Еще раз об обводах типа «Морской нож»

Я прочитал статью С. П. Абрамова, В. В. Вейнберга и Б. С. Семенова «Морской нож» на Неве», опубликованную в №74 сборника «Катера и яхты». И первое, что я хочу сделать, это выразить свое восхищение тем методическим и научным путем, которым они провели исследования характеристик «Морского ножа» на модели. Приятно видеть столь хорошо сделанную и хорошо описанную работу.

Как правильно отмечают авторы, есть две главные причины того, что их судно получало крен при движении. Самая очевидная — это реакция от вращения гребного винта, и вторая — боковой ветер. Эффект влияния бокового ветра особенно заметен, если идти в узком канале, расположенном перпендикулярно направлению ветра. Аэродинамическая боковая сила вызывает дрейф судна под ветер; чтобы противодействовать этому, водителю приходится слегка перекладывать руль в наветренную сторону. Поскольку винт расположен ниже центра тяжести лодки и ниже центра парусности ее боковой проекции, отклонение оси действия упора винта образует вращающий момент, воспринимаемый лодкой. Это усложняется тем фактом, что проскальзывающая вбок лодка поднимает тонкую брызговую пелену с подветренной стороны, которая также стремится опрокинуть ее на ветер.

Мне кажется, что простейшим путем для компенсации реакции винта будет установка транцевой плиты, которая давала бы момент подъемной силы, противодействующий этому эффекту. На одном из первых «Морских ножей» на левом борту была установлена деревянная постоянная транцевая плита. На транцах другого катера можно видеть плиту из нержавеющей стали, снабженную винтовыми тягами, дающими возможность регулировать угол атаки.


Шестиметровые катера этого типа построены с угловой откидной колонкой, которая имеет устройство для изменения направления упора винта путем наклона его оси (гидравлические цилиндры приподнимают колонку, увеличивая угол ее «откидывания» от транца).

Важно, чтобы суперкритические катера имели очень плавную продольную качку. Неудивительно, что, как обнаружили ленинградские авторы, смещение центра тяжести всего на 4—5 см вызывает потерю скорости, с одной стороны, и нарушение устойчивости глиссирования (дельфинирование), с другой. Чтобы избежать этого, нужно либо увеличить угол «откидывания» колонки от транца, либо иметь возможность соответственно изменять угол атаки транцевых плит, т. е. сделать их регулируемыми на ходу при помощи гидравлики. Между прочим, плиты должны иметь очень прочную конструкцию: иногда нагрузка на них достигает половины общего веса лодки!

Использование таких активных методов управления дифферентом имеет то дополнительное преимущество (по крайней мере, для более крупных катеров), что можно вызвать искусственным путем такую килевую качку, которая погасит дельфинирование. Период дельфинирования на суперкритических глиссирующих корпусах типа «Морского ножа» может быть порядка секунды на малом судне и нескольких секунд на катере больших размерений. Таким образом, когда появляется неустойчивость движения, ее можно контролировать при помощи автоматически управляемых транцевых плит, насколько это позволяет период исполнения команд сервосистемой.

Отсутствием на испытанной ленинградцами лодке какого-либо контроля дифферента или продольной качки можно также объяснить и очень высокий «горб сопротивления», обнаруженный авторами на их модели «ножа». Весьма высокое гидродинамическое давление действует на узкое днище, которое имеет значительный угол атаки — 10°; не удивительно, что при этом зафиксировано очень высокое сопротивление воды. На наших катерах этого типа, когда лодка выходит на глиссирование и силы плавучести постепенно замещаются динамической подъемной силой, мы стараемся поддерживать дифферент нулевым, так чтобы не было настоящего «горба».

Авторы сообщают, что дважды вода перехлестывала поверх палубы, когда их лодка входила в метровую волну. И это не удивительно, поскольку они (возможно, по невнимательности) существенно уменьшили площадь носового транца, сделав наклон в корму части корпуса, расположенного выше привального бруса. Могу посоветовать вырезать новый носовой транец (например, из 12-миллиметровой фанеры) большей площади и такой высоты, чтобы он перекрывал линию палубы, и наложить его на существующий, прикрепив на клею и шурупах. Пространство между этим новым транцем и срезом палубы можно заполнить пенопластом.

Как авторы любезно отметили в своей статье, концепция сверхкритического глиссирующего корпуса является значительным открытием. Однако следует признать, что есть еще одно, может быть, не имеющее столь большого значения, а возможно, и даже много более важное обстоятельство: это именно транцевый нос. Я мог неоднократно убедиться в том, как опасно выходить в море на суперкритическом глиссирующем корпусе, который не имеет эффективного средства для того, чтобы нос катера поднимался при касании волны.


Авторы испытали малоприятный ход с попутной волной. Я не думаю, чтобы он был хуже, чем на сравнимом традиционном катере в аналогичной ситуации. Очевидно, имеет значение то, что мореходные качества хороши на других курсовых углах к бегу волны, поэтому контраст, испытываемый на «ноже» при попутной волне, может, действительно, шокировать. На традиционном судне в подобной ситуации обычно применяют одно решение — сбрасывают газ, делая скорость ниже, чем скорость волны. Второе решение, наоборот, — повысить скорость, чтобы она стала сверхкритической, как это делается при ходе против волны. В данном случае авторы, вероятно, не имели достаточного для этого запаса мощности. Возможно, Просто необходимо повысить мощность двигателя, чтобы достичь скорости, при которой частота профиля волны окажется в резонансе с частотой собственных продольных колебаний лодки.

Я выполнил сравнение углов дифферента и сопротивления, полученных авторами, и аналогичной модели, рассчитанной на компьютере. Из прилагаемого графика можно видеть, что ходовой дифферент испытанной лодки много больше, чем принятый обычно на наших катерах, а сопротивление движению на низких скоростях существенно выше.

Можно предположить, что лодка испытывалась с дифферентом, при котором основание форштевня на ходу поднималось над поверхностью воды, тогда как в оптимальном случае оно должно ее касаться. Так что, если авторы обеспечат возможность управления дифферентом без смещения вперед центра тяжести, они наверняка найдут ход более мягким и комфортабельным.

В заключение я хотел бы еще раз принести авторам мои поздравления за превосходную работу.