"Камусный" лодочный движитель

Сопротивление движению лодки по воде, как известно, обусловлено, главным образом, двумя компонентами - волнообразованием и вязким трением. Оба этих процесса вызваны тем, что лодка в своем движении взаимодействует с неподвижной водой, передающей затем полученную энергию все дальше и дальше от движущегося тела. Затраты энергии на волнообразование в значительной степени удается уменьшить, организуя интерференцию, например, в катамаранах. А вот вязкое трение "работает" и в катамаранах.
Обратим внимание: движитель (винт или водомет) сообщает энергию лодке, а вязкое трение "тащит" за лодкой массу присоединенной воды. Иначе говоря, движитель толкает в сторону, противоположную движению лодки, некоторую массу воды и, соответственно, сообщает импульс лодке, а также, увы, присоединенной трением воде. Таким образом, сообщенная движителю энергия распределяется между обратным потоком воды, с одной стороны, и лодкой с присоединенной к ней водой с другой.
Совместное решение уравнений импульсов и энергий взаимодействующих тел приводит к следующему:
w1= Wm2/(m1 + m2),
w2 = Wm1/(m1 + m2)
где m1 и m2 - массы взаимодействующих тел,
W - энергия, расходуемая движителем,
w1 и w2 - доли W, доставшиеся каждому из "партнеров".
Если принять, что m1 - масса обратного потока, m2 - масса лодки с присоединенной водой, станет очевидно, куда же мы тратим большую часть энергии.
Но раз уж от трения нам не избавиться, нужно извлечь из него пользу - "отцепить" присоединенную воду от лодки и "прицепить" её к обратному потоку.  Для этого необходимо на днище закрепить своего рода чешую в виде гибких пластинок, в покое ориентированных к корме под небольшим углом к днищу, как показано на рисунке 1. Если теперь заставить днище колебаться в продольном направлении (предпочтительно с резонансной частотой чешуи, разумеется, с учетом водного слоя), то чешуйки будут совершать изгибные колебания, а пограничный слой воды получит импульс в сторону кормы, соответственно, лодка придет в движение. В этом случае в прямом направлении движется только лодка.

Рис. 1. Схема чешуйчатого движителя.
Если при этом форма корпуса лодки обеспечивает взаимное гашение волн, непроизводительный расход энергии будет сведен к минимуму.
Вообще говоря, нужный эффект могут обеспечить и поперечные (вертикальные) колебания днища. По-видимому, их эффективность будет несколько ниже, зато налицо технологический выигрыш.
Однако, заложенные в конструкцию чешуйчатого движителя принципы, вообще говоря, связаны не столько с жидкостью как таковой, сколько с присущей жидкости способностью заполнять возникающие в ней пустоты. Но такими же свойствами обладают в той или иной мере текучие грунты (например, плывуны и болотистые почвы) и твердые сыпучие вещества (например, песок или сухой снег). Поэтому движитель "камусного" типа может быть применен на "болотоходах", "снегоходах" и других транспортных средствах, перемещающихся в жидких, полужидких и сыпучих средах, как по их поверхности, так и внутри.