книги из ГПНТБ / Гаращенко, Г. М. Безопасность судовождения учебное пособие

судна. Благодаря этому уменьшается сопротивление трения и повышается скорость хода.

При выборе формы судна на воздушной подушке ос­ новная задача состоит в том, чтобы при хороших тех­ нико-эксплуатационных качествах обеспечить минималь­ ную суммарную мощность воздухонагнетательной уста­ новки и движителей.

Рис. 60. Конструкция подводных крыльев:

— плоские; б — V-образные; в — трапециевидные.

Для любительских судов можно рекомендовать три типа подводных крыльев: плоские, V-образные и трапе­ циевидные (рис. 60). Все они являются саморегулирую­ щимися, малопогруженными, небольшими по габаритам, создают достаточную подъемную силу и быстро перехо­

дят на крыльевой режим. Од­

106

крыльевого устройства будут очень большими, и наобо­ рот, за линией верхнего предела на крыльях возникнет кавитация, движение станет неустойчивым.

Если точка А, соответствующая заданным водоизме­ щению и мощности, находится на графике между огра­ ничивающими линиями, то установка подводных крыль­ ев на лодке целесообразна. По расположению точки А можно приближенно оценить получаемую скорость. Ес­ ли указанная точка приближается к прямой V=40 км/ч, то необходимо стремиться к увеличению мощности; при­ ближение точки к прямой У=70 км/ч свидетельствует об имеющемся резерве мощности.

Для малых судов выбирают наиболее простые кон­ струкции элементов крыльевого устройства. Для улуч­ шения остойчивости судна носовому крылу можно при­ дать небольшую V-образность (с углом от 2 до 4° к го­ ризонтали).

Подбирая двигатель к судну, можно руководство­ ваться показателем удельной мощности (полный вес судна, деленный на мощность двигателя), величина ко­ торого обычно принимается от 25 до 35 кг/ л. с. Напри­ мер, удельная мощность дюралюминиевой моторной лод­ ки «Казанка» с подвесным мотором «Москва» при дли­ не L —4,8 м, ширине В= 1,2 м и полном весе 300 кг составляет 30 кг/л. с. Это обеспечивает на крыльевом ре­ жиме хорошие ходовые качества.

Рабочую площадь крыльев можно определить, учи­ тывая удельную нагрузку на крылья, которая должна находиться в пределах от 0,115 до 0,155 кГ/см2 (боль­ шие значения принимаются для более мощных двигате­ лей) при удельной мощности 20—25 кг/л. с.

Нагрузку между крыльями следует распределять по­ ровну или с превышением на носовое крыло на 5—6%; исходя из этого выбирают положение крыльев по длине лодки.

Зная удельную нагрузку на крылья и распределение ее на каждое крыло, можно рассчитать площадь их по формуле:

где F — площадь крыла, см2; Q — нагрузка на крыло, кг;

Р — удельная нагрузка на крыло, кГ/см2.

107

Размеры крыльев (длину, ширину) рассчитывают по 5'длиненню крыла, представляющему собой отношение длины крыла к ширине. Можно принимать X—Пн-31 для переднего крыла и Х=7-*-8 для заднего. Один из размеров — ширина или длина — принимается по кон­ структивным соображениям.

Рис. 62. Моторная лодка «Казанка» с подъем­ но-откидными крыльями, установленными в походном положении:

а — общий вид лодки; б — кормовое крыло; а — носо­ вое крыло; 1 — двойной крючок для крепления кры­

ла впереди судна.

Крылья могут быть жестко прикрепленными к кор­ пусу и подъемными (рис. 62). Подъемнооткидные кры­ лья устанавливаются на широко распространенных лод­ ках «Казанка», выпускаемых нашей промышленностью

(L — 4,8 м; В= 1,2 м; Н = 0,675 м; Г=0,16 м).

Корпус этой лодки полуглиссерного типа достаточно прочен и водонепроницаем. Она развивает на спокойной

108

воде с мотором «Москва» скорость 25—30 км/ч (если здесь находится не больше двух человек).

Опыт показал, что «Казанка», оборудованная под­ водными крыльями, вполне пригодна для дальних по­ ходов. Быстро убирающиеся крылья позволяют судну плавать как на глубоких, так и на мелких водных путях и часто подходить к берегу.

Стойки носового крыла обычно состоят из двух час­ тей переменного сечения, подвижно соединенных меж­ ду собой. Части стоек, находящиеся во время движения в воде, тоньше, а в местах соединения с корпусом — толще. Такая подвижность их системы позволяет удоб­ но разместить поднятое из воды крыло в носовой части лодки, а если во время хода случится подводное пре­ пятствие,— обеспечить откидывание крыла.

При движении лодки в водоизмещающем режиме (с убранными крыльями) носовое подводное крыло кре­ пится в одном случае впереди ее, а в другом — на по­

лубаке.

Носовое крыло в походном положении опускается под днище на 200 мм, а кормовое — на ПО—200 мм.

Кормовое крыло также делают подъемным, однако оно по схеме и принципу действия отличается от но­ сового.

Для сокращения времени на опускание и подъем крыло и двигатель объединены со стойкой и подмотор­ ной доской в один общий узел, размещенный за кормой лодки. К лодке он непосредственно не крепится, а вво­ дится снизу в специальные направляющие транцевые рамки, в которых и фиксируется. Подъем и опускание кормового крыла можно выполнить вручную или при по­ мощи червячно-винтовой передачи. Крыло вместе с мо­ тором, закрепленным на подмоторной доске, молено поднять на 60 мм и опустить на 200 мм относительно днища.

С изменением высоты расположения кормового кры­ ла меняется и подъемная сила крыльев (за счет изме­ нения углов атаки). Высота заднего крыла определяет­ ся в зависимости от веса и расположения груза. Чем больше нагрузка, тем выше долнено быть оно смонти­ ровано.

Подводные крылья рекомендуется изготовлять из листовой нержавеющей стали толщиной 8 мм и из дюр­ алюминия марок Д16АТ и Д1АТ такой же толщины. Для крыльев любительских лодок лучше использовать

109

дюралюминий, легко обрабатываемый^ обладающий до­ статочным запасом прочности, который почти в три ра­ за легче стали. Для больших судов крылья делают пу­ стотелыми, для малых — из сплошного материала. Все стойки крыльев изготовляются из дюралюминия тех же

марок.

Для предохранения от коррозии подводные крылья необходимо окрашивать различными эмалями и лака­ ми, полиэфирными эпоксидными смолами или другими водостойкими красками. Для меньшего сопротивления во время движения судна поверхности крыльев и ниж­ ней части стоек необходимо тщательно полировать.

Крепление крыльев к корпусу должно быть доста­ точно жестким и прочным, чтобы обеспечить фиксацию углов атаки во время движения.

В 1957 году введен в эксплуатацию теплоход «Ра­ кета» — первое пассажирское судно на подводных кры­ льях. В 1958 г. построен катер «Волга», предназначен­ ный для прогулок, водного туризма и служебно-разъезд­ ных целей. Катер можно использовать на прибрежных морских путях, а также на реках, озерах и водохрани­ лищах протяженностью до 180 км.

В 1960 году появился теплоход «Метеор», а в сле­ дующем году — первый морской теплоход на подвод­ ных крыльях «Комета». В последующие годы были по­ строены теплоходы «Спутник», «Чайка», «Вихрь» и газотурбоход «Буревестник».

В табл. 5 приведены основные параметры двух ти­

пов конструкций крыльевого устройства моторной лод­ ки «Казанка».

110

Таблица S

111

УСТРОЙСТВА МОТОРНОЙ лодки

Под устройствами моторной лодки понимают дета­ ли, приспособления и механизмы, обеспечивающие не­ обходимые навигационные и эксплуатационные каче­ ства.

Рулевое устройство предназначено для управления при движении, т. е. для изменения курса лодки или удержания на курсе. Состоит из руля, румпеля или сек­ тора, штуртроса, роликов и штурвала с барабаном или звездочкой (рис. 63).

Р у л ь представляет собой соединение баллера и вер­ тикальной металлической пластины, опущенной в воду за кормой и называемой п е р о м руля.

Действие руля основано на следующем. При дви­ жении судна и положении руля в диаметральной плос­ кости струи воды обтекают судно, не встречая препят­ ствий; при отклонении руля от диаметральной плоско­ сти струи встречают на своем пути препятствие в виде плоскости пера руля и оказывают на него давление. Если удерживать руль под одним и тем же углом, то судно начнет описывать кривую линию, близкую к кру­ гу. Это называется циркуляцией судна.

Перо руля при ходе судна может отклоняться в ту или иную сторону, изменяя направление движения. Ес­ ли перо руля переложено к левому борту, то корма суд­ на будет отклоняться в правую сторону, а нос — в ле­

112

вую. Поворот пера руля производится при помощи вер­ тикального вала, называемого б а л л е р о м.

По расположению баллера (оси вращения) относи­ тельно пера руля различают простые, балансирные и по-

от простых тем, что плоскость пера руля расположена по обе стороны оси вращения и для поворота руля на­ до прилагать меньше усилий.

Во избежание потопления перо руля соединяется с кормовой частью судна специальной цепью, называе­ мой с о р л и и е м.

Размеры пера руля зависят от длины осадки и вида движителя судна.

В практике принято считать, что длина пера руля должна быть не меньше 0,4 ширины корпуса по ми­ дель-шпангоуту, а высота — такой, чтобы верхняя кром­ ка пера находилась выше грузовой ватерлинии.

Длина баллера зависит от высоты корпуса и типа судна. Нижняя часть баллера, к которой присоединя­ ется перо руля, называется рудерписом.

113

На верхний конец баллера насаживается румпель или сектор. Р у м п е л ь представляет собой одноили двуплечий рычаг, при помощи которого руль поворачи­ вается в ту или иную сторону. К свободному концу рум­ пеля крепится штуртрос.

Ш т у р т р о с — стальной канат, соединяющий штур­ вальное колесо с сектором или румпелем руля. Натя­ жение штуртроса при вытягивании производится так называемыми талперами (стяжками).

Наиболее распространенным на речных судах явля­ ется соединение руля и штуртроса через сектор, наса­ женный на верхний конец баллера.

При повороте штурвального колеса в ту или иную сторону штуртрос наматывается на барабан с одной стороны и освобождается с другой, в результате чего сектор и баллер руля поворачивается. Штуртрос пере­

из якоря, якорного каната или цепи и приспособления для крепления.

На моторных лодках в основном применяются яко­ ря адмиралтейские, Холла и четырехлапные, или кошки

(рис. 65).

Адмиралтейский обладает наибольшей по сравнению с другими держащей силой, превосходящей в 15 раз его собственный вес. Состоит из веретена, рогов, лап, штока, скобы и болта. Нижняя часть якоря называет­ ся пяткой, а конец лапы носком.

Якорь Холла не имеет штока и поэтому принадле­ жит к классу так называемых бесштоковых. Отличи­ тельная особенность — наличие поворачивающихся лап. Нижняя часть, отливаемая вместе с лапами, вращается на штыре, пропущенном через отверстие в веретене. Приливы в нижней части якоря служат для разворачи­ вания лап при отдаче.

Четырехлапый якорь быстро забирает грунт, но не­ удобен для уборки. Применяется в основном на неболь­ ших речных судах.

Ш в а р т о в о е у с т р о й с т в о служит для закреп­ ления моторной лодки во время стоянки у берега, при­ чала и у борта другого судна. Сюда относится таке­ лаж — швартовые тросы, канаты (швартовы) и при­ способления для закрепления швартовов — кнехты, киповые планки, утки и мягкие кранцы.

114

Рис. 65. Типы якорей:

а — адмиралтейский; б —Холла; в — четырехлапые.