О "бурлаках" для перевозки грузов и айсбергов по океанским "рекам". Задача 12.

Очевидные и невероятные ЗАДАЧИ РАГИЯНАВТИКИ htm

Задача 1. О торможении и силах, действующих на айсберг при транспортировке htm

Задача 2. О принципе Ферма (принцип минимального времени распространения света)

в системах навигации и управления движением рагиядвижителя и айсберга htm

Задача 3. О маршрутах транспортировки айсбергов в мировом океане htm

Задача 4. Способ разработки айсберга для транспортировки его продукции htm

Задача 5. О Принципе использования в океане гидростатического давления и

других видов энергии для силовых устройств объектов рагиянавтики htm

Задача 6. Определение тяговых сил будущих рагиядвижителей

для транспортировки грузов и айсбергов в мировом океане htm

Задача 7. Электростанция для океана на основе рагиядвижителей htm

Задача 8. Использование уголковых отражателей в задачах рагиянавтики htm

Задача 9. О требованиях к системе управления первого рагиядвижителя htm

Задача 10. О горизонтальном движении рагиякорабля в океанском течении htm

Задача 11. О вертикальных и поперечных движениях рагиякорабля в океане htm

Задача 12. О „бурлаках” для перевозки грузов и айсбергов по океанcким „рекам”

Агарёв В.А., к.т. н., академик УАОИ, чл. корр. МСАН

Рисунок Введение

Известный русский художник Репин Илья Ефимович, за время путешествия по Волге, в 1870 году создал — шедевр „Бурлаки на Волге”. Бурлаки - это рабочие России 16-19 вв., передвигавшие речные суда вручную с помощью бечевы (каната) и весел. В бурлаки шли, главным образом, оброчные крестьяне нечерноземных губерний царской России. Картина как зеркало отразила и величие Волги и России и каторжный труд трудящихся. 10 лет спустя, в письме к Н. И. Мурашко, художник писал: «Я человек 60-х годов, для меня еще не умерли идеалы Гоголя, Белинского, Тургенева, Толстого и других идеалистов»… «окружающая жизнь меня слишком волнует, не дает покоя, сама просится на холст; действительность слишком возмутительна, чтобы со спокойной совестью вышивать узоры» [1]. Эти слова художника и в 21 веке для многих из нас могут служить прямым укором за окружающую действительность.

Многие по разному смотрят на эту картину, но по своему оригинально её исследовал и представил в интернет-страничке физик Волохов С.А. (ИПФ РАН, г. Нижний Новгород) [2]. Здесь картина служит объектом исследования для физической задачи, целью которой является определение связи характеристик судна и течений реки с нагрузкой, приходящейся на каждого бурлака. Подобный подход полезен и для задач рагиянавтики, связанных с транспортировкой грузов и айсбергов за счет энергии океанских течений, так как подводные рагиядвижители в океанских „реках”, по существу, выполняют те же функции, что и бурлаки на Волге. Рисунок слева «Бурлаки и айсберг», с физической точки зрения, не отличается от картины художника Репина И.Е., где показана ватага бурлаков, почти ползущих по берегу реки, в количестве 11 человек. Бурлаки проводят судно по глубокому месту реки, используя канат, толщиной 7,5 см и длиной порядка 214 м. Канат весил 2500-3000 Н и закреплялся к верху мачты высотой около 30 м. Характеристики судна, его грузоподъемность и „хитрости” приспособлений для бурлаков отбирались в течении веков опытным путем методом проб и ошибок. Основные из них: грузоподъемность типового судна - 320 тыс. кг.; его длина L = 25м.; ширина В = 7,5м.; осадка Т = 1,8 м.; высота мачты Н = 30 м.; длина перекладины, прикрепленной к мачте, для движения судна под парусом L _п = 30 м.

Расстояние от Астрахани до Н. Новгорода груженые суда преодолевали весь путь за 2,5-3 месяца, при средней скорости движения около 1 км/ч. При благоприятном ветре использовался парус. В безветренные дни суда двигались, так называемым, способом подачи. На гребной лодке вперед, по ходу движения судна, завозятся якоря и с помощью каната, вытягиваемого бурлаками с палубы, судно подтягивается к якорям. Для этого случая брался канат в 4-5 раз длиннее и в 1,5 раза толще по сравнению с канатом, который использовался при движении бурлаков по берегу. Работа, связанная с движением судна способом подачи, была изнурительной, поэтому бурлаки при каждой возможности стремились ходить по берегу. Сопротивление движению судна можно определить по известной формуле: F = (C_x/2)rSv²^. , где: r - плотность воды, v - скорость потока воды, площадь - S. Безразмерный коэффициент C_x определяется для каждого судна и зависит от обтекаемости. С помощью безразмерных параметров может также учитываться трение воды о смоченную поверхность. При движении судна против течения скорость водного потока, оказывающего сопротивление движению, равна сумме скорости течения реки v₁ и скорости движения бурлаков v₂. Сведения о скорости течения Волги можно найти в словаре Брокгауза и Ефрона. В мае, скорость течения изменяется от 0,75 м/с в верховьях и до 2.3 м/с ниже Саратова. Летом скорость уменьшается, соответственно, до 0,45 м/с и 0,9 м/с. На ровных участках реки, удобных для судоходства, средняя скорость течения равна 0,7 м/с. Известно также, что «без ветра, бичевой» бурлаки преодолевали в день по берегу от 5 до 10 верст, т. е 5.3- 10.6 км., при средней скорости судна равной 0,1-0,18 м/с. Сопротивление движению судна составляет около 2400 Н. Дополнительное сопротивление от руля судна, постоянно расположенного под углом около10 градусов к направлению течения, составляло около 400 Н. Основной вклад в сопротивление движению судна вносит течение реки. При уменьшении скорости течения реки на 25% нагрузка для бурлаков уменьшается на 44%, а возрастание скорости течения на такую же величину приводит к росту нагрузки на 56%.

Таким образом, общая сила тяги бурлаков в расчетах принималась равной 3500-4000 Н. При численности ватаги в 10-11 человек, нагрузка для каждого бурлака составляла 320-380 Н. Желающим испытать на себе тяжесть бурлацкого труда нужно сделать модель лямки, перекинуть конец веревки от лямки через блок и подвесить груз массой 40 кг (вес 400 Н).

Ряд подобных задач и проблем, но связанных с транспортировкой грузов и айсбергов подводными «бурлаками», в том числе определение тяговых сил рагияаппаратов в океанских «реках», рассматривались на страницах Интернет-НИИ «Рагиянавтика» [3].

Рисунок Постановка задачи. В дальнейшем расширим представление о возможностях транспортировки грузов подводными «бурлаками», способных перевозить исполинские грузы и айсберги по «рекам» мирового океана. Кратко сравним способ транспортировки груза силами бурлаков по Волге и способ транспортировки грузов на основе принципов рагиянавтики. Дадим общий подход к выбору рагиядвижителей и их концентраторов энергии, тяговые характеристики которых зависят от площади концентраторов энергии и скорости течения.

Решение задачи. Опубликованные раньше на страницах сайта Интернет-НИИ «Рагиянавтика» классификация объектов изобретений рагиянавтики, а также классификация рагиядвижителей и концентраторов, позволяют разработать различные блок-схемы и диаграммы, которые необходимы для решения конкретных транспортных задач рагиянавтики. На блок-схеме (справа) показан один из возможных вариантов построения рагиядвижителя с различными единичными и групповыми концентраторами. Зная характеристики грузов, айсбергов или рагияаппаратов, как объектов транспортировки, по таким диаграммам и блок-схемам, можно определять состав рагиядвижителя, число и размеры, входящих в него, концентраторов энергии океанских течений.

Из приведенной ниже диаграммы «Тяги рагиядвижителя…» видно, что ватага бурлаков (400 кГ), при скорости течения (0,5 – 1) м/с имеет такую же тягу как и рагиядвижитель РД-10Е с единичным концентратором, площадь котрого равна 10 м² . Соответствующую тягу может создать и рагиядвижитель РД- NЕ с 10 концентраторами, когда площадь каждого равной 1 м² . Известно, что для транспортировки исполинских грузов и айсбергов в океане необходима тяга в пределах (1-10) млн.кГ. Такую тягу может дать рагиядвижитель с неограниченно наращиваемым концентратором на основе группового рагиядвижителя типа РД- N1000Е, у которого общая площадь всех концентраторов равна порядка 10⁴ м². Не нужно забывать, что при определении общей тяги рагиядвижителя необходимо предусмотреть до 10 % дополнительной тяги необходимой для управления движением рагиядвижителя по курсу.

Рисунок Можно подсчитать, что если транспортировку айсберга (50 млн.т.) осуществляли бы волжские бурлаки, как показано на рисунке, то для этого нужно было бы задействовать около 25 тысяч человек и канат размером (30-35) и более километров. На путь от Астрахани до Рыбинска (2645 км.) им потребовалось бы почти 4 месяца. В случае же использования для этой работы подводных рагиядвижителей с неограниченно наращиваемыми концентраторами энергии размеры транспорта будут существенно меньше, а скорости океанских течений в несколько раз больше средней скорости движения бурлаков.

Заключение

Результаты решения этой и других задач рагиянавтики, анализ классификации рагияобъектов и тяговых характеристик рагиядвижителей и соответствующих им блок-схемы и диаграммы, свидетельствуют о том, что постоянно работающие рагиядвижители с неограниченно наращиваемыми концентраторами способны перевозить в мировом океане айсберги, плавучие исполинские платформы с оборудованием, а также искусственные острова различного назначения.

Информация для размышления.

Карта В Интернете опубликована статья – «Традиционно "дешевые" способы транспортировки древесины теряют привлекательность для российских производителей». Здесь утверждается, что наименее затратными способами транспортировки древесины остаются сплав по рекам и хрестоматийный "длинный товарный поезд". Использование автотранспорта дороже сплава по рекам и перевозок по железнодорожным дорогам, особенно, когда речь идет о расстояниях более 400-500 км. Одна из сибирских корпораций сплавляет в плотах около 2,2 млн куб м. древесины в год и этот показатель мог быть гораздо выше.

Для России и других государств Северной и Южной Америки, а также Экваториальной Африки, богатых древесиной и другим сырьем этот вид транспорта может быть очень прибыльным. К сожалению, в России доля поставок древесного сырья железнодорожным транспортом от года к году снижается из-за трудностей получения вагонов для перевозок. Это, в свою очередь, объясняется тем, что для районов, где существует понятие зимнего завоза, уголь возить значительно важнее, чем древесину. Создается ситуация при которой государство, например Россия, имеющая богатейшие запасы сибирской и дальневосточной древесины, не может эффективно воспользоваться этим богатством. Такое положение становится безнадежным для районов, где нет дорог и стоить их нецелесообразно. Однако, для районов, где есть запасы древесины и имеется возможность осуществления сплава древесины по рекам, устья которых расположены сравнительно недалеко от моря или океана, наука рагиянавтика может быть востребована для организации международной транспортировки «древесных айсбергов» и других видов грузов. С маршрутами движения рагияаппаратов различного назначения можно познакомиться на странице Интернет-НИИ «Рагиянавтика» по адресу: htm.

Проблемы же, связанные с определением маршрутов танспортировки айсбергов в мировом океане обсуждались в задаче №3.

Внимние! Читателям сайта предлагается принять участие в обсуждении и разработке указаного рацпредложения. Все научно-технические предложения и рекомендации для реализации такой транспортировки древесины и других видов сырья будут опубликованы на страницах Интернет-НИИ «Рагиянавтика».

Читатель, впиши свое имя в историю развития рагиянавтики!

Список использованных источников:

1. Большая Энциклопедия Кирилла и Мефодия, 2001.

2. Волохов С.А. Тяжело ли было бурлакам? Урок физики у картины И.Е.Репина. Интернет.

3. Агарёв В.А. Направления работ Интернет-НИИ «Рагиянавтика». Интернет.

Украина, 02160, Киев-160, а/я 2, Агарёву В.А., Тел д.: (044) 559-31-34,

Тел. Моб.:80662339867, Гостевая книга 13124648

Интернет-НИИ «Рагиянавтика» agarev2@mail.ru

Доброго вам здоровья и успехов, читатель!

Все ваши предложения и замечания с благодарностью будут приняты.

Приглашаем к сотрудничеству! htm

Для приобретения или издания полных сборников «Рагиянавтика-наука 21 века»