Внимание!
Предложения и заявки заказчиков

Размещение рекламных материалов

коммерческая реализация изобретений - ООО 'Адвансед Девелопмент Проджект' смотреть>>>

Требуются разработки по средствам контроля и ограничения по количеству дисковых операций производимых одним пользователемдля хостинг провайдера. смотреть>>>

Требуются разработки по использованию низкопотенциальной энергии смотреть >>>

Вёсельная трансатлантическая регата

 Конец ХХ и начало ХХI вв. ознаменовалось бурным развитием туризма, технических и экстремальных видов спорта. Сейчас уже никого не удивишь прыжками на мотоцикле в длину на 70 м или парашютным скейтбордом. А джампинг с моста или башенного крана стал повседневным аттракционом.В какой-то степени это относится и к океанским путешествиям на вёсельных лодках, совершаемых, как правило, в одиночку. Покоряют как Атлантический океан (наиболее часто и во всех направлениях), так Тихий и Индийский, а счёт смельчаков пошёл уже на десятки.
Но всё же этот вид спорта достаточно редкий и экзотический.
Причина тому – высокая стоимость данного мероприятия при большом риске для жизни.
Так, подготовка лодки к переходу обходится в сумму порядка 100 тыс. $ + различные накладные расходы (перевозка лодки, страхование, оформление документов, запасы провизии и т.д.), примерно сопоставимые со стоимостью самой лодки. Да и риск потеряться в океане или погибнуть в шторм на маленькой скорлупе отпугивает самых экстремальных экстремалов.
Но первопроходцы уже доказали, что «путь свободен» и при определённой настойчивости путь от о. Ла Гомеры (Канары) до о. Барбадос (Ю. Америка) вполне можно преодолеть за 47 суток, получив массу впечатлений и воспоминаний на всю оставшуюся жизнь.В будущем возможно создание туристического трафика по указанному выше маршруту. Но, разумеется, он должен быть соответствующим образом обеспечен и организован. Создание вёсельной трансатлантической регаты мне представляется следующим образом:Некоторая коммерческая фирма организует разработку и серийное изготовление партии гребных лодок, способных гарантированно преодолевать большие водные пространства с максимально возможным комфортом, скоростью и безопасностью. Проводится широкая рекламная кампания для привлечения потенциальных экстремалпутешественников. После жёсткого отбора (прежде всего – по психофизиологическим параметрам) и оплаты данного мероприятия (из расчёта: 20 тыс. $ - аренда лодки и экипировка, 5 тыс. $ - страховка и 15 тыс. $ - залог на случай добровольного преждевременного схода с дистанции (при отсутствии такового залоговая сумма возвращается)), набираются две группы участников, стартующих с каждого континента навстречу друг другу с определённым интервалом и дистанцией.Для обеспечения безопасности гребцов с каждого материка с некоторой задержкой выходят две подводные лодки сопровождения, которые ложатся в дрейф на удалении в 1.000 миль от каждого побережья.
Подводные лодки (возможно, списанные из ВМФ и переоборудованные дизель-электрические) должны иметь на своем борту разборной гидросамолёт, малый скоростной катер (на подводных крыльях), гидроакустическую и радиопеленгационную станции обнаружения и сопровождения гребных лодок по сигналам, постоянно издаваемых ними. В случае аварии, болезни гребца либо при нежелании дальнейшего плавания путешественник снимается с лодки любым доступным способом и впоследствии доставляется в порт старта.
Для регаты предоставляется коридор в 50 миль, который желательно выдерживать даже в условиях шторма. Постоянный контроль за всеми лодками осуществляется по системе GPS и постоянно работающих радиомаяков. Выбор в качестве спасательной платформы именно подводных лодок (более дорогих в эксплуатации), а не обычных судов обусловлен тем, что подводные лодки не боятся штормов – главного врага регаты, и способны передвигаться в любую заданную точку океана при любом волнении. Возвращение подводных лодок на базы осуществляется с последними гребными лодками.Суммарное количество участников регаты может достигать 100 человек, число регат в году – 2-3, но самое предпочтительное время года – октябрь месяц, когда вероятность штормов минимальна.Коммерческое мероприятие под названием «Вёсельная трансатлантическая регата» при хорошей организации может в режиме самофинансирования окупиться в течении 3 лет и в дальнейшем приносить прибыль порядка 5 млн. $/год. А при проведении активных рекламных кампаний (по подобию «Формулы 1») эта сумма может возрасти на порядок. Востребован будет и тотализатор.Самое главное достоинство регаты в том, что её участником может стать практически любой здоровый человек с сильной волей при достаточно умеренном финансировании (оптимально – в 25 тыс. $), что для европейца или американца с зарплатой в 5-20 тыс. $/мес. не очень обременительно.Участники гребной регаты, успешно преодолевшие дистанцию, должны награждаться памятными именными перстнями (наподобие тех, которыми награждаются выпускники престижных университетов). Сильный и волевой человек, на деле доказавший эти свои качества, будет пользоваться повышенным вниманием и уважением в обществе, ему всегда будет что рассказать в кампании, он будет иметь приоритет при поступлении на работу и особую популярность у женщин. Так что потенциальный интерес к регате гарантирован заранее (при должном рекламном освещении).А теперь мне бы хотелось несколько остановиться на конструкции вёсельной лодки, самой концепции её построения и сопоставимом анализе уже существующих конструкций.Изучая конструкции океанских гребных лодок, я пришёл к выводу, что все они (за редким несущественным отличием) практически однотипны. Несколько разнятся линейные размеры, обустройства кают, оснащение электроникой, но всё это не принципиально. Для последующего анализа я выбрал две конструкции: лодку «УРАЛАЗ» Фёдора Конюхова и лодку «SEKTOR» Жерара д*Абовиля и пришёл к выводу, что для постройки «идеальной» (насколько это возможно) лодки необходимо учесть целый ряд основополагающих факторов:
1. Линейные размеры лодки должны соответствовать физиологическим потребностям гребца, но не более того! Любой лишний см, лишний кг в конечном счёте выливаются в лишние Вт человеческой мощности, которые и так весьма скудны.
2. Линейные размеры и обводы (как подводные, так и надводные) лодки должны способствовать минимизации сопротивления воды движению судна.
При этом:
3. должна обеспечиваться статическая остойчивость судна на любом волнении и его быстрая стабилизация при оверкиле в жёсткие шторма.
4. Необходимо также уменьшить сопротивление движению лодки на микроуровне с учётом последних достижений науки.
5. Чистота плавания налагает запрет на использование каких-либо иных источников энергии для движения судна, кроме мускульной силы человека. Но ничто не запрещает использовать, например, солнечную энергию для обеспечения комфортного плавания человека.
6. Очень большие резервы кроются в тщательной проработке физиологических аспектов плавания: температурно-влажностный режим, калорийность и интенсивность питания, психологическая разгрузка, рабочий график, задействование всех групп мышц человека и т.д.
7. Ещё один резерв скорости – создание такой конструкции движителя лодки, который позволил бы продолжать движение при волнении или даже в шторм.
Предлагаемая мною лодка должна иметь длину порядка 5,5 м, ширину по ватерлинии – 0,8 м. Естественно, что при таких минимальных измерениях лодка (скорее напоминающая байдарку или каноэ) не сможет плыть при сколь-нибудь заметном волнении.
Поэтому в конструкции предусмотрены сверхтонкий и узкий киль с балластом, полностью герметичная кабина, служащая и для отдыха, и для гребли, а также боковые наплывы, повышающие плавучесть судна при сильной качке и служащие для размещения груза (снаряжения и провианта). Т.о. максимально минимизировав поперечное сечение и площадь смоченной поверхности лодки, мы можем выйти на продолжительный скоростной режим в 10 км/ч (по Марану и Шоу, при R=4,27), что значительно выше средних скоростей, развиваемых упомянутыми выше лодками (порядка 7,5 км/ч).
Сопротивлением воздуха в принципе можно пренебречь, т.к. в целях снижения парусности кабина гребца с наплывами сделана максимально низкой и обтекаемой.Сопротивление трения воды о корпус лодки можно несколько снизить, применив не гладкую полированную обшивку, а выполнив её в форме микробороздок (риблетов), ориентированных в направлении основного потока. Снижение сопротивления оребрённой (рифлёной) поверхности по сравнению с гладкой пластиной достигает 8-10 %, что в пересчёте на 5.000 км даст существенную прибавку во времени или скорости. Не исключено и применение очень слабых водных растворов полимеров, что даёт уменьшение сопротивления трения тела на 30-40 % по сравнению с их значениями для чистой воды.Линейные размеры, водоизмещение, полезный объём предлагаемой лодки в несколько раз меньше существующих аналогов. Этого удалось добиться прежде всего тем, что и рабочая зона (зона гребли), и бытовая зона (зона отдыха и приготовления пищи, туалет) совмещены в единой герметичной кабине. Основной недостаток классических конструкций – размещение гребца на центральной открытой платформе, где он работает вёслами. Отсюда и масса проблем. Цитирую отрывки из дневника Фёдора Конюхова:18 октября «… Тело от морской соли и пота покрылось красной сыпью. Кожа, как после ожогов, слезает раз за разом. Я снял всю одежду…».20 октября «Волны идут с юго-запада, метров по восемь. Всё отсырело, вчера вечером в каюту залетела волна и залила все, в том числе и телефоны …».21 октября «С тех пор, как я получил солнечный удар и потерял сознание, всё время чувствую слабость и головную боль. Меня мучил сильный жар, температура 39 и рвота …».23 октября «… Из воспалённых глаз безостановочно текут слезы, как будто их засыпает песком,- морская соль разъедает зрачки. Ещё не начал работать вёслами, а уже нет сил. Я сделал попытку несколько раз сделать взмах веслом. Всё тело покрылось потом, пот заливал глаза. А потом судорогой свело спину, и я уже совсем не мог двигаться …».Кратко и весьма лаконично описал своё путешествие и Жерар д*Абовиль: «Это был кромешный ад».А всё это произошло потому, что должным образом не уделялось внимание комфортности путешествия. Без принципиального разрешения этого вопроса осуществление массовой трансатлантической регаты в принципе невозможно.Плавать в открытой лодке можно по речке или ставку на отдыхе и по нескольку часов, но отнюдь не в открытом океане месяцами. Фактически путешествие осуществляется в агрессивной человеку среде: интенсивное солнечное излучение на экваториальной широте (в т.ч. жёсткий Б-ультрафиолет), высокая влажность воздуха, агрессивный солевой аэрозоль, отсутствие полноценного отдыха и питания и т.д. Поэтому меня несколько удивляет столь легкомысленная подготовка к подобным мероприятиям, сопряжённых с реальным риском для человеческой жизни (конечно, при условии, что путешественник не садомазохист).На моей лодке герметичная кабина гребца должна иметь стеклянный ударопрочный колпак (фонарь) с фотохромным покрытием, изменяющим свою светопропускную способность. Обязательно наличие кондиционера с осушителем воздуха, питаемым солнечными батареями. Температура воздуха внутри кабины в момент интенсивной гребли не должна превышать 20оС, в момент отдыха – 24оС, влажность воздуха – 70-80 %. Такие рабочие условия резко снизят потоотделение и нормализуют физиологические функции человека. Режим гребли предполагается следующий:07.00 – 13.30 – I смена (гребля).13.30 – 15.30 – отдых, приготовление пищи, связь, ремонт.15.30 – 22.00 – II смена (гребля).22.00 – 07.00 – отдых (сон)Полное рабочее время гребли – 13 часов. В дневное время имеются краткие перерывы на 5-10 мин на отдых и еду. Количество сеансов приёма пищи – 5-7 из расчета 800–570 ккал/раз. Т.о. частое питание организма гребца небольшими дозами пищи благоприятно скажется как на её перетравливании, так и на работоспособности самого человека. Обязателен ежедневный приём горячей пищи. Еда должна быть тщательно сбалансирована по жирам, белкам, углеводам, витаминам и минералам. Причём, выход на «режим» (т.е. правильное и интенсивное питание) должен осуществляться задолго до начала плавания. Запасы воды на борту не должны превышать суточной нормы (3-4 л), остальную воду необходимо добывать из океана путём её опреснения через мембранные фильтры (с механической или электромеханической прокачкой воды). Совершенно недопустимо возить с собой необходимые запасы воды (как делают некоторые путешественники), т.к. она быстро портится, имеет большой вес и габариты (что снижает скорость). Комфортные условия пребывания гребца на лодке позволят резко снизить суточную водопотребность до 3-3,5 л (в т.ч. на влажную протирку-душ), в отличие от Ф. Конюхова:20 октября «… Надо отдохнуть. И поставить воду кипятить для чая. А может, не стоит. Живот, как барабан, водой налит. При такой жаре я в сутки выпиваю её по семь литров …».Налицо солевая дисгармония организма, когда с потом выходят все нужные соли и минералы.Поражает, что практически никто из путешественников не использует дары океанов – рыбу, моллюсков, водоросли и т.д. Видимо, причиной тому – слишком большая физическая нагрузка и усталость, нежелание возиться с приготовлением еды, т.к. вскрыть и съесть банку концентратов гораздо проще и быстрее. Но рациональное применение рыболовных технологий и снастей (н-р, ловля рыбы в лабиринтные сети ночью на подводный фонарик) помогут значительно сократить вес необходимой провизии и разнообразят пищу (ни один настоящий путешественник не откажется от горячей и пахучей ухи, приготовленной собственноручно! + дополнительная экзотика и воспоминания).Значительно меньшие физические нагрузки, необходимые для движения столь компактного и скоростного судна вкупе с рациональной организацией рабочего процесса, обильным сбалансированным питанием и высоким уровнем комфорта обеспечат путешественнику достаточно приятное времяпрепровождение с кучей положительных эмоций. Это уже действительно путешествие, а не тест на выживаемость в концлагерных условиях.Ф. Конюхов: «… До плавания я представлял, что грести каждый день по 15 часов тяжело. Не знал, что до такой степени. День уныл, жить не хочется. От напряжения руки ослабли, будто из них вытянули сухожилия …».Немаловажным фактором в продолжительном, тяжёлом и опасном путешествии является психологическая стабилизация. Далеко не каждый участник регаты будет обладать таким жизненным опытом и железной силой воли, как опытные путешественники (тот же Ф. Конюхов, д*Абовиль, Джон Ферфакс и др.). Поэтому помимо спутниковых телефонов, позволяющих общаться с родными и близкими, на гребном судне обязательно должен быть установлен компактный аудио-видео центр. Любимая музыка, видеофильмы и передачи, игры должны скрасить тяжёлое одиночество. Жаль, что многие пренебрегают фактором психологической стабилизации, считая её излишней роскошью, непотребной на экстремальном судне. (Для изучения возможностей кандидата на регату необходимо поместить его в автономный контейнер с правом выхода из него через неделю при условии исполнения 100.000 полных гребков J).Создание экстранеординарного гребного судна, использующего мускульную силу человека, в принципе невозможно без изменения конструкции движителя. Ф. Конюхов:17 октября «Ветер плохой, идёт с юга волна крутая, стоит толчея, и с востока большие волны. Грести нельзя. Вёсла ломает и вырывает из рук …». «… Нельзя утверждать, что опасности нет сломать вёсла …».Замечу, что на «УРАЛАЗе» помимо штатных трёхметровых вёсел были ещё такие же запасные. Большой суммарный вес вёсел, высокий момент инерции, неоптимальная форма рабочих поверхностей – всё это приводит к достаточно низкому пропульсивному моменту данного движителя (а значит – и низкому КПД). В принципе любому частично погружённому движителю, пересекающему поверхность воды, свойственны общие недостатки:- удары лопастей о воду при входе;- вынос воды при выходе;- прорыв воздуха к рабочим элементам – лопастям;- нелинейность работы в связи с тем, что лопасти попеременно движутся то в воздухе, то в воде;- непроизводительные затраты энергии на волнообразование.Но самый большой недостаток вёсел в том, что ими очень затруднительно грести при волнении и совершенно невозможно – в шторм.Поэтому я бы на своей лодке использовал импульсный поршневой движитель. Это очень простая и надёжная конструкция. КПД поршневого движителя лежит где-то между вёсельным движителем и высокопропульсивным винтом (приближаясь к последнему) и составляет порядка 60 %. Но винт (точнее – передача) – достаточно сложен, громоздок, требует повышенного ометаемого сечения, хотя в принципе и возможен для установки на гребной лодке. Главный недостаток поршневого движителя – повышенное сопротивление потока воды через перепускные клапана при обратном ходе поршня. Но возможность грести при любой погоде и сверхкомпактность с лихвой компенсируют этот недостаток. Путём поворота выпускного сопла можно менять направление движения лодки. Поршневый водомёт трудно сломать и практически невозможно потерять (в отличие от вёсел).Для привода поршня имеется П-образный рычаг, движущийся по направляющим. Его нижний конец заканчивается клапанно-поршневым узлом, верхний конец – регулируемой рукояткой. Низкое анатомическое кресло гребца может быть зафиксировано в любом удобном положении по длине кокпита, но может и скользить по направляющим при каждом гребке. В этом случае задействуются практически все группы мышц человека – от ног, спины до кистей рук. Для отдыха кресло выдвигается до упора вперёд и раскладывается горизонтально, образуя удобную койку. Для шторма предусмотрены фиксаторы с ремнями.
Лодка должна быть сделана непотопляемой (оконечности наглухо забраны пенопластом).
Корпус лодки – наборной, жёсткий, обшивка – стеклопластиковая.
Килевой брус длиной 1,8-2 м и шириной 0,18 м – из высоколегированной стали сверхтонкого обтекаемого сечения.
Балласт – со свинцовым наполнителем массой 30-50 кг.
 

Предполагаемые ТТХ лодки:
Длина, мм                                                                                            5.500
Ширина, мм:   по КВЛ                                                                            800   полная                                                                                                 1.800
Водоизмещение, м3                                                                              0,85
Площадь солнечных батарей, м2                                                            2.2
Мощность солнечной установки, Вт                                                      310
Мощность привода хода (чел.), Вт                                                        200
Скорость (продолжительная), км/ч                                                        10
Запас провизии, кг                                                                                30
Запас воды, кг                                                                                      3-4
Время плавания (5.200 км - стандарт), сут.                                            40
Время плавания (4.678 км – по прямой), сут.                                        36
Время плавания (теоретически минимальное)сут.                                                                                 26                                                                    


/"ТРАКТАТЪ об уменьшении энтропии, т. II, тема № 7/
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Комментарии