Начаты исследования реданных катеров

Сообщение, что в Тейлоровском опытовом бассейне (США) начаты обширные исследования моделей реданных катеров, явилось для многих судостроителей неожиданностью. Уже более 20 лет на быстроходных катерах перестали применять поперечные реданы. Ход на волнении реданного катера сопровождается сильными ударами о волну, большими перегрузками на днище, неприятной тряской и ускорениями, плохо действующими на экипаж.

Однако как ни странно, именно стремление обеспечить высокую мореходность при сохранении достаточной скорости и хорошего гидродинамического качества катера заставило американских исследователей Клемента и Плюма обратиться к реданным обводам. Они решили создать катер, равный по эффективности судну на подводных крыльях, но без этой сложной, дорогой и неудобной в эксплуатации конструкции.

В принципе днище обычного глиссирующего катера и подводное крыло «работают» одинаково, т. е. создают подъемную силу, уменьшающую осадку и смоченную поверхность катера, что приводит к росту скорости. Правда, у крыла работают обе поверхности, т. е. подъемная сила создается за счет повышения давления на нижней стороне и разрежения на верхней. У глиссирующего катера Работает только нижняя сторона — Днище. Кроме того, качество (отношение подъемной силы к сопротивлению) у подводного крыла выше еще и за счет большего удлинения, т. е. отношения размаха крыла к его ширине. Удлинение подводного крыла обычно равно 3, а качество катера на крыльях — 9. Соответствующие цифры для мореходных глиссирующих катеров равны 0,5 и 6.

Чтобы получить большее удлинение днища катера, необходимо увеличить его ширину и уменьшить смоченную длину днища. Однако широкий корпус становится немореходным, требует прочной и тяжелой конструкции, чтобы выдержать перегрузки при ходе на волнении. С другой стороны, возможность уменьшать смоченную длину ограничена, так как центр тяжести катера должен находиться по длине в пределах смоченного участка днища.

Редан позволяет разбить рабочую часть днища ка два коротких участка с большим удлинением и примерно на ⅔ уменьшить смоченную поверхность по сравнению с безреданным корпусом. Для повышения мореходности Клемент применил на девятиметровом катере-модели водоизмещением 5 тонн выпукло-килеватые обводы днища с углом внешней килеватости на миделе 12,5°. Редан выполнен стреловидным, по типу крыла реактивного самолета, и расположен на миделе. На этом редане создается 90% гидродинамической подъемной силы; остальные 10% приходятся на долю кормового стабилизатора. Стабилизатор представляет собой полукруглую плиту, расположенную под днищем. Угол атаки стабилизатора можно регулировать дистанционно с поста рулевого. В зависимости от состояния моря, ветра, нагрузки и скорости катера можно с помощью стабилизатора придать катеру оптимальный при данных условиях дифферент на корму. На волнении дифферент можно увеличить, благодаря чему перегрузки на днище снижаются на ⅓, условия обитаемости на катере становятся более комфортабельными. На спокойной воде, наоборот, увеличив угол атаки стабилизатора, можно вывести корму почти полностью из воды и добиться максимальной скорости.


Подъемную силу на редане удалось повысить еще на 35% за счет продольной профилировки рабочего участка днища, который выполнен с вогнутостью и небольшим отгибом вниз у редана. Действие отгиба аналогично действию опущенного элерона крыла самолета. Путем установки коротких брызгоотбойников (см. статью «Еще о продольных реданах») удалось добиться снижения сопротивления катера примерно на 6%. Этот эффект получен за счет отсечения от корпуса брызговой пелены, образующейся у носовой границы смоченной поверхности.

К числу других оригинальных идей, которыми насыщена эта натурная модель, относится и гибкий гребной вал, позволивший установить ось гребного винта горизонтально. Это устраняет потери упора, неизбежные при косом обтекании винта, а также вибрацию. Для улучшения условий обтекания кронштейн вала установлен за винтом.

Одной из особенностей гидродинамики реданных корпусов является необходимость обеспечивать вентиляцию днища сразу за реданом. На ходу здесь образуется каверна — пространство практически без воздуха. Если это пространство не сообщается с атмосферой, вода может «прилипать» к редану и днищу. Скорость катера при этом заметно снижается. Одна из причин плохой мореходности старых реданных катеров заключалась в том, что проходящие по бортам волны часто закрывали вход воздуху за редан; катер при зтом резко падал, рыскал с курса. На «Дунаплане» (так американцы назвали свою схему реданного катера) за редан отводятся выхлопные газы от двигателей, благодаря чему здесь создается избыточное давление, и катер идет устойчиво даже на большой волне.

Характерной особенностью «Дунаплана» является также очень маленькая высота редана — около 40 мм для катера длиной 9 м.

На испытаниях катер с двигателем мощностью 350 л. с. развил скорость 65 км/час. При установке пятисотсильного двигателя катер развивает 98 км/час, тогда как безреданному катеру с обводами Ханта требуется для этого 1000 л. с.

Начата разработка проектов быстроходных десантных и разъездных реданных катеров. Передача мощности на гребной винт будет осуществляться через угловую колонку. Возможно применение этой схемы и для спортивных катеров. Попутно напомним, что поперечные реданы целесообразны, если скорость лодки достигает 19√L км/час, т. е. величины скорости чистого глиссирования. Для лодки длиной 4,5—5 м эта скорость должна составлять около 40 км/час.