Долгое время центральным событием зарождающегося водно-моторного спорта были ежегодные гонки на Международный Британский приз, учрежденный в 1903 г. Альфредом Хэрмсвортом. Для участия в этом соревновании специально строили «сверхмощные» и «сверхбыстроходные» катера, причем существовало обязательное условие, чтобы судно и его двигатели были построены именно в той стране, под флагом которой выступает гонщик. Благодаря такому условию эти гонки и являлись демонстрацией последних достижений катеростроения в каждой стране.
Четыре раза подряд победу одерживали англичане, но в 1907 г. приз увезли за океан американцы. В последующие три года катера с неизменным названием «Дикси» под звездно-полосатым флагом оказывались на финише первыми. Это вызывало едкие высказывания всех европейских болельщиков и спортсменов прежде всего в адрес английских катеростроителей, по традиции считавшихся лучшими в мире.
И вот в 1912 г. на трассе гонки появился необычный многореданный глиссер «Мэпл Лиф IV» («Кленовый Лист»), на котором английский гонщик Моккей Эдгард не только взял реванш, но и впервые в мире развил скорость свыше 100 км/ч. Победным финишем этого глиссера начался новый этап в истории водно-моторного спорта — развитие остроскулых глиссирующих катеров, пришедших на смену катерам водоизмещающим.
О проекте этого катера, его качествах и конструкции рассказывается в предлагаемом вниманию читателей отрывке из книги знаменитого английского конструктора катеров и яхт Уффа Фокса «Seamanlike Sense in Powercraft», изданной в Лондоне в 1968 г.
Следует заметить, что в последующие годы именно многореданные катера, подобные «Мэпл Лиф», широкого распространения не получили. Во-первых, потому, что постройка таких уникальных, сложных по конструкции судов обходилась очень дорого. А во-вторых, за счет дальнейшего облегчения двигателей, применения фанеры и легких ламинированных конструкций вскоре удалось достичь таких же скоростей при более простых обводах. Ужесточились и условия гонок: их стали проводить на большие дистанции и в открытых акваториях, а это потребовало применения таких обводов, при которых корпуса испытывали бы меньшие ударные перегрузки при ходе на волнении, чем реданные катера с относительно плоским днищем.
Тем не менее и сейчас время от времени появляются катера, снабженные двумя-тремя поперечными реданами (например, уже известный читателям «Катеров и яхт» «Тридин» и гоночные катера, выпускаемые в Монте-Карло). Во всех этих случаях реданы играют вспомогательную роль, обеспечивая продольную устойчивость глиссирования или правильный вход днища катера во встречную волну — без чрезмерного кормового дифферента и вылета корпуса в воздух.
«Мэпл Лиф IV» — историческое судно. Это первый катер в мире, развивший скорость свыше 50 уз (92,6 км/ч). Это катер, дважды — в 1912 и 1913 гг. — победивший лучшие глиссеры американцев, как и катера из всех других стран, в гонках на Международный Британский приз, учрежденный А. Хэрмсвортом. Я уверен, что и на следующих бы гонках «Мэпл Лиф IV» снова взял приз, несмотря на то, что предполагалось участие новых сильнейших претендентов из США и Франции, но начавшаяся I мировая война заставила отменить эту встречу...
Основные данные «Мэпл Лиф IV»
| Длина наибольшая, м | 12,2 |
| Длина по KBЛ, м | 12,2 |
| Ширина, м | 2,56 |
| Осадка, м | 0,91 |
| Водоизмещение, т | 5,33 |
| Мощность двигателей, л. | с. 800 |
| Скорость, уз | 55 |
| Элементы винтов (диаметр X шаг), м | 0,635X1,206 |
| Число оборотов винтов в мин | 1100 |
| L/B | 4,75 |
Годы, предшествовавшие войне, для корабельных инженеров, работавших в области создания быстроходных катеров, были насыщены интересными, подчас волнующими событиями. С. Е. Саундерс был одним из прокладывающих путь, крупнейшим знатоком мира глиссеров и летающих лодок, и я был счастлив возможности учиться у него. Это был удивительный человек. Он не только имел огромные знания и опыт в проектировании и постройке катеров, но еще и очень хорошо знал людей. Никогда в моей жизни — ни до, ни после работы на его верфи — я не встречал такого коллектива великолепных работников, какой был собран С. Е. Саундерсом.
«Мэпл Лиф» был первым катером, в разработке проекта которого я участвовал тогда еще молодым учеником С. Е. Саундерса. Я обожал эту лодку, был влюблен в каждую линию ее корпуса, в каждую деталь конструкции. Эта привязанность остается неизменной и сегодня.
Хотя «Мэпл Лиф» был спроектирован и построен более 50 лет назад, можно смело сравнивать его скорость с нынешними катерами, имеющими подобные размеры и мощность. Лишь немногие из лучших современных катеров развивают такую же скорость, хотя двигатели на них весят в четыре раза меньше. Однако в 1912 г. двигатели «Мэпл Лиф» считались верхом совершенства: они имели удельный вес всего 4 кг/л. с.
Именно снижение веса двигателей и дало возможность перейти от водоизмещающих судов с тяжелыми паровыми машинами к глиссерам с бензиновыми двигателями внутреннего сгорания. Если раньше конструктор имел возможность лишь незначительно уменьшать волнообразование водоизмещающего судна (за счет увеличения его длины) и силы трения обшивки о воду (за счет применения цилиндрических сечений и уменьшения ширины корпуса), то теперь удавалось снизить сопротивление трения почти вдвое и избавиться от волн: корпус реданного глиссера оказывался поднятым над поверхностью воды и шел, касаясь ее лишь небольшими участками днища перед реданами. Волны, сопровождавшие водоизмещающие суда, исчезли; только легкие брызги отбрасывались от бортов при выходе катера на глиссирование.
Француз Вильям Генри Фобер был одним из выдающихся конструкторов времени ранней истории глиссирующих судов. Только за период с 1906 по 1909 гг. он получил не менее шести британских патентов в этой области. А в 1909 г. начал строить свои первые глиссеры, снабженные поперечным реданом, С. Е. Саундерс. Приступая к разработке «Мэпл Лиф IV», он решил применить только что запатентованную Фобером многореданную схему (британский патент N2 7834, зарегистрирован 8 апреля 1908 г.) но, используя свой богатый опыт, попытаться улучшить ее мореходные качества. В частности, Саундерс уменьшил число поперечных реданов с восьми до пяти и изменил обводы носовой части глиссера — заострил их, подняв скулу, а абсолютно прямые очертания днищевых ветвей шпангоутов сделал изогнуто-килеватыми, благодаря чему получил и некоторую дополнительную подъемную силу. Начиная от прямого вертикального форштевня обшивка носовой части круто разворачивалась на почти горизонтальные плоскости днища, изогнуто-килеватые очертания шпангоутов становились плоско-килеватыми с углом килеватости днища 2,5 уже не изменяющимся на всем протяжении от первого редана до транца.
Замечу, что во время II мировой войны американцы применили изогнуто-килеватые обводы днища на боевых катерах и, убедившись в их высоких мореходных качествах, провозгласили это новой идеей. Саундерс, как мы видим, использовал эту идею тридцатью годами раньше!
Итак, «Мэпл Лиф IV» имел пять поперечных реданов и скользил по воде на этих пяти своеобразных крыльях большого удлинения. (Каждый редан простирается на полную ширину днища, но «очень короток» по длине судна, так что в контакте с водой оказываются участки днища, имеющие такие же соотношения, как и крылья самолета.)
Форма (в плане) поперечных реданов «Мэпл Лиф» в виде тупого угла, обращенного вершиной в корму, также была заимствована из арсенала идей Фобера. Как заявлял изобретатель, судно на таких реданах становится более остойчивым. Угол килеватости днища на всех пяти реданах был одинаковым, нижние кромки реданов расположены на одном уровне: такие обводы днища обеспечивали наибольшую подъемную силу, так как все реданы работали с одинаковым углом атаки, равным 2°. На ходу катер не имел дифферента на корму, как это и было задумано конструктором еще у чертежной доски. Благодаря реданам сопротивление трения корпуса удалось уменьшить на 50%, а волнового сопротивления «Мэпл Лиф» не испытывал вообще: это и объясняет, почему катер глиссировал со скоростью до 55 уз. Словом, «Мэпл Лиф» оказался лучшим из всех судов, когда-либо построенных по патенту Фобера!
Всегда обращается внимание на то, чтобы в пространство, образующееся на ходу глиссера за поперечным реданом, попадал воздух. Разрежение здесь вызывает подсасывание судна назад и падение скорости; если же вакуум образуется только на одном борту — по одну сторону от киля, катер зарыскивает, делается неуправляемым. На «Мэпл Лиф» были установлены десять подводящих воздух латунных труб — по паре за каждым реданом, чтобы предотвратить это явление. Однако практически ни в одном из выходов катера, сколько бы ни прикладывали ладони к верхним срезам этих труб, нам так и не удалось обнаружить ни засасывания воздуха под днище, ни обратного его движения. Отсюда следует, что при скоростях свыше 90 км/ч вдоль днища глиссера проходит насыщенный воздухом спой воды; воздушные пузырьки попадают в воду от носовой волны и этого количества воздуха оказывается достаточно, чтобы заполнить зоны разрежения за всеми реданами. Сейчас подобные трубы за реданами уже не ставятся; благодаря этому экономятся время, материал и вес, устраняется возможность появления течи.
Вместо высокого носового киля-плавника (к на эскизе), простирающегося на корпусе Фобера вплоть до третьего редана, Саундерс спроектировал глубокий V-образный гребень по всей длине лодки, плавно вписывающийся в обводы корпуса и обладающий определенным водоизмещением. Врезаясь на ходу в воду, этот гребень хорошо удерживал катер на курсе — «Мэпл Лиф» действительно был очень легок на руле, но кроме того наблюдался и некоторый эффект смягчения ударов днищем о воду.
Бортам в носовой части был придан развал, чтобы отбрасывать брызги и отваливать воду от корпуса наружу, но у транца борта были завалены внутрь, что уменьшало забрызгивание кормы и влияние на катер бокового ветра. У «Мэпл Лиф» не было мощной широкой кормы, за которой образуется разрежение, тормозящее глиссер.
Надо сказать, что высокоэффективные поперечные реданы на глиссерах не только повышают стоимость постройки, но и нарушают непрерывность прочных связей днища судна: киль и днищевая обшивка оказываются перерезанными. Для сохранения общей прочности корпуса на «Мэпл Лиф IV» фундамент под двигатели был выполнен в виде деревянной центральной фермы. В наши дни при проектировании больших скоростных катеров я также предусматриваю в конструкции их корпусов мощную балку, поддерживающую платформу кокпита, оформляющую выгородки камбуза и гальюна, служащую основанием коек и рундуков и одновременно являющуюся машинным фундаментом. Эта ферма, простирающаяся на всю длину корпуса, обеспечивает его прочность — способность противостоять ударам волн.
Корпус «Мэпл Лиф» был построен из легкого и прочного гондурасского красного дерева. Обшивку сделали трехслойной (два внутренних слоя — диагональные под углом 90° один к другому, наружный — продольный), причем все слои были прошиты между собой медной проволокой. Этот способ постройки широко применялся С. Е. Саундерсом в те времена, когда фанера и клей еще не были водостойкими и не могли быть использованы в морской воде.
Большие достижения в области создания новых материалов и в частности легких сплавов и клеев, сделанные за 50 лет, прошедших после дней «Мэпл Лиф», позволяют строить более легкие и прочные корпуса. Но, повторяю, даже при всех этих преимуществах, катера, имеющие размеры «Мэпл Лиф» и такую же мощность двигателей, оказываются не быстроходнее этой старой лодки.
Конечно, есть и более быстроходные глиссеры (такие, как рекордная «Блюберд»), однако они, как правило, меньше, а главное — оснащены машинами с гораздо большей удельной мощностью — количеством лошадиных сил на единицу веса. Суммарные 800 л. с. двухвинтового «Мэпл Лиф» можно сравнить (только не по весу!) с 800-сильными современными двигателями «Форд» или «Дайтона», устанавливаемыми на океанских гоночных катерах; да и сам 12-метровый корпус по своим размерам сравним с крупнейшими катерами, участвующими в таких соревнованиях, как Каус — Торки или Майами — Нассау.
Остается сравнить скорости, показанные 50 лет назад и в начале 70-х годов...