Установление оптимальных размерений строящегося катера затрудняют такие показатели, как остойчивость, условия обитаемости, мощность двигателя и расходы, которые, к сожалению, часто приводят к невыгодному компромиссу.
Сколько спальных мест устроить на туристском катере длиной 10 м? Сколько человек вместит пятиметровый спортивный катер? Сколько стоит один метр длины катера? Всегда стараются узнать, как за определенную сумму получить наиболь?ий объем помещений на катере. Часто придерживаются ложного вывода: чем длиннее и боль?е катер, тем он дороже. Однако сама по себе длина не дорогая! Если не менять ?ирину, мощность двигателя, оборудование и устройства, дополнительные расходы на удлинение катера окажутся незначительными. Стоимость туристского катера, корпус которого удлинен на 10%, возрастет всего на 3%! Согласно старому правилу судостроителей строительные расходы рассчитывают по объему помещений. Если общий объем не изменяется, то как длинный и узкий, так и короткий и ?ирокий катер стоят по этому правилу одну и ту же сумму. Катер, у которого увеличена длина, но сохранены без изменений ?ирина, мощность и внутреннее оборудование, будет иметь, по сравнению с тяжеловесным неповоротливым коротким судном ряд преимуществ: легкость хода, элегантный вне?ний вид и хоро?ие мореходные качества. В результате повысится продажная стоимость катера. Таким образом, даже с чисто экономической точки зрения увеличенная длина и все связанные с нею преимущества достигаются почти бесплатно.
Ширина обеспечивает остойчивость и внутренний объем, поэтому нельзя выбирать ее сли?ком малой. Если же сохранить ?ирину и высоту катера, но несколько увеличить его длину, то остойчивость не изменится. На парусных судах времен быстроходных клиперов особенно экономно относились к ?ирине, что можно видеть по размерениям двух известных клиперов: «Катти Сарк» (длина 74,5 м, ?ирина 13,4 м, LIB = 5,5) и «Лайтнинг Сарк» (длина 68,2 м, ?ирина 11,0 м, LIB = 6,2). Такие соотно?ения длины и ?ирины сегодня отверг бы любой владелец моторного катера, но они соответствуют старинной морской крейсерской яхте Эртца, которая при длине 13 м имела ?ирину 2,2 м. В некоторых случаях теперь впадают в Другую крайность. Туристский катер длиной 14 м и ?ириной от 3,5 до 4 м еще возможен, но при этой длине стали увеличивать ?ирину до 5 м и более. Такие суда будут неудачниками в эксплуатации; последующее удлинение их неизбежно. Серия ТМВ-62 американских модельных испытаний, о которой доложил Клемент на сессии SNAME в ноябре 1963 г., дает возможность сравнить сопротивление узких и ?ироких катеров . Главная цель этого исследования заключалась в том, чтобы отыскать оптимальную форму быстроходного полуглиссера. В результате была составлена диаграмма , отражающая влияние ?ирины пяти разных моделей при различной скорости.
Необычные соотно?ения между длиной и ?ириной моделей придают исследованиям этой серии особую ценность. Крайние значения таких соотно?ений вряд ли когда-либо будут использованы, однако они позволяют луч?е определить влияние сли?ком боль?ой или малой ?ирины. К счастью, эта в выс?ей степени интересная группа моделей исследовалась в боль?ом диапазоне скоростей. Кроме того, каждая модель подвергалась замерам при малом, среднем и тяжелом водоизмещении. На диаграмме можно увидеть три главные и четыре вспомогательные или промежуточные зоны. Поскольку экспериментальные катера при одинаковом водоизмещении имели различную длину, диаграмма построена не по коэффициенту скорости, а по водоизмещению (у самого малого катера D = 0,5 м3), у самого боль?ого —D = 100 м3).
Полученные выводы хоро?о совпадают с практическими опытами, но распространяются много даль?е. Зона А обозначает очень малый ход: она характерна для тихоходных моторных катеров с экономической крейсерской скоростью. Общеизвестно, что при этом катера с удлиненными обводами оказываются наиболее удачными. Важней?ей является зона Б. Она отражает среднюю крейсерскую скорость почти всех туристских катеров и моторных яхт. Множество тесно прилегающих друг к другу параллельных кривых в середине зоны характеризует наиболее невыгодную скорость катера, ?ирина которого увеличена. Более того, во всей зоне Б ?ирокие катера оказываются особенно невыгодными. Если, например, какой-либо туристский катер имеет в средней зоне диаграммы водоизмещение 5 или 10 м3, то при часто используемых соотно?ениях длины и ?ирины его длина в первом случае будет равна 10—11 м, а во втором — 13—14 м. Положение ?ирокого пятитонного катера, предназначенного для скорости 22 км/ч, а 10-тонного — для 25 км/ч, окажется критическим (повы?енное сопротивление, увеличенный расход топлива, изли?нее волнообразование). Для катера же с удлиненными обводами, напротив, в этом случае потребуется мень?е половины мощности.
Чтобы показать в качестве сравнения соответствующие относительные значения указанного катера длиной от 10 до 11 м и водоизмещением 5 м3, необходимо выбрать для него модели удлиненной формы. Все размеры можно считать по ватерлинии, причем для 11-метрового катера допустима длина по ватерлинии 10,4 м. Пятитонный катер будет соответствовать группе моделей со следующими размерениями:
Как уже было отмечено, для ?ирокого катера, по сравнению с узким, требуется удвоенная мощность двигателя. Но если он попал в критическую полосу, то это положение не будет относиться к катерам с предельным отно?ением длины к ?ирине. Мощность двигателя очень ?ирокого катера может быть даже утроена при одинаковом с узким катером водоизмещении.
Угол дифферента также показывает, насколько неудовлетворительно поведение короткого катера и как выгодно отличается от него поведение длинного катера в критической зоне. Необходимо обратить внимание на протяженность зоны Б. Она охватывает наиболь?ее количество спортивных катеров со средней скоростью. Зона В является промежуточной между зонами и Г. В зоне Г все катера равноценны: как длинные и узкие, так и короткие и ?ирокие. Это получается потому, что короткие катера идут с повы?енной относительной скоростью, когда благоприятно сказываются динамические силы поддержания. Длинные и узкие катера ли?ь частично выгадывают от действия динамических сил, а главное их преимущество все же — удлиненные обводы .
За промежуточной зоной Д находится зона Е, где катера любой ?ирины почти равноценны.
Часто возникает необходимость определить приблизительное водоизмещение для заданного размера катера. Оно зависит от объема помещения катера, от конструкции, легкой или тяжелой, от веса ма?инной установки, оборудования и устройств. По приведенной диаграмме можно непосредственно оценить нормальное водоизмещение в зависимости от наиболь?ей длины. Диаграмма предназначена для катеров длиной от 5 до 35 м и водоизмещением от 1 до 200 м8. Следует обратить внимание, что ?кала водоизмещения дана в логарифмической градуировке. Основная кривая и несколько вспомогательных позволяют определить водоизмещение в каждом случае. Естественно, что в конструкторских бюро при проектировании такой упрощенной диаграммой не пользуются. Для расчета веса корпуса конструктор имеет опытные данные, основанные на признанных объемах помещений. Все остальные составляющие веса должны рассчитываться раздельно и соответственно учитываться.
?зображенные на диаграмме граничные кривые для очень тяжелых или очень легких катеров действительны при нормальных соотно?ениях размеров и водоизмещения. ?ногда водоизмещение катера может оказаться мень?е или боль?е соответствующего его длине, но в 95% всех случаев оно совпадает с изображенными кривыми. Разумеется, если имеется балласт, вес его необходимо учесть особо.
Наиболее часто используемые размеры ?ирины тоже можно представить в виде диаграммы. Недостаточно знать, что LIB — 7 относится к очень удлиненному катеру, a LIB = 2, напротив, — к ?ирокому. Кривке на рис. 63 показывают ?ирину катеров длиной от 5 до 35 м. Неболь?ая часть современных катеров оказывается за пределами обеих граничных кривых. Необычайно ?ирокие катера при наимень?ей длине встречаются редко. Так, серийно выпускался туристский катер длиной 6,1 м, ?ирина которого составила 3,05 м, т. е. ровно половину длины, а водоизмещение было равно 1,6 м . Такой катер при скорости 18 км/ч попадал в особенно неблагоприятные условия, расходовал боль?ую мощность и имел значительный дифферент. Но если бы он ?ел со скоростью более 30 км/ч поведение его было бы нормальным.
При полной или частичной перепечатке материалов сайта ссылка на www.kapitanua.com обязательна.
