Катамаран в роли моторной яхты

В центре внимания посетителей Бот-шоу 97 в Дюссельдорфе оказалась 20-метровая моторная яхта "Новара" венской фирмы "KKG + Dr. Mai". С точки зрения гидродинамики это был типичный катамаран, в обводах которого ничего нового специалисты не увидели. Удивить же кого-нибудь экстравагантными архитектурными формами "Новары" тем более было трудно. И не такие модерновые изыски украшали экспозицию самой крупной бот-шоу мира! (не говоря уже о специализированных выставках фешенебельных суперяхт).

Кто вы - доктор Май?

В полное название венской фирмы "KKG". продукцию которой представляет И.Баскаков, входит довольно странная вторая часть: "Dr. Mai". Поскольку можно смело предположить, что это имя вряд ли хорошо знакомо российским судостроителям, постараемся ответить на вопрос, вынесенный в заголовок

Оказывается, доктор Май широко известен едва ли не во всех развитых странах. подо сих пор преуспевал он в области, очень далекой от тематики "КиЯ", — в медицине. Мартин Май — это мирового уровня врач, ученый и изобретатель стоматолог. Его заслуга в том, что он первым на самом современном уровне науки и техники обратился к изучению работы зубов человека и смог предложить высокоэффективные методы и устройства их коррекции.

Пропагандируя свои новаторские идеи и подготавливая кадры для их внедрения на местах, д-р Май много путешествовал. Организуя различные курсы и семинары он неожиданно для себя обнаружил, что их продуктивность намного выше, если обучаемых изолировать от привычной обстановки, например, вывезти в море на большом парусном катамаране. С одной стороны, так родилась идея его "плавучих курсов", получивших известность как Dentale Sommer Academie; с другой — он увлекся парусным спортом и заинтересовался конструкцией многокорпусников.

Будучи неистощимым генератором идей, д-р Май не смог долго ограничиваться узкой сферой деятельности и параллельно со стоматологией начал все чаще вторгаться в самые неожиданные области техники. Его след можно обнаружить, например, в автомобилестроении он изобрел и построил что-то среднее между джипом и двухместным багги. Увлекшись изучением комплекса человек-мотоцикл, он тут же начал усовершенствовать формы мотоцикла. А затем он обнаруживает поистине необозримое поле деятельности — создание новых образцов многокорпусной водной техники.


В 1990 г. он уже проводит о вене симпозиум по проблемам проектирования крейсерских катамаранов, он изучает и предлагает новые формы обводов: в его проектах поражает экстравагантная архитектуре, в которую гораздо лучше, чем до сих пор, вписываются модерновые интерьеры и тот уровень комфорта, с которым мир входит в XXI век. На всех крупнейших бот-шоу последних лет неизменно привлекают внимание разработки фирмы "Новара", основанной неугомонным доктором Маем специально для реализации своих многочисленных идей и проектов. Если 62-футовый 35-узловый катамаран с летучим мостиком был еще довольно традиционным судном. то о последующих моделях двухкорпусных парусников и моторных яхт этого уже сказать нельзя.

Диапазон сегодняшних интересов Мартина Мая невероятно широк — от одноместного скоростного катера на подводных крыльях до 250-местного роскошного катамарана-парома для Турции. Надо полагать, мы еще не раз встретимся с катамаранами, созданными по идеям Мартина Мая. Пожелаем же успеха энтузиасту многокорпусников из Вены!

---

Дело в том, что хотя однокорпусных — быстроходных моторных яхт класса "люкс" построено великое множество, такого же назначения суда на базе катамарана до сих пор практически малоизвестны. Частично это объясняется тем, что морские двухкорпусные скоростные катера появились совсем недавно. Достаточно. пожалуй напомнить, что в основополагающих книгах катеростроителей — классиков 50-х годов — Питера дю Кейна ("Быстроходные катера") и Хуана Баадера ("Катера") о катамаранах нет ни слова. Говорится о "санях" Хикмана и "трехточках" Аппеля, о роли реданов и линии скулы, только двухкорпусные катера даже не упомянуты.

Это тем более удивительно, что уже были известны единичные попытки создания скоростных двухкорпусников для открытого моря. Упомянем, например, наш черноморский 130-местный глиссер-катамаран "Экспресс", еще в 1938 г. развивший скорость 51.8 узла (об этом в "КиЯ" №51 рассказывал его конструктор В. Гартвиг). Видимо, столь смелые шаги слишком намного опережали время!


Потребности военно-морских флотов в повышении скоростей и мореходных качеств "москитных сил" стимулировали и процесс моторостроения, и широкие исследовательские работы в области совершенствования обводов. С ростом энерговооруженности плоскодонный реданный глиссер все дальше уходил в прошлое. Появились и совершенствовались корпуса со все более значительной килеватостью днища, системой продольных реданов и брызгоотбойников. При этом все более важную роль своеобразного испытательного "полигона", где сравнивались достижения лучших конструкторов и отрабатывались обводы катеров открытого моря, стал играть водно-моторный спорт.

Начиная с 1956 г., стали регулярно проводиться многомильные марафоны в реальных морских условиях, такие, как знаменитые гонки Каус — Торки или Майами — Нассау. И показательно, что по обзорам этих соревнований на страницах "КиЯ" мы имеем возможность проследить историю интересующего нас вопроса!

Отметим только одну дату — 1968 г. Тридцать лет назад на трассе гонок открытого моря появился первый скоростной катамаран в нынешнем понимании этого гидродинамического термина. Джим Винн с успехом продемонстрировал свой двухкорпусный гоночный катер "Флaйoвep": при беглом же взгляде на это судно было видно, что конструктор действовал классически просто": "взял" глиссирующий корпус с уже привычными остроскулыми плоско-килеватыми обводами, как бы разрезал его по ДП, раздвинул половинки и соединил их аэродинамически профилированным мостом. Это повысило фактически достижимые скорости, так как улучшало остойчивость, стабилизировало движение на волне, обеспечивало аэродинамическую разгрузку. Этим были открыты новые горизонты конструкторской мысли.

Так или иначе, но привело это к тому, что сегодня, тридцать лет спустя, мы наблюдаем подлинную "эру катамаранов".

В гонках самого мощного гоночного класса 1 "оффшор" (катера открытого моря) все до одного участники всех последних чемпионатов мира выступают только на катамаранах. То, что в принципе — реализовать современный уровень энерговооруженности можно лишь на катамаране, видно и на примере самого быстрого гоночного класса — "Формулы-1": и здесь все до одного участники чемпионатов мира давно уже пересели на двухкорпусные скутера.


А разве не является демонстрацией возможностей катамарана рейс "Вирджин Атлантик Челенджера", в 1986 г. едва не ставшего обладателем Голубой ленты? Да, он развалился и затонул, но ведь произошло это уже в самом конце трансокеанского перехода — всего в 138 милях от финиша. А через четыре года огромный двухкорпусный паром "Си Кэт" реабилитировал" катамараны, спокойно завершив такой рейс рекордом. И сегодня эксплуатируются уже многие сотни подобных быстроходных и мореходных паромов-катамаранов, позволяющих современным автомобилистам, не выходя из машины, преодолевать морские проливы и заливы.

Давно не вызывают никакого удивления серийные катамараны в роли семейных "дейкрейсеров" и океанских катеров для любительского лова рыбы, рабочих платформ и плавдач, "понтонных" лодок и водных такси.

На фоне этого победного шествия самых разных моторных катамаранов и распространения парусных многокорпусников, в том числе и в виде частных яхт класса "люкс", кажется вполне оправданным и закономерным и появление двухкорпусных моторных суперяхт. Тем более, что при ограниченных размерениях двухкорпусный вариант предоставляет дизайнерам более широкие, чем однокорпусник, архитектурно-планировочные возможности для создания престижного быстроходного моторного судна, выделяющегося своим оригинальным внешним видом и высокой комфортабельностью, т.е. именно того, что мы называем моторной яхтой.

Прокомментировать рекламные материалы о моторных яхтах "Novara" мы попросили известного петербургского конструктора катамаранов и морских СПК — Игоря Яковлевича Баскакова.

Моторные яхты "KKG" глазами конструктора

В конце 80-х годов началось интенсивное развитие двухкорпусных судов различного назначения. Сегодня пассажирские катамараны составляют более половины общего количества построенных в мире легких скоростных судов, причем наряду с известными фирмами, такими как "Westamarin", "Kvaerner", "Incat", "Amd", "Hitachi", "FMB Marine", новые компоновочные решения предлагают и другие менее известные фирмы.

Среди большого разнообразия типов легких судов-катамаранов отметим два основных, привлекающих внимание современных конструкторов:

• суда с полупогруженными симметричными "протыкающими волну" корпусами (типа WP — от английского wave-piercing hull) водоизмещающего типа;
• суда с несимметричными корпусами глиссирующего типа.

Первые в диапазоне относительных скоростей — чисел Фруда по длине Fr_L = 0.7-1.0 обеспечивают высокое гидродинамическое качество К = Δ/R (где Δ — водоизмещение в тоннах, а R — сопротивление движению, тс), сопоставимое с судами на подводных крыльях, а также более высокую, чем у катамаранов с "традиционными" обводами, мореходность при относительно меньшей осадке.

Вторые позволяют достичь устойчивого движения на волнении при относительных скоростях Fr_L>1,5 (Fr_Δ>3). правда, при более скромных, чем первые, величинах гидродинамического качества.

В свою очередь, в компоновках типа WP наметились два принципиально отличных подхода к формированию надводных объемов.

Австралийская фирма "Incat", например, между водоизмещающими корпусами-поплавками размещает развитый средний корпус — волнолом с небольшим вертикальным клиренсом по отношению к поверхности воды.

Другие фирмы наоборот — формируют надводные объемы в виде высоко поднятой над водой на стойках кабины с плоским днищем — соединительным мостом.

Это, например, 20-метровый экскурсионный катамаран типа WP фирмы "Gold Coast Yachts", надстройка которого поднята на узких стойках над относительно длинными водоизмещающими корпусами, а кроме того — носовой части моста придан заметный подъем. По такому же пути пошла петербургская научно-исследовательская фирма "ИНКОНА": моторная яхта "WP-23" по проекту, разработанному этой фирмой, показана на приводимом эскизе.

Узкие соединительные стойки подобных судов не позволяют использовать их объемы для размещения пассажирских помещений, что приводит к необходимости увеличивать размеры надстройки, а следовательно, водоизмещение и эксплуатационные расходы. Кроме того, тонкие стойки — источник затруднений с обеспечением остойчивости на больших углах крена.


Представляется, что австрийской фирме "KKG + Dr. Mai" удалось в какой-то мере преодолеть недостатки, свойственные обоим основным вариантам компоновочных решений.

Этой фирмой разработан и предлагается целый ряд типоразмеров моторных яхт катамаранного типа как в варианте WP с симметричными водоизмещающими корпусами (четыре типа судов) так и в варианте с несимметричными глиссирующими корпусами. Основные характеристики этих моторных яхт приведены в табл. 1. Несмотря на отсутствие полной информации, можно высказать некоторые суждения о достоинствах и недостатках этих судов.


Рассмотрим особенности решений, принятых фирмой "KKG + Dr. Mai" при создании моторных яхт типа WP с симметричными водоизмещающими корпусами на примере особенно интересной самой малой из них — 14.5-метровой 6-местной "Macro Spaceshuttle".

Предложенная компоновка типа WP без среднего корпуса-волнолома отличается от известных [1, 2, 3] тем, что авторы, выбрав из соображений ходкости малую ширину по ватерлинии водоизмещающего корпуса-поплавка и достигнув тем самым высокого отношения L/b (более 16), быстро наращивают полезные площади и объемы в верхней части корпусов за счет большого развала надводных ветвей шпангоутов. Благодаря этому в стойках удается разместить жилую зону длиной около 6.4 м при максимальной ширине около 1.5 м. В этой зоне в каждой из двух стоек оборудуются спальная 2-местная каюта (с двуспальной койкой), просторный тамбур с платяным шкафом и туалет. Высота помещения в районе койки не превышает 1 м, что позволило под спальными местами разместить двигатели. Другими словами, плотность компоновки помещений в самих корпусах соответствует обычным яхтенным нормам. Зато именно благодаря использованию катамаранной схемы конструкторы получили возможность обеспечить гораздо более высокую, чем обычно, комфортабельность "общественных" помещений на широком соединительном мосту.

На палубе моста при габаритных его размерах 9.0х5.6 м под закрытые светлые и прекрасно оборудованные помещения используется зона 7.5х5.0 м. Здесь расположены общий салон, просторный камбуз с обеденным столом, спальная зона с одной койкой (2.1x1.9 м), письменным столом, шкафом для одежды и двумя раскладывающимися диванами. Высота помещений на мосту, а также в корпусах — в местах прохода — не менее 1.95—2.0 м. В кормовой части моста, за кормовой его стенкой, оборудован кокпит — открытая зона отдыха; здесь же на выгородке по правому борту расположен пост управления судном.

Основную идею в компоновке серии "Spaceshuttle" фирма видит в достижении максимальных полезных внутренних объемов при минимальных главных размерениях с целью сокращения стоимости постройки и эксплуатационных расходов.

Большое внимание уделено отработке вопросов ходкости. Изящные и довольно сложные формы корпуса были разработаны совместно с "Fa Nigel Gee + Associates" с использованием испытаний в буксировочном бассейне норвежского института "Marintek". Фирма утверждает, что секрет обводов этих моторных яхт в их специальном формообразовании с целью наиболее эффективного распределения сил поддержания по длине; при этом ставилось целью достижение максимальной скорости не на тихой воде, а на волнении (для размерений "Macro" это 1—2.5 балла). Правда, вызывает некоторые сомнения рациональность выбранного соотношения между вертикальным и поперечным клиренсом. Это — один из самых сложных, узловых вопросов проектирования двухкорпусных судов. Здесь сталкиваются противоречивые требования ходкости, мореходности, прочности, обеспечения нужных площадей и объемов.

Недостаточная величина вертикального клиренса, например, будет серьезно ограничивать мореходные качества судна, диктуемые условиями заданного района плавания. Представляется, что при эксплуатации на внутренних водоемах яхта "Macro" при вертикальном клиренсе 0.85 м сможет эксплуатироваться на волнении до 3 баллов.

В целях повышения скоростных качеств и мореходности судна предусмотрены установка (с внутренней стороны корпусов) носовых и кормовых подводных крыльев и возможность управления этими крыльями. Фирма сообщает, что благодаря гидродинамической разгрузке при помощи подводных крыльев общая смоченная поверхность корпусов уменьшается, что обеспечивает повышение скорости хода до 25% и снижение расхода топлива до 30%. (Заметим, что эти цифры соответствуют результатам испытаний моделей катеров типа WP с разгружающими подводными крыльями, полученным с участием автора настоящей статьи [2].)

В проекте "Macro" обращает внимание комплексный подход к решению двигательно-движительной установки. Предлагаются дизели или четырехтактные бензиновые двигатели в комплекте с угловой колонкой "Volvo Penta Duoprop" или с оригинальным приводом (с полупогруженмым гребным винтом) "SARO Tunnel". Представляется, что вариант с приводом "SARO Tunnel" более удачно вписывается в концепцию компактного судна с малой осадкой.

Анализ приведенных в рекламных материалах данных показывает, что мощности установленных на "Macro" двигателей позволяют развивать скорости даже выше верхней границы рекомендуемого диапазона 0.7<Fr_L<1.0, безусловно, — с меньшей экономической эффективностью, но с большей привлекательностью для пассажиров. Кроме того, это — реальный запас на случай превышения проектной нагрузки (например, при модернизации).

Приводимый фирмой график часового расхода топлива "Macro" показывает, что на скорости 25 уз потребление топлива в два раза меньше, чем на скорости 35 уз.

Еще одна особенность "Macro" в том. что она может быть изготовлена в разборном варианте — из 5 соединяемых между собой секций, причем весь комплект может транспортироваться на двух трейлерах. Максимальная масса одной секции около 600 кг. Фирма KKG" обслуживает перевозки яхт своими трейлерами и может доставить их на любое озеро Европы.

Разработаны варианты эксплуатации флотилий из 10—12 сдаваемых в чартер (напрокат) "Macro" с базированием на плавбазу с наплавным причалом. Детально подготовлена установка такого "флотеля" на живописном примерно 35-километровом озере Нейзидлер-Зе, на границе между Австрией и Венгрией.

Стоит отметить, что фирма очень серьезно подготовилась к выходу на рынок. Рекламируются сразу несколько вариантов базовой модели, отличающиеся внешним видом, планировкой и составом оборудования; возможна трансформация "Масго" в парусник (с упрощенным вооружением), кафе с открывающимся верхом, катер для занятий водными видами спорта.

Той же фирмой "KKG + Dr. Mai" предлагаются более крупные 10-и 12-местные моторные яхты "Novara Spaceshuttle-1500" и "Maxi Spaceshuttle-2200". Компоновка их в целом повторяет основные черты компоновки "Macro". Отличие состоит в том, что часть спальных мест для "разгрузки" помещений в стойках перенесена в ниши соединительного моста. Большие, чем у "Macro", размеры корпусов-поплавков позволили разместить здесь в санузлах дополнительно душ и биде. В носу надстройки (в нижней ее части) предусмотрен лацпорт с забортным трапом для схода в воду во время купания. Площади и объемы надстройки (на яхте "-1500": длина — 11.2 м, ширина — 7.1 м, высота — 2.0—2 1 м) позволили создать пассажирам максимум удобств, недостижимый на однокорпусном судне сравнимого водоизмещения. На борту яхты свободно размещаются гидроциклы и виндсерферы со специально разработанными устройствами для подъема и хранения.

В развитие того же принципа компоновки катамарана WP с водоизмещающими симметричными корпусами разработан и проект столь же оригинального по архитектуре малого (36 м) быстроходного пассажирско-автомобильного парома. Паром "Mega scuba Shuttle 3600" имеет развитую двухпалубную надстройку, причем автомобили принимаются как на нижнюю палубу моста, так и в корпуса — на палубу на уровне ватерлинии.

Разработанный фирмой "KKG + Dr. Mai" размерный ряд моторных яхт не ограничивается типом WP, а включает и две двухкорпусные яхты, также представляющие, на наш взгляд, большой интерес. Речь идет о двух несколько более быстроходных катамаранах, но не с водоизмещающими симметричными, а с глиссирующими несимметричными корпусами и волноломом по ДП на носовой половине моста. Такое принципиальное решение двухкорпусного судна создает конструктору моторной яхты наилучшие условия с точки зрения сбалансированности потребностей в площадях и возможностей.

Эскизы общего расположения моторных яхт "Novara 50Х" и "Novara 62Х" показывают, что благодаря увеличению ширины корпусов по ВЛ в два с лишним раза (по сравнению с "-1500" и "-2200") в них свободно размещаются как каюты пассажиров со всеми удобствами, так и энергетические установки. Определенные остающиеся ограничения по ширине помещений приводят лишь к необходимости эшелонной схемы размещения тамбуров и санузлов.

Размеры надстройки (особенно — у более крупной модели "-62Х") предоставляют конструктору широкую возможность расположения еще более удобных и просторных помещений.

Обе эти яхты очень оригинальны и привлекательны по дизайну, но с точки зрения гидродинамики довольно "традиционны". Приведенные в проспектах фирмы "KKG Dr. Mai" данные по их скорости и мощности двигателей сопоставлены автором с результатами проведенных в бассейне ЦНИИ им. А. Н. Крылова модельных испытаний сравнимых по основным характеристикам судов. Это сопоставление показывает, что мощности двигателей выбраны конструкторами с некоторым запасом.

На базе моторной яхты "Novara 62Х" разработаны и два варианта быстроходного (40 узлов) пассажирского парома "-62F" (Ferry). При довольно скромных размерениях 19-метровый катамаран принимает 69 пассажиров, а при установке дополнительных сидений на крыше надстройки пассажировместимость может быть увеличена на 30 человек.

Даже беглое рассмотрение проектов, предложенных австрийскими инженерами во главе с доктором Мартином Маем, показывает, что в рамках известных гидродинамических компоновок могут быть найдены новые привлекательные архитектурно-планировочные решения, позволяющие и в малых размерениях создать престижное судно — полноценную моторную яхту.

Литература

• 1. Ship and Boat International. May 1994. p. 13.
• 2. Y/Joo, H. Jang, S. Park, G FiUpchenko, I. Baskakov. Development of High-Speed Container Ship. Proceedings of the Third International Conference on Fast Sea Transportation. Lubeck-Travemunde, Germany, September 22-27, 1995, vol 1.p.453-461.
• 3. Проспекты фирмы "ИНКОНА".
• 4. Проспекты фирмы "KKG + Dr. Mai".
• 5. "Weг ist Dr. Martm Mai", F.Lepuschitz, Vienna.