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

пригодна для установки подводных крыльев. Зная мощность Nе двигателя и водоизмещение лодки О, можно при помощи графика (рис. 7) проверить целесообразность установки крыль­ ев. На графике проведе­

измещению и мощности, находится на графике между ограничивающи­

ми линиями, то подводные крылья на лодке будут целесообразны. По расположению точки А можно приближенно оценить получаемую скорость. Если указанная точка приближается к прямой V == 40 км/ч, то необходимо стремить­ ся к увеличению мощности; приближение точ­ ки к прямой V = 70 км/ч свидетельствует об имеющемся резерве мощности.

Для малых судов выбирают наиболее про­ стые конструкции элементов крыльевого уст­ ройства. Для улучшения остойчивости судна носовому крылу можно придать небольшую ^^-образность (с углом от 2 до 4° к горизон­ тали) .

29

Подбирая двигатель к имеющемуся судну, можно руководствоваться показателем удель­ ной мощности (полный вес судна, деленный на мощность двигателя), величина которого обычно принимается от 25 до 35 кг/л. с. Напри­ мер, удельная мощность дюралюминиевой мо­ торной лодки «Казанка» с подвесным мотором

30 кг/л. с. Это обеспечивает ей на крыльевом режиме хорошие ходовые качества.

Рабочую площадь крыльев можно опреде­ лить, задавшись удельной нагрузкой на крылья, которая должна находиться в пределах от 0,115 до 0,155 кГ/см2 (большие значения принимают­ ся для более мощных двигателей) при удель­ ной мощности 20—25 кг/л. с.

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

Зная удельную нагрузку на крылья и рас­ пределение ее на каждое крыло, можно рассчи­ тать площадь крыльев по формуле

где К — площадь крыла, см2-, <2 — нагрузка на крыло, кГ;

Р — удельная нагрузка на крыло, кГ/см2. Размеры крыльев (длина, ширина) рассчи­ тывают по удлинению крыла К, представляю­ щему собой отношение длины крыла к ширине. Можно принимать X = 11 = 13 для переднего крыла и %= 7 -т- 8 для заднего. Один из раз-

30

меров крыла — ширина или длина — прини­ мается по конструктивным соображениям.

Крылья могут быть жестко прикреплены к корпусу и подъемными (рис. 8). Подъемно-от-

Рис. 8 . Моторная лодка «Казанка» с подъемно-откид­ ными крыльями, установленными в походном поло-

кидные крылья устанавливаются на широко распространенных моторных лодках «Казан­ ка», выпускаемых нашей промышленностью

(£ = 4,8м; В = 1,2 л«; Я = 0,675м, к = 0,16л).

31

Корпус этой лодки полуглиссерного типа, достаточно прочен и водонепроницаем. Лодка позволяет развивать на спокойной воде с мото­ ром «Москва» скорость 25—30 км/ч, если в ней находится не больше двух человек.

Опыт показал, что лодки «Казанка», обору­ дованные подводными крыльями, становятся вполне пригодными для дальних походов. Бы­ стро 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 частей переменного сечения, подвижно соединенных между собой. Части стоек, нахо­

Такая подвижность системы стоек позволяет удобно разместить поднятое из воды крыло в носовой части лодки, а в случае задевания за подводное препятствие во время хода обеспе­ чивает откидывание крыла.

При движении лодки в водоизмещающем режиме (с убранными крыльями) носовое под­ водное крыло крепится в одном случае впереди лодки (рис. 8), а в другом — на полубаке

(рис. 9).

Носовое крыло в походном положении опу­ скается под днище лодки на 200 мм, а кормо­ вое — на 110—200 мм.

Кормовое крыло также делается подъем­ ным, однако оно по схеме и принципу действия отличается от носового.

Для сокращения времени на опускание и подъем крыла и двигателя крыло, стойки и под­ моторная доска объединены в один общий узел,

32

размещенный за кормой лодки. К лодке этот узел непосредственно не крепится, а вводится снизу в специальные направляющие транцевые рамки и фиксируются в них. Подъем и опуска­

ние кормового крыла можно выполнять вруч­ ную или при помощи червячно-винтовой пере­ дачи. Таким образом крыло вместе с мотором, закрепленным на подмоторной доске, можно поднять на 60 мм и опустить на 200 мм отно­ сительно днища.

С изменением высоты расположения кормо­ вого крыла меняется и подъемная сила крыльев (за счет изменения углов атаки). Высота зад­ него крыла определяется в зависимости от веса и расположения груза. Чем больше нагрузка, тем выше должно быть смонтировано крыло.

Подводные крылья рекомендуется изготов­ лять из листовой нержавеющей стали толщи­ ной 8 мм, из дюралюминия марок Д16АТ и Д1АТ такой же толщины. Для крыльев люби­ тельских лодок лучше использовать дюралю­ миний, так как этот материал легко обрабаты­ вать, он обладает достаточным запасом проч­ ности и почти в три раза легче стального. Для больших судов крылья делают пустотелыми,

для малых — из сплошного материала. Все стойки крыльев также изготовляются из дюр­ алюминия тех же марок.

Для предохранения от коррозии подводные крылья необходимо окрашивать различными эмалями и лаками, полиэфирными и эпоксид­ ными смолами или другими водостойкими крас­ ками. Для меньшего сопротивления во время движения судна поверхности крыльев и нижней части стоек необходимо тщательно полировать

0?9).

Крепление крыльев к корпусу должно быть достаточно жестким и прочным, чтобы обеспе­ чить фиксацию углов атаки во время движения.

В табл. 1 приведены основные параметры двух типов конструкций крыльевого устройства

моторной лодки «Казанка».

Таблица 1

Основные характеристики крыльевого устройства лодки «Казанка»

34

Продолжение табл. 1

На рис. 10,а показана лодка в положении вверх дном с установленными на ней непо­ движным кормовым и подвижным носовым крыльями. Носовое и кормовое крылья имеют небольшую У-образность. Плоская сторона но­ сового и кормового крыльев (обращенная во

время хода в сторону дна) параллельна килю, что при движении лодки обеспечивает необхо­ димый угол атаки, так как корма сидит в воде

ми:

а — общий вид; б — профиль стойки; в — профиль кормо­ вого крыла; г — профиль носового крыла.

несколько ниже носа. На рис. 10,6, в, г приве­ дены профили стойки и носового и кормового крыльев.

При испытании лодки, оборудованной под­ водными крыльями, может оказаться, что после выхода на крылья лодка идет неровно: носовое крыло приближается к поверхности воды и про­ валивается. В таких случаях нужно уменьшить угол атаки, повернув крыло на один градус.

36

Если крыло было установлено плоской сторо­ ной параллельно килю, то крыло нужно повер­ нуть на минус один градус, а при движении угол атаки у крыла все равно будет положи­ тельным. Подъемная сила крыла уменьшит­ ся и лодка пойдет ровно.

Остойчивость лодки при движении на кры­ льях на прямолиней­ ном и криволинейном курсе обеспечивается следующим образом. Подводное крыло дви­ жется в поверхностном слое воды, т. е. близко у границы двух сред — воды и воздуха, резко отличающихся друг от друга своей плотнос­ тью. Чем выше в по­ верхностном слое нахо­ дится крыло, тем мень­ ше его подъемная сила,

и наоборот. Если судно под действием какихлибо сил получит крен, то у половины крыла, опустившейся глубже, подъемная сила увели­ чится, а у другой, так как она приподнимет­ ся,— уменьшится, в результате чего судно вы­ ровняется. Если нос станет «зарываться» в воду, то подъемная сила носового крыла уве­ личится и нос приподнимется.

Подводные крылья должны быть достаточ­ но прочными, так как на них приходится боль­

37

шая нагрузка (например, на квадратный метр поверхности крыла теплохода «Ракета» при­ ходится 2,47 г).

Для улучшения устойчивости на курсе пе­ реднему крылу придают небольшую стреловид­ ность. При такой форме крыла при движении судна прямо правая и левая сторона испыты­ вают одинаковое сопротивление. Если же суд­ но зарыскнет влево, то левая сторона будет испытывать меньшее сопротивление, а правая большее и судно будет выравниваться на пря­ мой курс (рис. 11).

Гребной винт

Устройство, преобразующее работу на валу двигателя в работу преодоления сопротивления воды движению судна, называется движителем. Наиболее распространенным движетелем мо­ торных лодок является гребной винт.

Гребной винт имеет высокий к. п. д., отно­ сительно прост в изготовлении, обеспечивает передачу широкого диапазона мощностей, име­ ет небольшой вес и надежен в эксплуатации. Состоит он из ступицы и расположенных рав­ номерно по окружности лопастей. Ступица на­ саживается на вал, вращаемый двигателем, и закрепляется шпонкой и гайкой-обтекателем. При вращении гребного винта лопасти, захва­ тывая воду и отбрасывая ее назад, развивают силу, необходимую для продвижения судна. Эта сила называется упором гребного винта.

Правильный выбор размеров гребного вин­ та для моторной лодки оказывает большое влияние на к. п. д. винтомоторной установки и

38