові пропелери (ВП) відсмоктують прикордонний шар. За ними закріплені площини, що збільшують тягу апарату та спрямовують потік. Струмені повітря, обурені передніми ВП, без відриву обтікають корпус і створюють за ефектом Кноллера - Бетца тягу. Потімпотік підхоплюється задніми ВП та відкидається, при цьому виникає додаткова тяга.
Хвильові пропелери шумлять набагато менше, ніж звичайні гвинти. У шайбах кілька ярусів розташовуються каюти, як у трансокеанських лайнерах. Там же ресторан, телеграф, кінозал, басейн. У нижній частині «Дельфіна» - машинний зал, багажне відділення, капітанська рубка та ін.
Корабель виключно верток. Маневр у горизонтальній площині здійснюється за допомогою передніх та задніх кермів курсу та зміною числа обертів, реверсом тяги та поперемінним включенням та вимкненням хвильових пропелерів. Дирижабль може летіти вперед, назад і вбік, кружляти або нерухомо висіти на місці.
Апарат буде переміщатися у вертикальному напрямку за рахунок стиснення, охолодження або нагрівання газу, за рахунок динамічної підйомної сили та диферента (нахилення корпусу вниз або вгору при включених маршових рушіях). «Дельфін», наче вертоліт, підніметься прямо вгору без жодного розгону і опуститься на будь-який, навіть непідготовлений майданчик.
У «Дельфіна» порівняно із звичайним дирижаблем парусність менша. Це також полегшить керування ним.
Як газ-носій — пожежобезпечний гелій. Вантажні дирижаблі будуватимуть багатокорпусні. Цей висновок, зокрема, підтверджується такими міркуваннями. Тяга хвильового приводу обмежена. І ось чому. Підняти потужність рушія збільшенням числа оборотів (що допускає гвинт), ймовірно, не вдасться. Шлях один - встановити більше самих рушіїв, а отже, і корпусів. Так гадають конструктори сьогодні.
Апарати типу «Дельфін» матимуть змогу освоїти не одну небесну професію. Пасажирські на 500-1500 місць вирушать у далеку подорож за 3-15 тис. км. Туристські місткістю 1500-3000 осіб прокладуть траси до500-3000 км. Вантажні: контейнерні, насипні, наливні та інші візьмуть на борт по 400-600 т.
Уявімо собі «Дельфін» над містом недалекого майбутнього. Безшумно підпливає до хмарочоса величезний повітряний корабель. Плавно сідає на дах. Відчиняються люки. З одних виходять пасажири і, пересівши у швидкісний ліфт, опускаються у центр міста. На тих же ліфтах у корабель піднімаються від'їжджають. З інших люків вивантажується багаж. Пройшло всього 5 хв., і корабель знову готовий до старту.
За оптимістичною думкою Шмідта та Квека, апарати типу «Дельфін» розвинуть швидкість до 500 км/год. Песимісти знижують цю цифру до 300. Але чи так це суттєво?
«Дельфіни» є неоціненними, якщо потрібно швидко перекинути великогабаритні вантажі: деталі мостів, опори ліній електропередачі тощо. винятково дешевого транспорту конкурентів не буде.
Так побажаємо німецьким вченим творчого успіху. Віриться, їхня ідея проб'є собі дорогу, і нам пощастить побачити народження ще одного транспортного засобу, який доповнює сучасну авіацію.