[Евгений Тихомиров]

Режим статической воздушной подушки используется для движения по боковым рекам и сложным в навигационном отношении участкам магистральных рек, болотам, тундре. Движение АСВП на режиме воздушной подушки осуществляется со скоростями 50-90 км/час. На втором основном режиме АСВП с АР обеспечивает движение со скоростями 150-200 км/час. Этот режим может использоваться для переходов на относительно большие расстояния по руслам магистральных рек. Наличие двух основных скоростных режимов движения позволяет обеспечить с помощью АСВП с АР круглогодичные пассажирские и грузовые перевозки между населенными пунктами и базами, расположенными на боковых реках, с транспортными развязками, расположенными, как правило, на магистральных реках. Такое целевое назначение значительно расширяет обслуживаемую АСВП территорию, позволяет скоростным амфибийным водным транспортом связать в течение дня населенные пункты, расположенные на расстоянии порядка 1000 км друг от друга. Потенциально в АСВП с АР заложена высокая экономическая эффективность. Затраты топлива на 1 пассажирокилометр оказываются в 1,5 – 2 раза меньше, чем на имеющихся скоростных пассажирских судах или самолетах местных линий [103]. АСВП с АР не требуют навигационной обстановки, причальных сооружений, могут эксплуатироваться круглогодично. Направление АСВП с АР можно рассматривать, с одной стороны, как направление по замене устаревших образцов скоростного флота (суда на подводных крыльях, суда на воздушной подушке, суда на воздушной каверне, глиссеры) на экономически более выгодные всесезонные ресурсосберегающие транспортные средства. С другой стороны, амфибийные суда на воздушной подушке с аэродинамической разгрузкой вполне конкурентоспособны с вертолетами и самолетами местных линий в Арктике, Сибири, на Дальнем Востоке. Наконец, применение АСВП с АР весьма эффективно для решения поисковых, спасательных и специальных задач, в первую очередь, в Арктической морской и шельфовой зонах. АСВП с АР не уступают экранопланам по экономическим и эксплуатационным характеристикам, и, в то же время, имеют принципиальное преимущество перед ними за счет легкого выхода на режим динамической воздушной подушки  экранного полета. АСВП с АР на первом крейсерском режиме не уступают по экономическим и эксплуатационным характеристикам амфибийным судам на воздушной подушке, а за счет наличия второго гораздо более скоростного экранного режима превосходят их. АСВП с АР является новым типом скоростных амфибийных судов, и его компоновочные и конструктивные особенности обусловлены сочетанием качеств традиционных АСВП и экранопланов. При создании аэрогидродинамической компоновки АСВП с АР возникают новые задачи: определение связанных аэрогидродинамических сил и моментов как при отдельном, так и при совместном функционировании статической и динамической воздушных подушек, определение аэрогидродинамических нагрузок при глиссировании элементов гибкого ограждения с учетом зоны повышенного давления в воздушной подушке, определение формы гибких ограждений и нагрузок на эти ограждения с учетом статических давлений в воздушной подушке, давлений внешнего воздушного потока, гидродинамических давлений и касательных напряжений на замытых фрагментах гибкого ограждения, задач динамики движения (в том числе экранной аэродинамики - с учетом специфических компоновочных элементов ограждения воздушной подушки), мореходности, проходимости, задач определения внешних нагрузок на элементы конструкции и конструкцию в целом, задач частотного анализа и т.д. Таким образом, создание АСВП с АР представляется невозможным без разработки методик, обеспечивающих наиболее достоверное и эффективное решение задач проектирования аэрогидродинамической компоновки. Современный уровень развития прикладной математики, вычислительных технологий и вычислительной техники позволяет выбрать в качестве основы для разработки методик технологии численного моделирования аэрогидродинамики (Computational Fluid Dynamics – CFD). Целью настоящего диссертационного исследования является разработка методической базы с использованием технологий CFD-моделирования для решения проектных задач создания аэрогидродинамических компоновок амфибийных судов на воздушной подушке с аэродинамической разгрузкой (АСВП с АР). Для достижения указанной цели в работе решаются следующие задачи: - разработка алгоритма проектирования аэрогидродинамической компоновки АСВП с АР на базе технологий CFD; - разработка и верификация методик численного моделирования аэрогидродинамики, а также расчета устойчивости, управляемости и дальности движения АСВП с АР на основе результатов CFD-моделирования; - обоснование применения разработанных методик в проектировании аэрогидродинамической компоновки АСВП с АР;
- исследование влияния элементов компоновки на аэрогидродинамические характеристики АСВП с АР с использованием разработанных методик; - апробация разработанных методических и технических решений на вариантах аэрогидродинамических компоновок АСВП с АР; - формирование предложений по использованию результатов диссертационного исследования в виде разработанной аэрогидродинамической компоновки АСВП с АР и его модельного маршрута эксплуатации, а также анализ технико-экономических характеристик и транспортной эффективности АСВП с АР на базе разработанной компоновки. Решение перечисленных научных задач имеет значение для развития проектирования скоростных амфибийных судов, а также предлагает новые научно обоснованные технические и методические решения и разработки в области создания аэрогидродинамических компоновок скоростных амфибийных судов и их применения. Объектом научного исследования является амфибийное судно на воздушной подушке с аэродинамической разгрузкой. Предметом научного исследования является: проектирование аэрогидродинамической компоновки амфибийного судна на воздушной подушке с аэродинамической разгрузкой на основе численного моделирования аэрогидродинамики с использованием CFD-технологий.