Обводы глубокое v. Тренд сезона — глубокий V-образный вырез: как раздеться и не перейти границы

Имя аргентинского конструктора Хуана Баадера хорошо известно в мире мелкого судостроения. С его чертежной доски сошли десятки проектов быстроходных катеров, моторных и парусных яхт, спасательных ботов и других малых судов различного назначения. По этим проектам работают верфи в Южной Америке, в США и в Европе, но большинство своих идей Баадер реализует на собственном предприятии - верфи «Астиллеро Баадер» в Буэнос-Айресе.

Известен Баадер и благодаря своим книгам. Одна из них - «Парусный спорт, техника паруса, парусные яхты – издана на пяти языках (в Аргентине, Италии, ФРГ, Англии, Голландии) и признана классическим трудом по проектированию парусных яхт. Русский перевод другой книги «Моторные яхты и быстроходные катера» подготавливается сейчас к печати в издательстве «Судостроение». В этой книге в популярной форме, доступной читателям, не имеющим специального кораблестроительного образования и серьезной математической подготовки, рассказывается об основных проблемах, которые приходится решать конструктору современного быстроходного катера.

Ниже публикуется небольшой отрывок из этой книги, в котором приводится интересная на наш взгляд подборка теоретических корпусов. Данной главе в книге предшествует подробное рассмотрение процесса волнообразования, вводятся понятия о режимах движения судов, относительной скорости и составляющих сопротивления воды движению судна. Другие главы посвящены вопросам выбора двигателя, характеристикам различных типов движителей, обеспечению остойчивости и других мореходных качеств, борьбе с шумом и т. п.

Часто даже от судостроителей- профессионалов можно слышать, что существует определенная граница скорости, разделяющая области применения круглоскулых и остроскулых обводов . Такое грубое упрощение, однако, не соответствует действительности. С одной стороны, поведение остроскулого катера на малом ходу и при волнении не всегда удовлетворительно, с другой стороны, круглоскулый катер может развить весьма высокую скорость, не требуя значительного повышения мощности.

Больше того, можно даже утверждать, что выражения «круглоскулый» и «остроскулый» ни в коем случае не достаточны для полной характеристики обводов корпуса и его скоростных возможностей. На тихой воде круглоскулый катер с относительно плоским днищем может достичь больших скоростей, чем катер с V-образными шпангоутами (обводами типа глубокое V); при ходе на волнении поведение этих катеров также будет отличаться лишь немногим. Проектируемые же для океанских гонок корпуса с глубоким V часто выполняются вообще без явно выраженного излома скулы, поэтому их с неменьшим основанием можно назвать корпусами с «глубокими скругленными шпангоутами».

Последнее десятилетие характеризуется бурным развитием малого судостроения. Повышаются мощности двигателей при уменьшении веса установки. Применяются облегченные конструкции из алюминиевых сплавов или пластмасс, а возможность изготовления из стеклопластика корпуса любой сложной формы, невыполнимой в дереве или металле, окрыляет фантазию конструкторов - и все более расширяется многообразие существующих разновидностей обводов катеров. Имеются варианты, которые уже невозможно назвать ни круглоскулыми, ни остроскулыми, причем именно эти промежуточные формы обладают лучшими качествами при ходе на волнении, обеспечивают определенные выгоды при компоновке - внутренней планировке катера и высокую остойчивость, хотя скорость на тихой воде в большинстве случаев несколько снижается.

На рис. 1 изображены теоретические корпуса с ярко выраженными круглоскулыми обводами и V-образными обводами, выполненными с особенно острым изломом скулы. Круглоскулый корпус может служить прямо-таки классическим образцом обводов для умеренной скорости, а корпус с острой скулой, появившийся в 1930 г., сохранялся до недавнего времени как пример обводов быстроходного катера для тихой воды.

Рис. 1. Две основные формы обводов:
круглоскулый корпус (слева) и остроскулый (справа)

Отличия обоих типов обводов видны особенно наглядно.

Плоские V-образные шпангоуты с такими острыми скулами всегда считались неблагоприятными для хода на волнении и очень выгодными для тихой воды. Однажды один наш заказчик написал на верфь, что он намерен заказать быстроходный катер для морских прогулок, но категорически против применения на нем V-образных шпангоутов: он имеет достаточно печальный опыт эксплуатации катеров с такими обводами и никогда больше не хочет плавать на них в море. Столь резкое высказывание может быть оправдано лишь в том случае, если речь идет о с плоским днищем, действительно, не подходящим для морских условий, поскольку известны варианты остроскулых обводов, хорошо приспособленные для плавания на волнении.

Вкратце особенности и различия катеров с округлой формой шпангоутов и с острой скулой можно грубо характеризовать так:

Круглоскулый	Остроскулый
1 - легкий ход (малое сопротивление воды движению катера);	1 - возможность достижения высоких скоростей;
2 - мореходность;	2 - повышенная начальная остойчивость;
3 - повышенная прочность корпуса;	3 - увеличенный объем внутренних помещений в носовой части судна;
4 - движение без ударов и с плавной качкой на волнении;	4 - несколько уменьшенная осадка;
5 - уменьшенная начальная остойчивость;	5 - возможность изготовления корпусов из листов металла или фанеры;
6 - возможность использования любого материала для постройки корпуса.	6 - необходимость усиления прочности корпуса на скуле.

Несколько лет назад нам была предоставлена возможность спроектировать и построить четыре туристских катера длиной 12 м и шириной 3 м, причем форма обводов заказчиками не оговаривалась. Два катера были построены круглоскулыми, а два других получили тщательно спроектированную V-образную форму шпангоутов с умеренной килеватостью днища. Поскольку было необходимо применить двигатели умеренной мощности, оба варианта получили одинаковый продольный изгиб килевой линии и одинаковую глубину погружения транцев. На каждой паре катеров (круглоскулый и остроскулый) был установлен одинаковый двигатель: дизель мощностью 65 л. с. или бензиновый мощностью 110 л. с.

Таким образом, конструкторы получили прямо-таки идеальный случай для наблюдения за разницей в поведении двух пар катеров, имеющих разные обводы или разные двигатели.

Прежде всего, нас интересовало сравнение скоростей. При одинаковых двигателях скорость круглоскулого и остроскулого катеров оказалась поразительно одинаковой (нам даже пришлось повторить испытания на мерной миле, чтобы быть уверенными в результатах!): с дизелями - немногим выше 20 км/час, с более мощными бензиновыми двигателями - точно 23,9 км/час. Оставалось «надеяться», по крайней мере, на разницу в поведении на волне, однако в результате применения хорошо отработанной V-образной формы шпангоутов с умеренно килеватым днищем, и она оказалась практически незаметной.

Остроскулый катер, действительно, показал несколько повышенную начальную остойчивость и несколько большее брызгообразование, однако и то и другое проявлялось в столь незначительной степени, что не стоит включать эти свойства в перечень преимуществ и недостатков.

На практике подтверждено положение, установленное буксировочными испытаниями моделей катеров в бассейнах, что разница в ходовых качествах между сравниваемыми типами обводов при всех значениях относительной скорости R = v: √L ниже 11,5 является ничтожно малой (здесь v - скорость катера, км/час; L - длина по ватерлинии, м). Преимущества V-образных обводов сказываются лишь при более высоких скоростях, когда подобная форма корпуса способствует росту динамических подъемных сил, действующих на днище. При частичном глиссировании динамически поддерживаемая часть веса у остроскулого катера уже становится больше, чем у круглоскулого. Это преимущество становится ощутимым при значениях R = 12 и проявляется тем больше, чем выше поднимается скорость.

Подчеркнем: если классические остроскулые обводы со сравнительно плоским днищем использовать на катерах, которые должны развивать высокую скорость на волнении, это преимущество неизбежно превращается в серьезный недостаток. Применение очертаний шпангоутов с большой заостренностью возле киля и почти горизонтальными участками днища у скулы (похожих на перевернутый лемех плуга) также приводит к появлению сильных ударов при ходе на волне. Даже при умеренном волнении приходится значительно снижать скорость для предотвращения повреждения корпуса (в носовой части таких катеров часто обнаруживались сломанные шпангоуты) и физической перегрузки экипажа.

Поиски новых форм V-образных обводов, которые гарантировали бы хорошее поведение судна на волнении, увенчались успехом, когда в 1958 г. появились разработанные американцем Р. Хантом обводы типа «глубокое V». (Справедливости ради следует заметить, что первый глиссирующий катер с обводами глубокое V с килеватостью днища в 28° был испытан еще в 1912 г. - Прим. редакции.)

С этого момента началось прямо-таки скачкообразное развитие, которое в значительной степени стимулировалось проведением соревнований моторных катеров в открытом море. Это, прежде всего такие известные океанские гонки, как Майами - Нассау в США и Каус - Торки - Каус в Англии.

Применяемые при этом правила классификации давали (и дают) конструкторам большую свободу. В погоне за скоростью часто устанавливали двигатели, значительно более мощные, чем мог выдержать корпус даже при умеренном волнении. Катера, попадая на волну, совершали гигантские прыжки, ломались корпуса, выходили из строя силовые установки. Считалось удачей, если достигала финиша треть общего числа стартовавших катеров! Побеждали не потенциально наиболее быстроходные катера, а те, которые могли выдержать жестокий переход.

Чаще всего волнение во время гонок нельзя было назвать большим: для обычного морского перехода оно считалось бы легким, на любой мало-мальски мореходной моторной яхте плавание в те же часы и том же районе доставляло одно удовольствие. Комбинация же высокой скорости и волн, действующих как трамплин, динамически выстреливала гоночный катер в воздух, после чего он с силой ударялся о «жесткую» воду.

Чем более плоская форма у днища, тем сильнее удар! Поэтому-то «глубокая» V-образная форма шпангоутов была с восторгом принята в первую очередь всеми гонщиками. Хотя на тихой воде эти катера были менее быстроходными, удары на волнении стали терпимыми, повысились шансы выдержать переход, можно было поддерживать более высокую скорость.

Чтобы уверенно отличать глубокое V от нормальных, классических остроскулых обводов, необходимо выбрать какую-то исходную величину. Если бы днищевые ветви шпангоутов всегда были прямолинейными, достаточно было бы измерять и сравнивать угол килеватости. Однако на самом деле встречаются, например, различные формы шпангоутов с закруглениями скул, поэтому рекомендуется следующее определение.

При измерении угла килеватости днища надо принимать ту касательную к обводу шпангоута, которая проходит через точку наибольшего ускорения масс воды. Это то место днища, которое при ударах испытывает наибольшее гидродинамическое давление (конечно, положение этой точки можно определить лишь приближенно).

Несколько примеров поперечных сечений корпусов с обводами типа глубокое V представлены на рис. 2, причем указаны также и величины соответствующего угла килеватости днища.

А - предложенный Р. Хантом; Б - тот же корпус, но со скругленной килевой частью днища; В - предложенный Р. Леви («дельта»-форма); Г - с уменьшенной килеватостью, погруженными горизонтальными участками (полками) по скулам и скругленной килевой частью днища.

Обычно днище таких катеров в районе от миделя и до транца выполняется с неизменной килеватостью. С этой оговоркой можно установить следующее подразделение:

Угол килеватости днища:
менее 10° - плоскодонный корпус;
от 10 до 14° - корпус умеренной килеватости;
от 15 до 19° - корпус, переходный к глубокому V;
от 20° до 26° - глубокое V.

На большинстве катеров, предназначенных для участия в океанских гонках, угол килеватости составляет от 20° до 26°. А вот при проектировании обычных прогулочно-спортивных катеров от такого глубокого V отказываются из-за многих минусов, проявляющихся при практическом использовании судна (в частности, низкой начальной остойчивости). Несмотря на это нередко применяют термин глубокое V и к этой группе катеров, хотя килеватость днища на них не превышает 17°.

На стоянке у катера с глубокой V-образной формой шпангоутов кромки скул у транца находятся над водой, из-за чего и возникают трудности с обеспечением начальной остойчивости. Остойчивость нормализуется, как только катер начинает движение. Можно еще отметить, что при средней скорости такие катера образуют больше брызг, чем обычные, обладают большим сопротивлением движению, что требует повышения мощности двигателей. Этот недостаток компенсируется лишь мягкостью - «безударностью» хода на волнении, так что применять глубокое V для плавания на тихой воде совершенно невыгодно (особенно без продольных реданов).

Познакомимся теперь с характерными примерами обоих основных типов катеров - круглоскулых и с острой скулой, и их типичными комбинациями. Лучше всего это сделать, рассматривая поперечные сечения корпуса по теоретическим шпангоутам (т. е. проекции «корпус» теоретического чертежа).

Комбинацией двух сравниваемых типов обводов является, в частности, стальной катер, все три проекции теоретического чертежа которого показаны на рис. 3.

Сочетание круглоскулых шпангоутов с сильным развалом в носу и остроскулых обводов с подъемом килевой линии к транцу и плоским днищем в корме.

Круглоскулая форма носовой части переходит в плоское днище с острой скулой в корме. Такая форма особенно хороша для относительных скоростей, которые лишь ненамного превышают рекомендуемые для круглоскулых катеров, т. е. при R = 12 - 16; она обладает важным положительным свойством противодействовать сильному изменению дифферента.

В исключительных случаях встречается также и «противоположный вариант», когда передняя половина корпуса делается остроскулой с постепенным переходом в закругленную форму к корме; правда, вряд ли может быть сформулирована обоснованная мотивировка такого решения.

Перейдем теперь к рассмотрению поперечных сечений ряда корпусов. Отметим: поперечные сечения приводятся здесь не потому, что им придается слишком большое значение. Вообще выбор поперечной профилировки при проектировании хорошего судна стоит, на наш взгляд, лишь на втором месте. Самым важным этапом является выбор наиболее подходящих размерений и пропорций - соотношений длины и ширины, веса, положения центра тяжести, формы ватерлиний подводной части, подбор оптимального двигателя и движителя. Исследование и выбор наиболее подходящих пропорций имеет первостепенное значение и осуществляется еще до выбора формы шпангоутов.

Четыре типа круглоскулых обводов
с острой кормой (рис. 4., а - г)

	- Исключительно удачные обводы катера с кормой типа каноэ. Лишь по носовой части видно, что чертеж разработан 50 лет назад! Обводы подводной части как таковые являются образцом и для сегодняшних конструкций, обеспечивая сочетание легкости на ходу и хорошей остойчивости.
	- Уже по большому развалу шпангоутов в носовой части видно, что это один из современных проектов, хотя обводы и очень похожи на катер «а». Кормовая часть судна имеет более острые, более килеватые образования, чем у «а»; мидель-шпангоут образован с некоторым упором на остойчивость формы. Корпус рассчитан на относительную скорость не выше R = 4,5.
	- Носовая часть поразительно похожа на корпус «б», однако корма имеет совершенно другие обводы. Катер имеет острую корму, здесь ясно видны кромка опущенной в воду скулы и плоская часть днища, вследствие чего судно может быть использовано при более высоких скоростях, чем оба предыдущих. Благодаря появлению гидродинамической опорной поверхности в корме катер может, несмотря на острую корму, значительно превысить критическое значение R = 4,5.
	- Это корпус двухвинтового мореходного спасательного катера с острой кормой. Здесь сильный развал шпангоутов в носовой части неприменим. В корме видны тоннели, позволяющие полностью защитить винты.

Развитие обводов круглоскулых катеров
с транцевой кормой (рис. 5., а - г).

	- Теоретический корпус моторной яхты 1910 г. постройки. Форму подводной части можно считать очень удачной. Небольшой транец, который не касается ватерлинии, показывает, что при очень небольшой мощности двигателя достигалась относительно хорошая скорость. Развал в носовой части судна в то время был еще неизвестен.
	- Этот чертеж, также заимствованный из архива 1920 г., является классическим (надо учесть, что имевшаяся в распоряжении судостроителей мощность двигателя была не намного больше, чем в 1910 г.). Уже введен развал шпангоутов к палубе в носовой части. По погруженному в воду транцу видно, что кормовая часть днища была гораздо меньше приподнята, чем на «а».
	- Поскольку в общем к 1930 г. мощности и скорости стали выше, транцы начали выполнять более широкими и плоскими. Большое количество туристских катеров строилось с полубаком; надводный борт стал выше. Погружение транца сохранилось еще незначительным.
	- Эта форма корпуса, появившаяся в 1950 г., без особых изменений применяется и в настоящее время на туристских катерах со средней скоростью хода. Бросается в глаза значительный развал шпангоутов в носовой части (сравните полушироты по палубе с «а»). В кормовой части днище плоское и без большого подъема киля - расстояния между линиями шпангоутов заметно меньше. Широкий транец и большая остойчивость формы являются важными отличительными чертами этого проекта.

Современные формы круглоскулых катеров
с транцевой кормой (рис. 5., д - з)

	- Элегантные обводы быстроходного моторного катера с исключительно острой носовой частью. Корпус напоминает прежнюю форму двойного клина или четырехгранника, которая начиналась почти вертикальными шпангоутами в носовой части судна и заканчивалась очень широким и плоским транцем. Такие обводы конструкторы охотно применяют и в наши дни, в том числе на быстроходных моторных катерах для спортивной рыбной ловли в море.
	- Современная форма корпуса быстроходного морского туристского катера. Шпангоуты в носовой части судна сильно развалены, что позволяет судить о наличии наклонного форштевня. Кормовая часть днища от мидель-шпангоута выполнена практически без подъема, в отличие от «д», и заканчивается глубоко погруженным широким транцем, надводная часть которого расширяется кверху. Этот тип корпуса характеризует очень большая остойчивость формы.
	- Легкий быстроходный моторный катер с очень острой носовой оконечностью, похожий на «д». Днище становится все более плоским к корме и заканчивается широким транцем, около которого образуется острая кромка скулы. Катер на большей части своей длины имеет элегантную круглоскулую форму, но заканчивается в корме шпангоутом со сломом на скуле.
	- Необычная, но исключительно подходящая для быстрого хода на волне форма. Отчетливо прослеживается влияние опыта, полученного на океанских гонках катеров. Носовая часть судна поднимается из воды ложкообразно, все шпангоуты имеют здесь чисто выпуклые обводы без значительного развала. Днище от мидель-шпангоута до кормы вообще не имеет подъема и заканчивается широким глубоко погруженным транцем. И здесь придано большое значение увеличению остойчивости формы.

Развитие остроскулых обводов (рис. 6., а - г)

	- Остроскулые корпуса появились приблизительно в 1910 г., а уже в 1920 г. появилось несколько их видоизменений. Показан корпус малого быстроходного спортивного катера, предназначенного для тихих озер. Днище выполнено исключительно плоским и заканчивается глубоко погруженным широким транцем. Достаточно даже легкого волнения, чтобы плавание на таком плоскодонном катере превратилось в неприятное приключение.
	- Такую странную форму шпангоутов называли «волноуловителем». Должно быть, имелось в виду, что носовая волна подхватывается изогнутой вниз скулой носовой части и благодаря этому «поднимает» катер. Транец широкий и совершенно плоский, почти не погружен, хотя и опущен ниже ватерлинии.
	- Эта V-образная форма шпангоутов, появившаяся незадолго до 1930 г., может считаться классической, так как удержалась в почти неизменном виде до настоящего времени. Можно лишь удивляться тому предпочтению, которое отдается ей так долго. Обводы, пригодные для плавания на тихой воде; на волнении корпуса получают неприятные резкие удары. Такая вогнутая форма шпангоутов днища в настоящее время уже не применяется даже для плавания на тихой воде.
	- Выпуклые днищевые ветви шпангоутов на корпусе быстроходного катера впервые можно было видеть в 1950 г. Такая слишком полная форма шпангоутов на днище оказалась пригодной даже на волнении, так как при этом значительно смягчаются удары. Выпуклое закругление днищевых шпангоутов простирается до кормы и придает катеру отличные ходовые качества. Такая форма шпангоутов и в настоящее время еще считается удовлетворительной.

Современные виды остроскулых обводов (рис. 6., д - з)

	- Изображенные здесь упрощенные обводы шпангоутов были разработаны в опытовом бассейне американского морского ведомства. Подобные корпуса пригодны для обшивки фанерой. Несмотря на сравнительно узкий глубокий транец, на испытаниях в бассейне модель показала наименьшее сопротивление и превзошла многочисленные другие варианты. Обращают на себя внимание выпуклые закругленные днищевые ветви шпангоутов в носовой части судна. Кормовая часть днища имеет угол килеватости 12,5°.
	- У этого часто используемого варианта закругление днищевых ветвей шпангоутов еще более усилено. Угол килеватости приближается к 20°, благодаря чему эта форма очень близко подходит к глубокому V. Кромка скулы для уменьшения брызгообразования выполнена в виде уступа по всей длине катера. Такая форма шпангоутов отлично подходит для плавания на волнении.
	- Корпус типа глубокое V - такой, каким он был разработан Раймондом Хантом. Значительная килеватость, составляющая 25°, несколько уменьшена - «смягчена» - закруглением у киля. Как уже отмечалось, катера с обводами такого типа на стоянке имеют небольшую начальную остойчивость; их валкость ощущается экипажем и пассажирами как недостаток, который, правда, на ходу «сам по себе» устраняется. Обводы целесообразны для мореходных катеров.
	- Уже упомянутая форма двойного клина или четырехгранника может выполняться также и с V-образными шпангоутами. Характерен прогрессирующий изгиб поверхности днища: шпангоуты в носовой части почти вертикальны, а у кормы становятся горизонтальными днищевые ветви. Катер отличается мягким ходом на волнении. Эта форма появилась еще в начальный период развития быстроходных моторных катеров; ее можно считать не подвластной времени.

Хуан Баадер, аргентинский конструктор.

Женская сексуальность — любимая тема модных дизайнеров.

Что они только не придумывали, чтобы заставить нас приоткрыть завесу тайны. В этом сезоне в тренде глубокое V-образное декольте и всевозможные другие откровенности в нарядах, которые пикантно подчеркивают грудь.

Модницы с удовольствием подхватили эту идею, поэтому теперь V-образные вырезы все чаще мелькают на платьях и топах. Но с такой пикантной деталью легко выйти за рамки приличий. Так что давайте разберемся, как носить глубокое декольте, чтобы чувствовать себя комфортно и никого не смущать.

1. На грани фола: что сочетается с откровенностью

Глубокое декольте — это всегда яркий акцент в образе. Поэтому соблюдайте правило баланса: открыли грудь — прикрыли все остальное .

Давайте обобщим основные моменты, которые помогут носить декольтированный наряд с достоинством:

• Забудьте о россыпях страз, пайеток, бисера и водопадах рюш. Нагромождение деталей в этом случае дает обратный эффект, делая наряд слишком простым и даже вульгарным. А вот оригинальный крой и фактурная ткань добавят образу роскоши.

• Декольте должно быть одно, поэтому исключите другие обнаженные “моменты”.

• Оцените вырез с точки зрения эстетики. Нравится ли вам, как оно на вас сидит? Не показываете ли вы лишнего? Комфортно ли вам в столь откровенном образе? Если с этим все в порядке, убедитесь, что состояние вашей кожи на груди позволяет ее открыто демонстрировать.

• Скромные серьги, колье, кулоны, бусы изящно дополняют открытость декольте. Но если сам вырез декорирован, другие украшения не нужны.

• Идеально, если подол платья с изящным вырезом на груди доходит хотя бы до колена. Объемная юбка также более предпочтительна, чем обтягивающий карандаш.

• Если речь идет о топе с вырезом, идеальным компаньоном для него станут классические брюки.

• Предпочитая , не переборщите с его высотой.

Любой наряд с пикантными деталями пропускайте через фильтр своих ощущений . Если вам комфортно и вы чувствуете себя королевой, значит, все сделано правильно.

2. Подберите правильный бюстгальтер

Он должен быть удобным и незаметным, чтобы у окружающих не было соблазна попытаться рассмотреть ваше белье. И не стоит сильно стискивать грудь, чтобы она казалась больше. Максимум естественности и комфорта.

Если у вас небольшая грудь, вы уверенно себя чувствуете без бюстгальтера и ситуация позволяет обойтись без него, так и поступите. Чем меньше лишних деталей в вашем декольте, тем изящнее оно выглядит. В вашем случае можно позволить себе максимальную глубину выреза.

Если все сделано правильно, то столь пикантная деталь выглядит очень женственно и вовсе не вульгарно. Где бы ни располагалось декольте: будь то блузка, сексуальное или кокетливый летний сарафан — V-образный вырез — это весьма изощренная деталь.

3. Декольте по размеру

Глубоко и еще глубже: как носить декольте в 2017-м was last modified: Май 24th, 2017 by Авдонькина Вера

Впервые увидев маленький снимок этого катера в одном из английских журналов, мы никак не могли понять, почему в краткой подписи к фото упоминается “вогнутое” днище, улучшающее условия выхода на глиссирование. Мы видели отгиб вниз килевой линии в носу, видели низко опущенную нижнюю скулу и высоко поднятую верхнюю скулу, видели необычную для катера форму форштевня. Было понятно, что это - усовершенствование носовых обводов для хода на волнении. Но при чем тут глиссирование?

Глиссировать можно по-разному, в том числе и “не по правилам”... Именно так считает известный английский инженер-кораблестроитель Эрбил Х. Сертер (Erbil H. Serter)*, досконально изучивший проблемы обеспечения мореходных качеств высокоскоростных судов, и доказывает это утверждение многолетними исследованиями. Но подробнее мы остановимся на этом несколько ниже, а для начала вспомним об основных проблемах, связанных с процессом глиссирования.

Глиссирующим принято считать такое судно, у которого поддержание не менее половины веса приходится на гидродинамическую подъемную силу, создаваемую за счет формы соприкасающихся с водой участков корпуса при его движении. Остальная часть веса поддерживается силами плавучести. На гоночных спортивных катерах доля гидродинамической подъемной силы в поддержании веса судна может достигать 95%.

Скорость выхода судна на режим глиссирования зависит от формы обводов днищевой части корпуса, мощности двигателей и характеристик движителей. Обычно разгон судна перед выходом на режим глиссирования сопровождается возрастанием угла атаки днищевой поверхности, притапливанием кормы, интенсивным брызгообразованием и временным резким повышением сопротивления, отражающимся на графиках в виде так называемого “горба” кривой сопротивления.

Устойчивое движение в режиме глиссирования, когда сопротивление воды снижается благодаря существенному сокращению смоченной поверхности корпуса и уменьшению затрат мощности на волнообразование, поддерживается грамотным размещением центра тяжести судна (так называемой “центровкой”), правильным выбором формы глиссирующей поверхности и характеристик движителей, а также использованием управляемых транцевых плит или интерцепторов, регулирующих ходовой дифферент.

Для быстрого преодоления глиссирующим судном режима разгона желательно снабжать его гребными винтами с регулируемой тягой. Для преодоления “горба” сопротивления используют двухскоростные редукторы, муфты “проскальзывания”, винты регулируемого шага, вентилируемые (частично погруженные) винты, регулирование дифферента за счет создания гидродинамических усилий или “перецентровки” катера смещением по длине грузов (жидкого балласта, топлива, экипажа и др.).

Чрезвычайно серьезной проблемой для создателей глиссирующих судов является возможность поддержания ими высокой скорости на взволнованной водной поверхности. Известно, что при выходе в море или крупные озера нельзя рассчитывать на отсутствие волнения, а движущееся по волнам на большой скорости глиссирующее судно будет испытывать тяжелые удары о воду (слемминг) при встречном волнении, забрасывание кормы (брочинг) и рыскание при попутном волнении или при ходе косым курсом к волне. Удары о волну и зарывание в нее, сопровождающееся сильным брызгообразованием, обычно резко понижают скорость хода судна, могут нанести повреждения его корпусу и оборудованию, создают труднопереносимые условия для экипажа и пассажиров.

Преодолеть эти трудности в значительной мере удается при использовании на глиссирующих корпусах обводов днища типа “глубокое V”, т.е. днища с килеватостью 20-27°, простирающейся, как правило, от миделя до транца. Появившиеся в конце 50-х годов прошлого века обводы этого типа позволили существенно повысить мореходные качества скоростных судов, по сравнению с глиссирующими корпусами традиционных форм, килеватость днища которых снижалась по мере приближения к транцу до 5-9°, а то и до 0°.

Килеватое днище при снижении качества глиссирования на тихой воде обеспечивает демпфирование ударов при соприкосновении корпуса со встречной волной и лучшее удержание судна на курсе при ходе на взволнованной поверхности.

Только с появлением обводов “глубокое V” сделались регулярными соревнования высокоскоростных катеров класса “оффшор” в открытом море и стали возможными рекордные трансокеанские переходы катеров со средними скоростями около 50 узлов (“Gentry Eagle”, “Atlantic Challenger”, “Destriero”).

Сегодня практически на всех скоростных однокорпусных судах (в том числе и на полуглиссирующих и на водоизмещающих) используют остроскулые обводы с днищем типа “глубокое V”, поскольку именно они обеспечивают наилучшую мореходность. Чтобы убедиться в этом, достаточно изучить приобретенный западноевропейскими судостроителями десятилетний опыт постройки и эксплуатации крупных автомобильно-пассажирских паромов, развивающих среднерейсовые скорости до 40-45 узлов.

Дальнейшее развитие скоростных мореходных плавсредств как для коммерческого судоходства, так и для военно-морских флотов и служб береговой охраны, заставляет исследователей искать пути совершенствования обводов корпусов и пропульсивных систем.

Несомненный интерес представляют исследования, проводимые в течение ряда последних лет представленным в начале статьи инженером Э.Х. Сертером.

С середины 90-х годов он отрабатывает испытаниями моделей серии 7Х обводы остроскулого глиссирующего корпуса с днищем типа “глубокое V”, “вогнутым” в продольном направлении. Кормовые участки батоксов, включая килевую линию, плавно отгибаются вниз по мере приближения к транцу, оставаясь параллельными один другому. Носовой участок килевой линии также приспущен от плоскости статической ватерлинии. Эти отгибы вниз носа и кормы и создают упомянутую “вогнутость” на виде корпуса сбоку.

Корпус имеет две острые скулы. Одна - со встроенным брызгоотбойником - простирается на всю длину корпуса, поднимаясь в носовой оконечности по S-образной траектории почти до уровня верхней палубы. Вторая - ограничена по длине носовой оконечностью и характеризуется пологим подъемом над плоскостью ватерлинии. Форштевень отличается резким изломом профиля в районе пересечения с нижней скулой. При этом нижний участок форштевня имеет лишь небольшое отклонение от вертикали.

Основная особенность предлагаемых Э. Сертером обводов состоит в том, что они обеспечивают выход на режим полного хода с частично приподнятым, благодаря действию гидродинамических сил, корпусом, практически без изменения ходового дифферента и длины действующей ватерлинии катера, тогда как на глиссирующих катерах с традиционной формой обводов при выходе на режим полного хода длина действующей ватерлинии резко сокращается.

Сохранение длины действующей ватерлинии позволяет пользоваться при сравнении параметров сопротивления разноразмерных геометрически подобных корпусов числом Фруда, отнесенным к длине (FrL)*, тогда как для обычных глиссирующих корпусов для этого используют число Фруда, отнесенное к корню кубическому из объемного водоизмещения.

Первые сообщения о результатах испытаний новых обводов “вогнутого” корпуса появились в 1994 г.

Буксировочные испытания несамоходных моделей серии 6Х проводились в Гамбургском опытовом бассейне в 1988-1991 гг. и завершились постройкой 8-метровой самоходной модели.

В дальнейшем там же были проведены буксировочные испытания моделей серии 7Х применительно к скоростным судам разной длины (от 20 до 65 м). На фотографиях, сделанных в ходе этих испытаний, можно видеть, что ходовой дифферент буксируемой модели с ростом скорости изменяется незначительно, так же как и длина действующей ватерлинии.

Отогнутая вниз поверхность кормовых участков днища, работая как постоянные (встроенные) транцевые плиты, создает в корме гидродинамическую подъемную силу, выравнивающую дифферент - уменьшающую подъем носовой части.

Вытянутая заостренность носового участка ватерлинии обеспечивает плавное разрезание встречной волны, практически исключающее слемминг. Постоянно заглубленные острые носовые обводы и развитая килеватость днища предотвращают брочинг и рыскание при ходе на попутном или косом волнении.

Малые углы входа носовых участков ватерлиний и наличие брызгоотбойников уменьшают волнообразование в носовой части судна.

Некоторое увеличение смоченной поверхности, по сравнению с глиссирующими корпусами традиционных форм, естественно, приводит к возрастанию сопротивления трения. Однако оно с лихвой компенсируется существенным и более значимым уменьшением остаточного (волновой и индуктивной составляющих) сопротивления.

Исследования Э. Сертера показали, что при правильно подобранной и взаимно согласованной форме носовых и кормовых участков батоксов корпуса скоростных судов с “вогнутым” днищем возможно обеспечить снижение общего сопротивления воды движению, исключить появление “горба”, резко уменьшить носовое волнообразование, избежать тяжелых перегрузок при ходе на встречном волнении.

В этом и состоит “глиссирование не по правилам”: Сертер пошел на “вредное” увеличение смоченной поверхности и сопротивления трения, но выиграл на существенном уменьшении общего сопротивления, особенно заметном при ходе на волнении.

Твердый приверженец использования водометных движителей на скоростных судах и боевых кораблях, Э. Сертер утверждает, что эффективность работы водометов на корпусах с “вогнутым” днищем увеличивается благодаря снижению ходового дифферента (уменьшение вертикальной составляющей тяги) и более рациональной ориентации водозаборных отверстий на днищевой поверхности.

Летом 2000 г. в Каусе на верфи “Эдвансед Боат Констракшн” был спущен на воду экспериментальный катер “Е-7Х” с “вогнутым” днищем, специально построенный для проведения скоростных и мореходных испытаний в открытом море. Обводы корпуса этого катера сохраняют все отмеченные выше особенности, характерные для моделей серии 7Х. Отмечая это событие, высказывающиеся в прессе специалисты назвали обводы экспериментального катера “революционными”.

Катер “Е-7Х” имеет длину по КВЛ 10.0 м. Отношение длины к ширине по КВЛ равно 3.2. Параметры самоходной модели открытого моря предполагают использование результатов испытаний для постройки катеров с наибольшей длиной до 36 м и водоизмещением до 170 т.

С возрастанием отношения LКВЛ\BКВЛ до 4, 6 или 8 результаты испытаний могут быть использованы при проектировании более крупных судов с длиною по КВЛ до 50 м и скоростями хода до 60 уз.

Исходя из оптимального для обводов “Е-7Х” числа Фруда, равного 1.6, предполагается использование результатов его испытаний для катеров со следующими соотношениями между длиной LКВЛ в метрах и максимальной скоростью хода (Vs) в узлах: 10 - (30-32); 15 - (37-38); 20 - (40-43); 30 - (50-52).

Оптимальной величиной крейсерской скорости для “Е-7Х” будут 26-28 уз. Нижней границы этого диапазона катер сможет достичь при мощности главных двигателей всего 2ґ150 л.с. В качестве движителей на “Е-7Х” использованы водометы

Как заявляют исследователи, возможности рационального использования предлагаемых Э. Сертером обводов достаточно широки. В зависимости от размеров судна диапазон эффективного применения корпусов с “вогнутым” днищем может быть расширен до скоростей, характеризуемых числами Фруда от 0.6. Пока что Э.Сертер рекомендует использовать их для судов со значениями FrLЁ1.0. Отнюдь не исключено использование предлагаемых обводов и для судов-катамаранов.

Жизнь покажет, справедливы ли утверждения Э. Сертера о “скором конце эпохи классических глиссеров”. Представляется, однако, что предложенные им обводы будут мирно сосуществовать с грамотно спроектированными глиссирующими обводами известных форм, а использоваться будут в первую очередь на тех скоростных судах и кораблях, для которых главным качеством является хорошая мореходность (патрульные катера, малые боевые корабли, пассажирские паромы).

В. Зубрицкий

* Эрбил Х. Сертер - член Королевского Института Морских Инженеров (RINA), член Королевской Академии Наук (RAS) Великобритании в настоящее время работает в фирме, занятой гидромеханическими исследованиями (Hydro Research Systems). Более четверти века посвятил решению проблем обеспечения высоких мореходных качеств скоростных судов, проведя свыше 1000 испытаний моделей в опытовых бассейнах и десятков самоходных моделей в открытом море. С учетом его рекомендаций по усовершенствованию формы корпусов с обводами “глубокое V” были спроектированы скоростные пассажирские паромы, строившиеся на верфях Франции, Италии и Германии, а также патрульные катера, строившиеся на французской верфи “CMN”. Автор многих работ по теории глиссирования судов, автор ряда изобретений по совершенствованию форм корпуса скоростных судов, а также оригинальных предложений по развитию класса скоростных боевых кораблей будущего. Разработанные им обводы корпуса предполагалось использовать на катере нереализованного проекта “Atlantic Sprinter”, рассчитанного на завоевание Голубой ленты - пересечение Атлантического океана за 50 часов.

Сертер - автор капитального труда “Hydrodynamics and Naval Architecture of Deep-Vee Hull forms”. По его проектам построен ряд интересных катеров (например, один из первых скоростных ракетных катеров с корпусом “глубокое V” – “SAАR-35”).

Одна из его статей, посвященных исследованию новых форм корпуса скоростных судов, имела многозначительный заголовок: “Неправильно глиссирующие судовые обводы?”

В 1927-1929 годах английский фантаст Артур Конан Дойл написал роман «Маракотова бездна». В нем автор серии рассказов о легендарном сыщике Шерлоке Холмсе неожиданно для читателей обратился к теме глубоководных исследований. Точнее, описал вероятность существования на нашей планете подводной цивилизации параллельно с земной.

Артур Конан Дойл счел ее наследницей легендарной затонувшей Атлантиды. Как бы там ни было, но английский писатель первым точно сформулировал вероятную природу необъяснимых человеком, но наблюдаемых им сигналов из океанских глубин.

К 1930 году, когда его роман был опубликован отдельной книгой, земной мир уже имел опыт строительства подводных лодок. И опыт соприкосновения с неопознанными подводными объектами (НПО), проще говоря, подводными судами неизвестного происхождения.

Так, в 1951 году советские противолодочные корабли Тихоокеанского флота загнали в бухту НПО и забросали его глубинными бомбами. Тихоокеанский «наутилус» всплыл на поверхность... И ушел от преследователей на ошеломляющей скорости.

И это не единственный пример «боевого столкновения» НПО с подлодками и боевыми кораблями наземных флотов. Океан занимает большую часть планеты, чем суша, да и не вся земная поверхность пригодна для постоянного проживания человека. Если сравнить нашу планету с многокомнатной квартирой, то человечеству «выписан ордер», всего лишь, на самую маленькую комнатенку.

Но ведет оно себя как «ответственный квартиросъемщик планеты». И самоуверенное утверждение, что земляне поверхности - единственные и главные жители «квартиры Земля» - необоснованно.

Фактов контакта земных флотов с подводными кораблями неизвестного происхождения так много, что невозможно все их отнести к выдумкам моряков. Интересно, что такие соприкосновения участились после того, как земляне суши начали строить атомные подводные лодки. Теоретически рассуждая, сущность НПО может иметь всего лишь несколько причин.

Земная. Если нацисты гитлеровской Германии уже летом 1943 года подняли в стратосферу несколько разведывательных летающих дисков («тарелок») и к 1945 году построили их в нескольких экземплярах, то почему бы не признать, что их успехи проявились и в строительстве сверхмощных субмарин и даже экспериментальных подводных колоний наследников Третьего рейха?

Изначальная . Разумная цивилизация изначально сформировалась в глубине Мирового океана планеты, а земляне -это ее потомки, вышедшие (или изгнанные?} на земную поверхность. Но позабывшие об этом.

Параллельная. Глубоководная цивилизация планеты развивалась параллельно с земной. Но достигла большего совершенства. Возможно, что эта часть цивилизации, которая ушла на глубину после «Вселенского потопа», но сохранила больший запас древних знаний. А землянам на суше все пришлось начинать с нуля.

Инопланетная. Космические цивилизации разместили свои наблюдательные базы и корабли в глубине океана - там больше простора и почти нет человеческих глаз.

Петербургский океанолог Роман Смагин не является приверженцем ни одной из приведенных здесь гипотез, но именно он обратил внимание на резкое прекращение работ по освоению глубин в ряде стран после 1973 года.

Дома в пучине океана

С начала 1960-х годов человечество одинаково манили как открытый космос, так и глубины океана. И если в начале космической гонки участвовали только две сверхдержавы: СССР и США, то в глубину рвались акванавты не только советские или американские, но и французские, английские, болгарские, чехословацкие и даже кубинские. И главной задачей ставили не рекорды погружения в глубину.

Так, например, французский испытатель Жак Пикар в 1960 году на батискафе опустился в Марианскую впадину - самое глубокое место на планете. А отработка возможностей постоянного обитания человека в глубинах океана? Цель была более достижимая, чем полеты в сверхдальний космос: создание подводных деревень, городов и даже государств.

В акванавтике лидирующее место заняла Франция. В океанских глубинах у нее был свой первопроходец - Жак-Ив Кусто. Начиная с 1962 года под его руководством провели серию экспериментов «Преконтинент», задачей которых было доказательство возможности длительного проживания человека на глубине.

Группа из пяти человек месяц жила на глубине десяти метров в подводном доме «Морская звезда». В 1965-м команда акванавтов прожила на глубине уже 100 метров в течение 22 дней.

1963 год. Жак-Ив Кусто с командой в подводном доме Морская звезда

В Англии в 1965 году был испытан подводный дом «Глокэс», в 1966-м у берегов Кубы чехословацкие специалисты испытали подводный дом «Пермон -3», а в 1967-м болгары построили и испытали подводную научно-исследовательскую лабораторию «Хеброс».

Не отставали и американцы: в 1969 году они изготовили глубоководную лабораторию Tektite, а подводный дом-лаборатория «Иджер» в 1971 году работал на глубине 177 метров.

Проект лаборатории Tektite

Океанолог Роман Смагин вспоминает об отечественном опыте:

В Советском Союзе в начале 1960-х акванавты не отставали в своих рекордах от космонавтов: аппарат «Оса-3» представлял собой батискаф с глубиной погружения до 600 метров и с постоянным экипажем из трех человек. Институт океанологии АН СССР в 1968 году опустил в Черное море подводную платформу «Черномор» весом 55 тонн, в которой жили и работали на протяжении месяца посменно 28 акванавтов.

В 1971 году на этой станции работали уже пять экипажей - 60 специалистов. В их распоряжении имелась подводная самоходная лаборатория «Бентос-300», действующая на глубине 300 метров.

Табу!

Получается, многие страны всерьез стремились исследовать глубины, чтобы расселять там в будущем своих граждан. На волне этих экспериментов Кусто провозгласил необходимость создания на планете «Организации Объединенных Океанов Земли», по примеру ООН на суше.

И вдруг, как по некому приказу, с середины 1970-х годов все государства планеты прекратили финансирование своих исследований по устройству поселений землян суши для проживания на глубине.

О подводных колониях землян никто нигде более не вспоминал. Словно их и не было. Опытные подводные дома и лаборатории либо разобрали, либо даже бросили на дне. Общее решение всех правительств планеты было оформлено Конвенцией ООН 10 декабря 1982 года. В ней шла речь о том, что постоянно проживать на глубине человечеству запрещалось. Табу!

Кто его наложил? Ну, например, экипаж неизвестной подводной платформы, с которой земная экспедиция едва не столкнулась на глубине 500 метров в Марианской впадине Тихого океана. Или хозяева неизвестных аппаратов, едва не утопивших американский батискаф в 1995 году в той же Марианской впадине.

Самонадеянному человечеству обозначили его «жилплощадь» на планете. И значит, Артур Конан Дойл в своем романе описал более реальные события, чем мы думаем.

Александр СМИРНОВ, действительный член Русского географического общества

Тип обводов глиссирующего корпуса с повышенной килеватостью днища (более 20 градусов) от миделя до транца и продольными реданами, который применяется для быстроходных катеров, рассчитанных на скорости км/ч. Такие обводы обеспечивают комфортабельный ход на волнении с минимальной потерей скорости. Кроме того, данный тип обводов позволяет использовать всю мощность двигателей, устанавливаемых на легких мотолодках и катерах, без потери устойчивости движения или опасности разрушения корпусных конструкций. При повышении скорости в результате подъема корпуса из воды ширина смоченной поверхности днища с большой килеватостью постепенно уменьшается. Соответственно возрастает оптимальный угол атаки, при котором сопротивление воды является минимальным - у килеватого корпуса он в 1,5 - 2 раза больше, чем у плоскодонного. Благодаря этому и смоченная длина у килеватого корпуса оказывается меньше, чем у катера с плоским днищем.

В итоге, несмотря на существенное снижение гидродинамического качества при увеличении угла килеватости днища до 20 - 23 градусов, на корпусе собводами «Глубокое V» удается получить более высокую скорость, чем на корпусах с малой килеватостью. Благодаря почти одинаковым поперечным профилям днища в носу и корме катера с обводами «Глубокое V» отличаются хорошей устойчивостью на курсе при плавании с попутной волной, малым дрейфом на циркуляции и плавностью качки.

К недостаткам «Глубокого V» следует отнести большое сопротивление в начальный момент движения и большие затраты времени на разгон до выхода на режим чистого глиссирования. Для улучшения стартовых характеристик и снижения «горба» сопротивления можно использовать транцевые плиты и продольные реданы на днище.

Другим недостатком является пониженная начальная остойчивость как на стоянке, так и на ходу. Для повышения остойчивости иногда устраивают днищевые балластные цистерны, автоматически опорожняемые при выходе судна на расчетный режим. Для повышения ходовой остойчивости приходится увеличивать смоченную поверхность днища в корме, обрывая продольные реданы, на которых глиссирует корпус на расчетной скорости, на некотором расстоянии от транца. В результате этого смачиваются дополнительные участки днища и увеличивается ширина ватерлинии. Другой вариант - использование наделок - спонсонов, расположенных на ходу над водой и действующих при крене лодки.

Непременной деталью корпуса «Глубокое V» являются продольные реданы - призмы треугольного сечения с горизонтальной нижней гранью и острой свободной кромкой. Главный эффект реданов заключается в отсечении от днища потоков воды, растекающихся от киля к бортам. В результате их действия уменьшается смоченная поверхность корпуса, на реданах создается дополнительная подъемная сила; в совокупности это повышает гидродинамическое качество корпуса.

Благодаря продольным реданам осуществляется автоматическое регулирование ширины днища в зависимости от скорости судна. На малых скоростях лодка глиссирует на полной ширине днища с уменьшенной удельной нагрузкой, которая оптимальна для данной скорости. По мере разгона гидродинамическая подъемная сила растёт, корпус уменьшает осадку. При этом крайние участки днища, прилегающие к скулам, выходят из воды, глиссирующая поверхность ограничивается крайней к скуле парой реданов. Благодаря этому сохраняется оптимальная величина удельной нагрузки днища, несколько снижается «горб» кривой сопротивления.

Продольные реданы: а - схема расположения реданов по ширине корпуса; б - вид на днище лодки без реданов; в - действие реданов на том же днище.

1 - поверхность днища не смачиваемая водой; 2 - скуловой бырзгоотбойник; 3 - продольные реданы; 4 - поперечный поток воды; 5 - смоченный участок днища.

Продольные реданы повышают остойчивость судна, демпфируют бортовую и продольную качки. На ходу при резком крене на реданах накрененного борта возникает дополнительная подъёмная сила, которая препятствует дальнейшему увеличению крена. Продольные реданы существенно повышают устойчивость судна на курсе и в то же время сокращают радиус циркуляции. Это происходит благодаря работе боковых граней реданов, которые при боковом смещении - дрейфе от ветра, волны или на повороте действуют подобно килям.

Положительные качества реданов в полной мере проявляются лишь при достаточно высоких скоростях - км/ч. На малой скорости и при разгоне сопротивление воды вследствие увеличенной смоченной поверхности днища с реданами оказывается выше, чем у катера с гладким днищем. Кроме того, их эффективность зависит от угла килеватости днища. Если он менее 10 градусов, устройство продольных реданов нецелесообразно.

На каждой половине днища обычно устанавливают по два (при ширине днища 1,4 - 1,6 м) или по три (при ширине 2 - 2,5 м) редана. Расстояние ближайших к скуле реданов от ДП судна рассчитывается в зависимости от нагрузки и скорости лодки. Реданы по всей длине корпуса целесообразны лишь в том случае, если можно обеспечить глиссирование лодки на ширине, ограничиваемой данными реданами. В противном случае реданы в кормовой части днища только повышают сопротивление воды. Обычно до транца доводят только крайние к скуле реданы, а остальные, которые эффективно работают только на границе днища и воды на полном ходу, обрывают на том или ином расстоянии от транца. На мотолодках с умеренной килеватостью днища, развивающих скорость около 40 км/ч, можно устанавливать короткие (по 0,5 - 0,8 м) реданы - брызгоотбойники в носовой части корпуса.

Естественно, правильная работа реданов возможна только при их острой наружной кромке, поэтому на деревянных лодках реданы изготовляют из твердых пород древесины или прикрепляют к их рабочим граням металлические полосы. В средней части корпуса и корме реданы располагают параллельно килю. В носовой части их лучше свести к форштевню, чтобы избежать слишком крутого подъёма вверх: в противном случае при всходе лодки на волну реданы будут оказывать тормозящее действие.

Существует и негативный эффект продольных реданов на высокоскоростных судах: при встречной волне корпус получает более жесткие удары вследствие концентрации давления на плоских поверхностях реданов.