Глиссирующий катер под парусами.Часть 1,2.


Многие десятилетия конструкторов малых  прогулочно — туристских судов привлекает идея создания такой моторно-парусной яхты, в ко­торой сочетались бы высокая скорость глиссирующею катера с мореходнос­тью, экономичностью и комфорта­бельностью парусника. У экипажа та­кого судна - гибрида не вызывало бы не­удовольствия безветрие: убрав паруса и запустив мощный двигатель, можно было бы в считанные часы преодолеть значительное расстояние и в нужный срок возвратиться на базу.


В меньшей степени, чем экипаж чисто моторного катера, его беспокоило бы и ухудше­ние погоды, когда приходится преодо­левать волны на пониженной скорос­ти, а расход горючего возрастет. С постапленными парусами качка судна становится плавнее, смягчаются ула­ры корпуса о волны, экипаж приобре­тает уверенность в том, что даже без капли горючего в баках катер не пре­вратится в игрушку для волн, а непременно достигнет гавани.


А утомительная  лавировка против течения на реке или узком фарватере, когда, сделав два галса, парусник вновь возвращается в исходную точку? Ее можно избежать, сменив паруса на двигатель. Он же поможет оторваться от настигающего шторма и вовремя укрыться в порту — убежище. За парусом же остаются такие неоспоримые преимущества, как отсут­ствие шума, вибрации и выхлопных газов от работающего двигателя, ис­пользование для движения даровой энергии ветра, полная независимость от пунктов заправки горючим.


Однако проблема не oграничивает­ся установкой на глиссирующий катер мачты, оснащением ее такелажем и парусами. Конструктору предстоит peшить еще несколько далеко не простых задач, связанных с безопаснос­тью плавания, эффективностью ис­пользования и двигателя, и парусов.

Сразу же следует заметить, что получить из глиссирующего катера полноценный парусник, так же как и до­биться глиссирования парусной яхты под  двигателем, практически невозмож­но. Создавая компромисс, конструкто­ру чаще всего приходится поступиться ходовыми качествами судна под пару­сами.


Цена их приобретения оборачи­вается слишком большими потерями скорости и экономичности эксплуата­ции судна под двигателем. Именно поэ­тому среди капитанов и владельцев моторно -парусных яхт сравнительно ред­ко встречаются истинные приверженцы плавания под парусами, которые все — таки предпочитают «настоящие» яхты, пусть и снабженные достаточно мощ­ными вспомогательными двигателями.


Обозначим более конкретно основные задачи, которые предстоит  решить конcтpyктору катера — пapycника. Упор гребного винта, движущий катер, действует в диаметральной плоскости судна и направлен в сторону его движения.


В небольших пределах мож­но изменять ходовой  дифферент кате­ра, изменяя угол наклона гребного вала, Крен же, возникающий под влиянием вращения гpe6ного винта, обычно сталь незначителен, что не требует специальных конструктивных мер по его компенсации.


Иное дело — движущая сила парусов или тяга Т. Во — первых она прило­жена к парусам на достаточно большой высоте над ватерлинией. Во -вторых, она является составляющей аэродина­мической силы А, направленной при­мерно перпендикулярно парусу и в несколько раз превышающей силу тяги, совпадающую с направлением движения.


Второй составляющей является  сила дрейфа D, направленная перпен­дикулярно курсу судна. Она вызывает крен судна на подветренный бopт и его боковой снос — дрейф под ветер. В подводной части корпуса силе дрейфа противодействует равная ей по вели­чине, но противоположно направлен­ная сила сопротивления дрейфу НD. 


Эти две силы создают кренящий момент Мкр который уравновешивается восста­навливающим моментом MВ возника­ющим при крене от пары сил — веca Р(водоизмещения) и плавучести судна V.


При плавании в бейдевинд — под острым углом к направлению ветра — сила дрейфа примерно в 3 раза превы­шает силу тяги; на галфвинде (90о к ветру) обе силы имеют одинаковую ве­личину; на крутом бакштаг (135о к вет­ру) сила тяги оказывается в 2-3 раза больше силы дрейфа, а при чисто по­путном ветре — на фордевинде — сила дрeйфа практически равна нулю.


Для примера приведем значения силы дрейфа и кренящего момента, . действующих на яхте «Катран», которая идет курсом бейдeвинд со скоростью около 6 узлов (11 км/ч); D = 110 кгс; МКР = 430 кгс * м. Такой момент создают, например, 4-5 человек, если они встанут на самый край палубы. К этому нужно добавить и динамичсский эффект действия вет­ра, резко увеличивающего свою ско­рость на порывах, когда крен судна может превысить опасную величину.


Ясно, что простое открениванне массой экипажа,  который в отличие от  спортсменов,  может оказаться недостаточно тренированным, уже не может противостоять кренящему моменту и необходимо принять конструктивные меры.


В самом простейшем случае обыч­ный глиссирующий корпус катера снабжают невысоким, но достаточно развитым килем, плавно вписывающимся в обводы днища. Внижней час­ти киля размещается металлический балласт в виде литого фальшкиля мас­сой 15 – 20 % от водоизмещения катера либо уложенных в корпус мелких отходов штамповки, дроби и т.п., зали­тых эпоксидным компаундом.


Балласт позволяет снизить центр тяжести судна и повысить одну из составляющих поперечной остойчивос­ти — остойчивость веса. Большая ши­рина (соотношение L / B  = 2,5-:-3) и вы­сокий надводный борт, присущие глиссирующим катерам, обеспечивают и вторую составляюшщую — остойчивость формы, т. е., возможность достаточного смещения в сторону подветренного борта точки приложения силы плаву­чести при крене.


Этот способ обеспечения необходимой для плавания под парусами ос­тойчивости и одновременно бокового сопротивления дрейфу предпочли ис- пользовать и проекте моторного парус­ника «Ямаха-27MS» японские конструкторы. Судно не имеет ни швертов, ни водяных балластных цистерн и  т.п.  и не требует от экипажа каких-либо действий кроме постановки или убор­ки парусов при смене режима движе­ния.


Однако очевидны и недостатки такого простейшего решения; при дви­жении под мотором балласт становится бесполезным грузом, часть мощности двигателя затрачивается на преодо­ление дополнительного сопрстивления трения, обусловленного смоченной поверхностью киля.


При нагрузке 28.5 кг/л.с. экипаж этого судна может рас­считывать лишь на переходный к глис­сированию режим движения с несколь­ко большим расходом горючего на пройденный километр, чем на «чис­том» катере.


Очевидно, что, имея широкий кор­пус с плоским днищем и корме и погруженным в воду транцем, «Ямаха- 27MS» при ходе под парусами явно проигрывает парусной яхте в скорос­ти и крутизне лавировки.


К тому же, заботясь о безопасности плавания кон­структоры снабдили судно парусами умеренной площади — всего 18,9 м2 (или 8.8 м2 на тонну водоизмещения). Заметим, что это вполне оправдано: наверняка мысль поднять паруса появляется у экипажа кaтеpa преимущественно в свежий ветер, и было бы не­разумно заставлять его одновременно брать рифы, чтобы избавиться от чрез­мерного крена.


Другая проблема, связанная с ис­пользованием энергии ветра для дви­жения судна, это нестабильность силы тяги парусов, изменяющейся в зави­симости от скорости ветра и курса суд­на относительно него.


Сели гребной виит на катере рассчитывается на стро­го определенную мощность, развивае­мую двигателем, и соответствующую скорость движения, то оба эти элемен­та для парусной яхты изменяются в до­вольно широких пределах. Скорость, например, изменяется от минимальной до максимальной V=3\/L узлов теоретически достижимой на прогулоч­ной яхте (L — длина яхты по ватер ли­пни).


Для шести метровой яхты эта пре­дельная скорость, когда судно пытается  взобраться на гребень созданной им носовой волны, равна 7.3 уз (13.5 км/ч). Кривая зависимости сопротивления воды движению яхты от скорости рез­ко поднимается вверх, и мощности, развиваемой парусами, оказывается недостаточно, чтобы судно перешло на качественно новый режим движения — глиссирование.


(Напомним, что глис­сирующие парусники существуют, но это преимущественно гоночные лод­ки, имеющие облегченную конструк­цию и вооруженные парусами площа­дью не менее 15 m2 на каждую тонну водоизмещения).


Таким образом, реально речь мо­жет идти о плавании катера под парусами преимущественно в водоизмещающем  режиме, когда оптимальны круглоскулые обводы корпуса с плавно сужающейся к корме ватерлинией и подъемом батоксов к поверхности поды.


На меньших скоростях, соответствующих водоизмещающему ре­жиму, катер с глиссирующими обводами (широким погруженным в воду транцем; лииниями батоксов в корме, параллельными поверхности воды; большой шириной глиссирующего участка днища) имеет повышенное сонротивление из-за увеличенной смо­ченной поверхности и понижения гидродинамического давления («засасывания») за транцем.


Другими сло­вами, конструктор глиссирующего катера не может рассчитывать на достижение под парусами таких скоростей, которые реальны на специально спроектированной для этого яхте.

С другой стороны, не приблизив характер обводов яхты к «катерным», рассчитанным на движение с высо­кой скоростью, нельзя заставить ее глиссировать, даже если будет уста­новлен мощный двигатель.


Так что, создавая моторный парусник, кон­структор должен либо разработать корпус такой специальной формы, чтобы потери скорости были мини- мальными при обоих режимах движе­ния, либо предусмотреть возможность изменения обводов при смене пару­сов на мотор и обратно.


Чаше всего преимущество отдается ходовым качествам моторно — парусной яхты при плавании пол двигателем. Это хороню видно, на пример, в проекте американской трейлерной (перевози­мой на прицепе за легковым автомо­билем) яхты «Мак-Грегор 19».  Ее пластмассовый корпус с умеренной килеватостью  днища (17о на транце) внешне ничем не отличается от обыч­ной мотолодки с подвесным мотором.


Нормальным для лодки считается 40 — сильный мотор, под которым она раз­вивает   46 км/ч, т.е. несколько мень­ше, чем плоскодонный катер, но зато благодаря килеватому днищу возмож­но экономичное плавание с мотором мощностью 5-I0 л.с. Корпус с такими обводами обладает несколько меньшим сопротивлением воды движению под парусами, чем глиссирующий плоско­донный с погруженным транцем.


Конструкторы постарались изба­виться от тех существенных недостат­ков, которые отмечались выше для «Ямахи-2 7 MS»: излишнего водоизмещения обусловленного применением твердого балласта, и увеличенной смо­ченной поверхности корпуса из-за раз­витого киля. Здесь для повышения  ос­тойчивости используется водяной балласт, который принимается при постанoвке парусов в цистерну, расположен­ную под  пайолами каюты.


0бъем такой цистерны — 360 л; она заполняется самотеком через клапан, установлен­ной в транце, за 3 минуты. Водоизме­щение яхты под парусами и с водяным балластом — 860 кг, так что мас­са балласта при четырех человеках на борту составляет около 30% полною водоизмещения. При переходе на дви­жение под мотором балластная цистер­на, осушается сначала при помощи помпы, а затем — при выходе на глиссирование — самотеком через откры­тый клапан в транце.


При ходе под парусами увеличение площади бокового сопротивления, не­обходимое для противодействия дрей­фу, обеспечивается за счет вращаю­щихся шверта и пера руля, которые при движении под мотором полностью поднимаются из воды.


Еще одна особенность этот про­екта — более обтекаемая форма рубки, чем это принято в современном катерном дизайне. Это с делано для снижения воздушного coпpoтивления надводной части при лавировке под парусами. Площадь парусности с генуэзским стакселем составляет 21.7 м2, благодаря чему яхта обладает пеплохими ходовыми качествами и в умеренный ветер. Применена простая в управлении оснастка с «автоматическим» стакселем площадью 5,3 м2 который не требует постоянной работы со шкотами при лавировке.


Грот снабжен сквозными латами, что позволяет увеличить жесткость паруса и добиться его эффективной работы на уменьшенных углах атаки к вымпель­ному ветру. Это важно при совмест­ном использовании парусов и мало­мощного мотора, когда паруса помо­гают развить более высокую крейсерскую скорость и снизите, расход горючего на пройденный километр.  Установка подвесного мотора на моторно — парусной яхте облегчает ре­шение такой задачи, как избавление от гормозящего движения гребного винтa на ходу под парусами.


Достаточно откинуть мотор полностью от транца, чтобы его подводная  часть   вышла из  воды и не оказывала сопротивления движению яхты.  Следует, однако, по­мнить о недостатках самого подвесного мотора, в частности, о его плохой защищенности от волны и различного рода повреждений, например при швартовках.


Если мотор устанавлива­ется на яхте с водяным балластом, то при приеме балласта осадка ее может увеличиться на 100-150 мм. Соответственно ниже опустится и поддон под­весного мотора, оказавшись всего в  250 — 300 мм над водой. Поэтому важно в таких случаях использовать моторы с удлиненным дейвудом либо крепить их нa кронштейне с регулируемой вы­сотой подмоторной доски, как это де­лается, например, на мотолодках на подводных крыльях.


Д. Антонов.


Источник:  «Катера и Яхты»,  №158.


Оставить комментарий

Комментарии: 3
  • #1

    rytuał miłosny (Понедельник, 10 Апрель 2017 21:44)

    rytuał miłosny

  • #2

    Cialis 100mg (Четверг, 13 Июль 2017 10:33)

    Viagra Plus

  • #3

    levitra (Воскресенье, 13 Август 2017 03:09)

    anal double penetration