PALUBA
June 15, 2019, 11:30:55 pm *
Welcome, Guest. Please login or register.
Did you miss your activation email?

Login with username, password and session length
News: Prilikom registracije unesite ispravnu e-mail adresu jer na toj adresi dobijate mail za aktivaciju Vašeg naloga. Proverite obavezno i neželjenu poštu...
 
   Home   Help Search Calendar Login Register  
Del.icio.us Digg FURL FaceBook Stumble Upon Reddit SlashDot

Pages: [1]   Go Down
  Print  
Author Topic: Koncept SWATH nosača aviona  (Read 1204 times)
 
0 Members and 1 Guest are viewing this topic.
MOTORISTA
Writer Palube
Global Moderator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 32 316



« on: May 31, 2018, 09:55:05 am »

Skraćenicom SWATH – Small Waterplane Area Twin Hull nazvan je poseban tip broda sa trupom tipa katamarakoji se razlikuje od klasične izvedbe, budući da se kod projekta SWATH dva trupa ispod vodene linije šire i u donjem delu su cilindričnog oblika. Taj projekat koji bi mogao biti posebno pogodan za brodove nosače letelica počeli su se proučavati u američkoj RM već 1960. godine.


* SWATH missile boat.png (652.88 KB. 970x768 - viewed 35 times.)


U članku „Nosači letelica SWATH – tehnika i mogući pravci razvoja“ ( Rivista marittima, giugno 1989: Porteaeromobili SWATH – La tecnica e i posibili sviluppi), autor pbb Domenico Scala, na osnovu pručavanja jedne studije o tom tipu broda, ocenjuje njegove prednosti i mane i pokušava uporediti ga sa najuspešnijim konvencionalnim brodovima na tom planu, kao što su krstarice nosači letelica Garibaldi, Invincible i Principe de Asturias.


* SWATH missileboat 02.png (669.81 KB. 1030x665 - viewed 35 times.)


Trup tipa katamaran

U samoj skraćenici SWATH sadržan je koncept tog tipa broda koji nije pravi katamaran iako raspolaže mnogim njegovim karakteristikama. Oblik i položaj podvodnih delova trupova teba da obezbede brodu potrebnu plovnsot. Kao i da smanje otpor pri kretanju broda kroz vodu. Naime, razdeoba uzgona svakog od dva trupa se unekolikorazlikuje od uzgona klasičnog katamarana, jer donji delovi trupova cilindričnog oblika koji su potpuno uronjeni povezani su sa palubom preko dve vrlo izdužene i uske konstrukcije ( skrok), čija je površina preseka na vodenoj liniji veoma smanjena, pa otuda i deo skraćenice „Small Waterplane“.


* SWATH FSF1 Sea Fighter.jpg (389.9 KB. 1232x816 - viewed 38 times.)


Razlike između klasičnog katamarana i broda tipa SWATH ogledaju se u otporu pri kretanbju kroz vodu, kao i u stabilnosti broda. Razmatrani tip broda imaće veći podvodni deo trupa u odnosu na klasični katamaran, što će prouzrokovati i veći otpot trenja, ali će zato komponenta otpora talasa, koja procentualno dosta više utiče kod velikih brzina, biti manja zbog izduženosti i uskosti skrokova, što konačno rezultira manjim otporom broda, a to istovremeno znači veću brzinu kod jednake pogonske snage.

Drugi važan faktor pri razmatranju ovog projekta broda jeste njegov veliki poprečni stabilitet, što je posledica činjenice da sepodvodni deo sastoji od dva trupa koji su dosta međusobno razmaknuti. Veličina poprečnog stabiliteta je zavisna od momenta tromosti površine na vodenoj liniji ( a to je proizvod površine i udaljenosti od simetrale broda na kvadrat), iz čega proizilazida je površina preseka trupa iako dosta smanjena mnogo uticajnija s obzirom na to da u račun stabiliteta ulazi udaljenost od simetrale broda na kvadrat.


* SWATH Helgoland.jpg (213.9 KB. 1233x834 - viewed 35 times.)


Kod projekta SWATH takva površina je manja od one kod katamarana, ali je njena tromost veća od tromosti brodova sa normalnim trupom. Manja površina znači manje podrhtavanje i naginjanje koje je posledica delovanja mora na trup. Zbog toga je takav brod manje „krut“, što znači da je ugodniji za rad i život posade. Još jedna povoljna karakteristika je iskoristivost velike površine palube koja međisobno povezuje dva trupa, a što je posebno važno za brod nosač letelica.

U svakom slučaju, prednosti prevazilaze mane. Utvrđeno je da brod tipa SWATH može vršiti najveći deo zadataka koje danas vrše konvencionalni brodovi. U nastavku će se razmotriti posebno aspekti koji se odnose na stabilitet i njegov uticaj na poletnosletne operacije ukrcanih letelica.

Nosači letelica SWATH


* SWATH carrier 03.png (813.76 KB. 1055x815 - viewed 36 times.)


Superiornost nosača letelica tipa SWATH izražava se naročito pri upoređenju sa brodom na kojem uređaji za poletanje i sletanje, kao što su katapulti, sprave za kočenje i sl., predstavljaju izuzetno nepovoljan teret, što važi pre svega za brodove deplasmana do 20.000 tona, a među takve se mogu svrstati i tri već navedena nosača letelica V/STOL. U američkoj RM su proučavali brod tipa SCS ( Sea Control Ship) na osnovu kojega je kasnije bio izgrađen španski nosač letelica Principe de Asturias. Istovremeno su proučavali i novi tip broda koncepta SWATH i 1975. godine su izgradili prototip Kaimalino radi detaljnijeg ispitivanja karakteristika takvog broda. Ispitivanjem su bili obuhvaćeni projekti od 2.000 do 45.000 tona deplasmana, a ispalo je da je najzanimljiviji onaj od 15.500 tona, u ono vreme predviđen da prihvati 18 helikoptera SH-3D Sea King i 5 AV-8 Harrier, dok bi sa malim produženjem poletnosletne palube sa 91 na 98 metara mogao da ukrca 21 avion sa vertikalnim poletanjem. Prostor u hangaru je dva puta veći nego kod broda SCS.

Optimalni deplasman kod kojega je moguće ukrcati najveći broj aviona iznosi 16.000 tona. Ispitivanjem je utvrđeno da bi jedan avion V7STOL ukrcan na brodu deplasmana 15.000 tona, sa poletno-sletnom stazom dužine 91 metar, mogao imati težinu pri poletanju jednaku 127% težine dozvoljene za vertikalno poletanje. Prednost broda SWATH u poređenju sa konvencionalnim brodom iste veličine ogledaju se u sledećem:

   - površina i prostor poletno-sletne palube su osetno veći;
   - poletno-sletna paluba i hangar nisu zavisni od projekta trupa;
   - poletno-sletna paluba je osetno više iznad nivoa mora, što smanjuje uticaj morske vode na motore i spoljne liftove za letelice;
   - držanj na moru je izrazito bolje, posebno u poređenju sa brodovima umerenog deplasmana;
   - kod brodova SWATH ograničenog deplasmanaotpor kroz vodu je manji ( ako je deplasmanznatan, podvodni deo se izrazito povećava).

Kao mane se mogu navesti nemogućnost odgovarajuće zaštite municionih komora – budući da se ne mogu smestiti u podvodni deo broda- trupa, što ne važi za brodove iznad 5.000 tona deplasmana, iako bi kod ovih bio potreban dugačak paternoster ( uređaj za dotur municije na topove i borbene stanice). Jedan od predloga, nedovoljno proučen, predviđa smeštaj municije u kontejnere postavljene na donji deospojne konstrukcije ( sanduka) sa mogućnošću njihovog odbacivanja u slučaju opasnosti od eksplozije. Osim toga, nikada nije ozbiljno proučavan problem spojeva trupova sa pravougaonom konstrukcijom ( sanduk) koji je podrvgnut visokim opterećenjimazbog istovremenog delovanja različitih sila na uronjene cilindrične delove trupova.


* SWATH carrier 01.jpg (270.15 KB. 1024x653 - viewed 37 times.)


Na osnovu čega je zaključeno da bi optimalni deplasman broda SWATH bio 15.800 tona? Pri ispitivanju projekata različitih deplasmana bilo je utvrđeno da idući od deplasmana 15.000 do 20.000 tona koristan teret po avionu zbog produženja poletno-sletne palube ne raste značajnije, svega 127% do 131,5%, iako bi se pri tome povećao broj ukrcanih letelica. S druge strane, kod deplasmana ispod 15.000 tona koristan teret po avionu se rapidno sm,anjuje u poređenju sa slučajem vertikalnog sletanja, a takođe je više naglašeno smanjenje broja ukrcanih aviona. Smatra se da je deplasman od 15.000 tona najbolji kompromis.

Pet brodova projekta SWATH od po 15.000 tona deplasmanabi moglo vršiti iste zadatke kao i moderni konvencionalni nosač aviona, ali sa većim prednostima koje proizilaze iz mogućnosti disperzije, što bi omogućilo i pokrivanje većih morskih rejona, a i smanjenje eventualnih gubitaka u borbi.

Držannje na moru i poletno-sletne operacije

Proučavanjem uticaja stanja mora na poletno-sletne operacije aviona V/STOL došlo se do dva značajna zaključka:

   - na poletno-sletne operacije ne utiču posebno pokreti broda oko uzdužne i poprečne ose, već više vetar, vidljivost i „granični uslovi“ vremena;
   - ljuljanje je tipično pokretanje broda koje više otežava celu vrstu postupaka kao što su održavanje letelica, njihov smeštaj u hangar, punjen je naoružanja, popuna zalihama, popravke i drugi radovi koje vrši posada.

Na klasičnom jednotrupom  brodu zbog ljuljanja može doći do prekida svih napred navedenih postupaka i radova, što u konačnoj posledici znači i prekid letenja, dok bi kod brodova SWATH ljuljanje bilo tako umereno da ne bi mnogo ometalo izvođenje poletno-sletnih operacije. Na osnovu takvih objašnjenja, nagib broda od 8°stepeni praktično onemogućava letenje, dok su poletno-sletne operacije kod nagiba od 6 stepeni već dosta otežane i za njihovo izvođenje je potrebno 60% više vremena nego kod normalnih uslova.

Ispitivanjem modela navedenih brodova SCS i SWATH u uslovima severnog Atlantika, pretpostavljajući stanje mora kod kojega dolazi u proseku do najvećih bočnih nagiba zbog ljuljanja, bilo je ustanovljeno da bi se jednotrupni brod SCS u 20% od vremena ljuljanja naginjao za 8 stepeni i više, što bi dovelo do prekida letenja, dok bi u 40% vremena ljuljanja nagibi bili 6 stepeni kada su poletno-sletne operacije i drugi postupci i radnje usporeni. Ugradnja stabilizatora bi poboljšala stanje, iako ne bitno, ali bi to uticalo na smanjenje drugih korisnih težina i prostora. S druge strane, brod projekta SWATH izvodio bi usporene poletno-sletne operacije u jednom kratkom periodu vremena izraženom u procentima, ali one nikada ne bi bile prekinute. Upoređujući efikasnost kompleksa brod SWATH-grupa aviona, uzimajući u obzir da je Backup Factor 4 ( to je podatak koji izražava broj aviona potrebnih za držanje jednog aviona stalno u vazduhu), dolazi se do zaključka da je efikasnost prvog kompleksa u najgorem slučaju jednaka efikasnosti kompleksa jednotrupni bvrod-grupa aviona, ali je za najveći deo vremena ta efikasnost i znatno veća. To je u stvari, posledica činjenice da kod brodova projekta SWATH nikada ne dolazi do prekida letenja u razmatranim vremenskim uslovima, dok, kao što je već rečeno, kod jednotrupnog broda to može biti dosta čest slučaj.


* SWATH carrier 02.jpg (127.03 KB. 513x582 - viewed 48 times.)


Podsetimo se sada na neke pretpostavke koje se odnose na stabilizatore i plovidbu bočno na talase. Ako pretpostavimo da jednotrupni brod ima ugrađenje stabilizatore, njihova efikasnost bi se poboljšala ali se ne bi mogla izjednačiti s efikasnošću broda SWATH. Ljuljanje kod savremenih brodova može se na taj način smanjti do 50%, iako je ta vrednost dosta optimistična. Što se tiče druge pretpostavke, brod umesto da plovi bočno na talase mogao bi okrenuti i ploviti talasima u pramac; pri tom bi se ljuljanje donekle smanjilo ali bi se povećalo posrtanje, što bi prouzrokovalo štetne učinke kao što su visoka vertikalna ubrzanja, „drhtanje“ broda, morska bolest, što bi ukupno jednako uticalo na prekid poletno-sletnih operacije i letenja. Takvim štetnim učincima bi bio izložen i brod SWATH pri plovidbi talasima u pramac.Zbog toga bi za obe vrste brodova bila plovidba kursem kosim na pravac kretanja talasa. Pri tom bi se brodovi i dalje ljuljali ali brodovi tipa SWATH imali znatne prednosti, o kojima je pethodno već bilo govora.

Upoređenje sa današnjim brodovima

Pri upoređivanju se razmatra brod SWATH od 16.000 tona deplasmanakoji može ukrcati do 18 helikoptera SH-3D Sea King i 5 aviona AV-8 Sea Harrier u hangaru, umesto 9 helikoptera SH-3D Sea King i 5 aviona Sea Harrier FRS.1, koliko može ukrcati nosač aviona Invincible. Ako bi se odlučili samo za avione V/STOL, brod SWATH bi mogao ukrcati 21 avion umesto 15, oliko ih može primiti Garibaldi, od kojih se, istina, 12 može smestiri u hangar a 3 stalno na palubi.

Pitanje naoružavanja brodova SWATH za samoodbranu ne bi bilo problematično jer na bokovima ima dosta prostora za postavljanje oružnih sistema. Mnogo više poteškoća pojavilo bi se pri rešavanju pogonske i logističke problematike. Naime, postavlja se pitanje smeštaja ne toliko pogonskog kompleksakoji bi se mogao smestiti u podvodne cilindrične delove trupova, već tankova za gorivo, skladišta za rezervne delove i sl., jer povećanje broja ukrcanih aviona povećaće se znatno i logističke potrebe, kako u smislu količina materijala, tako i u pogledu broja ljudi.

Nasuprot ružičastim perspektivama koje su se nazirale za brodove projekta SWATH koji su često, a možda preuranjeno nazivani brodovima budućnosti, teoretskim proučavanjima nije sledila nijedna konkretna izgradnja broda. Pa ipak, upoređujući ga sa savremenim brodovima-nosačima letelica, karakteristike broda SWATH bile bi iuzuetne; kod jednakog deplasmanamogao bi ukrcati 30% do 40% više letelica, cena bi bila viša ali bi se to kompenzovvalo nižom cenom platforme po ukrcanom avionu, manjim otporom kroz vodu, ubedljivo slabijim ljuljanjem i visokom efikasnošću poletno-sletnih operacija. Stvarni problem predstavlja činjenica da novi tip broda, čije mogućnosti je potrebno još izučavati, zahteva velike troškove razvoja sa velikom verovatnoćom promašaja i zakašnjenja. Takav rizik mogu za sada sebi dopustiti samo Amerikanci, ali za to nisu zainteresovani. Avioni V/STOL sa karakteristikama uporedivim sa onim avionima ukrcanim na konvencionalnim nosačima aviona ne postoje, niti je njihova pojava na vidiku.

Zato, ako se dobro promisli, možda i ne žele izgraditi takav avion jer zašto rizikovati da se izgubi prevlast u vazduhu nad morem razvijajući naoružanje ( avion V/STOL) koji bi odmah prouzrokovao zastarevanje njihovih nosača aviona.

Kapetan fregate Egon Gorjan

Mornarički glasnik 3-4 1990. godine

Logged
kumbor
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 14 405


« Reply #1 on: May 31, 2018, 12:53:54 pm »



Vrlo zanimljiv članak. Taj MG imam, pa ću ga pronaći. Činjenica da od 1990. dakle za 28 godina nije sagrađen nijedan SWATH brod govori da tu očigledno postoje određene fizičke smetnje. Ako niko, bar bi Institut Krilova, u SSSR/Rusiji, koji se bavio raznim fantastičnim projektima izbacio neke takve studije, ali nisam čuo za njih. LCS Independence (ili možda Freedom) brkam ih, ima trimaransku konstrukciju. Nije SWATH, ali je takođe revolucionaran po nekim pokazateljima. S druge strane, Rusi, iako privrženi klasičnom trupu, izučavaju maksimalno smanjenje otpora pri klasičnoj deplasmanskoj/poludeplasmanskoj formi trupa, ostajući verni Jurkjevičevoj formi pramca i transomnoj krmi. DDG Zumwalt je tu pionirski poduhvat sa pramcem obrnutog naklona i zavaljenim unutra bokovima, ali ja sam prema njemu vrlo skeptičan, što sam i pisao na temi.
Logged
MOTORISTA
Writer Palube
Global Moderator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 32 316



« Reply #2 on: May 31, 2018, 03:06:05 pm »

Pa do sada nisu imali avion koji bi zamenio AV-8B, sada imaju F-35 pa mogu da probaju.
Logged
kumbor
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 14 405


« Reply #3 on: May 31, 2018, 04:19:18 pm »

Pa do sada nisu imali avion koji bi zamenio AV-8B, sada imaju F-35 pa mogu da probaju.

Veća korisna površina palube, smanjeni ukupni otpor kretanja - to ne važi samo za NA, već za bilo koji brod. Osim za potrebe opita, nije napravljen NIJEDAN SWATH brod! Bilo kakve namene. Bilo je ideje i za jednotrupni SWATH tipa razarača ili broda - arsenala. Članak o tome u Frontu negde 1978. Imao sam taj članak, ali posle 40 godina - nemam ga više.
Logged
MOTORISTA
Writer Palube
Global Moderator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 32 316



« Reply #4 on: May 31, 2018, 08:20:14 pm »

Logged
MOTORISTA
Writer Palube
Global Moderator
kapetan bojnog broda
*
Offline Offline

Gender: Male
Posts: 32 316



« Reply #5 on: June 03, 2018, 11:34:10 am »

Logged
Pages: [1]   Go Up
  Print  
 
Jump to:  

Powered by MySQL Powered by PHP Powered by SMF 1.1.19 | SMF © 2013, Simple Machines
Simple Audio Video Embedder

SMFAds for Free Forums
Valid XHTML 1.0! Valid CSS!
Page created in 0.019 seconds with 24 queries.