Корабли заскользят по океану без трения

Инженеры из Университета Дюка (США) обнаружили возможность значительно повысить экономичность и скорость морских судов, заставляя воду «оставаться на месте».

«Корабли расходуют много энергии, «расталкивая» по мере продвижения вперед воду вокруг корпуса, - объясняет профессор электротехники и вычислительной техники Ярослав Уржумов. – Разработанное нами покрытие снижает массу «расталкиваемой» жидкости к минимуму. Вода снаружи нашего покрытия остается неподвижной, и поскольку отсутствует поперечная сила, судну не приходится «тащить» с собой лишний вес воды. Таким образом корабль экономит значительное количество топлива».

Корабли расходуют много энергии, «расталкивая» по мере продвижения вперед воду вокруг корпуса

Суть явления, которое удалось победить ученым, в следующем: при движении через жидкость судно вытесняет и толкает определенный объем жидкости, который значительно превышает объем самого судна. Это происходит потому, что в вязкой среде, в том числе и воде, объект не может двигаться только сквозь один слой воды, не затрагивая другие слои – поперечные силы привлекают дополнительную массу воды к корпусу. Это явление можно наблюдать, например, при попытке тянуть за веревку объект, плывущий по воде: вы почувствуете, что приходится прилагать намного большие усилия, чем требует объект данного веса. Это связано с тем, что вы тянете вместе с объектом дополнительный объема воды.

Ярослав Уржумов предлагает покрыть поверхность судна специальным пористым материалом, пронизанным отверстиями и каналами. В определенных местах на корпусе будут размещаться крошечные насосы, направляющие потоки воды вдоль осей различных сил. Цель состоит в создании потоков воды, проходящих сквозь пористый материал с той же скоростью, что и окружающая судно вода, стремящаяся «приклеиться» к судну. В результате между корпусом судна и океаном образуется своеобразная «зона спокойствия», которая уменьшает расход энергии на выталкивание огромной массы воды.

Автор изобретения представляет себе покрытие в виде пористой структуры или решетки, квадратные ячейки которой выполняют роль лопастей, ориентирующих поток воды в определенном направлении, создавая тем самым необходимое сопротивление и подъемную силу. Кроме того, некоторые из ячеек этой решетки будут оснащены микронасосами, обеспечивающими управление характеристиками покрытия. По расчетам Уржумова, энергия, затраченная микронасосами, будет значительно меньше сэкономленной благодаря скольжению без лишней массы «прицепившейся» к судну воды.

Читайте на CNews
МАКС 2011: космолеты, истребители и макеты оружия будущего
Нужна ли сертификация ИТ-специалистов для СМБ?
ИТ-услуги для малого бизнеса: цунами приближается