Катер-катамаран «HSCC» с высоко стабилизированной кабиной

Многие тысячи потенциальных пассажиров считают главным «минусом» морского транспорта подверженность судна качке. Боязнь морской болезни нередко заставляет отдавать предпочтение авиации даже в тех случаях, когда рейс морем занял бы времени не намного больше, а обошелся дешевле...

Поиски решения проблемы «стабилизации» судна на волнении — «успокоения качки» — начались еще в далекие времена. Это — одна из интереснейших страниц истории техники и в то же время одна из наиболее разработанных изобретателями тем.

Вот несколько примеров, известных из истории кораблестроения. Всего лишь 140 лет назад, полагая, что «причина морской болезни будет резко уменьшаться по мере увеличения размерений», начали строить судно, водоизмещение которого было в пять раз больше, чем самых крупных судов того времени (достаточно сказать, что по расчетам оно могло принять на борт 4000 пассажиров!). Построили. И выяснилось (достаточно сослаться на свидетельство Жюля Верна), что качка на этом гигантском 212-метровом пароходе «Грейт истерн» переносится ничуть не легче, чем на меньших судах.

Некоторые корабелы пытались избавиться от качки, делая корпус судна непропорционально широким и овальным в плане. Такой, например, построили императорскую яхту «Ливадия». Однако поведение ее на волне отнюдь не было одобрено августейшей семьей.

Известна и совершенно необычная смелая попытка покончить с килевой качкой: корпус парохода по длине «разрезали» на секции и соединили их на шарнирах так, чтобы судно, изгибаясь, повторяло профиль волны...

Многие изобретатели «успокоителей» пошли по пути использования перемещаемых с борта на борт грузов, гасящих размахи качки. Известно немало патентов, разрабатывающих идею бортовых цистерн, в которых роль такого груза играет перекачиваемая или свободно перетекающая вода.


Широко распространенным способом некоторого уменьшения качки и сегодня остаются давно изобретенные скуловые кили — невысокие пластины, поставленные на ребро по скулам судна. Это простейшее пассивное средство на базе новейших достижений техники превратилось в дорогостоящее активное: на некоторых быстроходных кораблях применены так называемые бортовые (боковые) рули. По сути дела это управляемые автоматикой подводные крылья: возникающая на них подъемная сила препятствует нарастанию крена. Использование ПК представляет собой одно из современных направлений в решении проблемы стабилизации быстроходных судов. Как, впрочем, и появившийся в последние годы ряд идей, варьирующих катамаранную схему и различные сочетания несущих подводных («удаленных» от воздействия волны) и обитаемых надводных объемов.

Отдельную группу изобретений представляют, как правило, хитроумные и дорогостоящие попытки избавить от воздействия качки если не судно в целом, то хотя бы какую-то его часть, предназначенную для пассажиров. Известно множество попыток подвесить капсулу-каюту как свободно качающийся маятник или на кардановом подвесе, на шарнирах, пружинах и т. д. и т. п.

Сколько-нибудь полный обзор предложенных средств общей или частичной стабилизации судна занял бы слишком много места. Важно подчеркнуть, что и сегодня проблему нельзя считать решенной, а в последние годы она все теснее смыкается с задачей снижения перегрузок при ударах корпусом о волну. Появился новый класс пассажирских судов, для которых это особенно важно. Речь идет о быстроходных (25—30 уз) катамаранах — своеобразных паромах, рассчитанных на регулярные кратковременные рейсы, когда каюты и спальные места не нужны, а достаточно поставить в салоне определенное количество кресел авиационного типа (200, 300, а иногда и 400).


Современная техника в принципе уже позволяет избавить пассажиров таких катамаранов от, казалось бы, неизбежных неудобств, вызываемых качкой и сотрясениями при выходе в море.

Этой проблемой в последние годы активно занимаются ученые и конструкторы известной японской фирмы «Мицубиси хеви индастриз» в рамках специализированной программы исследовательских работ.

Осенью 1987 г. фирмой было продемонстрировано на ходу экспериментальное пассажирское судно нового поколения. Это 12,7-метровый двухвинтовой катер-катамаран водоизмещением 17 т — прототип пассажирского судна будущего. На надстройке катера рядом с эмблемой «Мицубиси» накрашено его название «HSCC», составленное из первых букв слов «судно с высоко стабилизированной кабиной».

На новой технической базе возрождена старая идея: стабилизирована только сама «каюта», а точнее — поднятая над палубой катамарана надстройка, в которой размещен блок пассажирских помещений. В этот блок входят салон с 10—12 поворотными креслами, столом и ТВ-видео, буфетная, санузел, курительный уголок с диваном. Любопытно, что расположенная в носовой части катера рубка с креслами для рулевого и двух членов экипажа «мягкой подвески» не имеет. Это, очевидно, помогает рулевому лучше «чувствовать волну»...

Надстройка поставлена на пять автоматически управляемых опор — в центре и по углам, изменяющих ее положение относительно корпуса катера. Система спроектирована с таким расчетом, чтобы гасились перемещения корпуса при качке и ударах о волну и надстройка в максимально возможной степени сохраняла нормальное положение. Другими словами, возникающие при качке катера крен и дифферент надстройки во всех случаях должны быть существенно меньше, чем крен и дифферент катера в целом.

Собственно, ничего принципиально нового конструкторы «Мицубиси» не придумали Так, военным морякам известны применяемые еще сорок лет назад стабилизированные при помощи гидравлики и автоматики «качающиеся» орудийные башни и посты управления. Важно, что дорогостоящая техника стала доступной для применения в сугубо мирных целях.


Теперь несколько слов об устройстве «HSCC». Центральная опора представляет собой шаровой шарнир, относительно которого «качающаяся» надстройка свободно наклоняется в любую сторону. Шарнир смонтирован на 200-миллиметровом гидравлическом домкрате с ходом поршня 1 м, регулирующем положение надстройки по высоте. По углам надстройку поддерживают четыре 65-миллиметровых гидравлических домкрата с амортизаторами. 8 условиях волнения и качки все гидравлические механизмы действуют одновременно под управлением бортового компьютера (16-битовая персональная ЭВМ).

На проведенных испытаниях «HSCC» в море в условиях волнения было продемонстрировано снижение перемещений надстройки до 33% величины перемещений корпуса катамарана. Такая степень «успокоения» качки (на две трети) признана вполне удовлетворительной.

С использованием этого же принципа стабилизации надстройки на гидравлических домкратах на верфи в Симоносеки по заказу «Нишинион Каиун Кайша лтд.» строится более крупный (длиной 26,5 м, регистровая вместимость — 110 бр.-рег. т) вариант «HSCC», рассчитанный на 200 пассажиров. Это будет уже не экспериментальное судно, а всепогодный быстроходный паром, работающий на 30-километровой линии Симоносеки — Китакюсю (между о-вами Хоккайдо и Кюсю).

Обращает внимание совершенно необычный дизайн нового катамарана: стабилизированная двухэтажная надстройка с пассажирскими помещениями (как и рулевая рубка) имеет круглую в плане форму; по периметру ее сделана открытая смотровая площадка-галерея. А вот материал, примененный для постройки нового «HSCC», наоборот — самый для быстроходных катамаранов традиционный: сваривающийся легкий сплав.

По мнению создателей нового судна, пассажиры будут чувствовать себя достаточно комфортабельно даже в тех случаях, когда 45-минутные рейсы через пролив будут выполняться в плохую погоду.