ilmatyynyalus

BHC SR – N4 maailman suurin ilmatyynyalus ja matkustaja

ilmatyynyalus eli ilmatyynyalus (ACV) on ajoneuvo tai alus, jota voidaan tukea ilmatyynyllä, joka sinkoutuu alaspäin sen alapuolella olevaa pintaa vasten ja joka voi periaatteessa kulkea minkä tahansa suhteellisen sileän pinnan yli. Ilmatyynyalus on suunniteltu kulkemaan maan tai veden yllä hitaasti liikkuvan, matalapaineisen ilman tukityynyllä.

historia

ensimmäisen ilmatyynyaluksen keksi ja patentoi englantilainen keksijä Christopher Cockerell vuonna 1952. Useat keksijät olivat sitä ennen rakentaneet tai yrittäneet rakentaa ajoneuvoja ”maavaikutuksen” periaatteella (ajatus siitä, että ilman vangitseminen nopeasti liikkuvan ajoneuvon ja maan välillä voi antaa ylimääräistä nostetta ja vähentää ilmanvastusta), mutta nämä pyrkimykset eivät olleet kovinkaan onnistuneita eivätkä käyttäneet rengasmaista ilmatyynyä, joka tunnetaan nykyään

1870-luvun puolivälissä brittiläinen insinööri Sir John Isaac Thornycroft rakensi useita maavaikutuskoneiden testimalleja, jotka perustuivat hänen ideaansa käyttää ilmaa veneen rungon ja veden välillä ilmanvastuksen vähentämiseksi.. Vaikka hän haki vuonna 1877 useita patentteja, jotka koskivat ilmavoideltuja runkoja, käytännön sovelluksia ei löytynyt. Vuosien varrella monet muut ihmiset olivat kokeilleet erilaisia keinoja käyttää ilmaa laivojen ilmanvastuksen vähentämiseksi.

suomalainen insinööri DI Toivo J. Kaario, Valtion Lentokonetehtaan (VL) lentokonemoottoripajan ylitarkastaja, alkoi suunnitella ilmatyynyalusta vuonna 1931. Hän rakennutti ja testasi veneitään, käytti nimitystä pintaliitäjä (”pintaliitäjä”) ja sai sen suomenkieliset patentit 18630 ja 26122. Kaarion katsotaan suunnitelleen ja rakentaneen ensimmäisen toimivan maavaikutusajoneuvon, mutta hänen keksintönsä ei saanut riittävästi varoja jatkokehitykseen.

1930-luvun puolivälissä neuvostoliittolainen insinööri Vladimir Levkov kokosi noin 20 kokeellista ilmatyynyalusta (nopeita hyökkäysaluksia ja nopeita torpedoveneitä). Ensimmäisessä prototyypissä, joka sai nimen L-1, oli hyvin yksinkertainen rakenne, joka koostui kahdesta pienestä puisesta katamaraanista, joiden voimanlähteenä oli kolme moottoria. Kaksi M-11 radial aero-moottoria asennettiin vaakasuoraan Alustan suppilonmuotoisiin kuoppiin, jotka yhdistivät katamaraanin rungot toisiinsa. Kolmas moottori, myös ilmajäähdytteinen M-11, sijoitettiin aluksen peräosaan irrotettavalle nelitankoiselle pylväälle. Vaakatasoon sijoitetut moottorit tuottivat ilmatyynyn. Onnistuneissa kokeissa yksi Levkovin ilmatyynyaluksista, nimeltään fast attack L-5 boat, saavutti 70 solmun nopeuden eli noin 130 kilometriä tunnissa.

Yhdysvaltain Charles J. Fletcher suunnitteli ”Glidemobilen” ollessaan Yhdysvaltain laivaston reserviläinen. Suunnittelu perustui periaatteeseen, jonka mukaan tasaista ilmavirtaa (joko maata tai vettä) vasten saadaan kymmenestä sentistä kahteen metriin nostetta, joka vapauttaa sen pinnasta, ja aluksen hallinta saavutettaisiin mitatulla ilman vapautumisella. Pian sen jälkeen, kun sitä oli testattu Beezerin lammella Fletcherin kotikaupungissa Sparta Townshipissa New Jerseyssä, Yhdysvaltain sotaministeriö otti sen välittömästi haltuun ja se luokiteltiin, eväten Fletcheriltä mahdollisuuden patentoida luomuksensa. Sinänsä Fletcherin työ oli suurelta osin tuntematonta, kunnes nostettiin oikeusjuttu (British Hovercraft Ltd v. the United States of America), jossa British corporation väitti, että sen Sir Christopher Cockerellin patentista johtuvia oikeuksia oli loukattu. Brittien Ilmatyynyalusvaatimus, jossa haettiin 104 000 000 dollarin vahingonkorvauksia, hylättiin. Yhdysvaltalainen keksijä ja ilmailuinsinööri eversti Melville W. Beardsley (1913-1998) sai kuitenkin Cockerellilta 80 000 dollaria oikeuksistaan amerikkalaisiin patentteihin. Beardsley työskenteli useita ainutlaatuisia ideoita 1950-ja 60-luvulla, jonka hän patentoi. Hänen yrityksensä rakensi Marylandin tukikohdassaan hänen suunnittelemiensa pohjalta veneitä Yhdysvaltain hallitukselle ja kaupallisille sovellutuksille. Beardsley työskenteli myöhemmin Yhdysvaltain laivastolle ilmatyynyaluksen kehittämiseksi edelleen sotilaskäyttöön. Tohtori W. Bertelsen työskenteli myös varhaisten ACVs: ien kehittämisen parissa Yhdysvalloissa. Bertelsen rakensi vuonna 1959 ilmatyynyalusajoneuvon varhaisen prototyypin (nimeltään Aeromobile 35-B), ja se kuvattiin Popular Science-lehteen huhtikuussa 1959. Artikkeli hänen keksinnöstään oli etusivun juttu heinäkuun 1959 Popular Science-lehdessä.

vuonna 1952 Brittiläinen keksijä Christopher Cockerell työskenteli ilmavoitelun parissa koealuksilla Norfolkin Ladoilla. Tästä hän siirtyi ajatukseen syvemmästä ilmatyynystä. Cockerell käytti yksinkertaisia kokeita, joissa oli mukana pölynimurimoottori ja kaksi lieriömäistä tölkkiä, luodakseen ainutlaatuisen oheissuihkujärjestelmänsä, joka oli avain hänen ilmatyynyaluksensa keksintöön, patentoituna ”ilmatyynyalusperiaatteena.”Hän todisti käyttökelpoisen periaatteen ajoneuvosta, joka on ripustettu paineilmatyynylle, mikä tekee ajoneuvosta helposti liikuteltavan useimpien pintojen yli. Sitä tukeva ilmatyyny mahdollistaisi sen, että se voisi toimia pehmeän mudan, veden, soiden ja soiden päällä sekä tukevalla maaperällä. Hän suunnitteli toimivan malliauton patenttinsa pohjalta. Hänen mallinsa näyttäminen viranomaisille johti siihen, että se laitettiin salaiselle listalle mahdollisena sotilaskäytössä ja siksi rajoitettiin. Kuitenkin pitääkseen Britannian kehityksen kärjessä, vuonna 1958 National Research and Development Corporation otti hänen suunnittelunsa (maksaa £1000 oikeuksista) ja maksoi Saunders-Roen rakentaman koeajoneuvon, SR.N1: n. Cockerellin suunnittelema alus laskettiin vesille vuonna 1959 ja se teki reittilennon Ranskasta Britanniaan Bleriot ’ n kanaalin ylittävän lennon 50-vuotispäivänä. Hänet aateloitiin palveluksistaan insinööriksi vuonna 1969. Sir Christopher keksi sanan” ilmatyynyalus ” kuvaamaan keksintöään.

suunnittelu

1. Potkurit
2. Ilma
3. Viuhka
4. Joustava hame

henkilöliikenteen ilmatyynyalus.

Ilmatyynyaluksissa on yksi tai useampi erillinen moottori (joissakin aluksissa, kuten SR-N6: ssa, on yksi moottori, jossa voimansiirto on jaettu Vaihdelaatikon läpi). Yksi moottori ohjaa tuuletinta (juoksupyörää), joka vastaa ajoneuvon nostamisesta pakottamalla ilmaa veneen alle. Ilman täytyy Sen tähden poistua ”liepeen” läpi ja nostaa alus sen alueen yläpuolelle, jolla se asuu. Työntövoiman antamiseen käytetään yhtä tai useampaa lisämoottoria, jotta alus saadaan kulkemaan haluttuun suuntaan. Joissakin ilmatyynyaluksissa käytetään kanavointia niin, että yksi moottori voi suorittaa molemmat tehtävät ohjaamalla osan ilmasta helmaan, loput ilmasta työntäen alusta eteenpäin.

siviili-kaupalliset ilmatyynyalukset

Brittiläinen lentokonevalmistaja Saunders Roe, jolla oli ilmailualan asiantuntemusta, kehitti ensimmäisen käytännön ihmistä kuljettavan ilmatyynyaluksen, SR-N1: n, joka toteutti useita testiohjelmia vuosina 1959-1961 (ensimmäinen julkinen esittely vuonna 1959), mukaan lukien kanaalin ylittävän koeajon. SR-N1: n voimanlähteenä oli yksi (mäntämoottori), jota pyöritti ulosvedetty ilma. Farnborough ’ n lentonäytöksessä vuonna 1960 osoitettiin, että tämä yksinkertainen alus pystyi kuljettamaan jopa 12 merijalkaväen sotilaan kuormaa varusteineen sekä lentäjän ja perämiehen lentokorkeutta vain hieman vähennettynä kuljetettuun kuormaan suhteutettuna. SR. N1: ssä ei ollut hametta, vaan siinä käytettiin Sir Christopherin patentoimaa ääreisilmaperiaatetta. Myöhemmin huomattiin, että aluksen leijumiskorkeutta parannettiin lisäämällä leijuvan pinnan ympärille joustavasta kankaasta tai kumista tehty ”hame” ilman hillitsemiseksi. Hame oli itsenäinen keksintö, jonka teki Kuninkaallisen laivaston upseeri Latimer-Needham, joka myi ideansa Westlandille (Saunders-Roen emoyhtiö) ja joka työskenteli Sir Christopherin kanssa idean kehittämiseksi edelleen.

ensimmäinen liikenteeseen tullut ilmatyynyalus oli Vickers VA-3, joka kesällä 1962 kuljetti matkustajia säännöllisesti Pohjois-Walesin rannikkoa pitkin Moretonista Merseysidesta Rhyliin. Sen voimanlähteenä oli kaksi potkuriturbiinimoottoria ja voimanlähteenä oli potkurit.

1960-luvulla Saunders Roe kehitti useita suurempia malleja, jotka pystyivät kuljettamaan matkustajia, kuten SR-N2, joka liikennöi Solentin poikki vuonna 1962, ja myöhemmin SR-N6, joka liikennöi Solentin poikki Southseasta Rydeen Wightsaarella useiden vuosien ajan. Hovertravel aloitti liikennöinnin 24. heinäkuuta 1965 SR-N6-koneella, joka kuljetti vain 38 matkustajaa. Kaksi nykyaikaista 98-paikkaista AP1-88-ilmatyynyalusta liikennöi tällä reitillä, ja yli 20 miljoonaa matkustajaa on käyttänyt palvelua vuodesta 2004 lähtien.

vuonna 1966 otettiin käyttöön kaksi Cross Channel-ilmatyynyalusliikennettä ilmatyynyaluksilla. Hoverlloyd hoiti liikennettä Ramsgaten satamasta Calais ’hin ja Townshend Ferries aloitti myös liikenteen Calais’ hin Doverista.

Saunders Roen ja Vickersin (jotka yhdistyivät vuonna 1966 muodostaen British Hovercraft Corporationin) lisäksi muita kaupallisia aluksia kehittivät 1960-luvulla Yhdistyneessä kuningaskunnassa Cushioncraft (osa Britten-Norman Groupia) ja Hovermarine (jälkimmäinen oli ”sidewall” – tyyppinen ilmatyynyalus, jossa rungon sivut heijastuivat veteen ansoittamaan ilmatyynyn ”normaaleilla” ilmatyynyaluksilla keulassa ja perässä).

maailman ensimmäinen autoja kuljettava ilmatyynyalus debytoi vuonna 1968; BHC Mountbatten-luokan (SR-N4) malleja, joissa kaikissa oli neljä Rolls-Royce Proteus-kaasuturbiinimoottoria, käytettiin säännöllisen auto-ja matkustajalauttaliikenteen aloittamiseen Englannin kanaalin yli Doverista Ramsgatesta, jossa Hoverlloyd oli rakentanut erityisen hoverportin Pegwell Bayhin ja Folkestonesta Englantiin Calais ’ hin ja Boulogneen Ranskaan. Ensimmäisen SR-N4: n matkustajakapasiteetti oli 254 matkustajaa ja 30 autoa, ja sen huippunopeus oli 83 solmua (96 mailia tunnissa). Kanaalin ylitys kesti noin 30 minuuttia ja sitä ajettiin kuin lentoyhtiötä lentonumeroineen. Myöhemmän SR-N4 MkIII: n kapasiteetti oli 418 matkustajaa ja 60 autoa. Ranskalaisvalmisteisen SEDAM N500 Naviplanen kapasiteetti oli 385 matkustajaa ja 45 autoa, joista vain yksi esimerkki tuli liikenteeseen, ja sitä käytettiin ajoittain muutaman vuoden ajan kanaalin ylittävässä liikenteessä teknisten ongelmien vuoksi.Palvelu loppui vuonna 2000, 32 vuoden jälkeen, johtuen kilpailusta perinteisten lauttojen, katamaraanin ja Kanaalitunnelin avaamisen kanssa.

vuonna 1998 Yhdysvaltain postilaitos alkoi käyttää brittiläistä rakennettua Hoverwork AP: tä.1-88 kuljettamaan postia, rahtia ja matkustajia Alaskan BetElistä kahdeksaan pieneen kylään Kuskokwim-joen varrella. Betel on kaukana Alaskan tieverkosta, joten ilmatyynyalus on houkutteleva vaihtoehto ennen ilmatyynyaluspalvelun käyttöönottoa käytetyille ilmatyynyaluksille. Ilmatyynyaluspalvelu keskeytetään vuosittain useiksi viikoiksi, kun joki alkaa jäätyä, jotta joen jäänpinta vahingoittuisi mahdollisimman vähän. Ilmatyynyalus on täysin toimintakykyinen jäädytysaikana; tämä voisi kuitenkin mahdollisesti murtaa jään ja aiheuttaa vaaratilanteita kyläläisille, jotka käyttävät moottorikelkkojaan joen varrella alkutalvesta.

ilmatyynyalusten kaupallinen menestys kärsi polttoaineen hinnan nopeasta noususta 1960-ja 1970-lukujen vaihteessa Lähi-idän konfliktien seurauksena. Vaihtoehtoiset vesikulkuneuvot, kuten aaltoa läpäisevät katamaraanit (joita Britanniassa markkinoidaan nimellä SeaCat) käyttävät vähemmän polttoainetta ja pystyvät suorittamaan suurimman osan ilmatyynyaluksen meritehtävistä. Vaikka ilmatyynyalus kehitettiin muualla maailmassa sekä siviili-että sotilaskäyttöön, Solent Ryde to Southsea Crossingia lukuun ottamatta, se katosi Britannian rannikolta, kunnes Royal National Lifeboat Institution osti joukon Griffon-ilmatyynyaluksia.

Suomessa pieniä ilmatyynyaluksia käytetään laajalti meripelastuksessa ja rasputitsan (”mutakauden”) aikana saariston yhteysajoneuvoina.

skandinaavinen lentoyhtiö SAS tilasi AP: n. 1-88 ilmatyynyalusta tavallisille matkustajille Tanskan Kööpenhaminan lentoaseman ja Ruotsin Malmön SAS: n Ilmatyynyalusterminaalin välillä.

sotilaalliset ilmatyynyalukset

Yhdysvaltain laivaston ilmatyynyalus, joka liitettiin amfibio-rynnäkköalus USS Kearsargiin.

Suomen merivoimien ITA Tuuli ilmatyynyalus. Puolustusvoimien luvalla.

Zubr ilmatyynyalus telakoitui Pietarissa Venäjällä.

ilmatyynyaluksen ensimmäiset sovellukset sotilaskäytössä olivat SR.N1: n kautta SR.N6 veneet rakennettu Saunder Roe Isle of Wight Yhdistyneessä kuningaskunnassa, ja käyttää Yhdistyneen kuningaskunnan yhteisiä joukkoja. Ilmatyynyaluksen käytön testaamiseksi sotilassovelluksissa Yhdistynyt kuningaskunta perusti Interservice Hovercraft Trails Unitin (ihu) tukikohdan Lee-on-the-Solentiin, Yhdistyneeseen kuningaskuntaan (nykyisin Ilmatyynyalusmuseon sijaintipaikka). Tämä yksikkö suoritti kokeita SR.N1: llä Mk1: stä MK5: een sekä testasi SR.N2 -, 3 -, 5-ja 6-aluksia. Tällä hetkellä Royal Marines käyttää Griffon 2000tdx: ää operatiivisena aluksena. Yhdistynyt kuningaskunta otti aluksen käyttöön Irakissa.

Yhdysvalloissa., 1960-luvulla Bell lisensoi ja myi Saunder Roe SRN-5: n nimellä Bell SK-5. Laivasto lähetti ne koeajolle Vietnamin sotaan PACV: n partioaluksina Mekongin suistossa, jossa niiden liikkuvuus ja nopeus olivat ainutlaatuisia. Tätä käytettiin sekä UK SR.N5: n kaarevassa kansikonfiguraatiossa että myöhemmin muunnelluissa tasakannella, tykkitornilla ja kranaatinheittimellä varustetuissa 9255 PACV: ssä. Yksi näistä aluksista on tällä hetkellä näytteillä armeijan Liikennemuseossa Virginiassa. Kokemus johti ehdotettuun Bell SK-10: een, joka oli nyt käyttöön otetun LCAC: n pohjana.

entinen Neuvostoliitto oli ensimmäisiä maita, jotka käyttivät ilmatyynyalusta, Boraa, ohjuskorvettina.

Suomen merivoimat suunnitteli 1990-luvun lopulla kokeellisen Ohjushävittäjäluokan ilmatyynyaluksen, Tuuli-luokan ilmatyynyaluksen, jonka prototyyppi Tuuli tilattiin vuonna 2000. Se osoittautui erittäin onnistuneeksi suunnitteluksi littoral fast attack-alukseksi, mutta verotuksellisten syiden ja laivaston opillisten muutosten vuoksi ilmatyynyalus vedettiin pian pois käytöstä.

Helleenien laivasto on ostanut neljä venäläistä Zubr/Pomornik-mallia (LCAC). Kyseessä on maailman suurin maihinnousu-ilmatyynyalus.

ilmatyynyalukset

ilmatyynyalusten todellinen hyöty raskaiden kuormien kuljettamisessa vaikeakulkuisessa maastossa, kuten soilla, jäi huomaamatta, kun valtio rahoitti nopeiden ilmatyynyalusten kehittämistä. Vasta 1970-luvun alussa tekniikkaa käytettiin modulaarisen meriproomun, jossa oli vetolinja, siirtämiseen käytettäväksi pehmeän talteenotetun maan päällä.

Mackace (Mackley Air Cushion Equipment) valmisti useita onnistuneita Leijulautoja, kuten 250 tonnin hyötykuorma Sea Pearl, joka toimi Abu Dhabissa, ja kahden 160 tonnin hyötykuorma Yukon Princesss, joka kuljetti kuorma-autoja Yukonjoen yli auttaakseen putken rakentamista. Leijuproomut ovat toiminnassa vielä tänäkin päivänä. Vuonna 2006 Mackacen alkuperäisten johtajien muodostama Hovertrans laukaisi 330 tonnin hyötykuorman porausproomun Surinamen suoalueilla.

Leijulautatekniikka poikkeaa jonkin verran suurnopeuksisista ilmatyynyaluksista, joissa on perinteisesti käytetty lentokonetekniikkaa. Ilmatyynyproomun alkuperäinen konsepti on aina ollut tarjota matalan teknologian amfibioratkaisu rakennustyömaille, joissa käytetään tyypillisiä tällä alueella olevia laitteita, kuten dieselmoottoreita, tuulettimia, vinssejä ja laivavarusteita. Kuorma 200 tonnin hyötykuorman ACV proomun siirtämiseksi 5 solmun nopeudella olisi vain 5 tonnia. Suurnopeusalusten hame ja ilmanjako ovat jälleen monimutkaisempia, koska niiden on selviydyttävä siitä, että aaltojen ja aaltojen törmäys huuhtoo ilmatyynyn pois. Hover proomun hidas nopeus ja suuri mono-kammio auttavat itse asiassa vähentämään aaltotoiminnan vaikutusta, mikä antaa erittäin tasaisen kyydin.

Hovertrain

kiinteissä ratajärjestelmissä käytettävää ilmatyynytekniikkaa on yritetty ottaa käyttöön useita kertoja, jotta voitaisiin hyödyntää pienempiä kitkavoimia suurten nopeuksien aikaansaamiseksi. Edistynein esimerkki tästä oli aérotrain, kokeellinen suurnopeushyppykone, jota rakennettiin ja käytettiin Ranskassa vuosina 1965-1977. Hankkeesta luovuttiin vuonna 1977 rahoituksen puutteen, sen päähenkilön kuoleman ja Ranskan hallituksen omaksuman TGV: n nopean maakuljetuksen ratkaisuksi.

nopeuspektrin toisessa päässä dorfbahn Serfaus on ollut jatkuvassa käytössä vuodesta 1985. Tämä on epätavallinen maanalainen ilmatyyny funicular rapid transit-järjestelmä, joka sijaitsee Itävallan Serfausin hiihtokeskuksessa. Vain 1 280 m (4 199.5 ft) pitkä, linja saavuttaa mallin maksiminopeuden: Mph.

ennätykset

• maailman suurin ilmatyynyalus—BHC SRN4 MK III 56,4 metrin (185 jalan) pituudella ja 310 tonnin (305 tonnin) painolla, mahtuu 418 matkustajaa ja 60 autoa.
• English Channel crossing – 22 minutes by Princess Anne MCH SR-N4 Mk3 on September 14, 1995
• World ’ s Hovercraft Speed Record-September 18, 1995-Speed Trials, Bob Windt (USA) 137,4 km / h (kmph). (85,87 mph), 34.06 sekuntia mitattu kilometri

harrastajat

huvi-ja kilpatarkoituksiin käytettäviä pieniä, kotirakennettuja ja kit-rakenteisia ilmatyynyaluksia on yhä enemmän lähinnä sisämaan järvillä ja joilla, mutta myös soisilla alueilla ja joissakin suistoissa.

huomautukset

ReferencesISBN links support NWE Through referral fees

• Bullard, Lisa. 2007. Ilmatyynyalus (Pull Ahead Books). North Minneapolis: First Avenue Editions. ISBN 0822564270
• Hopping, Lorraine Jean. 2004. Flight Test Lab: Hovercrafts: rakentaa ja käynnistää 4 eri Hovercrafts! Berkeley, CA: Silver Dolphin Books. ISBN 1592230318
• Jackson, Kevin. 2004. Löydä ilmatyynyalus. Windermere, FL: Flexitech LLC. ISBN 0975341405

kaikki linkit haettu 15. tammikuuta 2018.

• ilmatyynyalus Isle of Wight, UK h2g2: sta.
• ilmatyynyalusten rakentajien omat verkkosivut.
• Rescue hovercraft in Burnham-On-Sea, Somerset, UK.
• Ilmatyynyalusmuseo.
• 1960-luvun englantilainen ilmatyynyalus.
• ABS-ilmatyynyalus on merkittävä ilmatyynyalusten suunnittelija/valmistaja.