Информация об изображении
Фотографии, сделанные при испытаниях моделей на встречном регулярном волнении
«Сани Фокса», как и все многокорпусные катера (катамараны, катера на гидролыжах), рассчитаны на использование положительных свойств удлиненных глиссирующих поверхностей — высокой устойчивости движения, близости углов дифферента на высоких скоростях хода к оптимальным углам атаки, хорошей мореходности.
Фотографии, сделанные при испытаниях моделей на встречном регулярном волнении
В публикациях, посвященных обводам типа «Морской дротик» (см. «КиЯ» №85), отмечается, что катера этого типа завоевали симпатию воднолыжников, любителей рыбной ловли, подводных охотников и туристов. Однако совершенно отсутствуют сведения о гидродинамических характеристиках этих катеров.
Корпус «Морского дротика» имеет днище с углом килеватости на транце около 18°, с широкой горизонтальной лыжей, которая полого поднимается к носу. Боковые грани гидролыжи образуют продольные реданы — брызгоотбойники.
С каждого борта на днище отформованы по два продольных редана, имеющих широкие рабочие поверхности. Ближний к лыже редан расположен по всей длине корпуса, а второй — только в носовой части. Приблизительно 3Д длины корпуса занимают два бортовых спонсона. Их килевые кромки расположены выше основной линии. Своды тоннелей за короткими «носовыми» реданами имеют продольную профилировку — вогнутость, образуя у среза транца своеобразный отгиб днища вниз.
С особенностями гидродинамики обводов типа моногедрон с повышенной килеватостью днища читатели журнала знакомы ближе (см., например, «КиЯ» №44 и №113). Опыт эксплуатации катеров с такими обводами показывает, что при высокой скорости хода они обладают лучшими мореходными качествами, испытывают меньшие ударные перегрузки на волнении, чем катера с умеренной килеватостью днища. Так, например, при увеличении килеватости с 12 до 18° действующие на катер перегрузки снижаются приблизительно в 2 раза.
Для сравнения ходовых и мореходных качеств катеров с различными обводами нами были испытаны три модели, изготовленные в масштабе 1:2,5, и одна модель в масштабе 1:3,3 по отношению к натурному катеру водоизмещением 2,3 т. Модель № 1 имела обводы моногедрон с килеватостью днища 18° от миделя до гранда; модель № 2 — «сани Фокса», имеющие строительный дифферент около 2,5°; модель № 3 — «Морской дротик» (эта модель сначала была испытана без продольных реданов, а затем — с ними); модель № 4 — «сани Фокса» без строительною дифферента.
Предварительно были проведены буксировочные и мореходные испытания моделей в масштабе 1:2,5, при этом в процессе буксировочных испытаний коэффициент статической нагрузки
и относительная центровка
изменялись в следующих пределах: СΔ=0,192÷0,248 и xg=0,371÷0,45 (здесь Δ — масса модели, т; Вм — ширина по скуле на миделе, м; L. — расчетная длина, м; xg — отстояние центра тяжести от транца, м; γ — плотность воды, т/м³).
Модель № 3 в процессе испытаний на тихой воде имела склонность к зарыванию носом в воду, поэтому ее испытания при носовой центровке (xg=0,45) не проводились.
Мореходные испытания первых трех моделей были проведены при С=0,22 и xg=0,416 на встречном регулярном волнении, соответствующем 2-балльному реальному волнению (высота волны 3 %-ной обеспеченности — 0,75 м).
При испытаниях замерялись сопротивление воды движении! моделей и углы ходовою дифферента, по данным испытаний были построены зависимости обратного качества и углов ходовою дифферента от относительной скорости хода (числа Фруда по водоизмещению).
Испытания показали, что при движении в переходном режиме и в режиме глиссирования гидродинамическое качество саней Фокса» выше, чем моногедрона и «Морского дротика». Качество «саней Фокса» при наиболее характерных для прогулочных судов скоростях хода FrΔ=3,0÷3,5 составляет 6,2÷7,0. Близкие значения качества — у модели с обводами моногедрон; наименьшее качество — у «Морского дротика», причем не повышают его и продольные реданы, хотя модель с реданами обладает существенно меньшим сопротивлением воды движению катера.
Зато прирост сопротивления, а следовательно, и падение скорости хода при движении моделей в условиях встречного регулярного волнения, оказались меньше всего у модели с обводами «Морской дротик», так же как и перегрузки от вертикальных ускорений. Наибольшие перегрузки испытывала модель с обводами «сани Фокса». Заметим, что многочисленные положительные отзывы любителей, испытавших «сани Фокса», объясняются, видимо, тем, что сопоставление перегрузок при ходе на волнении производилось в сравнении с традиционными малокилеватыми обводами.
При мореходных испытаниях моделей велась киносъемка. Благодаря ей, а также визуальным наблюдениям удалось сделать вывод о том, что при движении на волнении больше всего заливается водой модель с обводами «Морской дротик» и моногедрон. Меньше всего заливалась модель «саней Фокса», но ее поведение на волнении также нельзя было признать удовлетворительным. Поэтому была изготовлена модель № 4 (в масштабе 1:3.3), в обводы которой внесли ряд изменений. Носовая часть корпуса была выполнена более заостренной, килевая линия была совмещена с основной плоскостью, что позволило придать модели в статическом положении небольшой дифферент на корму (~0,5°); был полностью ликвидирован строительный дифферент, который у модели № 2 составлял около 2,5°.
Модель № 4 была испытана на тихой воде при тех же значениях коэффициентов статической нагрузки и относительных центровках, что и первые три модели. Эти испытания показали, что модель № 4 получает на ходу большой дифферент на корму, ее гидродинамическое качество уменьшилось, по сравнению с моделью № 2, из-за дополнительного остаточного сопротивления, которое пропорционально углу ходового дифферента.
По результатам визуальных наблюдений поведения модели на волнении можно сделать вывод о существенном уменьшении забрызгиваемости и заливаемости модели № 4, по сравнению с ранее испытанными моделями. Если же модели № 4 придать строительный дифферент 1°, то это позволит повысить гидродинамическое качество «саней Фокса» без заметного ухудшения мореходных качеств.