Полёт над водой: что такое гидрофойл и почему подводные крылья — это хорошо

       Подводный плавник или крыло с плоской или криволинейной крылообразной поверхностью, предназначенный для подъема движущегося судна или корабля за счет подъёмной силы, образованной при взаимодействии с водой по которой движется судно. Суда на подводных крыльях могут поднимать корпус лодки над водой по мере увеличения скорости, а возникающее в результате снижение сопротивления обеспечивает более высокую скорость без увеличения мощности.

В состоянии покоя или медленном движении судно на подводных крыльях поддерживает свой вес за счет собственной плавучести, но по мере увеличения скорости подъёмная сила подводного крыла увеличивается и становиться способна нести все больший вес, пока корпус корабля не поднимется над водой. Суда на подводных крыльях значительно быстрее судов обычной конструкции.

Слово гидрофойл (Hydrofoil) является составным и состоит из слов hydro и foil. Hydro: Имеет значение ‘относящийся к воде, водному пространству, от греческого hydōr - вода, влага. Foil: Тонкий лист металла, дословно можно перевести на русский, как "плёнка", "фольга", "рапира", а так же "сорвать" или "срывать".

До заимствования иностранной лексики, в России использовалось слово водолёт.

    История судов на подводных крыльях достаточно туманна. Так как скорее всего, челловек, действительно первым применивший подводное крыло, остался неизвестным. Однако считается, что первым человеком, успешно катавшимся на подводных крыльях, был итальянец Энрико Форланини. Он сделал это в 1906 году, в Милане, Италия. Во время испытаний на озере Маджоре его корабль с лестничной системой крыльев достиг максимальной скорости 68 км/ч (42,5 миль в час).

Первое судно, используемое на практике и достигнувшим скорости 115 км/ч, было разработано союзом двух изобретателей - Фредерик Уокер Болдуин (1882 – 1948), также известный как Кейси Болдуин и Александр Грэм Белл (1847 - 1922 года).

Только в 1960-х годах суда на подводных крыльях начали становиться популярными. Именно тогда многие компании начали массовое производство судов на подводных крыльях.

Применение в военной сфере

Первая известная попытка применения подводных крыльев в военном судоходстве была предпринята в 1941 году в Германии. Катер на подводных крыльях BC-6 был разработан для использования в качестве минного заградителя (массовая установка мин). BC-6 весил 17 тонн и мог набирать скорость 90 км/ч (48 узлов), что являлось очень хорошим результатом для того времени. Первый военный катер был очень быстрым, мог нести большую полезную нагрузку и мог преодолевать минные поля. Негативной стороной оказалась сильная подверженность повреждениям и повышенная шумность, что в итоге и не позволило пойти проекту в серию.

К 1970 году почти у всех стран, обладающих собственным военным флотом, уже были военные катера или корабли на подводных крыльях (гидрофойл, водолёт).

    Вода подчиняется тем же самым законам что и воздух, хотя и имеет значительно другой уровень вязкости и плотности. Это позволяет использовать принципы аэродинамического крыла в воде и заставить гидрофойл лететь.

Подводное крыло, двигаясь сквозь воду, точно так же, как и крыло самолёта создаёт подъёмную силу. Поток воды отклоняется вниз, создавая разницу давлений с разных сторон крыла. Эта разница давлений сопровождается разницей скоростей в соответствии с принципом Бернулли, поэтому поток вокруг крыла гидрофойла имеет более высокую скорость с одной стороны, чем с другой.

При использовании в качестве подъемного элемента на лодке на подводных крыльях эта восходящая сила поднимает корпус судна, уменьшая сопротивление и увеличивая скорость. Подъемная сила в конечном итоге уравновешивается весом корабля, достигая точки, когда подводное крыло больше не поднимается из воды, а остается в равновесии. Поскольку волновое сопротивление и другие мешающие силы, такие как различные типы сопротивления на корпусе устраняются по мере того, как корпус поднимается вверх, турбулентность и сопротивление в большей степени действуют на гораздо меньшую площадь поверхности подводного крыла и в меньшей степени на корпус, создавая заметное увеличение скорости.

       К счастью в России можно не только посмотреть, но и прокатиться на самом настоящем гидрофойле, при этом даже не надо обладать никакими навыками.

Пассажирские суда на подводных крыльях ходят в Санкт-Петербурге, Петрозаводске, Ярославле, Сочи, Геленджике, Нижнем Новгороде, Казани, Новороссийске, Иркутске, Сортавале. При этом стоимость билетов более чем приемлемая. Например, экскурсия «Метеор в Петергоф и обратно с отправлением от Эрмитажа» обойдётся для взрослого 2600р (2023г).

Что бы посмотреть на гидрофойл в более экстремальной версии, можно посетить ближайший к вам летний кайт спот. Что бы застать летающих кайтеров (гидрофойлисты), обязательно посмотрите прогноз ветра, он должен быть от 3 до 10 м/c. А для того чтобы оказаться ближе, возьмите напрокат лодку, катамаран, водный велосипед или сапборд. Можно взять с собой еды и, если удастся подобраться очень близко, покормить летающих кайтеров.

Ну а в случае если вы хотите не только смотреть или кататься, а самостоятельно управлять гидрофойлом, то вам придётся пройти не быстрый путь обучения в кайт школе. Но пройдя все трудности вы будите впечатлены, поверьте возможность летать над водой приносит неимоверно прекрасные эмоции. Летающие кайтеры говорят: «Достаточно один раз прокатиться с гидрофойлом на закате, и ты уже никогда не будешь прежним. Море начнёт звать по ночам…»