Типи глиссирующих корпусів - катери і яхти довідник - international marine company

Днища глиссирующих катерів для зниження ударних перевантажень (у першу чергу) надають ту чи іншу килеватость. Вплив кута кілеватості днища на величину перевантажень можна оцінити приблизно за допомогою рис. 1. На малюнку представлені результати випробуванні схематизованих моделей глиссирующих катерів при їх русі проти хвилі, яка має довжину, рівну двом довжинам катера.

Мал. 1. Перевантаження, які відчувають глиссирующих катером при ході проти хвилі в залежності від кута кілеватості днища # 946; і відносної швидкості FrD). Відно шення L / B = 5.

Залежно від величини кута кілеватості днища і зміни його по довжині судна остроскулие глиссирующие корпусу розділяють на три основні типи:
1) корпусу з днищем «закрученого» типу, які мають дуже гострі носові гілки ватерліній і вузькі кілеватие шпангоути в носі, а в кормі майже плоске днище з мінімальною кілеватостью у транця (рис. 2, а);
2) моногедрони - корпусу з постійним кутом кілеватості днища від миделя до транця, рівним 10-17 ° (рис. 2, б);
3) корпусу з обводами «глибоке V» - моногедрон з кутом кілеватості днища більше 20 ° (від миделя до транця) і поздовжніми реданом.

Мал. 2. Обводи катерів: а - «закручене» днище (типу «Казанка-2»); б - моногедрон зі звуженням днища до корми; в - «глибоке V» ( «Донці-16»).

У межах цієї класифікації можуть бути комбіновані типи корпусів (наприклад, «глибоке V» з центральної плоскою лижею), а також такі варіанти, як «крило чайки» або «кафедрал».
Розглянемо в загальних рисах властивості перерахованих трьох типів корпусів.
Корпуси з «закрученим» днищем відрізняються м'яким ходом на схвильованому морі, проте, зарисківают. Причина цього - дисбаланс в гідродинамічних силах підтримки, що діють на загострену носову частину і плоский широкий ділянку днища в кормі. При невеликому зарисківаніі катера з курсу на ділянки днища у форштевня починає діяти сила, близька у напрямку до горизонтальної і сприяє подальшому відведенню судна з курсу. Подібний же ефект дає і крен - відводить сила з'являється з боку накрененного борту.
Так як плоске днище працює під малими кутами атаки (до 4 °), довжина змоченої поверхні корпусу виявляється велика. При вході корпусу в хвилю уздовж загострених обводів днища в носі вода піднімається у вигляді бризгового пелени, зриває вітром на судно.
«Закручені» днище технологічно складно в будівництві і обмежує корисний об'єм приміщень в носовій частині катера. Діапазон застосування цього типу обводів обмежений перехідним режимом руху при FrD <2,5. Благодаря большой длине смоченной поверхности и значительной подъемной силе, действующей на плоское днище у транца в начальный момент движения, кривая сопротивления подобных катеров имеет плавный подъем с невысоким «горбом», для прео- доления которого требуется сравнительно небольшая мощность двигателя.
Моногедрон - найбільш поширений в даний час тип глиссирующего корпусу. Обводи технологічні при будівництві корпусів з листових матеріалів - фанери або металу, помірна килеватость дозволяє отримати досить високу гідродинамічний якість при прийнятних перевантаженнях на хвилюванні. Застосовується на великих моточовнах і крейсерських катерах при відносній швидкості до FrD = 4 і питомому навантаженні до 30 кг / л. с. Іноді на днище робляться бризгоотбойнікі або короткі поздовжні Реда. Відрізняються від катерів з «глибоким V» більш високу статичну остойчивостью, тому предпочитаются і для морських катерів в тих випадках, коли це якість грає важливу роль (наприклад, на рибальських або комфортабельних крейсерських катерах).
Корпуси з обводами «глибоке V» і кутом кілеватості днища більше 20 ° забезпечують найбільш комфортабельний хід з мінімальною втратою швидкості на хвилюванні. Крім того, цей тип обводів дозволяє використовувати всю потужність двигунів, що встановлюються на легких моточовнах і катерах, без втрати стійкості двіженш або небезпеки руйнування корпусу. При збільшенні швидкості корпусу з великою кілеватостью днища ширина змоченою його поверхні поступово зменшується в результаті підйому корпусу з води. Оптимальний кут атаки кілеватие днища в 1,5-2 рази більше, ніж у плоского. Завдяки цьому на швидкостях понад FrD = 5 змочена поверхня виявляється набагато менше, ніж у такого ж катери з плоским днищем. Незважаючи на істотне зниження гідродинамічного якості, при збільшенні кілеватості днища до 20-23 ° на корпусі «глибоке V» вдається отримати більш високою швидкість, ніж на корпусах з плоским або «закрученим» днищем. Завдяки майже однаковому поперечним профілем днища в носі і кормі катера з обводами «глибоке V» відрізняються стійкістю на курсі при ході на хвилі, малим дрейфом на циркуляції і плавністю качки.
До недоліків кілеватие корпусу слід віднести великий опір в початковий момент руху і значний час, необхідне на розгін до виходу на режим чистого глиссирования. Для поліпшення стартових характеристик і зниження «горба» опору можуть бути використані транцеві плити і поздовжні Реда на днище.
Корпус, забезпечений поздовжніми реданом, автоматично регулює ширину днища в залежності від швидкості. На малих швидкостях катер йде на повній ширині днища зі зменшеною питомою навантаженням, оптимальної для даного режиму. У міру розгону гідродинамічна підйомна сила зростає, при цьому крайні ділянки днища, прилеглі до вилиць, виходять з води, завдяки чому зберігається оптимальна питома навантаження. За рахунок зменшення змоченою поверхні «горб» кривої опору стає нижче і швидше долається упором гвинта.
Інший недолік корпусів «глибоке V», обумовлений значною кілеватостью днища, - знижена початкова остійність катери як на стоянці, так і на ходу. Для підвищення остійності на стоянці під пайолами деяких катерів обладнуються баластні цистерни, відкриті з корми і мають отвори або труби, сполучені з атмосферою. При розгоні вода з цистерни вільно виливається через отвір в транце, а труби вентиляції прискорюють цей процес.
Остійність глиссирующего катера на ходу визначається шириною змоченою поверхні днища. Чим вже глиссирующих поверхню, тим менше остійність катери, тим більше розмахи бортовий качки при ході на хвилюванні і кути крену від випадкової несиметрії навантаження або дії динамічних сил при циркуляції. На кілеватие корпусі, наприклад, відчувається навіть вплив обертового гребного гвинта - судно крениться в бік, протилежний напрямку обертання гвинта.
Якщо поперечну остійність необхідно підвищити, доводиться збільшувати змочену поверхню днища в кормі. Для цього найближча до кіля пара (або дві) поздовжніх реданів обривається на деякій відстані від транця, в результаті чого в контакт з водою входять додаткові площі днища (рис. 3).

Мал. 3. Підвищення поперечної остійності за рахунок обриву поздовжніх реданів в кормовій частині днища.
1 - додаткові змочуються водою площі днища між укороченим (5) і другим (3) реданом; 2 - виличної бризгоотбойнік; 4 - несуча площа днища між першими реданом.