Неторопливые и надежные моторные лодки , сшитые местными мастерами из досок, хорошо знакомы каждому жителю северо-запада нашей страны. Глухо постукивая выхлопом самых разнообразных и порой экзотических движков, несут они свою неспешную службу на реках, озерах, в бесчисленных губах и заливах северных морей.

Прообразом этих судов послужили рыболовные и хозяйственные лодки далекого прошлого — карбасы, финки, гдовки и т. п. На смену веслам и парусу пришли моторы, a вот конструкция корпусов лодок почти не изменилась. Как и двести лет назад, делают их из досок, вытесывая шпангоуты из брусьев или изгибая их из стволин молодых свежесрубленных елей.

Находят своих поклонников такие суда и среди горожан, которые за лучший отдых почитают отмерить тысячу километров по рекам родного края, а в воскресные дни — пройтись до редко посещаемых сухопутными туристами мест — островов, труднодоступных по берегу глухих бухт. Больших забот своему владельцу грубо сработанный «с запасом на прочность» корпус обычно не доставляет; простенький двигатель безотказно и с минимальными затратами горючего доставляет своего хозяина куда надо. Единственно, что требуется от владельца лодки , это не спешить.

Именно для тех, кто находит наибольшее удовольствие от длительного пребывания на воде, и предлагаются чертежи водоизмещающего туристского катера «Краб». Построить эту лодку может помочь любой мастер-лодочник, применив привычный для себя способ постройки и имеющийся в наличии материал. Важно выдержать обводы корпуса, которые близки к оптимальным для скоростей от 8 до 12 км/ч; соответственно не имеет смысла ставить и двигатели мощнее 20 л. с., которые выведут катер «Краб» на самый невыгодный в смысле сопротивления воды и расхода горючего режим — относительную скорость Fr = 0,5-0,6. Нижний предел мощности можно определить в 3—4,5 л. с., когда появляется риск плохой управляемости и потери скорости лодки при сильном ветре. В таких случаях важен хороший упор гребного винта, который можно получить при низкой частоте его вращения (1000—1500 об/мин) и большом диаметре.

Основные данные катера «Краб»
Длина наибольшая, м	6,51
Длина по КВЛ, м	6,02
Ширина наибольшая, м	2,00
Ширина по КВЛ, м	1,80
Высота борта минимальная, м	0,79
Осадка по КВЛ, м	0,45
Водоизмещение по КВЛ, т	1,00
Пассажировместимость, чел.	6
Рекомендуемая мощность двигателя, кВт / л. с.	4,5-15/6-20
Скорость, км/ч	10-12

Как бы то ни было, на подобных катерах туристы-водники из Архангельской, Вологодской, Ленинградской и других областей совершили немало увлекательных путешествий, во время которых их не волновали ни заботы о горючем, ни ремонт двигателя или состояние погоды.

Учитывая рекомендуемую мощность двигателя, катер спроектирован с невысоким по современным стандартам бортом и рубкой небольшого объема. Для уменьшения волнового сопротивления выбран сравнительно узкий корпус (L/B = 3,3) с высоким коэффициентом продольной полноты φ = 6,65 (см. таблицу ординат).

Ординаты теоретического чертежа катера «Краб», мм
(по наружной обшивке).

Линии теоретического чертежа	Номера шпангоутов
	0	1	2	3	4	5
	Полушироты от ДП
Линия борта - ЛБ	335	710	889	968	995	1000
Ватерлиния - ВЛ6	139	506	745	876	948	973
ВЛ5	70	400	639	798	895	945
КВЛ4	20	286	525	711	828	886
ВЛ3	-	209	430	621	747	823
ВЛ2	-	135	309	454	585	663
ВЛ1	-	53	124	182	213	242
	Высоты от ОЛ
Линия борта - ЛБ	970	910	855	810	778	755
Батокс - Б4	-	-	725	506	310	225
Б3	-	775	459	229	157	130
Б2	-	500	220	128	96	80
Б1	761	236	86	55	43	39
	Диагонали от ДП
Диагональ - Д3	219	547	751	875	958	993
Д2	200	505	700	850	940	1000
Д1	169	463	635	716	755	772
Линии теоретического чертежа	Номера шпангоутов
	6	7	8	9	Тр
	Полушироты от ДП
Линия борта - ЛБ	996	975	930	829	653
Ватерлиния - ВЛ6	979	958	899	744	605
ВЛ5	941	917	848	728	544
КВЛ4	900	869	773	598	283
ВЛ3	839	770	619	325	-
ВЛ2	652	530	300	20	-
ВЛ1	250	196	56	25	-
	Высоты от ОЛ
Линия борта - ЛБ	745	745	760	790	840
Батокс - Б4	225	270	390	692	-
Б3	134	172	242	352	652
Б2	82	110	181	271	379
Б1	39	51	121	215	338
	Диагонали от ДП
Диагональ - Д3	998	975	912	804	634
Д2	1000	961	885	767	621
Д1	769	735	662	570	451

Теоретический чертеж катера



увеличить

Пост управления размещен в открытой с кормы рулевой рубке, имеющей небольшую высоту — около 1,6 м. Так что если водитель открывает предусмотренный над его местом люк в крыше рубки, он может управлять катером, стоя на невысокой банкетке. Увеличивать же высоту рубки не стоит из-за влияния ветра на скорость и управляемость судна.

Общий вид катера



1 - навесной руль; 2 - кормовой швартовный кнехт; 3 - поручень; 4 - бортовой отличительный огонь; 5 - фара; 6 - топовый огонь; 7 - кожух сдвижного люка; 8 - форлюк; 9 - ножные леера; 10 - битенг; 11 - киповая планка; 12 - люк над водителем; 13 - двигатель; 14 - кормовой рундук.

Здесь же — в хорошо вентилируемом и относительно свободном месте — предусмотрено расположение камбуза с газовым таганком и раковиной для мойки посуды. Когда камбуз не нужен, его можно закрыть крышкой и превратить в сиденье для двух человек. Когда готовится пища, экипаж катера может расположиться на раскладных стульчиках и кормовом рундуке. Кокпит, имеющий длину вместе с рулевой рубкой более 2 м, достаточно просторен, чтобы все 6 человек нашли себе здесь место. В дальний же поход лучше отправляться меньшим экипажем — не больше четырех человек. В каюте «Краба» места немного, поэтому двоим придется спать на надувных матрацах в кокпите. В каюте можно оборудовать шкаф для береговой одежды, небольшой шкафчик-бар, койки с небольшими рундуками и полку в форпике.

Общее расположение катера



1 - ахтерпик; 2 - двигатель; 3 - топливный бак; 4 - рулевая рубка; 5 - сдвижной люк; 6 - кожух крышки люка; 7 - форлюк; 8 - полка для мелких предметов; 9 - форпик; 10 - полка; 11 - выносное ведро; 12 - внутренняя зашивка бортов рейками; 13 - диван-койка; 14 - шкаф-бюро; 15 - сиденье водителя; 16 - топливный бак; 17 - крышка рундука-сиденья; 18 - складной стул (разножка); 19 - раковина; 20 - газовый таганок; 21 - складывающаяся двустворчатая дверь; 22 - платяной шкаф.

На чертеже общего расположения показан 8-сильный двигатель «УД2-М1» с воздушным охлаждением, спаренный с реверс-редуктором от двигателя «СМ-557Л». Такие двигатели лучше устанавливать открыто, а если закрывать капотом, то необходимо обеспечить приток воздуха для охлаждения блока цилиндров и его выброс (достаточного сечения, иначе двигатель будет перегреваться). В сырую холодную погоду струю горячего воздуха хорошо при помощи экрана направить в рулевую рубку и каюту; повешенная вблизи двигателя мокрая одежда быстро высыхает. Благодаря отсутствию системы водяного охлаждения двигатели «УД» проще в обслуживании. Добавим и еще немаловажный фактор — они экономичны. С указанным «УД2-М1», например, и редуктором 1: 1,64 «Краб» может развивать скорость 12 км/ч, расходуя около 0,28 л/км горючего.

Корпус катера, как уже отмечалось, можно строить различными способами, ориентируясь на постройку лодок местных типов. На чертеже конструкции показаны ламинированные шпангоуты, выклеиваемые предварительно по шаблонам из реек. Обшивка корпуса может вестись прямо по этим шпангоутам, установленным на стапеле в качестве лекал. Не исключено и применение натесных шпангоутов, составные части которых, как и на многих лодках местных типов, выпиливаются из досок и соединяются между собой на накладках той же толщины. Если для изготовления шпангоутов используется дуб или ясень, заготовки делают толщиной 22—24 мм; если же применяется сосна, то толщиной 28—30 мм. При разметке на доске детали надо располагать таким образом, чтобы перетес волокон древесины был минимальным, иначе шпангоуты могут получить трещины (особенно при аварийных обстоятельствах, например при посадке на мель при волне). В лучших конструкциях натесные шпангоуты выполняют трехслойными, заменяя накладки приклеенными с обеих сторон шпангоута полосами водостойкой фанеры толщиной 4—6 мм. Шпация — расстояние между шпангоутами — принята такой же, как и на многих народных лодках — 600 мм.

Корпус с реечной обшивкой. Корпус обшивают рейками толщиной 20 и шириной 40—60 мм, прикрепляя каждую рейку к ранее поставленной рейке гвоздями 3X60 (80 мм) с шагом 100—120 мм, а затем к шпангоутам шурупами 4X45 мм (см. рис. ). Рейки нужно напилить из сухих сосновых досок (годится кедр, лиственница) толщиной 25 мм, с учетом запаса на их прострагивание (3—4 мм) и на окончательную зачистку обшивки. Начинают обшивать корпус с прилегающего к килю шпунтового пояса. Его лучше заготовить из доски шириной 150 мм. Благодаря тому, что эту доску можно сузить к форштевню, последующие рейки уже не нужно будет уменьшать по ширине в носу.

Корпус с обшивкой кромка на кромку. Доски обшивки при этом способе соединяют между собой — проклепывают по кромкам, поэтому корпус обладает достаточной жесткостью без постановки дополнительных (сверх показанных на рис. общего расположения катера) шпангоутов. Для этого необходимы сосновые или еловые доски толщиной 20 мм (в чистом виде). Ширина доски в средней части длины корпуса должна составлять 120—150 мм.

К шпангоутам, килю и штевню обшивку крепят шурупами 5X45, а по кромкам проклепывают гвоздями-заклепками (лучше всего медными) диаметром 3,5—4 мм. Под гвозди необходимо предварительно просверлить отверстия несколько меньшего диаметра; после постановки внутренние концы гвоздей нужно расклепать на шайбах.

Корпус с дощатой обшивкой вгладь. При этом способе обшивки смежные поясья не имеют между собой никакой связи, кроме как через шпангоуты. При шпации 600 мм и толщине обшивки 20 мм особенно беспокоиться за прочность корпуса не приходится, но не исключено появление течи по пазам даже при самой плотной конопатке. В конструкции некоторых народных лодок с такой обшивкой применяют дополнительные элементы — треугольные рейки-ласты, которые закрепляют частыми металлическими скобами в разделанных снаружи пазах обшивки. Лучше же всего поставить по одному гнутому шпангоуту между указанными на чертежах натесными шпангоутами, либо вообще все шпангоуты выполнить гнутыми. Шпация в этом случае составит 300 мм, толщину обшивки можно уменьшить до 15—17 мм.

Заготовки гнутых шпангоутов выпиливают из дубовых, ясеневых (сечением 16X30 мм) или еловых (сечением 18X35 мм) реек, распаривают и ставят в корпус, после того как вся обшивка собрана на временно установленных лекалах или натесных основных шпангоутах. При варианте с гнутыми шпангоутами вес корпуса получится меньше.

Коротко остановимся теперь па изготовлении отдельных важнейших деталей корпуса.

Киль можно сделать по любому из показанных на рисунке способов. Состоит киль из поставленного на ребро бруса, или собственно киля, толщиной 40 мм и резенкили — прикрепленной к верхней его кромке доски, изгибаемой на пласт, либо двух реек по бокам. Выбор зависит от возможностей строителя, но конструкция с рейками требует плотной подгонки и большего количества крепежа, чтобы предотвратить возможную течь по пазам между килем и рейками (этот вариант хорош при использовании водостойкого клея).

Варианты сборки киля: а — с резенкилем из доски; б — с боковыми рейками



1 — киль; 2 — резенкиль; 3 — болт М6, шаг 200—250: 4 — рейка 40X30; 5 — шуруп 5X80, шаг 120.

На конструктивном чертеже указана высота киля (вместе с резенкилем) на каждом шпангоуте. Резенкиль имеет постоянную ширину 120 мм и сужается лишь в месте соединения с форштевнем (до 70 мм). В корму от 7-го шпангоута резенкиль нужно строгать до толщины 23 мм.

Форштевень (см. рис. закладка и сечения по шпангоутам, 187 КБ ) собирают из трех частей. Для их изготовления необходимо предварительно вычертить в натуральную величину обвод форштевня по теоретическому чертежу и перенести на плаз размеры всех его деталей, руководствуясь эскизом конструкции. По полученной разметке детали предварительно обрабатывают, после чего плотно подгоняют одну к другой. Наиболее сложное дело — выбрать шпунт, т. е. сделать выемку для досок обшивки в нижней части форштевня; эту работу начисто нужно сделать уже на стапеле.

Для разметки шпангоутных рамок необходимо вычертить плазовый чертеж в натуральную величину и отложить внутрь обвода толщину наружной обшивки. Это можно сделать с помощью циркуля или гибкой рейки с приклеенными с одной ее стороны брусочками.

Накладки, флоры и бимсовые кницы проклепывают медными гвоздями-заклепками диаметром 4—5 мм с прокладкой шайбы под расклепываемый конец (можно применить и стальные оцинкованные болты). На соединения необходимо ставить столько заклепок, чтобы каждая деталь крепилась не менее чем тремя заклепками. Топтимберсы каждого шпангоута нужно связать временной поперечиной — шергень-планкой на высоте 800 мм от ОЛ.

Корпус удобнее собирать в положении вниз килем, установив сначала на стапеле по данным теоретического чертежа закладку: киль с резенкилем, форштевень и транец.

Шпангоутные рамки после проверки их положения крепят к резенкилю при помощи стальных угольников-коротышей или путем пропускания двух болтов М6 вертикально сквозь флоры. Угольники желательно ставить и в соединениях привального бруса со шпангоутами.

Концы холостых бимсов врезают в привальный брус. Бимсы на 1, 2, 3-м шпангоутах ставят при сборке шпангоутных рам.

Рубку монтируют после установки настила палубы, собираемого из досок толщиной 15 мм под конопатку, установки карленгса 8 (см. рис. закладка и сечения по шпангоутам, 187 КБ ) и монтажа переборки на 5-м шпангоуте. В носу «оформителем» рубки является носовой наклонный комингс, который нужно собирать из 17-миллиметровых досок или фанеры толщиной 8—12 мм. Желательно установить еще одну временную рамку у 4-го шпангоута, чтобы придать бортовому комингсу изгиб. Бимсы рубки размечают так же, как и бимсы корпуса и врезают концами в шельф (в «ласточкин хвост»). Обшивать крышу рубки можно фанерой толщиной 6 мм, вагонкой или рейками толщиной 12 мм. В любом случае крышу и палубу желательно обтянуть парусиной (на жидкой шпаклевке), закрепив ее штапиками и буртиками.

Конечно, все замечали волны, которые расходятся в стороны от носа и кормы идущего судна; хорошо видны и поперечные волны, перпендикулярные к направлению движения судна. И расходящиеся и поперечные волны появляются вследствие изменения давления воды вдоль корпуса судна во время его движения.

Величина волнового сопротивления, которое приходится преодолевать судну при движении, зависит от относительной скорости ч/}/~1, где V - скорость судна в м/сек, Ь - длина по конструктивной ватерлинии в м.

В судостроении обычно вместо этой характеристики пользуются безразмерной величиной - числом Фруда, которое отличается от приведенного отношения введением под знак корня в знаменателе постоянной величины - ускорения силы тяжести g = 9,81 м/сек2: Бг2 =

Чем большую скорость будет развивать судно, тем выше и длиннее будут образуемые его корпусом волны, а следовательно больше будет и волновое сопротивление, и тем большую массу воды придется судну вовлекать в движение, расходуя на это все большую энергию двигателя.

Увеличение волнового сопротивления при повышении скорости хода происходит значительно интенсивнее, чем сопротивления, вызываемого трением воды об обшивку судна (сопротивления трения). Важно отметить, что растет волновое сопротивление не плавно (рис. 9), а по кривой, имеющей местные перегибы, максимумы. Это является отражением интерференции поперечных волн, образующихся у носовой и за кормовой частями корпуса судна Если вершина носовой волны будет совпадать с вершиной кормовой волны, то общая высота волны

Рис. 10. Схема образования поперечных волн в зависимости от относительной скорости лодки (от числа Фруда). Справа показаны оптимальные обводы корпусов для данной скорости.

>. - длина волны (расстояние между соседними гребнями)", L - длина лодки по КВЛ.

возрастет, и наоборот, когда гребень носовой волны придется на впадину кормовой волны, произойдет как бы выравнивание взволнованной поверхности воды. В первом случае волновое сопротивление возрастет, во втором уменьшится, отсюда и такой характер кривой.

Число Фруда характеризует расположение системы волн, поднимаемых судном, относительно его корпуса. Например, при Fr, = 0,31 на длине корпуса судна, независимо от его размеров, всегда будут располагаться два гребня (рис. 10), а впадина носовой волны совпадет со впадиной кормовой волны. Такое явление объясняется так называемым законом подобия, основываясь на котором можно сравнивать по обводам (и выбирать из них лучшие) суда любой длины, имеющие одинаковую относительную скорость, или число Фруда. Нетрудно представить, что абсолютная скорость сравниваемых судов, имеющих большую длину, будет выше (рис. 11). Следует заметить, что, при одинаковом числе Fr; и близких обводах, на создание волн затрачивается примерно одна и та же удельная мощность (мощность двигателя в лошадиных силах, приходящаяся на 1 т водоизмещения судна).

Лучшие результаты ^г/= 0,31) дают плавные, заостренные в корме по ватерлиниям обводы с выходящими из воды и достаточно круто поднимающимися вверх линиями батоксов. Применяется вельботная ", крейсерская 2, как у каноэ,

1 Вельботная корма - заостренная, почти как в носу, кормовая оконечность с ахтерштевнем, на который навешивается руль.

% Крейсерская корма - то же, что вельботная, но с рулем, размещенным под кормой.

Рис. 11. Зависимость числа Фруда от скорости и длины судна.

и транцевая формы кормы, причем в последнем случае днище у транца имеет значительную килеватость, а сам транец обычно в воду не погружается.

Для уменьшения сопротивления трения на судах этого типа важно максимально уменьшить площадь подводной (смоченной) поверхности корпуса.

Для рассматриваемого значения относительной скорости характерна сравнительно небольшая потребная удельная мощность - примерно 1-1,5 л. с. на 1 т водоизмещения судна; при этом скорость судна с увеличением нагрузки практически изменяется мало.

При повышении относительной скорости,-А, (длина поперечных волн - см. рис. 10) постепенно увеличивается и при Бг, = 0,40 становится равной длине корпуса судна, которое при этом будет идти на двух соседних гребнях поперечных волн. Соответственно будет возрастать и мощность, затрачиваемая на волновое сопротивление; теперь она будет составлять уже не половину, а около 70-80% от всей мощности двигателя. Лодка немного будет погружаться и получит легкий дифферент на корму, так как в корме гребень носовой вслны в известной мере гасится подошвой кормовой волны.

Соответствующая описанной картине скорость для катеров длиной 4 м будет 9 км/час, длиной 20 м «-14 км/час. Еще небольшое увеличение скорости - всего на 3-4 км/час, и картина волнообразования резко изменится. Носовая волна станет длиннее лодки, лодка как бы начнет взбираться на гребень этой волны, высоко задрав вое. Вот тут-то конструктор и должен помочь судну одолеть эту «гору», т. е. сдвинуть в корму носовой гребень за счет большего заострения носовых обводов, а главное - не допустить при этом слишком большого погружения кормы в воду-

Таблица 1

Мощность двигателя и скорость водонэмещающего катера

Для катеров, рассчитанных на еще более высокие скорости (Рг; = 0,8ч-1,2) характерна широкая плоская корма с погруженным в воду транцем. Осадка транца равна примерно четверти наибольшей осадки корпуса; подводный объем, таким образом, смещается в корму еще больше, чем в предыдущем случае (соответственно перемещается и гребень носовой поперечной волны). Линии батоксов в корме более пологие, поэтому на днище возникает уже достаточной величины гидродинамическая подъемная сила, выравнивающая катер на ходу. Если посмотреть за корму такого катера, можно увидеть, что две струи воды, срывающиеся с бортов у транца, смыкаются далеко за кормой, как бы увеличивая длину корпуса.

Катер со слишком узким транцем или с большой килеватостью днища в корме буквальнопроваливается кормой в воду; за его транцем образуются завихрения, поглощающие энергию двигателя. Дифферент на корму при вель-ботной или крейсерской корме может составлять 5-7°; подобные катера достигают относительной скорости 0,5-0,6 (Рл = 0,5-л0,6) только за счет установки очень мощного двигателя.

При правильных обводах корпуса и Рг; = = 0,5 -г-0,7, на волнообразование тратится уже 85-90% мощности двигателя, которая обычно равна 15-20 л. с. на 1 т водоизмещения. Судно становится чувствительным к увеличению нагрузки и изменению положения центра тяжести.

При дальнейшем увеличении скорости (до Рц = 0,8 ч-0,9) гребень носовой волны перемещается в кормовую часть судна. Если днище здесь достаточно плоское и с пологими, почтигоризонтальными линиями батоксов, то благодаря действующей на него гидродинамической подъемной силе судно будет всплывать, рост волны приостановится, и судно пойдет в близком к глиссированию режиме. Но, помимо обводов днища, все более существенную роль будет играть нагрузка судна. Если полный вес превышает 35 кг на 1 л. с. мощности двигателя, перехода в глиссирование может и не наступить.

Выше речь шла об обводах, рекомендуемых для некоторых наиболее характерных диапазонов скоростей судна. Какой же мощности двигатель нужно взять для достижения той или иной заданной скорости при условии, что обводы корпуса будут выполнены оптимальными? Достаточно точный ответ можно получить из табл. 1, составленной по данным большого числа построенных катеров. Из этой таблицы особенно хорошо видно, как сильно влияет на потребную мощность длина корпуса. Например, для скорости 15 км/час катеру длиной по ватерлинии 6 м и водоизмещением 2,0 т требуется двигатель в 22 л. с. Катер того же водоизмещения и с тем же двигателем, но длиной 9,2 м, пойдет на 4 км/час быстрее (или при сохранении той же скорости 15 км/час может принять дополнительно 1,5 т полезного груза). Такое влияние длины корпуса должно быть для нас уже понятно: ведь с ее увеличением при данной скорости понижается число Фруда, уменьшаются потери на волнообразование. Не случайно поэтому катера с маломощными двигателями строят максимально длинными, чаще 6-10 м, и узкими.

Из других характерных соотношений раз-мерений водоизмещающих катеров, наиболее существенно влияющих на их ходовые качества и остойчивость, следует отметить относительную длину L/D1/3 = 5 ч-6; отношения LIB = = 3,2-4-4,5 и BIT = 3,5-4-5,5.

Характеристики:

Длина корпуса наибольшая	5.5 м.
Ширина корпуса наибольшая	2.4 м.
Осадка в полном грузу	0.4 м.
Водоизмещение порожнем	1.2 т.
Мощность двигателя	9.9 л.с.
Скорость под двигателем	6 узлов
Площадь парусности	-
Кол-во спальных мест	2 шт.
Пассажировместимость	4 чел.
Запас топлива	43 л.
Запас пресной воды	55 л.

добавить к сравнению / печать


Описание:

Маленький водоизмещающий катер проекта «Аскольд-18» стилизован под небольшой буксир и предназначен для семейного отдыха и в качестве прогулочного на внутренних водоемах и в прибрежной зоне морей.

Корпус имеет круглоскулые обводы с транцевой кормой. Продольный и поперечный набор - ламинированный, выполнен из дуба. Обшивка корпуса реечная из сосны. В средней части корпуса установлена остекленная рубка (триплекс).

В корме расположен самоотливной кокпит. Днище кокпита изготовлено из бакелизированной фанеры и защищено дубовым рустером. В целях безопасности кокпит имеет высокий комингс. В кокпите расположены кормовая банка с мягким диваном и люком в ахтерпик, трапик, а также рундуки под потопчинами верхней палубы закрываемые крышками. Перед рубкой расположен люк для вентиляции и выхода на носовую палубу. Палуба оклеена тиковой рейкой.

На судне предусмотрена установка специального подвесного мотора для водоизмещающих катеров Mercury «Big Foot» мощностью 9,9 л.с. с электрическим запуском и дистанционным управлением.

В рубке расположены два спальных места, стол, шкафчик для одежды, камбузный стол с мойкой и газовой плитой, пост управления. В рундуке установлен яхтенный прокачной унитаз, закрываемый откидной крышкой. Для хранения судового и личного имущества используются форпик, рундуки под койками, рундуки кокпита, ахтерпик.

Рубка, кап, комингс кокпита, детали обстройки выполнены из массива красного дерева и краснодеревой морской фанеры.

Управление судном осуществляется из рубки с помощью штурвала и механической передачи на подвесной мотор.

Электрооборудование включает в себя одну аккумуляторную батарею емкостью 45 Ач, навигационные огни, светильники, зарядное устройство, розетки и кабель берегового питания.

Судно укомплектовано якорем массой 13,6 кг, якорным канатом, швартовным устройством, ручным и электрическим осушительными насосами, системой пресной воды, фановой системой, стеклоочистителями, топливной цистерной.

Навигационным оборудованием судно комплектуется с учетом пожеланий заказчика.

Чтобы купить водоизмещающий катер «Аскольд-18» необходимо связаться с нами по телефону или по e-mail.

В последние годы у нас в стране и за рубежом вновь пробудился интерес любителей отдыха на воде к тихоходным, но зато и наиболее экономичным водоизмещающим моторным судам. Повышение эксплуатационных расходов, сложности с приобретением бензина на берегах большинства наших рек заставляют многих владельцев глиссирующих мотолодок и катеров держать свои суда большую часть сезона на приколе либо использовать их с заведомо маломощными и не соответствующими корпусу моторами, приспосабливать паруса. Не случайно же поднялись в цене «неторопливые» лодки со старенькими четырехтактными двигателями серии «Л» и с различными дизелями. Не случаен и стабильный поток поступающих в редакцию «КиЯ» писем читателей с одним и тем же вопросом: когда начнет поступать в торговую сеть водоизмещающая мотолодка «Вишера»? Многих привлекает возможность совершать на ней комфортабельные плавания под мотором «Ветерок» при относительно умеренном расходе горючего - до З8 л на 100 км пути. Увы, почему-то этой лодке так и не суждено было дойти до потребителя: в серийном производстве «Вишера» не освоена.

К сожалению, вообще промышленность не может предложить ни одного водоизмещающего катера с экономичным стационарным двигателем. Объясняется это очевидной и простой причиной: двигатели мощностью 6-40 л. с., приспособленные для установки на лодки, моторостроителями не выпускаются. В пору повального увлечения высокими скоростями на легких глиссирующих лодках с новыми тогда подвесными моторами мощностью 20-25-30 л. с. перестали пользоваться спросом уже стоявшие на конвейере менее мощные «СМ-255Л», «СМ-500Л», «Луч»; более десяти лет назад все эти лодочные двигатели были сняты с производства.

Неудивительно, что теперь судостроителям-любителям приходится не только создавать катера своими руками, но и самостоятельно же приспосабливать для работы на этих катерах случайные двигатели общего применения - старые «пускачи» тракторных дизелей, моторы от переносных электростанций, компрессоров, помп и т. п.

Как бы то ни было, а сегодня экономичные, комфортабельные водоизмещающие катера строятся и эксплуатируются на многих бассейнах страны. Не всегда, к сожалению, построенный самостоятельно и по собственному проекту катер оправдывает надежды строителя. Дело в том, что грамотно спроектировать водоизмещающее судно нисколько но проще, чем быстроходное, а эта истина далеко не так уж очевидна.

Во многих городах уже забыты столь популярные лет 20-25 назад «аксайхи», «финки», «каюки» и другие лодки местных типов, обводы и размерения которых вырабатывались в течение ряда десятилетий как оптимальные для плавания именно в данном водоеме на веслах, под парусами и маломощными моторчиками. Самодеятельные судостроители часто копируют «новомодные» модели дюралевых и пластмассовых лодок, которые рассчитаны не на водоизмещающий и даже не на переходный режим, а на чистое глиссирование- движение с гораздо большей скоростью, которую можно достичь лишь с двигателем во много раз большей мощности, чем ставятся на эти катера в надежде на экономию горючего.

Подчеркнем: экономический эффект можно получить только в том случае, если корпус катера будет построен с учетом гидродинамики именно неторопливого плавания. Рассмотрим его особенности.

Обычная глиссирующая лодка, например «Прогресс», скользит по воде, не касаясь ее форштевнем, расходящиеся от бортов волны вырываются из-под днища где-то у середины длины корпуса, а весь транец, начиная от днища, не замывается водой. При меньшей скорости тот же корпус садится в воду на всю длину киля, осадка увеличивается, дифферент на корму уменьшается - транец оказывается погруженным в воду. Изменяется и характер обтекания корпуса водой. Лодка становится плохо обтекаемой: перед тупым, не рассчитанным на такой режим движения носом поднимается бурун; за вдавленным в воду транцем образуются завихрения и область с пониженным давлением, которая как бы «засасывает» лодку назад. На преодоление этих появившихся с падением скорости сил сопротивления движению лодки тратится определенная (и немалая) часть упора гребного винта. Суммируясь с увеличенным сопротивлением трения обшивки о воду (ведь смоченная площадь стала гораздо больше!), эти силы даже на самой малой скорости движения потребляют значительную часть мощности, развиваемой двигателем.

С повышением скорости все большую роль начинают играть затраты мощности на создание целой системы волн, образующихся у корпуса движущегося судна. Причина возникновения этих волн легко объяснима: в прилегающих к движущемуся корпусу слоях воды происходят изменения давления, свободная поверхность жидкости под действием этих сил давления деформируется - поднимается в зонах с повышенным давлением, и опускается там, где оно оказывается ниже статического.

Первой областью повышенного давления является зона, прилегающая к форштевню. Здесь образуется гребень носовой волны - буруна. Под углом к направлению движения от форштевня расходятся волны, так и называющиеся расходящимися. На более высоких скоростях вдоль бортов становятся различимы поперечные волны; первый гребень их обычно расположен у самого форштевня. По мере удаления от форштевня корпус судна обычно становится шире; частицы воды в силу этого ускоряют свой бег, соответственно давление в слоях воды близ корпуса падает. Это.местное падение давления проявляется в виде впадины - подошвы волны, образующейся за наиболее широким сечением корпуса. Она дает начало кормовой поперечной волне.

За кормой можно также заметить вторую - кормовую - систему расходящихся волн.

Судостроители в расчетах ходкости судов часто используют не абсолютную, а относительную скорость судна, называемую числом Фруда

Здесь: v - скорость судна, м/с; g - 9,81 м/с 2 - ускорение силы тяжести; L - длина корпуса по ватерлинии, м.

Ниже мы увидим, что выбор этого выражения не случаен: в него входят те же величины, которые определяют длину волны при колебаниях поверхности воды. И каждому значению числа Фруда соответствует определенный и всегда постоянный характер волнообразования, обусловленный длиной волны.

Именно волны и в первую очередь- волны поперечные - на определенных скоростях обуславливают мощность, которую должен развить двигатель, чтобы катер достиг данной скорости. Энергия, затрачиваемая на создание и поддержание волн у корпуса судна при его движении, оценивается величиной волнового сопротивления. При относительной скорости Fr = 0,5 волновое сопротивление составляет 60-65% общей величины (суммы) сил сопротивления воды движению судна. Понятно поэтому, что конструктор при разработке проекта любого водоизмещающего судна должен уделить особое внимание снижению волнового сопротивления - придать корпусу форму (обводы) и размерения, оптимальные для заданной относительной скорости.

Количество энергии, поглощаемой поперечной волной, пропорционально длине волны λ и квадрату ее высоты. Между длиной волны и скоростью ее распространения существует зависимость

где π = 3,14, а остальные величины те же, что и в выражении числа Фруда.

Очевидно, что волны, создаваемые корпусом, движутся с той же скоростью, что и сам катер. Воспользовавшись приведенной зависимостью, можно вычислить длину волны для любой скорости лодки. Например, для скорости 6 км/ч длина волны всегда будет равна 1,78 м; для 8 км/ч - 3,16 м; 10 км/ч - 4,95 м; 12 км/ч - 7,10 м; 14 км/ч - 9,66 м; 16 км/ч - 12,64 м; 18 км/ч - 16,0 м.

Заметим, что длина волны не зависит от размерений судна (ведь в формуле нет величины LI). Когда, скажем, 300-метровый лайнер и 6-метровая лодка идут с одинаковой скоростью 14 км/ч, около их корпусов возникает поперечная волна одинаковой длины - 9,66 м. (Иное дело высота волны - она зависит от водоизмещения судна и около лайнера будет, конечно, много выше). Зато существенная разница есть в другом. Если на длине нашего лайнера укладываются 30 волн, то второй гребень носовой поперечной волны от 6-метровой лодки окажется уже почти в 4 м за ее кормой...

Другими словами, такой катер на скорости 14 км/ч будет подобен экипажу, пытающемуся въехать на холм, который отодвигается от него с той же скоростью. Катер приобретает при этом сильный дифферент на корму и обтекаться водой будет уже совсем не по тем плавным ватерлиниям, которые изображал конструктор. Потребуется намного увеличить мощность, подводимую к гребному винту, и придать кормовой части катера полные и плоскодонные обводы, чтобы гидродинамические силы приподняли корму и катер смог «въехать» на гребень.

На графике зависимости затрат мощности на гребном валу от скорости лодки эта область «подъема на холм» выражается в виде резкого подъема кривой вверх при числах Фруда около 0,45-0,52. А при Fr=0,9÷1,2 на кривой мощности появляется «горб», соответствующий максимуму сопротивления. Если судно окажется в состоянии преодолеть этот «горб», оно сможет продолжать движение на больших скоростях уже В новом режиме - на режиме глиссирования.

Условия для преодоления «горба» и перехода на режим глиссирования хорошо известны: это большая удельная мощность двигателя (не менее 35 л. с. на каждую 1 т водоизмещения) и специальные обводы корпуса. Однако сегодня нас интересуют гораздо более низкие скорости, соответствующие режиму водоизмещающего плавания, а не глиссирования. Это та область графика, где кривая потребной мощности еще только начинает свой крутой подъем вверх, т. е. относительная скорость не превышает значений Fr = 0,38÷0,42. Здесь, если по-прежнему говорить о 6-метрозом катере, каждый дополнительный километр скорости требует увеличения мощности двигателя в 1,5 и даже более раз.

Следовательно, ограничивающее условие мы можем сформулировать так: наш водоизмещающий катер должен плыть не на одном гребне поперечной волны, а минимум на двух гребнях соседних волн. Другими словами, длина волны, образующейся на расчетной скорости движения, должна быть не более длины судна по ватерлинии.

Если теперь обратиться к приведенным выше цифрам, характеризующим зависимость длины поперечной волны от скорости катера, можно сделать вывод, что наш катер длиной 6 м может идти на двух и более гребнях со скоростью до 11 км/ч, катер длиной 8 м - до 12,5 км/ч и т. д. Для движения с такими скоростями требуются всего 3,5-4 л. с. мощности на каждую 1 т водоизмещения, т. е. в 8-10 раз меньше, чем для движения в режиме глиссирования!

Влияние длины на скорость можно иллюстрировать таким примером. Были построены две спасательные шлюпки, на которых поставили одинаковые дизеля «4ЧСП 8,5/11» мощностью по 23 л. с. Шлюпка «СШАМ22» вместимостью 22 чел. имела длину по ватерлинии 6,5 м и водоизмещение около 4 т. Вторая шлюпка «СШПМ90» была 90-местной, имела длину 10 м и втрое большее водоизмещение - 12 т. Однако на испытаниях с полной нагрузкой шлюпки показали, как ни покажется странным, практически одинаковую скорость: «СШАМ22» - 12,1 км/ч, а «СШПМ90» - 11,5 км/ч. Теперь разгадка нам уже ясна! Первая шлюпка имела крайне невыгодное соотношение длины корпуса и длины волны, образующейся на скорости около 12 км/ч, - шла на одном гребне. А вот на 10-метровой длине «СШПМ90» укладывались два гребня, она шла без дифферента в оптимальном и наиболее экономичном режиме водоизмещающего плавания.

Удачное соответствие размерений скоростям можно обнаружить и на выработанных практикой лодках местных типов: чаще всего они строятся длиной не менее 5,5-7 м. Большие, тяжелые рыбачьи лодки неожиданно оказываются удивительно легкими на ходу - при гребле даже при сравнении с 4-метровыми прогулочными шлюпками.

Словом, располагая маломощным двигателем следует строить водоизмещающую лодку такой длины, чтобы при реально достижимой скорости избежать ее плавания на одном гребне волны!

Обратимся теперь ко второму параметру, от которого зависят высота волны и величина волнового сопротивления,- к водоизмещению судна. Чем меньше водоизмещение D, тем меньше и волновое сопротивление, и трение обшивки о воду, поскольку меньше погруженный объем и смоченная поверхность (для круглоскулого катера смоченную поверхность можно определить по формуле Гроота

Судостроители и здесь часто используют для сравнения не абсолютную величину водоизмещения, а связывают его с длиной по ватерлинии, получая так называемую относительную длину

Этот параметр зависит от материала и конструкции корпуса, веса двигателя, насыщенности катера оборудованием, запаса горючего, пассажировместимости и т. п. Для каютных прогулочно-туристских катеров нормальной конструкции (из дерева), эксплуатирующихся в водоизмещающем режиме, средние значения l = 5÷5,2. При облегченной конструкции корпуса с обшивкой из фанеры или двойной диагональной l = 5,6. Если относительная длина менее 5, это свидетельствует о том, что конструкция корпуса слишком тяжела или катер перегружен оборудованием. А лишняя нагрузка потребует дополнительных затрат мощности двигателя и горючего, такой водоизмещающий катер не будет экономичным и при сравнительно малых скоростях плавания.

Большое влияние на волновое сопротивление оказывает распределение водоизмещения по длине катера. При низких скоростях, о которых идет речь, высота волн, образующихся у корпуса судна, зависит от полноты его оконечностей. Чем больше подводный объем, сосредоточенный у фор- и ахтерштевня, тем выше поднимаются гребни поперечных волн. Поэтому на водоизмещающих судах и носовую и кормовую оконечности необходимо делать сравнительно острыми, концентрируя основной подводный объем вблизи миделя.

Графически распределение подводного (погруженного) объема по длине корпуса представляется в виде строевой по шпангоутам. Основанием для этого графика служит длина по ватерлинии, а ординатами, откладываемыми вверх на каждом шпангоуте, площади шпангоутов в определенном масштабе.

Для тихоходных катеров и яхт типичные кривые строевой по шпангоутам в носу и корме - вогнутые; с ростом скорости, когда проявляется тенденция к дифференту на корму, в кормовой части эта кривая обычно становится притупленной, а в носу - выпуклой.

Площадь строевой по шпангоутам (с учетом масштаба длины и площадей) равна водоизмещению судна; положение центра тяжести ее совпадает по длине с положением центра подводного объема - центра величины, а коэффициент полноты площади, ограниченной строевой - равен призматическому коэффициенту полноты водоизмещения

где А - погруженная площадь мидель-шпангоута, м 2 .

Зная этот коэффициент, можно судить о распределении водоизмещения по длине корпуса, даже не прибегая к построению строевой: чем выше значение φ, тем полнее обводы оконечностей данного корпуса.

Испытания моделей судов в опытовых бассейнах показали, что волновое сопротивление сильно зависит от призматического коэффициента и в связи с этим каждой относительной скорости соответствует оптимальное значение ф. Ориентировочные цифры для рассматриваемого диапазона скоростей таковы. Для числа Фруда 0,297 значение φ = 0,53; 0,327-0,54; 0,357-0,58; 0,386-0,62; 0,426-0,64; 0,446-0,66; 0,475-0,68; 0,505-0,69.

Величина коэффициента φ находится, как уже отмечалось, и в прямой зависимости от обвода мидель-шпангоута- более килеватому обводу соответствует большее значение φ.

Упомянем и еще одну зависимость - между коэффициентами общей полноты δ, призматическим коэффициентом φ и коэффициентом полноты мидель-шпангоута β:

Все эти соотношения необходимо учитывать при разработке обводов будущего катера. Поэтому-то конструкторы-профессионалы начинают проектирование нового судна с самого подробного ознакомления со всеми данными похожих судов-прототипов, тщательно анализируют опыт их эксплуатации. Это позволяет избежать многих ошибок.

Главным путем уменьшения волнового сопротивления при конструировании водоизмещающего катера является снижение давления воды в месте встречи потока с корпусом, т. е. у форштевня . Здесь важную роль играет заострение ватерлиний - угол входа корпуса в воду, измеряемый между касательной к ватерлинии и диаметральной плоскостью. При самых низких скоростях, когда волновое сопротивление невелико (Fr = 0,20), этот угол может быть довольно большим - до 25°. Однако с повышением относительной скорости до 0,25 необходимо его уменьшить до 18°, а при Fr более 0,30 - даже до 12-10°. Правда, при этом нельзя забывать, что слишком вытянутые и «впалые» ватерлинии могут вызвать большой подъем носового буруна и «прилипание)) его к обшивке; в свежий ветер и при качке брызги от него будут забрасываться на палубу.

Имеет важное значение и форма сечения самого форштевня. Увеличение высоты носового буруна и заметное перемещение его вперед неизбежно вызывает сечение, близкое к прямоугольнику, или скругление по слишком большому радиусу. Желательно, чтобы в районе ходовой ватерлинии штевень был заостренным - имел минимальный радиус скругления.

Остроту носовых обводов в подводной части и у КВЛ необходимо компенсировать достаточным развалом бортов у палубы, а также использованием на бортах брызгоотбойников, отсекающих бурун от бортов; иначе в свежую погоду судно будет зарываться носом в волну, поднимать много брызг.

Важен также достаточный наклон форштевня вперед: благодаря этому демпфирующий килевую качку момент будет нарастать плавно, не тормозя движения катера.

Чтобы добиться необходимого носового заострения ватерлиний, самый большой по площади шпангоут - мидель-шпангоут - обычно приходится несколько смещать в корму от середины длины корпуса.

Велика и роль обводов кормовой части корпуса, которая сводится, в первую очередь, к поддержанию правильного дифферента на скоростях, соответствующих отрыву второго гребня поперечной волны от кормы. Для самых тихоходных судов оптимальна острая корма типа применяемой на каноэ, крейсерская или вельботная корма, при которой вода обтекает корпус по плавным траекториям и смыкается за ахтерштевнем без образования завихрений. Корпус с острой кормой имеет примерно одинаковые объемы оконечностей и идеален для плавания на волне - обладает устойчивостью на курсе, легко управляется. Недаром такие обводы предпочитают для морских рыболовных судов и спасательных шлюпок.

Возможно и применение транцевой кормы, но при условии, что плоская часть транца начинается выше KBJ1, а ходовая ватерлиния и в корме достаточно заострена. Такой вариант обеспечит хорошее обтекание корпуса в сочетании с такими преимуществами транцевой кормы, как большая площадь палубы и наличие полезного объема корпуса в корме, увеличение восстанавливающего момента при большом крене. Транец в этом случае должен иметь значительную килеватость, а батоксы круто подниматься вверх над КВЛ.

При более высоких скоростях (Fr>0,30) корма должна иметь плавучесть, достаточную, чтобы противодействовать дифференту, увеличивающемуся с повышением скорости. При Fr = 0,30 целесообразна транцевая корма с килеватостью днища около 14° и погружением нижней точки транца примерно на 8% максимальной осадки корпуса. При Fr = 0,40 лучшие результаты можно получить с более плоскими обводами кормы - с килеватостью транца около 6° и его погружением до 20% осадки катера. Линии батоксов с повышением скорости должны становиться все более прямыми и приближаться к горизонтали.

На морских катерах и промысловых судах обводы с широким погруженным в воду транцем применяют крайне неохотно: на волнении проявляется дисбаланс между объемами носа и кормы. Волна легко поднимает широкую и полную корму, а одновременно узкий нос глубоко погружается в воду. Судно при этом резко зарыскивает, сходя с попутной волны, может развернуться лагом к волне; управлять таким катером нелегко. При ходе против волны транцевые катера обладают неприятной качкой, жестко шлепают кормой о воду.

Для речных катеров применение транцевой кормы оправдано повышением остойчивости за счет более полной ватерлинии, хотя и связано с увеличением смоченной поверхности.

Чем больше отношение длины L к ширине В по ватерлинии, тем более острыми получаются обводы корпуса, тем меньше его волновое сопротивление. Однако увеличивая L/В, нельзя забывать и другой жизненно важный фактор - поперечную остойчивость. Катер не должен опрокидываться при любых экстремальных условиях эксплуатации - при плавании на большой волне, рывках при буксировке другим судном, случайном перемещении к борту людей и т. п. Поэтому большинство водоизмещающих катеров длиной 6-12 м строят с отношением длины к ширине в пределах L/B = 3,5÷4,75; при этом чем короче катер и меньше его водоизмещение, тем относительно более широким он должен быть для обеспечения безопасности плавания. Только в отдельных случаях (например, у лодок типа «дори», имеющих большой развал бортов в надводной части) L/B может превысить 5.

При постройке водоизмещающих катеров получили наибольшее распространение круглоскулые обводы корпуса. В то же время накоплен положительный опыт эксплуатации большого числа катеров с упрощенными остроскулыми обводами, построенными с фанерной или металлической обшивкой. К их проектированию применимы все рассмотренные выше общие соображения, но дополнительно конструктор должен тщательно отработать положение острых кромок скул. Важно, чтобы они пересекли ватерлинию под сравнительно небольшим углом к горизонтали как в носовой части, так и в корме; иначе в месте входа скул в воду образуются значительные завихрения, существенно повышающие сопротивление воды движению судна. Можно понизить сопротивление почти до уровня, характерного для круглоскулых катеров, сделав корпус с несколькими скулами --с гранеными обводами. В этом случае часть скул располагают полностью под водой, а часть - над водой, чтобы ходовую ватерлинию скулы не пересекали.

Если проектируется корпус с упрощенными обводами - с одной скулой, то на форштевне линию скулы следует поднять на такую высоту над КВЛ, чтобы получить шпангоуты с возможно большей килеватостью днища и угол входа ватерлиний в воду, равный 12-20°. На проекции «бок» теоретического чертежа линия скулы в корме у корпусов, рассчитанных на плавание с Fr = 0,3 и менее, должна выходить из воды и подниматься вверх у транца лодки; при Fr = 0,4 она должна касаться ватерлинии у транца и погружаться в воду при больших скоростях. Только на глиссирующих катерах линия скулы должна быть горизонтальной на всем протяжении от миделя до транца.

Примечания

1. В принципе, об этом уже не раз писалось в журнале (см. например, «КЯ» , ). Однако ряд читателей просили повторить содержание этих публикаций с учетом современных тенденций и применительно к водоизмещающим судам меньшей длины - не более 6-8 м.

2. На крупных судах, плавающих с образованием нескольких поперечных волн на длине корпуса, стараются использовать для этой цели явление интерференции - сложения носовой и кормовой волны.

В наш век скорость - непременный спутник и символ прогресса. Естественно, что повысить скорость своего судна хотя бы на два-три километра в час стремятся уже не только спортсмены-гонщики, но и большинство владельцев лодок и катеров, которым, казалось бы, можно было и не торопиться. Для многих это становится своеобразным хобби, чуть ли не целью жизни. У нас в Ленинграде, например, есть чудак, который каждый год строит новый катер только потому, что предыдущий кажется ему слишком тихоходным.

Сам он уже дважды попадал в больницу с переломанными ребрами и - тем не менее - этой зимой всю его семью опять можно было застать за полировкой деталей водомета для очередного скоростного катера.

Понятно, что на таком общем фоне тихоходные водоизмещающие лодки многим кажутся чем-то устаревшим, явно не заслуживающим внимания. Но давайте посмотрим, много ли проигрывает владелец такой «неторопливой» лодки? Если он выходит не для того, чтобы промчаться по реке со скоростью автомобиля, а полюбоваться красотой речных берегов, синевой неба, послушать плеск волн о борта лодки, - то оказывается в явном выигрыше. Не нужно постоянно смотреть вперед, так как замеченный объект приблизится не скоро. Если в лодке есть гости, хозяин сможет уделить им несравненно больше внимания. Когда на реке гуляют волны с белыми барашками, прогулка на быстроходном катере будет напоминать скачку на диком мустанге. А вот при той же погоде выход на хорошей водоизмещающей лодке оставит впечатление настоящего морского плавания на большом корабле, настолько плавна и приятна качка.

Отправляясь в дальнее путешествие, любитель скоростей долго перебирает снаряжение, отказываясь от многих необходимых, но тяжелых вещей. Ведь нагрузка в 300 кг приводит к снижению скорости такой легкой лодки, как «Казанка», почти вдвое. А вот для водоизмещающей лодки лишняя сотня-другая килограммов значения не имеет, следовательно, путешествие на неторопливой лодке будет гораздо более комфортабельным. Не приходится уже и говорить о том, что на ней проще оборудовать каюту, что достать доски для постройки тяжелой лодки гораздо легче, чем фанеру или дюраль для глиссирующего катера.

Привлекательной стороной плавания с небольшой скоростью является и экономичность. Ведь для достижения высокой скорости требуется более мощный и дорогой двигатель, расходующий больше топлива!

Все эти доводы отнюдь не значат, что мы призываем всех отказаться от скорости и мощных моторов, иными словами - хотим остановить прогресс. Даже напротив: речь пойдет о борьбе за скорость, о выборе таких форм корпуса водоизмещающих лодок, которые обеспечивали бы им максимальную скорость при минимальной мощности двигателя.

Нередки случаи, когда на катер, обводы которого рассчитаны на глиссирование, вместо 40-сильного ставят 6-сильный двигатель, а потом удивляются, почему красивое, современных очертаний судно уступает по скорости какой-то «великовражке». И наоборот, снабдив старую гребную спасательную шлюпку мощным автомобильным мотором, ее владелец никак не может заставить судно преодолеть роковой рубеж в 20 км/час. В обоих случаях оказываются бесплодными попытки подобрать лучший гребной винт и изменить центровку судна, потому что все дело в обводах корпуса.

Каждое судно проектируется на определенную скорость. Чтобы убедиться в этом, придется рассматривать... волны, которые создает любое судно при движении.

Конечно, все замечали волны, которые расходятся в стороны от носа и кормы идущего судна и с силой накатываются на берега; хорошо видны (особенно, если на борта нанесена прямая ватерлиния) и поперечные волны, идущие вдоль судна. И расходящиеся, и поперечные волны появляются вследствие изменения давления воды у корпуса во время его движения. Носом судно как бы раздвигает, вытесняет воду, - здесь образуется зона повышенного давления, и вода вспучивается над поверхностью в виде гребня волны. В корме за корпусом, раздвинувшим воду, возникает разрежение и образуется впадина (или подошва) кормовой волны. Чем большую скорость будет развивать судно, тем выше и длиннее образуемые его корпусом волны, т. е. тем большую массу воды придется судну вовлекать в движение, расходуя на это все большую энергию двигателя.

При движении судна кормовая его часть, естественно, идет уже не по спокойной воде, а встречается с каждой носовой поперечной волной. Как встретятся эти носовая и кормовая волны - гребень с подошвой или подошва с подошвой - зависит, очевидно, и от длины судна, и от его скорости. Если к корме подходит гребень носовой волны, то он уменьшает впадину кормовой, и наоборот, при наложении впадины носовой волны на кормовую, за кормой получается волна суммарной высоты.

Судостроители объединили обе зависимости волнообразования - от скорости и длины судна - в одну и стали характеризовать скорость судна безразмерной величиной - числом Фруда:

или относительной скоростью υ S: √L, где υ - скорость судна в м/сек или υ S - в узлах; L - длина по ватерлинии, м; g=9,81 м/сек 2 - ускорение силы тяжести.

Для того чтобы наглядно представить соотношения скорости, длины судна и числа Фруда, приводим простой график. Сразу оговоримся, что речь дальше пойдет о лодках длиной 3-10 м и их скоростях, не превышающих Fr=0,8, т. е. в пределах 7-30 км/час.

Число Фруда характеризует расположение системы волн, поднимаемых судном, относительно его корпуса. Например, при Fr=0,31 на длине корпуса судна, независимо от его размеров, всегда будут располагаться два гребня, а впадина носовой волны совпадет со впадиной кормовой. А отсюда следует важный закон- в судостроении он называется законом подобия, основываясь на котором, можно сравнивать по обводам (и выбирать из них лучшие) суда любой длины, плавающие с одинаковым числом Фруда.

Кстати, при одинаковом Fr и близких обводах на создание волн затрачивается одна и та же удельная мощность (мощность в л. с. на тонну водоизмещения),

В нашем случае (Fr=0,31) на образование волн затрачивается около половины полезной мощности двигателя (другая половина идет на преодоление трения корпуса о воду).

Нетрудно сообразить, каким условиям должны отвечать обводы лодок и катеров для этой скорости Fr=0,31. Очевидно, нос и корма должны быть достаточно острыми, чтобы не вызвать волну повышенной высоты. Глубоко погруженный транец, такой, например, как у «Казанки», здесь не пригоден, так как чем полнее корма, тем глубже будет впадина кормовой волны, тем большая потребуется мощность двигателя. Лучшие результаты дают плавные, заостренные в корме по ватерлиниям обводы с выходящими из воды и достаточно круто поднимающимися вверх линиями батоксов. Применяются вельботная, крейсерская - как у каноэ, и транцевая формы кормы, причем в последнем случае днище у транца имеет значительную килеватость, а сам транец обычно в воду не погружен.

Характерные обводы имеет, например, мореходный рыболовный бот. Транец едва входит в воду; ватерлинии примерно симметричны относительно миделя. Благодаря подъему батоксов к транцу в корме создается интенсивный поток воды вверх, как бы компенсирующий увеличенную впадину волны. Шпангоуты у транца имеют большую килеватость. Важна также и минимальная площадь подводной (смоченной) поверхности корпуса, от чего зависит вторая половина потребной мощности, расходуемая на трение.

В качестве других примероз хороших обводов для рассматриваемых скоростей (Fr=0,27÷0,35) можно назвать , «Эврика» и катер Соломбальской верфи (см. стр. 16 и 17). Примерно такие, же кормовые обводы имеют гребные и парусные шлюпки, например, военно-морские ялы.

Для рассматриваемого диапазона скорости характерна сравнительно небольшая потребная удельная мощность двигателя - примерно 1÷1,5 л. с. на каждую тонну водоизмещения судна; при этом скорость при увеличении нагрузки лодки практически не изменяется. Очевидно, рассматриваемая скорость для катеров является минимальной и получить ее можно с самым слабым моторчиком в 2-3 л. с. даже на тяжелом судне.

При дальнейшем повышении относительной скорости, А- длина поперечных волн - постоянно увеличивается и при Fr=0,40 становится равной длине корпуса лодки, т. е. лодка при таком λ идет на двух соседних гребнях поперечных волн. Соответственно возрастает и мощность, затрачиваемая на создание волны (или волновое сопротивление); теперь она составляет уже не половину, а около 70-80% всей буксировочной мощности. Лодка немного погружается и получает легкий дифферент на корму, так как в корме гребень носовой волны в известной мере гасится подошвой кормовой волны. Чтобы эффект этого благоприятного наложения волн был больше, рекомендуется даже несколько приполнить обводы в оконечностях.

Соответствующая описанной картине абсолютная скорость для наших катеров длиной 4 м будет 9 км/час, длиной 10 м - 14 км/час. Еще. небольшое увеличение скорости - всего на 3-4 км/час - и картина волнообразования резко изменится. Носовая волна становится длиннее лодки, лодка как бы начинает взбираться на гребень этой волны, высоко задрав нос. Вот тут-то конструктор и должен помочь судну преодолеть эту «гору» - хотя бы немного сдвинуть носовой гребень в корму за счет большего заострения носовых обводов, а главное - не допустить слишком большого погружения кормы.

Напомним, что чрезмерный дифферент на корму нарушает плавное обтекание корпуса, снижает эффективность работы гребного винта. С подобными явлениями хорошо знакомы владельцы деревянных лодок, снабженных слишком мощными двигателями. Хорошо известна и основная причина этого - недостаточные плавучесть и опорная поверхность узкой кормы. Каких только приспособлений не навешивают владельцы на свои лодки, чтобы избавиться от дифферента! Здесь и бортовые наделки, и подпорные клинья, и транцевые плиты, и подводные крылья. Но в большинстве случаев все эти приспособления из-за малой скорости хода оказываются недостаточно эффективными и непрактичными в эксплуатации. Только правильно подобранные обводы корпуса помогают лодке перевалить через гребень и достичь большей скорости.

В качестве примеров приводим эскизы обводов двух катеров, скорость которых непосредственно примыкает к рассматриваемой зоне. Десятиметровый стальной катер рассчитан на скорость 16 км/час, что соответствует числу Fr=0,46. Характерно, что широкий транец лишь касается ватерлинии, а батоксы в корме имеют меньший подъем, чем у ранее рассмотренного катера. Это обеспечивает хорошие ходовые качества и на более низких скоростях, при неполном числе оборотов двигателя или при большой нагрузке.

Следует обратить внимание и на форму ватерлинии катера - она сильно заострена в носу, а наиболее широкое место сдвинуто в корму от миделя. Это снижает высоту носовой волны и несколько смещает в корму объем подводной части, что, в конечном счете, препятствует кормовому дифференту катера.

Носовая часть палубы имеет большую площадь, а носовые шпангоуты расширяются кверху постепенно, благодаря чему катер хорошо режет волну, не зарываясь, однако, глубоко в воду и не теряя скорости. Слом по линии борта между корпусом и баком (носовой надстройкой) способствует отбрасыванию брызг в стороны.

Для второго катера, рассчитанного на скорости до Fr=0,80, характерна широкая плоская корма с погруженным в воду транцем. Осадка транцем равна примерно четверти наибольшей осадки корпуса - подводный объем, таким образом, смещен в корму еще больше, чем в предыдущем случае (соответственно перемещается и гребень носовой поперечной волны). Линии батоксов в корме более пологие, поэтому на днище возникает уже достаточной величины гидродинамическая подъемная сила, выравнивающая катер. Если посмотреть за корму такого катера на ходу, можно увидеть, как две струи воды, срывающиеся с бортов у транца, смыкаются далеко за кормой как бы увеличивая длину корпуса.

Катер со слишком узким транцем или с большой килеватостью днища в корме буквально проваливается кормой в воду; за его транцем образуются завихрения, поглощающие энергию двигателя. Дифферент на корму при вельботной или крейсерской корме может составить 5-7°; подобные катера достигают скорости Fr=0,5÷0,6 только за счет установки слишком мощного двигателя.

При правильных обводах корпуса и скоростях Fr=0,5÷0,7 на волнообразование тратится уже 85-90% мощности двигателя, которая обычно составляет 15-20 л. с. на каждую тонну водоизмещения. Судно становится чувствительным к увеличению нагрузки и изменению положения центра тяжести.

При дальнейшем увеличении скорости до Fr=0,8÷0,9 гребень носовой волны перемещается в кормовую часть катера. Если днище здесь достаточно плоское с пологими, почти горизонтальными линиями батоксов, то благодаря действующей на него гидродинамической подъемной силе катер будет всплывать, рост волны приостановится, и судно пойдет в близком к глиссированию режиме. Но, помимо обводов днища, все более существенную роль начинает играть нагрузка катера. Если полный вес превышает 35 кг на каждую лошадиную силу мощности двигателя, перехода в глиссирование может и не наступить. Однако на этой скорости мы бы и хотели закончить разговор о неторопливых лодках, ибо при дальнейшем выжимании скорости они лишаются большинства преимуществ, о которых говорилось вначале.

Приведем эскиз обводов катера, который пригоден для самого широкого диапазона скоростей - от Fr=0,4 до Fr=1,2. Характерны малая осадка, в корме - большая ширина ватерлиний, плавные (почти параллельные ватерлинии) батоксы. Транец погружен в воду немного, поэтому для движения на нижнем пределе скорости требуется незначительная мощность. Для достижения максимальной скорости, естественно, нужно поставить гораздо более мощный двигатель (разумеется, если катер не слишком тяжелый)

Выше речь шла об обводах, рекомендуемых для каждого диапазона скоростей. Какую же мощность двигателя нужно предусмотреть для достижения той или иной заданной скорости при условии, что обводы корпуса выполнены оптимальными? Достаточно точный ответ можно получить из таблицы (табл. 1), составленной по данным большого числа построенных катеров. По этой таблице особенно хорошо видно, как сильно влияет на потребную мощность длина лодки. Например, для скорости 15 км/час катеру длиной по ватерлинии 6 м и водоизмещением 2,0 т требуется двигатель в 22 л. с. Катер того же водоизмещения и с тем же двигателем, но длиной 9,2 м, пойдет на 4 км/час быстрее (или при сохранении той же скорости 15 км/час может принять дополнительно 1,5 т полезного груза). Такое значение длины должно быть для нас уже понятно - ведь с ее увеличением при данной скорости понижается число Фруда, уменьшаются потери на волнообразование. Не случайно поэтому катера с маломощными двигателями строят максимально возможной длины, чаще всего 6-10 м.

В табл. 2 представлены основные данные некоторых водоизмещающих лодок и катеров, описания которых были опубликованы в сборнике «Катера и яхты». Из характерных соотношений размерений следует отметить относительную длину L WL:D⅓=5÷6; отношения L WL:В=3,2÷4,5 и В:T=3,5÷5,5. Эти параметры наиболее существенно влияют на ходовые качества и остойчивость лодок.

В заключение несколько слое о двигателях и гребных винтах для тихоходных лодок. Следует предпочесть малооборотные двигатели или применять редукторы. При скоростях 11-15 км/час наиболее эффективны гребные винты с числом оборотов 700-1000 об/мин; при скоростях 15-20 км/час - 1200-1500 об/мин. По этой причине подвесные моторы на водоизмещающих лодках работают с низким коэффициентом полезного действия, особенно если применяется серийный гребной винт с большим шаговым отношением (около 1).