Избавиться от этого недостатка — приподнять форштевень над поверхностью воды можно при помощи установки носового подводного крыла, что мне и удалось реализовать на своем «Прогрессе».
Приступая к созданию подводного крыла, я познакомился с публикациями «КиЯ» на эту тему, в частности, со статьями Г. Д. Гонченко (№57), В. В. Вейнберга (№62) и В. Г. Акишева (№80). И хотя для своей конструкции я практически не заимствовал узлы, разработанные другими авторами (кроме профиля крыла), эти материалы позволили получить достаточно большую информацию для выбора общей схемы и конструктивного исполнения отдельных узлов крыла.
По моему мнению, большинству ранее описанных конструкций откидного носового крыла присущи определенные недостатки. После подъема вверх крыло обычно фиксируется у форштевня мотолодки, вследствие чего центр тяжести крыла перемещается в нос. Это при плавании на волнении в обычном глиссирующем режиме ухудшает всхожесть на волну, а значит и мореходность судна. Узлы подвески или упоры крыла размещаются в обшивке бортов судна, т. е. для закрепления силовых элементов необходимо «дырявить» борта. Отдельные конструкции не обладают достаточной жесткостью и прочностью.
Я постарался сделать конструкцию крыла возможно более легкой, чтобы без особых усилий его можно было поднимать на палубу и, поворачивая относительно оси подвески, размещать у лобового стекла — ближе к центру тяжести судна. Прочность и жесткость всех элементов рассчитал таким образом, чтобы можно было эксплуатировать лодку в крыльевом режиме на волнении высотой до 0,5 м. Крыло снабдил приводом для регулирования угла атаки на ходу лодки с тем, чтобы выбирать оптимальный ходовой дифферент и скорость в различных условиях плавания.
Крыло применил малопогруженного типа, с умеренной стреловидностью и килеватостью, с центральной стойкой и плоским «стартовым» крылом, расположенным выше основного.
Профиль основного крыла — сегмент с радиусом спинки 230 мм, хордой — 140 мм и толщиной — 10 мм. Крыло изготовлено из прочного алюминиевого сплава В-95 на продольно-строгательном станке с последующей доводкой профиля по шаблону и полировкой. Из-за плохой свариваемости сплава В-95 соединение трех силовых стоек с крылом осуществлено на алюминиевых заклепках диаметром 6 мм. Боковые стойки крыла изготовлены из стальной полосы толщиной 3 мм; центральная стойка, воспринимающая и передающая часть нагрузки через верхнюю пластину на киль лодки — из 4-миллиметровой стали.
Верхнее стартовое крыло представляет собой дюралевую пластину 6Х160 мм, размахом 1500 мм, с заостренными обеими кромками. При помощи болтов эта пластина крепится к боковым и центральной стойкам. Угол между плоскостями верхнего и нижнего крыла составляет 8°.
Подвеска крыла к корпусу мотолодки осуществляется шарнирно в четырех точках. Основные силовые тяги регулируемой длины с помощью быстросъемных штырей крепятся к боковым Т-образным кронштейнам, установленным под отбортовкой палубы в районе шп. № 2. Две наклонные тяги шарнирно крепятся к пальцам кривошипов на поворотной оси, которая вращается в резиновых опорах с бронзовыми втулками (деталь 2.229-000 от подвесных моторов «Вихрь»), Две полуоси — правая и левая соединены между собой с помощью обрезка водопроводной трубы 20X2,5. На левом кривошипе установлен рычаг поворота оси, изготовленный из шатуна мотора «Вихрь», к которому подсоединена тяга механизма управления углом атаки. Резиновые опоры установлены в боковые кронштейны, прикрепленные к палубе болтами.
Для того чтобы поднять крыло на палубу, необходимо вынуть штыри из Т-образных кронштейнов задней подвески. Используя специальный крючок, крыло поворачивают относительно оси передней подвески до уровня палубы либо до лобового стекла. При плавании на большом волнении крыло необходимо закрепить к раме стекла тросиками.
Угол атаки крыла регулируется на ходу вращением штурвальчика. Винт на его валу, вворачиваясь или выворачиваясь из тяги, которая соединена шарнирно с рычагом на оси поворота крыла, меняет положение кривошипов в ту или иную сторону; соответственно изменяется и положение передних тяг крыла и его угол атаки. Усилия на штурвальчике, диаметр которого 200 мм, даже при полной нагрузке лодки (до 600 кг) невелики. Эта операция может осуществляться на ходу — без снижения скорости.
Как показал мой опыт эксплуатации судна на носовом подводном крыле, существенное влияние на выбор рабочего угла атаки крыла оказывают следующие факторы:
- величина нагрузки лодки и ее распределение относительно центра тяжести судна;
- угол откидки подвесного мотора от транца;
- режим работы двигателя после выхода на крыло;
- направление течения и волн относительно курса движения, а также — скорость течения и высота воли.
По результатам эксплуатации в навигацию 1991 г. установлено, что описанная конструкция переднего носового крыла обеспечивает мотолодке «Прогресс-2» с мотором «Вихрь-30» выход на крыло с водоизмещением 600 кг и устойчивое движение в крыльевом режиме на волнении с высотой волны до 0,5 м. При этом достигается экономия топлива до 15% и повышение максимальной скорости примерно на 20% по сравнению с движением без подводного крыла.
Добавлю, что моя мотолодка оснащена приборами контроля оборотов и температуры двигателя, а также спидометром.
Разумеется, подобное крыльевое устройство, снабженное механизмом управления углом атаки на ходу, может быть реализовано на эксплуатируемых судах различного типа.