Ekranoplan: The Airplane-Ship Hybrid

Hjem / Blogg / Bilindustri / Ekranoplan: The Airplane-Ship Hybrid

Bakgrunn

Under den kalde krigen, rundt 1960-tallet, skrøt Nikita Sergejevitsj Khrusjtsjov (premieren i Sovjetunionen på den tiden) av seg foran de vestlige nasjonene ved å kunngjøre at nasjonen hans har skip som kunne hoppe over broene.

På den tiden utviklet russiske ingeniører, ledet av Rostislav Alexeyev, en hybridversjon av fly og skip som brukte "Ground Effect" som det viktigste arbeidsprinsippet. Denne hybridbilen fikk navnet “Ekranoplan” (omtrent oversatt til bety for "skjermplan" eller "lavtflygende fly"). Disse typer kjøretøy er også kjent som Ground-effective Vehicles (GEVs), Wing-in-ground-effect (WIG), Ground-effect crafts, Screen-fly og Wing-skip, etc.

Bakkeeffekt er et fenomen hvor luften blir komprimert på grunn av vingens nærhet til bakken og som fører til at det dannes en luftpute under vingene. Dette resulterer i en reduksjon av flyets luftmotstand og gir samtidig ekstra løft. For å oppnå denne effekten utviklet russiske ingeniører en type undervannssett med vinger og konfigurerte dem på den øvre delen av skipene.

Ekranoplaner var konseptuelt en forbedring i forhold til da eksisterende hydrofoiler, der undervannsvingene ble fjernet og festet på den øvre delen av skipet. Når Ekranoplanen ble laget for å kjøre i tilstrekkelig hastighet, fører disse vingene til at kjøretøyet løftes over vannet på grunn av Ground Effect. Denne designen førte i sin tur ikke bare til reduksjon av friksjon forårsaket av vannet på skipene, men tillot også dette hybridkjøretøyet å sveve over vannet.

Innholdsfortegnelse

De Teknikken bak maskinen

  • Den første Ekranoplan noensinne, nemlig Korabl Maket (KM), ble testet av Sovjetunionen i Det kaspiske hav under den kalde krigen i 1966. KM Ekranoplan var kjent som "Det kaspiske havmonster". Under produksjonen ble flykroppen, vingene og andre deler fraktet separat i løpet av en måned til teststedet. Kjøretøyet ble satt sammen, men dette sammensatte kjøretøyet var et mislykket forsøk da det ikke var i stand til å fly. Imidlertid fungerte den som den første prototypen av Ekranoplan noensinne for de fremtidig produserte Ekranoplanene.
ekranoplans TTC 1
Fig. 1 Korabl Maket

·         I 1972 ble "Orlyonok", også kjent som A-90, introdusert av Rostislav Alexeyev som var en amfibisk versjon av kjøretøyet med bakkeeffekt. Den var i stand til å dekke det kaspiske hav fra den ene enden til den andre på rundt 1 time og kunne romme 200 fullt bevæpnede marinesoldater sammen med to flytende stridsvogner (APC, IFV) og deres mannskaper om bord. Den hadde evnen til å sveve rundt 200 meter over vannoverflaten.

ekranoplans TTC 2
Fig. 2 A-90 Orlyonok

  • Med fremskrittene innen teknologien, i 1975, ble et første rakettbærende bakkeeffektkjøretøy introdusert. Den ble kalt "Lun" (også kalt Project 903) som ble designet av Rostislav Evgenievich Alexeyev med hjelp av flydesigner Nikolai Kuznetsov.

Dette beistet av et kjøretøy kunne nå hastigheter på rundt 500 km/t og hadde en rekkevidde på rundt 2000 km. Luns maksimale startvekt var 380 tonn og var utstyrt med åtte NK-87 gassturbinmotorer for å hjelpe til med å oppnå flyet. Lun var også utstyrt med seks sovjetiske "Mosquito" antiskipsmissiler (de mest moderne og avanserte missilene i verden på den tiden).  

Selv om de ble kalt mygg, men de var ganske raske og kunne reise med supersoniske hastigheter (2,500 km i timen). Disse missilene kunne bevege seg ganske nær havoverflaten (rundt 5-7 meter over havoverflaten). Dens evne til å reise nær havoverflaten gjorde dem vanskelige å oppdage og fange opp av anti-missilinstallasjoner. Bare en enkelt Lun ble noen gang utviklet, og selv om den var et beist av en oppfinnelse for kampkamper, ble den bare fløt ut én gang den 16. juli 1986, og hadde ligget strandet ved en strand i Det Kaspiske hav siden den gang.

ekranoplans TTC 3
Fig. 3 Lun-Klasse Ekranoplan
  • En annen GEV kalt Spasatel, lik Lun, ble produsert. Den hadde lignende konfigurasjon som Lun, men hadde en forsterket ryggrad og et observasjonsdekk installert nær halen. Det var på en måte en forbedring i forhold til Lun. Det ble opprinnelig bygget for kampformål, men ble senere gjenbrukt som ambulansekjøretøy. Den kunne fly i høyden rundt 500 meter over vannet og hadde en rekkevidde på rundt 3000 km. Den hadde evnen til å frakte opptil 500 passasjerer og kunne også fungere som en midlertidig holdeplass for å romme rundt 800 mennesker, i opptil 5 dager, og ventet på å bli reddet. Den hadde evnen til å legge inn 80 personer på en gang og behandle dem.
ekranoplans TTC 4
Fig. 4 Spasatel
  • Chaika A-050, en moderne Ekranoplan, utvikles av Russland som er i teststadiet og forventes å bli lansert i 2022. Den vil kunne kjøre med en topphastighet på opptil 450 km/t over vann, is og alle andre plan overflate. Den vil ha en rekkevidde på rundt 5000 km og vil kunne romme rundt 100 jagertropper. Den vil bli utplassert for patruljering av den nordlige sjøruten, Svartehavet og Det Kaspiske hav. Det vil bli innkvartert av missiler og vil være i stand til å bli utstyrt med utenlandsk teknologi. "India har BrahMos kryssermissiler og vår GEV kan utstyres med dem", som sagt av russiske myndigheter.
ekranoplans TTC 5
Fig. 5 Chaika A-050

De forskjellige fasene av Ekranoplan-produksjonen over hele verden kan sees nedenfor i tidslinjen:

ekranoplanes 6.jpg

Ekranoplan-prosjektet kunne ikke overleve endringen i den militære topplederen, den politiske ledelsen og den globale atmosfæren. Med oppløsningen av Sovjetunionen ble prosjektet endelig satt til hvile da det nå ble ansett som dyrt og unødvendig. 

Typer vingekonfigurasjoner

Arbeidet til en Ekranoplan er basert på vingekonfigurasjonen og dens plassering. Ekranoplaner kan utstyres med forskjellige typer vinger med forskjellige konfigurasjoner. Noen av dem er som følger:

Dette er vingetypene som er i kontakt med bakken i bakkanten. Luften blir presset inn i det lukkede hulrommet i vingene og øker trykket. Disse vingetypene har en liten spennvinge med lavt sideforhold. Disse vingene er vanligvis rette med null avsmalning, og halen med stort område. Halen fungerer for å stabilisere fartøyet i forskjellige høyder over bakken.

Reverse–Delta Wings ble utviklet av Alexander Lippisch. Disse typer vinger er konfigurert slik at plattformen til fartøyet har vinger med lavt sideforhold og vingene er anhedriske og har sveip fremover. Halen har et mindre areal sammenlignet med værvingene. Disse vingene tillater stabil flukt i bakkeeffekt gjennom selvstabilisering.

Tandem Wings har to vinger hvor den ene vingen er plassert bak den andre. Håndverket med denne typen vinger hadde begrenset stabilitet, lav sjødyktighet og høy starthastighet. Tandem Wings kan ha tre typer konfigurasjoner: –

  • En biplan-stil: Biplan-stilen har en skuldermontert hovedløftvinge og magemonterte sponsorer som ligner på kamp- og transporthelikoptre.
  • En canard-stil: Denne typen konfigurasjon omfatter en mellomstor horisontal vinge nær nesen til fartøyet, noe som resulterer i luftstrøm under hovedløfteflaten og i sin tur reduserer vannmotstanden.
  • To stubbe vinger: I denne typen konfigurasjon er to korte og tykke vinger utformet slik at designet fører til et selvstabiliserende fartøy i lengderetningen. Denne konfigurasjonen produsert av Günther Jörg i Tyskland i flairboat med tandem.
ekranofly 4

Fordeler med Ekranoplans:

  • Ekranoplaner kan bli uoppdaget av fiendens RADAR på grunn av lav høyde over vannet.
  • Transport av militært gods og last over havet er enkelt og raskt.
  • Høye løpehastigheter.
  • Utstyrt med missiler for kampoperasjoner.
  • Missiler utstyrt på Ekranoplans kan skytes opp på avstand.
  • Undervannstorpedoer og marineminer kan unngås.
  • Nyttig for marin patruljering.
  • Lav sjanse for dødelig skade ved motorsvikt da kjøretøyet er nær vann.
  • Effektiv for bruk på grunne kystlinjer.
  • GEV-er kan dekke lange avstander.
  • Den kan reise over is, land, sand etc. en gang i svevestadiet.
  • Den kan fungere som ambulansebil over vannmassene.

Begrensninger for Ekranoplans:

  • Begrensede flyhøyder.
  • Vanskelig å lande tilbake i vann på grunn av vannets ustabilitet.
  • Det er vanskelig å operere Ekranoplans i hardt vær og tidevann.
  • Vanskelig å unngå plutselige hindringer på grunn av lave høyder.
  • Motorstøy gjør det enkelt å oppdage.
  • Kan enkelt målrettes av fiendtlige kjøretøyer når de er oppdaget.
  • Høye vedlikeholdskostnader.

Årsaker til stans i Ekranoplan-produksjonen:

Ekranoplaner ble introdusert av Sovjetunionen i 1966 og ble brukt til begynnelsen av 1990-tallet. Noen utviklinger og forbedringer ble gjort for å introdusere nye modeller av Ekranoplans i løpet av denne perioden. Imidlertid ble bruken og produksjonen deres stoppet av den russiske regjeringen på grunn av dens ubrukbarhet på den tiden. Noen av årsakene til det samme er som følger:

  • Høye produksjons- og vedlikeholdskostnader sammenlignet med helt luftbårne kjøretøyer som er produsert for et tilsvarende utvalg.
  • Mye penger hadde blitt brukt av Sovjetunionen under den kalde krigen til både produksjon av Ekranoplaner og andre militære behov. Etter at krigen var over, ble midler til militært utstyr og kampoperasjoner redusert.
  • Ingen land i nærheten av Russland hadde makt/utstyr til å angripe Russland fra havet, og Ekranoplaner ble utviklet for sjøbaserte angrep.
  • Den russiske regjeringen fant det ikke nyttig å bruke penger på å redesigne og bruke dyrebare ressurser til Ekranoplans etter krigen.

Nylige utviklinger:

  • En patriotpark bygges i Derbent, i Russlands republikk Dagestan. Den vil ha et militærmuseum og temapark og vil bli brukt til å vise forskjellig sovjetisk og russisk militærutstyr brukt under den kalde krigen og andre kampoperasjoner. Man forventes å bli flyttet til parken for visning i parken.
  • RDC Aqualines har annonsert at de vil produsere en Ekranoplan kalt "AQUAS”. Aquas vil være et fartøy med ren energi og vil være 100 % elektrisk og hydrogenhybridkjøretøy. Den forventes å kjøre i høy hastighet og frakte 14 personer (12 passasjerer og 2 besetningsmedlemmer) fra det ene punktet til det andre. Den forventes å bli lansert for bruk i 2024 for kjøring i høye hastigheter med avansert sikkerhet og komfort.
ekranoplans TTC 6
Fig. 6 RDC Aquas
  • Iran har kjøpt 6 Ekranoplaner kalt Orion-20 fra Russland i 2020. Den har en maksimal hastighet på 180 km/t og kan frakte opptil ett tonn last og romme 12 passasjerer sammen med lasten.
ekranoplanes 7 .jpg
Fig. 7 Orion-20
  • Aquila Global Inc. utvikler Ekranoplans, kalt AQUILA GLOBAL AG12, som vil ha en topphastighet på 250 km/t som vil kunne dekke rundt 1200 miles på 5 timer.
ekranoplanes 8 .jpg
Fig. 8 Aquila Global AG12
  • Flying Ship er en amerikansk oppstart som har planlagt å bruke Ekranoplan-basert konsept for å produsere ubemannede kjøretøy for å bruke dem til maritim logistikk.
  • DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) er et forsknings- og utviklingsbyrå i USAs forsvarsdepartement som har utviklet "Liberty Lifter", en avansert versjon av sovjetiske Ekranoplan, som kan frakte mennesker og last over vannet.
ekranofly 9
Fig. 9 DARPA Liberty Lifter

Forfatter  
admin

Om TTC

Vi har hele tiden identifisert verdien av ny teknologi utført av vårt ganske dyktige lederteam med bakgrunn som våre profesjonelle. I likhet med IP-ekspertene vi styrker, er sulten vår etter utvikling uendelig. Vi IMPROVISERER, TILPASSER og IMPLEMENTERER på en strategisk måte.
TT Consultants tilbyr en rekke effektive løsninger av høy kvalitet for din immaterielle eiendomsforvaltning, alt fra patenterbarhetssøk, ugyldighetssøk, FTO (Freedom to Operate), patentporteføljeoptimalisering, patentovervåking, patentsøking, patentutkast og illustrasjoner, og mye mer. Vi gir både advokatfirmaer og selskaper i mange bransjer nøkkelferdige løsninger.
Kontakt oss
Share Article
TOPP

Be om tilbakeringing!

Takk for din interesse for TT Consultants. Vennligst fyll ut skjemaet, så kontakter vi deg snart

    Popup

    LÅS OPP STRØMEN

    Av din Ideer

    Øk din patentkunnskap
    Eksklusiv innsikt venter i vårt nyhetsbrev

      Be om tilbakeringing!

      Takk for din interesse for TT Consultants. Vennligst fyll ut skjemaet, så kontakter vi deg snart