شناورهای hydrofoil

[hoora]

حرکت در آب بسیار سخت تر از حرکت در هواست و به همین دلیل شناورها به نسبت هواپیما و اتومبیل ها سرعت کمتری دارند . آب به نسبت هوا ، هزار بار چگال تر است و به همین دلیل بخش بزرگی از نیروی پیشرانه تولید شده توسط موتور شناورها ، صرف غلبه بر نیروی پسا یا همان نیروی اصطکاک بین بدنه شناور و آب می شود .هیدروفیلها ( شناورهای مجهز به هیدروفیل ) بسیار سریع تر از شناورهای معمولی حرکت می کنند و دلیل این امر این است که به جای حرکت در آب ، بدنه اصلی شناور ( Hull ) در بالای سطح آب حرکت می کند و بنابراین امکان سر خوردن ( لیز خوردن ) بر روی امواج فراهم می شود .

هیدروفیل چیست ؟


شناورهای هیدروفیل با سرعتی در حدود 100 تا 110 کیلومتر بر ساعت از جمله سریع ترین شناورها به حساب می آیند
اکثر هیدروفیل های پر قدرت ، دارای سه موتور متفاوت می باشند که :
دو موتور دیزلی برای حرکت در آب با سرعت های متوسط و پایین و یک موتور پر قدرت توربین گازی برای بلند کردن شناور بر روی هیدروفیل های آن ( شناور در این حالت با سرعت بالا حرکت می کند ) موجود است. هیدروفیل ها به صورت گسترده به عنوان شناورهای مسافربری پر سرعت و همچنین شناورهای گشت زنی پر سرعت نظامی ، استفاده می شوند.
هیدروفیل چگونه کار می کند ؟


هیدروفیل در حقیقت یک سازه همانند باله است که در زیر شناورها نصب می شود و در هنگام حرکت ، شناور را تا حدودی روی سطح آب قرار می دهد.
با این کار نیروی حاصل از اصطکاک بدنه کشتی با آب ( نیروی پسا ) کاهش چشم گیری پیدا می کند.
هیدروفیل ها به وسیله تولید یک نیروی لیفت مناسب برای بالابردن و پایین آوردن بدنه شناور نسبت به سطح آب ، کاهش چشمگیری در نیروی پسا و متناظر با آن افزایش چشمگیر سرعت را در پی خواهند داشت .
حال ببینیم این نیروی لیفت چگونه به وجود می آید:
شناورهای هیدروفیل در حقیقت یک حد واسط بین کشتی ها و هواپیماها هستند . این گونه شناورها دارای سه باله هستند که در اصطلاح به آنها "foils" گفته می شود و در زیر سطح آب قرار دارند .
هنگامی که شناور سرعت می گیرد ، آب در سطح بالایی باله ها که به صورت منحنی است ، شتاب می گیرد و به این ترتیب یک نیروی رو به پایین در پشت باله ها به وجود می آید .در این زمان ، باله ها آب را به سمت پایین فشار می دهند .
قانون سوم نیوتون به ما می گوید که هر نیرویی که به جسمی وارد می شود ، یک عکس العمل در جهت مخالف خواهد داشت و به این ترتیب از طرف آب هم یک نیروی رو به بالا به باله ها وارد خواهد شد .
همین نیروی وارده از آب بر باله ها ( نیروی لیفت ) ، قدرت لازم را برای این که بدنه شناور بر روی امواج قرار بگیرد را به ما می دهد .
این حالت را در کوسه ها هم می توان مشاهده کرد . باله های سینه ای که در اطراف بدن کوسه وجود دارد ، به روش مشابه نیروی لیفت را برای کوسه به وجود می آورند !

جتفیل jetfoils چیست ؟


هیدروفیل های سریع به وسیله پروانه حرکت نمی کنند بلکه این کار توسط جت های عظیم آبی صورت می گیرد که نیروی حرکت را در سرعت های بالا بوجود می آورند .
یک موتور توربین گازی می تواند در هر دقیقه 180 تن آب را پمپاژ نماید!
در ادامه به ذکر مثال های نظامی از این نوع شناورها خواهیم پرداخت:
USS AQUILA


این شناور نظامی چهارمین شناور از رده ی PEGASUS از نوع هیدروفیل می باشد که در اختیار نیروی دریایی آمریکا بوده است.

مشخصات
طول 40.5 متر
عرض 8.5 متر
نیروی محرکه :
یک توربین گازی با قدرت 18000 اسب بخار به همراه واترجت
دو موتور دیزلی با قدرت 1600 اسب بخار
جابه جایی 255 تن در صورت بارگذاری کامل
سرعت در دو حالت :
12 گره دریایی در هنگام سرعت های پایین ( بدنه در آب قرار دارد )
48 گره دریایی در هنگام سرعت های بالا ( بدنه در آب قرار ندارد )
تسلیحات : دو لانچر برای موشک های MK140 هارپون ... یک عدد توپ 76 میلیمتری


منبع:military.ir