книги из ГПНТБ / Сапожников Е.Н. Пособие судоводителю-любителю

ты: одна — в носовой части судна (фок-мачта), другая — в кормовой части (грот-мачта).

Для любительских лодок можно рекомендо­ вать установку одной небольшой мачты.

Рекомендации по конструированию моторной лодки

Конструирование судна обычно начинается с выбора формы и размеров корпуса, от чего зависит общее расположение силовой установ­ ки и оборудования. Корпус должен сочетать высокую прочность с малым весом.

В чертеже, по которому будет конструиро­ ваться лодка, учитываются длина судна, фор­ ма корпуса, наклон скуловой линии, килеватость шпангоутов, форма скулы, а также по­ гружение кормы. Не допускается слишком большое по сравнению с кормой погружение носа. В таких случаях следует произвести пере­ распределение нагрузки (топлива, двигате­ ля и др.).

По теоретическому чертежу можно опреде­ лить некоторые основные мореходные качества судна. Установить предназначена ли моторная лодка для плавания на реках или озерах и во­ дохранилищах. Мореходность обеспечивается развалом носовых шпангоутов, острой (штевневой) кормой и относительно большой седловатостью (—0,05 м). Пблные шпангоуты в но­ совой части в сочетании с наклонным форштев­ нем обеспечивают моторной лодке хорошую вхожесть на встречную волну, а острая корма легче воспринимает удары попутных волн. Раз­ вал шпангоутов по всей длине лодки улучшает

2' 19

остойчивость, так как при крене входящий в воду участок оказывается больше выходя­ щего, что увеличивает восстанавливающую силу. Седловатость, т. е. возвышение борта к носу и корме над наиболее низкой точкой бор­ та, уменьшает заливаемость моторной лодки.

Форма корпуса, его обводы должны гаран­ тировать максимальные удобства при мини­ мальных размерениях судна. Характер обводов обусловливает скорость хода, остойчивость, управляемость, возможность применения пару­ сов и весел и другие навигационные и эксплуа­ тационные качества.

В настоящее время мелкие суда строят обычно не с круглоскулыми, а с остроскулыми обводами, что позволяет упростить конструк­ цию корпуса и применить для постройки лодки фанеру или древеснослоистые пластики.

Для получения скорости хода 25—35 км/ч необходим двигатель сравнительно большой мощности. Некоторого уменьшения затраты мощности можно достичь за счет создания об­ водов с малой килеватостью днища, что тре­ бует увеличения ширины судна.

одоление сопротивления воды при его движе­ нии сказывается незначительно.

При оборудовании корпуса лодки рубкой необходимо учитывать, что расстояние от ела­ ни до крыши рубки должно быть не меньше 1,1 м. При высоте борта 0,45—0,5 м рубка вы­ сотой около 0,7 м будет выглядеть громоздкой и неуклюжей, поэтому высоту борта следует увеличить до 0,6—0,65 м, а высоту комингса —

20

до 0,2 м. Конструкция корпуса и его обводы зависят от материала, применяемого для по­ стройки судна.

Пиломатериал в виде досок и брусков, ис­ пользуемый для обшивки корпуса, утяжеляет судно, не позволяет обеспечить полную водо­ непроницаемость. В процессе эксплуатации и особенно хранения судна возможно усыхание досок, что вызывает течь в лодке.

Более удачным материалом для обшивки корпуса лодки следует считать металл и дре­ веснослоистые пластики, например бакелизированную или авиационную фанеру. Для набо­ ра рекомендуется использовать древесину в виде брусков и досок. Соединение деталей це­ лесообразно производить козеиновым или дру­ гим водостойким клеем. Клееные соединения обеспечивают хорошую прочность, водонепро­ ницаемость, а также получение гладкой по­ верхности.

Общая прочность мелких судов обеспечи­ вается обшивкой и верхними связями корпуса. Крайними верхними связями корпуса являют­ ся наружный и внутренний привальные брусья, палубный стрингер и фальшборт. Поперечный набор, поставленный по обшивке, обеспечивает местную достаточную прочность и придает кор­ пусу судна нужную форму. Кроме того, для обеспечения местной прочности обшивку при­ ходится, как правило, делать большей толщи­ ны; это обусловлено требованиями общей прочности судна.

Для современной практики постройки мел­ ких судов характерен набор с часто постав­ ленными поперечными и продольными связями

21

сравнительно небольшой прочности. Причем, для судов с остроскулыми обводами необходи­ мы такие связи, как киль и скуловые брусья, так как с их помощью осуществляется соеди­ нение листов днищевой обшивки между собой и с листами бортовой обшивки. Размеры попе­ речного сечения этих связей могут быть при­ няты минимально необходимыми из условия крепления к ним обшивки и распределения местной сосредоточенной нагрузки на перебор­ ки и полупереборки.

Следует учитывать, что расположение свя­ зей набора должно быть тщательно увязано с общим расположением оборудования судна и формой его корпуса. В качестве связей следует использовать перегородки, служащие для вы­ деления в корпусе отдельных помещений и замкнутых пространств.

Наилучшая обитаемость судна достигается в том случае, когда имеется плоский участок днища, который чаще делают в средней части корпуса.

Ширина судна, равная 1,5—2 м, обеспечи­ вает достаточно удобное внутреннее размеще­ ние оборудования и хорошую остойчивость судна.

На судах, предназначенных для продолжи­ тельного плавания, необходимо устраивать не­ большие отсеки для размещения снаряжения и припасов. В качестве отсеков могут быть ис­ пользованы бортовые банки, ограниченные по ширине продольными переборками между форпиковой и ахтерпиковой переборками. В вер­ тикальной плоскости эти переборки, несмотря на сравнительно легкую конструкцию, имеют

22

большую жесткость, поэтому они одновременно служат опорой не только для обшивки днища, но и для шпангоутов. Аналогично горизонталь­ ная связь — крышка банки, ограничивающая бортовой отсек сверху,— служит жесткой про­ межуточной опорой для обшивки борта и бор­ товых ветвей шпангоутов.

При таком наборе у судов длиной 4,5—6 м днищевую обшивку можно выполнить из бакелизированной фанеры толщиной 6 мм, а об­ шивку борта — из водостойкой фанеры толщи­ ной 3 мм. Размеры связей поперечного и про­ дольного набора при таких толщинах обшивки выбираются минимальными, достаточными для крепления к ним листов обшивки. Таким путем удается максимально упростить набор, снизить

Общее расположение оборудования в кор­ пусе судна обусловливается тем, какой дви­ гатель будет применен — стационарный или подвесной. На судах длиной 7—9 м устанавли­ вается двигатель стационарного типа, который размещается в кормовой части. На судах дли­ ной 5,5—7 м двигатель часто занимает наибо­ лее ценную среднюю часть. При меньших габа­ ритных размерах судна применяют подвесной мотор, закрепленный на транце.

Кормовые места закрывают тентом, укреп­ ленным на съемных стойках. При наличии ка­ бины в корме тентом закрывают открытые но­ совые места, находящиеся между кабиной и ветровым стеклом, специально устанавливае­ мым впереди судна.

23

Для хранения бензина удобно использовать форпик, особенно при размещении в нем бака соответствующей формы.

В ахтерпике хранят инструмент, запасные части и др.

При конструировании моторных судов, пред­ назначенных для больших рек, озер и водохра­ нилищ, необходимо выполнить мероприятия по обеспечению непотопляемости судна:

1) предотвращающие попадание воды в корпус;

2) обеспечивающие сохранение плавучести при попадании воды внутрь судна.

Мероприятиями первой группы являются: устройство в носовой и кормовой частях корпу­ са водонепроницаемых палуб, установка вет­ рового стекла или водоотбойных козырьков перед передним кокпитом,- устройство фальш­ борта вокруг кокпитов и др.

К числу мероприятий второй группы отно­ сятся установка в корпусе водонепроницаемых переборок так, чтобы объем каждого из обра­ зовавшихся отсеков не превышал запаса пла­ вучести судна, а также обеспечение дополни­ тельной плавучести.

Наиболее подвержены ударам носовая и кормовая части моторного судна, следователь­ но там скорее всего может образоваться тре­ щина или пробоина. Поэтому на всех типах мелких судов с правом выхода в водохранили­ ще на расстоянии одной-двух шпаций от фор­ штевня и ахтерштевня необходимо устанавли- , вать поперечные водонепроницаемые перебор­ ки. Дополнительная непотопляемость катеров и моторных лодок может быть обеспечена уста­

24

новкой в корпусе под сиденьями специальных герметических воздушных ящиков достаточно­ го объема или заполнением указанных мест легкими непоглощающими воду пористыми ма­ териалами типа поропласта. Объем воздушных ящиков должен составлять не меньше Vio объ­ ема корпуса судна.

Подъемно-откидные крылья для маломерных судов

В течение многих десятилетий постепенное по­ вышение скорости судна достигалось в основ­ ном увеличением мощности устанавливаемых двигателей, а также улучшением обводов кор­ пуса и усовершенствованием двигателей. В на­ стоящее время судостроители-любители полу­ чили возможность использовать для этой цели качественно новый путь —• подводные крылья.

Суда на подводных крыльях в состоянии покоя (без движения) полностью подчинены законам плавучести. По мере нарастания ско­ рости они движутся сперва, как водоизмещающие, затем, как глиссирующие суда, и, нако­ нец, когда подъемная сила крыльев становится достаточной для преодоления веса судов, они отрываются от воды и продолжают движение, используя только подъемную силу крыльев.

Подводные крылья позволяют повысить ско­ рость маломерных судов в 1,5—2 раза.

Однако следует учесть, что подводные кры­ лья увеличивают осадку, вес судна и несколько ухудшают мореходные качества. Для плавания по морям, крупным озерам и большим водо­ хранилищам любительские суда на подводных

25

крыльях непригодны, так как на таких водо­ емах спокойная поверхность воды бывает очень редко.

Работа и устройство подводного крыла. Как известно, плотность воды больше плотности воздуха примерно в 800 раз, поэтому для со­ здания такой же подъемной силы, как у крыла самолета, подводное крыло может иметь по­ верхность в 800 раз меньшую. В связи с этим подводные крылья имеют малые размеры.

Рассмотрим принцип действия подводного крыла. Плоскую пластинку помещаем в дви­ жущийся поток жидкости под некоторым углом к потоку (рис. 5,а). Наблюдая за движением потока, заметим, что у частиц, протекающих над пластинкой, пути более изогнуты и длин­ нее, чем у частиц, протекающих под пластин­ кой. Кроме того, поток, движущийся под пла­ стинкой, встречает препятствие в виде пластин­ ки и притормаживается. Следовательно, поток под пластинкой движется с меньшей скоростью, чем над пластинкой.

Согласно закону Бернулли давление на верхнюю сторону пластинки меньше, чем на нижнюю. За счет разности давлений возникает гидродинамическая сила, стремящаяся переме­ стить пластинку в сторону меньшего давления, т. е. вверх. Если эту силу разложить на две составляющие, получим подъемную силу, на­ правленную вертикально вверх, и силу сопро­ тивления, направленную против движения пла­ стинки.

Чтобы увеличить гидродинамическую, а сле­ довательно и подъемную силу, необходимо увеличить путь частиц жидкости, обтекающих

27

пластинку сверху, не допуская, однако, отрыва обтекающих слоев жидкости от пластинки и завихрения их. С этой целью подводное кры­ ло судна делается специального профиля

(рис. 5,6).

Рис. 6. Конструкции подводных крыльев для мало­ мерных судов:

а — плоское; б — У-образное; в — трапециевидное.

Подводные крылья обладают подъемной си­ лой и поднимают судно над поверхностью воды, вследствие чего сопротивление воды, действо­ вавшее на корпус судна, исчезает и судно резко увеличивает скорость хода.

Для любительских судов можно рекомендо­ вать три типа подводных крыльев: плоские, У-образные и трапециевидные (рис. 6). Все они являются саморегулирующимися, малопогруженными, небольшие по габаритам, создают достаточную подъемную силу, быстро выводят судно на крыльевой режим. Однако наиболее приемлемыми следует считать плоские крылья, как более компактные, полностью спрятанные в воде и наиболее простые по своей кон­ струкции.

Очень важно правильно выбрать размеры крыльев, определить их расположение на лод­ ке и установить оптимальный угол атаки.

Прежде всего нужно убедиться, что лодка

28