Далеко не всегда удается скомпоновать судно при проектировании и загрузить при выходе в плавание так, чтобы обеспечивались оптимальная центровка и оптимальный дифферент. Как известно1, чрезмерный ходовой дифферент приводит к потере скорости, ухудшает экономические показатели.
Я столкнулся с указанной проблемой, когда стал проводить испытания своей водоизмещающей лодки «Утенок», переделанной из малой (№ 1) спасательной шлюпки (длина — 4,5 м; ширина — 1,85 м). Как только я давал полный газ двигателю «СМ-557Л», дифферент на корму сразу же возрастал до величин, явно превышающих допустимые 5—6°: увеличивалось волнообразование, а скорость не прибавлялась.
Стал искать способ уменьшить ходовой дифферент. По аналогии с быстроходными катерами решил применить транцевые плиты. Вырезал из бакелизированной фанеры две транцевые плиты разной формы с изменяемым углом наклона и по очереди испытал их на «Утенке». Первые же выходы показали, что при малых углах наклона плиты неэффективны, а при больших — дифферент, действительно, уменьшают, но одновременно начинают работать как тормоз. При ходе на попутной волне из-за плит появляется сильная рыскливость; на заднем ходу плита преграждает поступление воды к гребному винту. Как бы там ни было, но имея мощность 13,5 л. с., развить скорость выше 10 км/ч не удавалось ни с плитами, ни без них. Относительная скорость — число Фруда по длине — колебалась где-то около 0,4.
После неудачных испытаний транцевых плит я решил попробовать установить на гребной винт специально спрофилированную кольцевую насадку. Насадка, отклоняющая струю от винта вниз, по моим расчетам, должна была не только создавать на корпусе дополнительную подъемную силу, уменьшающую ходовой дифферент, но и одновременно повышать КПД гребного винта, поскольку двигатель «СМ-557Л» развивает слишком большое число оборотов для возможной скорости.
Гребной вал «Утенка» имеет наклон относительно КВЛ около 8°. Передняя часть насадки — от носовой кромки до плоскости диска гребного винта — выполнена соосно с гребным валом. В плоскости диска гребного винта осевая линия насадки имеет излом — наклонена вниз на 8° (здесь угол наклона к КВЛ уже равен 16°).
Как видно из схемы, за плоскостью диска винта в верхней части насадки ее внутренняя образующая имеет вид прямой. Результирующая сила Рс раскладывается на силу упора и подъемную силу. Сила упора была замерена динамометром и оказалась равной 200 кгс. Подъемная сила Рп, непосредственно уменьшающая ходовой дифферент, примерно равна 57 кгс.
Теперь об изготовлении насадки. Из пенопласта были нарезаны рейки трапецеидального сечения, которые затем склеивались в цилиндр при помощи эпоксидного клея. Обработка велась острым ножом и рашпилем с проверкой профиля по шаблонам. Снаружи готовая насадка была оклеена двумя слоями стеклоткани на эпоксидном клее. Внутренняя поверхность насадки покрыта эпоксидной шпаклевкой, в которую для уменьшения трения втерт чешуйчатый графит.
Сверху и снизу закреплены по два алюминиевых угольника, стягиваемых болтами М6. Эти болты и круговые стропы из стального троса 0 2 мм надежно скрепляют в одно целое насадку и угольники. Передние концы угольников прикреплены к ахтерштевню, задние—к стойке руля (рудерпосту).
Концы лопастей гребного винта обрезаны по внутреннему диаметру насадки с кольцевым зазором 2—3 мм.
С насадкой «Утенок» успешно проходил уже две навигации. За этот срок установлено следующее:
- скорость увеличилась с 10 до 12 км/ч (число Фруда ок. 0,5);
- ходовой дифферент практически отсутствует;
- даже на крутой попутной волне лодка хорошо слушается руля, а гребной винт почти не оголяется;
- лодка надежно идет и удовлетворительно слушается руля на заднем ходу.
Таким образом, профилированная насадка не только устранила дифферент и увеличила скорость на 17%, но и улучшила управляемость, несколько повысила мореходные качества. Уверенно можно сказать, что установка подобной насадки даст положительный эффект на всех малых водоизмещающих судах, имеющих достаточную мощность двигателя, но не развивающих расчетной скорости из-за чрезмерного ходового дифферента на корму. Специалисты считают, например, что есть смысл установить насадки на новых лоцманских ботах (пр. № 1459), имеющих запас мощности двигателя.
Установка подвесного мотора на любую водоизмешающую лодку, будь то фофан, тузик либо четырехвесельный ял, всегда вызывает сильный дифферент на корму, увеличивающийся с увеличением скорости. В сборнике №83 в статье о лодке «Пелла» отмечалось, что скорость ее под мотором «Ветерок» (8 л. с.) составляет 9,16 км/ч, когда водитель сидит на кормовой банке, и 11,2 км/ч, когда он сидит в носу. Вот четкий показатель, того, как сказывается ходовой дифферент на скорости. Но есть и другие минусы такой посадки. Достаточно на фотоснимке «Пеллы» мысленно провести прямую линию от глаз рулевого, сидящего на корме, вперед через верхнюю точку форштевня, чтобы убедиться: предметы, находящиеся на воде впереди, ему не видны. С таким плохим обзором по курсу эксплуатация любого судна запрещается. Можно предложить два выхода; уложить в носовую часть лодки балласт либо установить на гребной винт насадку.
Если заводы, выпускающие подвесные моторы, освоят и выпуск профилированных антидифферентных насадок, будет сэкономлено немало бензина, а главное — улучшатся условия эксплуатации лодок, повысится безопасность плавания; во всяком случае — уменьшится опасность столкновения с плавающими препятствиями.
Примечания
1. См., например, статьи Л. М. Кривоносова в вып. №6 и Е. А. Морозова (советы начинающему) в сборнике №87.