Оценка преимуществ эксплуатации экранопланов в транспортной системе Северного морского пути по результатам математического моделирования
Authors: Февральских А.В. , Ваганов А.Б. , Савинов В.Н. , Орлов Ю.Ф. 
Published: December 2024

По Северному морскому пути запланирована круглогодичная навигация, что может привезти к кратному увеличению объема грузоперевозок и, соответственно, прибыли, а также экономическому росту в прилегающих регионах. Представлены результаты исследования возможностей применения экранопланов в транспортной системе Северного морского пути, выполненные с использованием методов математического моделирования. Преимущества экранопланов с воздушной подушкой связаны с возможностью относительно экономичной эксплуатации как в режиме экранного полета, так и в режиме традиционного судна на воздушной подушке. Вдоль маршрута Северного морского пути от Мурманска до Владивостока расположено всего несколько крупных портов – Нарьян-Мар, Диксон, Тикси, Певек, Анадырь и Петропавловск-Камчатский, и все эти населенные пункты удалены от основной части территории России. Одним из ключевых факторов развития Северного морского пути в части повышения объема грузооборота представляется развитие его связанности с крупнейшими промышленными и экономическими центрами России. В проектировании современных проектов экранопланов используются высокопроизводительные компьютерные технологии, с использованием которых решаются задачи определения основных аэродинамических характеристик разрабатываемых судов и решение задачи оптимизации: в части повышения несущих свойств, повышения аэродинамического качества и дальности движения, снижения сопротивления на режиме старта с воды, повышения характеристик устойчивости крейсерского хода. Для решения этих задач разработаны современные подходы на основе применения пакетов автоматизированного проектирования, поддерживающие технологии численного моделирования аэрогидродинамики с учетом брызгообразования и фазовых переходов, которые рекомендуются к применению. В качестве двух основных ведущих концепций экранопланов, развиваемых в последние годы, можно выделить экранопланы со стартовым устройством в виде статической воздушной подушки и экранопланы, предназначенные для старта, в основном, с понтонов, оборудованного берега или льда. Показано, что применение экранопланов, может увеличить суммарный грузооборот Северного морского пути на 12-19%.

Year-round navigation is planned along the Northern Sea Route, which can lead to a multiple increase in the volume of cargo transportation and, accordingly, profits, as well as economic growth in the regions associated with this highway. The results of a study of the possibilities of using ekranoplanes in the transport system of the Northern Sea Route, performed using mathematical modeling methods, are presented. The advantages of hovercraft are associated with the possibility of relatively economical operation both in screen flight mode and in the mode of a traditional hovercraft. Along the route of the Northern Sea Route from Murmansk to Vladivostok, there are only a few large ports – Naryan-Mar, Dixon, Tiksi, Pevek, Anadyr and Petropavlovsk-Kamchatsky, and all these settlements are remote from the main part of the territory of Russia. One of the key factors in the development of the Northern Sea Route in terms of increasing cargo turnover is the development of its connectivity with the largest industrial and economic centers of Russia. High-performance computer technologies are used in the design of modern ekranoplane projects, using which the tasks of determining the main aerodynamic characteristics of the vessels under development and solving the optimization problem are solved: in terms of increasing load-bearing properties, improving aerodynamic quality and range of motion, reducing drag in the water launch mode, increasing the stability characteristics of cruising. To solve these problems, modern approaches have been developed based on the use of computer-aided design packages that support technologies for numerical modeling of aerohydrodynamics, taking into account spray formation and phase transitions, which are recommended for use. The two main leading concepts of ekranoplanes developed in recent years include ekranoplanes with a launch device in the form of a static air cushion and ekranoplanes designed to launch mainly from pontoons, equipped shore or ice. It is shown that the use of ekranoplanes can increase the total cargo turnover of the Northern Sea Route by 12-19%.