Скорость моторной лодки


Скорость моторной лодки

Какова скорость лодки на вёслах? Полагаю, сей вопрос наверняка озадачивал как туристов, решивших встать на водный путь, так и простых рыбаков.

В данной статье я постараюсь подробно — но в то же время понятным простому обывателю языком (то бишь — без «математической нудятины» и прочих выкладок на полторы страницы) — описать физику перемещения гребного плавсредства по водной поверхности. Ну и понятное дело — приведу конкретные числа, полученные в ходе эксплуатации различных лодок.

Сразу с порога (не с того, на котором все киляются, а с дверного) заявляю: нижеследующее повествование не преследует цель осветить вопрос на академическом уровне, посему содержит все необходимые определения в максимально упрощённо-обобщённой форме. Повторюсь — статья написана для простых рыбаков и туристов, и уж совсем не для научного журнала.

Но, я отвлёкся.

Бесплодная теория, или главные факторы, от которых зависит скорость лодки


Скорость моторной лодки

Всего факторов, влияющих на скорость лодки на вёслах — три: физическая сила гребца, сопротивление воды и сопротивление воздуха. Если с первым всё более-менее понятно (хочешь быстро грести — работай над собой), то следующие два — наоборот — требуют более детального рассмотрения.

Сопротивление воды

Скорость моторной лодки

Сопротивление воды — своего рода «ответ» на любую попытку гребца сдвинуть плавсредство с места. Данная сила складывается из следующих параметров:

  1. Сила трения о воду. Зависит от качества поверхности лодки, погружённой в воду, а точнее — от её «шершавости». Чем глаже «шкура» плавсредства — тем эта сила меньше.
  2. Сопротивление формы. На данный параметр влияет форма плавсредства — насколько у него закруглены углы, заострены-приподняты нос или корма, насколько лодка вытянута и какова её осадка. Понятное дело, что ежели плавсредство имеет форму широкой «коробки», да ещё и заглублено порядочно — то плыть под вёслами оно будет с не ахти какой скоростью. Но если оно — как и положено нормальной лодке — удлинено, имеет более-менее веретёнообразную форму и малую осадку — то будет двигаться лучше всего. Размер лодки тоже имеет значение — чем он больше, тем сильнее сопротивление формы и наоборот. Стоит упомянуть также и материал, из которого плавсредство изготовлено. Твёрдые лодки — из дерева или пластика — плавают быстрее, чем гибкие и мягкие надувные. Ещё не забываем про киль. Без него лодка рыскает, и маршрут её движения становится похож на зигзаг, стало быть — удлиняется, что отрицательно влияет на общую скорость.

  3. Сопротивление течения. Тут всё более-менее понятно — если вода стоячая, то данным параметром можно пренебречь, если же она бегучая — то будет заметно влиять на скорость лодки — в зависимости от того, куда движется гребец — против течения, или по нему.
  4. Сопротивление волн. Сама водная поверхность под действием ветра может стать неровной (а стало быть — «шершавой») и значительно замедлять движение лодки. Особенно, если грести против ветра. Но это уже — следующая глава.

Сопротивление воздуха

Скорость моторной лодки

Воздух на порядок разрежённее воды, и «сопротивляется» заметно меньше, однако — и он способен порядочно влиять на скорость лодки, особенно при ветре. Вот тут сразу «всплывает» такая характеристика, как парусность лодки. Чем она выше — тем явственнее сила ветра будет влиять на скорость. А зависит она — эта самая парусность — от высоты бортов и высоты силуэта гребца (опять же — от формы лодки).

Как со всем этим борются производители лодок


Скорость моторной лодки

В рыбацких лодках, особенно надувных — фактически никак, ибо там: во-первых — особая быстрота не нужна, во-вторых — требуется определённый простор для того, чтобы разложить снасти-прикормки-приманки. А ежели вдруг рыбака приспичит быстро на лодке перемещаться — то проще поставить мотор. Что, собственно мы чаще всего и наблюдаем. Единственное, на что могут пойти производители — это слегка приподнять нос лодки и заострить его (на некоторых моделях так же поступают и с кормой). Но обычно это всё делается для того, чтоб проще было плавать там, где на поверхности воды много водорослей, на скорость же лодки подобное усовершенствование влияет не очень. Более существенное ускорение плавсредства потребует серьёзных модификаций в его конструкции, что может не в лучшую сторону отразиться на характеристиках, в первую очередь важных с рыбацкой точки зрения.

Совсем другое дело — спортивные лодочки, будь то байдарки, каяки и прочие. Вот здесь производители хорошенько постарались, уменьшив ширину — за счёт большей длины, уменьшив осадку, высоту бортов и посадив гребца практически на самое дно — для уменьшения парусности. А заострив нос-корму и придав лодке максимально обтекаемую форму — свели сопротивление воды к минимуму.

Именно поэтому спортивные плавсредства развивают скорость в два, а то и в три раза бо́льшую, нежели рыбацкие лодки.

О типах вёсел и их влиянии на скорость лодки

Весло — это движитель лодки, благодаря которому гребец «конвертирует» свою силу в движение. Вёсла могут быть разные:


  1. Распашные. Те, что крепятся к бортам на уключинах, и которыми грести сподручнее всего «задом наперёд».
  2. Байдарочное. Это одно весло с двумя лопастями, которое к лодке не крепится, а удерживается руками гребца.
  3. Канойное. Весло с одной лопастью — с рукояткой на противоположном конце, также удерживается гребцом. Как правило, такие вёсла используются там, где число гребцов от двух и более.
  4. Гребки. Распространены на небольших рыбацких надувнушках. Представляют из себя «совочки» — по одному в каждую руку, которыми гребец отталкивается от воды.

В вышеприведённом перечне вёсла расположены в порядке эффективности. Распашные — самые «скоростные», ибо позволяют оттолкнуться от воды сразу обеими лопастями, да не абы как, а с высоким КПД — благодаря рычагу и использованию большего количества мышц гребца. Байдарочное и канойное несколько им уступают — за счёт задействования одной лопасти и меньшего числа мышц, но при том они вполне ещё эффективны и находятся примерно на одном уровне. Гребки, замыкающие список — самые худшие — с самым низким КПД — из-за того, что каждый из них приводится в движение только мышцами той руки, которая их держит.

Практика: скорость лодки на вёслах — конкретные цифры


Скорость моторной лодки

Пришёл черёд осветить самое интересное — данные замеров, сделанных во время сплава по рекам. Но, прежде чем перейти собственно к цифрам, следует прояснить кое-что по поводу скоростей. А их тут — как одесских разниц — не одна, а целых две.

Максимальная скорость

Та, которую плавсредство может развить при полной отдаче гребца и лучшем КПД движителей. Процесс достижения максимальной скорости весьма нагляден и интересен.

Лодка с гребцом и манатками имеет определённую массу, а стало быть — инерцию, поэтому постепенно увеличивает свою скорость — с каждым толчком гребца. Но при этом также увеличивается и сопротивление воды, да не линейно — в отличии от скорости, а квадратично. То есть — оно растёт быстрее и постепенно «догоняет» силу, приводящую лодку в движение. В один прекрасный момент обе силы выравниваются и лодка достигает максимальной скорости, преодолеть которую гребец уже не сможет.

Время, в течение которого лодка может идти с максимальной скоростью — ограничено выносливостью гребца, и, как правило — довольно недолгое.

Крейсерская скорость

Да-да, вам не показалось — данный параметр бывает не только у кораблей, но и у байдарок и рыбацких «бубликов». И суть здесь вот в чём.


Если для корабля крейсерская скорость является самой оптимальной — при которой он движется наиболее быстро при наименьшем расходе топлива, то для гребной лодки это та скорость, при которой гребец также движется наиболее быстро, но меньше всего устаёт. То есть — лучшая скорость, которую он может поддерживать весь гребной день. Понятное дело, что крейсерская скорость меньше максимальной, и обычно составляет примерно 60-70% от неё. А ещё — учитывая утомляемость человека, к концу дня она имеет свойство уменьшаться.

Вот теперь можно перейти к цифрам. Они были получены из разных источников: часть мы измеряли персонально, часть — взяли с интернет-форумов, где обитают туристы-водники.

Результаты замеров

В сегодняшнем забеге участвуют следующие двухместные фавориты:

  1. Надувная лодка «Нырок». Представляет собой «бублик», слегка сжатый с боков. Имеет самую низкую гидродинамику.
  2. Надувная лодка «Омега». Более совершенная лодка со слегка «закаяченным» (приподнятым) носом.
  3. Надувная лодка «Уфимка». Её нос и корма не только приподняты, но и заострены.
  4. Надувная байдарка «Щука». Фактически тот же надувной «бублик» со слегка заострёнными и приподнятыми носом-кормой, но при всём том — длинный и тонкий.

  5. Каркасно-надувная байдарка «Викинг». Надувная лодка с более заострёнными носом-кормой — благодаря каркасным кильсонам.
  6. Каркасная байдарка «Салют». Своего рода легенда — на этой лодке сплавлялись по рекам туристы во времена СССР.
  7. Не менее легендарная каркасная байдарка «Таймень». По сей день считается одной из лучших.
  8. Пластиковая неразборная байдарка, название которой уточнить не удалось (выглядит как типичный морской каяк).


Плавсредство Скорость (км/ч)
Крейсерская Максимальная
Надувная лодка «Нырок» 2 3,8
Надувная лодка «Омега» 2,2 4
Надувная лодка «Уфимка» 2,2 4
Надувная байдарка «Щука» 4,5 6
Каркасно-надувная байдарка «Викинг» 5 8
Каркасная байдарка «Салют» 5,3 8,5
Каркасная байдарка «Таймень» 5,6 9
Пластиковая байдарка 7,5 12

Выводы

В таблице можно заметить три интересных момента:

  1. Рыбацкие надувнушки ходят фактически с одинаковыми скоростями и довольно медленно. Причиной тому — их широкие формы и абсолютно «никакая» гидродинамика.
  2. Между рыбацкими плавсредствами и надувными байдарками наблюдается некий «отрыв» — именно благодаря тому, что байдарки раза в полтора-два длиннее, несколько у́же (но при том площадь их дна больше, чем у рыбацких лодок — что уменьшает осадку) и имеют заметно заострённые нос-корму — чем обеспечивается выигрыш в гидродинамике.
  3. Пластиковая байдарка имеет лучшие скоростные показатели — благодаря, цельному, твёрдому, заострённому и обтекаемому корпусу, и как следствие — отличной гидродинамике.

urochishe.ru


Скорость моторной лодки

Скорость, которую судно способно развивать на воде – это ключевой параметр во время выбора модели.

Если лодка покупается для прогулок по воде или служебных нужд, то это решающий фактор во время выбора.

Параметры, влияющие на скорость лодки

Существуют различные факторы, которые влияют на скорость плавучего транспортного средства.

Мощность мотора определяет, с какой максимальной скоростью будет двигаться судно. Компании, занимающиеся выпуском лодок, заранее указывают в технических характеристиках рекомендуемую и максимально допустимую мощность мотора. Естественно, установить на судно можно более мощный мотор, что позволит добиться максимальной скорости, но такое передвижения нельзя назвать безопасным.

Другой параметр, который влияет на скорость – это гребной винт. Если правильно подобрать деталь, то можно существенно увеличить технические показатели водного транспортного средства. Для малых лодок применяются 3-х лопастные винты, а диаметр ограничивается моделью мотора. Шаг винта – это самый распространенный критерий во время выбора компонента. Значение обозначается в миллиметрах. В некоторых случаях в миллиметрах указывается и наклон лопастей.

Следующий аспект, на который стоит обратить внимание – это корпус судна. На скоростные параметры моторной лодки влияет вес, обводы корпуса, которые оказывают влияние на управляемость во время нахождения на воде. Естественно, если полностью загрузить судно, то скорость движения будет гораздо меньше.

Погода оказывает непосредственное влияние на технические параметры. Сильный ветер и шторм затрудняет передвижение водного транспортного средства.

Особенности измерения скорости лодок

Измерение скорости движения плавучего транспортного средства, включая моторные лодки, производится в узлах. Это единица измерения, которая равняется одной морской миле за 60 минут. В нескорых странах, где распространена метрическая система измерения, используются километры в час. 1 узел равняется 1,8 километров в час. Получается, чтобы перевести узлы в километры, необходимо узел умножить на 1,8.

В современных условиях измерения проводятся с применением навигационного оборудования. Сегодня это самый эффективный способ, который используется для проведения измерений скорости водного средства.

rumpel-land.ru

Двигатель

Особое значение уделяется установленному мотору. Стандартный двигатель способен обеспечить скорость в пределах 45-50 км/ч. Несмотря на весьма приличные значения, этого недостаточно для хорошей скорости. Одним из самых технологичных и современных является водометный нагнетатель, но он пока не приобрел обширного распространения, только катера скоростные оснащаются подобным мотором. Помимо этого, он обеспечивает возможность хода на полной мощности на глубине не более 30 см.

Увеличение мощности

Достаточно распространенным решением становится покупка унифицированного катера со сменными моторами и последующей установкой нового двигателя. Но в этом случае необходимо учитывать некоторые моменты, к примеру допустимую нагрузку на транспортное средство. Катера скоростные, характеристики которых могут быть самыми разнообразными в зависимости от класса и стоимости, имеют собственный предел оборотов, превышение которых влечет опасные последствия.

Динамические силы увеличиваются одновременно со скоростью лодки. Гоночные моторные катера и другие быстроходные транспортные средства с небольшим весом достигают практически полного скольжения. Лодка лишь касается водной глади, но ее масса полностью приходится на выталкивающую силу.

катера скоростные характеристики

Скорость

Несмотря на то что катера скоростные, способные достигать 80 км/ч, несколько уступают спортивным аналогам, их вполне достаточно для личного повседневного использования. Судно с потенциалом до 80 км/ч не требует сбора лишних документов и справок. К сожалению, доля мощности мотора уходит во время появления поверхностных волн. Они возникают в результате возмущения водной глади, которое всегда происходит в процессе движения судна. Часть воды смещается передней частью лодки и стремится заполнить пустоты у кормы. При этом с уменьшением массы смещающейся воды, снижается расход мощности мотора на волнообразование, которое не только мешает другим суднам, но и способно отрицательно сказаться на береговой линии.

fb.ru

Типы «резинок» в контексте моторов

Раз пошел разговор о скорости, значит, табаним весла, ставим мотор. Вот только какой и куда – давайте разбираться:

  • Плоское дноПлоскодонка без слани. Проходим мимо, ибо оборудовать двигателем это судно не думал даже производитель. Хотя рыбачить в тихом омуте – самое оно.
  • Плоскодонка со сланью. Если поперечную жесткость слань обеспечивает, то с продольной все не так хорошо. При наборе скорости, корпус лодки начинает резонировать, идти волной. Наступает момент срыва гидродинамического потока, двигатель еще и треть мощности не набрал, а скорость не увеличивается. Разумным выбором, будет установка двигателя до 5 л. с. Моторка, но не скоростная.

Общее наблюдение: лодки с плоским дном заведомо в проигрыше у килевых. ПВХ, алюминий, пластик, дерево – неважно. Боковой снос при резком повороте – раз, волну не режет – два. Тут не до скоростей.

Продолжаем:

  • Дутый настилЛодка с дутым настилом (аэрдек). Есть киль, есть жесткость, но. Продольной жесткости по-прежнему недостаточно для мощного мотора. Считается, что оптимальная длина такой конструкции до 3,5 м, и движок до 10 л. с. дальше, смотрите предыдущий пункт – нет жесткости, нет скорости.
  • Лодка с жестким настилом. Совсем другое дело. Можно ставить двигатель 40 –50 л. с. при длине до 5 м. Жесткость настила увеличена за счет алюминиевых профилей. Отличная мореходность и скорость в любых обстоятельствах.
  • Лодка с жестким дном и ПВХ баллонами (RIB). Здесь жесткое дно решает все. Такие лодки выбирают пожарные, полицейские, спасатели, а эти ребята знают цену скорости и надежности. Мощность моторов практически не ограничена.

Совет. Обращайте внимание на угол киля. Выше килеватость – лучше управляемость, но будут потери в скорости. Решать вам.

Спортивная линейка badgerЧитая внимательно, вы наверняка уже поняли основную проблему скоростных лодок ПВХ – недостаток жесткости корпуса. Поэтому при равной с алюминиевым или пластиковым судном мощности двигателя, таки лодки безнадежно отстанут.

Но рассказ будет неполным, если мы не упомянем варианты, изначально предназначенные для очень быстрых переходов.

Например, ПВХ лодки серии Sport Line компании Badger. Вам интересно, чем отличается спортивная серия от обычной? Давайте разберем.

Великолепный Badger

Не будем говорить о том, что вся лодочная продукция Badger является образцом качества, надежности, умелого использования самых передовых технологий, а перейдем к описанию основных моментов скоростной серии SL.

  • Стабилизатор курса

    Скошенные хвосты булей. В одной из статей мы уже упоминали эту особенность.

    Благодаря ей, в разы увеличилась управляемость даже с очень мощными моторами. Все видели картину идущей с большим дифферентом на корму лодки, так вот тут этого нет. Лодка выходит на глиссирование практически на ровном киле.

  • Плавники или стабилизаторы курса. Повышенная курсовая устойчивость и уменьшение радиуса поворота, «на пятке», как говорят моряки.
  • Усиленный в нижней части транец. Добавлена жесткость – плюс гидродинамике, выше скорость.

Далеко не полный перечень, но основные элементы повышающие скоростные качества ПВХ лодок мы назвали.

Несколько удачных моделей

Традиционно, давайте сравним характеристики нескольких особо популярных моделей от разных производителей:

  • Badger, модель SL 340 AL. Длина – 3,4 м; ширина -1,57м; вес -52 кг; двигатель до 15 л.с. Бюджетный вариант скоростной серии. Все вышеперечисленные опции компании присутствуют. Идеальный вариант для активного отдыха на любой воде. Цена 49999 рублей.
  • Bark BT 360S

    Yamaran, модель B 390 R. Длина – 3,9 м; ширина – 1,8 м; плотность ПВХ -1350 гр/м 2; вес -142 кг; мотор 30 л. с.

    Это именно категория RIB описанная в середине обзора. Жесткое, пластиковое или алюминиевое дно, делает эту лодку болидом. На любой воде, любые трюки и кульбиты доступны этому судну. Но игрушка для богатых. Стоит она 197900 рублей.

  • Bark, модель BT 360S. Длина – 3,6 м; ширина – 1,6 м; плотность ПВХ -1100 гр/м2; вес -40 кг; мощность двигателя 25 л. с. Фишка марки – приподнятый нос, удачные пропорции надувного киля и вот уже лодка смело выходит на большую воду. Отечественный производитель вдвойне приятно. Цена 32000 рублей.

boatcity.ru

Часто приходится слышать, как судоводитель утверждает что-либо типа: «Я на своей лодке N с мотором M разогнался до скорости X км/ч». Порою подобные утверждения являются явной нелепицей. Предлагаемая вашему вниманию таблица содержит максимальные теоретические скорости в зависимости от шага винта.

И теперь, если ваш товарищ сообщает вам о достигнутой скорости в 70 км/ч на моторе Mercury F60 (передаточное число редуктора 1.83) на винте с шагом 14 дюймов, вы смело можете посылать его далеко-далеко, например в волжскую кругосветку на шестивёсельных ялах, так как, посмотрев таблицу обнаружите, что быстрее, чем 61.21 км/ч его лодка не может идти даже в теории, обладая нулевым весом и сопротивлением.

Сразу хочу отметить, эта таблица не может служить для определения реальной максимальной скорости лодки, для этого существует несколько различных расчётных формул, которые могут более или менее приблизительно определить возможную скорость вашего судна. Одна из таких формул, самая простая, но проверенная мною лично на практике на стеклопластиковых лодках килеватостью 15 — 19 градусов, 4.5 — 5.5 метровой длины приведена в конце статьи.

А эта таблица — не более чем быстрый инструмент для особо ленивых, заглянув в которую можно тут же увидеть теоретический предел скорости при идеальных условиях (то есть вращении и движении гребного винта в среде без проскальзывания, кавитации и прочих факторов, снижающих его КПД)

В таблице представлены наиболее распостранённые передаточные числа редукторов в сочетаниях с различными шагами гребного винта. Естественно, далеко не все сочетания существуют в реальности, есть и более экзотические передаточные числа и винты с большим/меньшим шагом, чем приведены в таблице. Но большинство вариантов сочетаний передаточное число редуктора / шаг винта в таблице отражено.

клубневод.рф

Катера и Яхты, №26, 1970 год

Точный расчет скорости маломерного судна — дело сложное, и нередко расчетная скорость намного отличается от фактической. Неточность расчета объясняется двумя основными причинами. Первая из них состоит в том, что скорость зависит от очень большого числа факторов, таких, например, как размерения, вес и характер обводов судна, положение его центра тяжести, мощность двигателя, потери мощности в валопроводе и передаче, число оборотов гребного вала, размеры и качество изготовления гребного винта, расположение и обтекаемость выступающих частей (киль, руль, кронштейн винта и т. д.), состояние поверхности обшивки и т. п. Никакая даже самая сложная формула не может абсолютно точно учесть действие всех этих факторов одновременно. Вторая причина — это неизбежная разница между величинами, принятыми в проекте, и действительными, полученными при постройке; это касается главным образом веса судна, мощности двигателя и качества винта.

При расхождении 10% расчет скорости уже можно считать достаточно точным. Во всяком случае даже при разработке проекта специализированным конструкторским бюро обычно гарантируется фактическая скорость на 10% меньше, чем получалась по расчету.

Любителям, которым особо точный расчет с проведением модельных испытаний не по силам (да и не нужен!), можно рекомендовать приближенные способы определения скорости, рассматриваемые ниже. Тем более, что и при использовании приводимых диаграмм очень часто получается расхождение меньше упомянутых 10%.

Считаем нужным предупредить: чтобы потом не пришлось разочаровываться, получая меньшую скорость, чем выходила «на бумаге», берите крайние — «худшие» из возможных — значения тех величин, которые вам известны недостаточно точно. Это замечание относится в первую очередь к весу еще не построенного судна, мощности подержанного двигателя и т.п.

Определение скорости по весу судна и мощности двигателя.

Это — основные величины из всех влияющих на скорость. Диаграмма (рис. 1) показывает скорость водоизмещающих лодок и лодок, плавающих в переходном режиме, когда судно уже не менее чем на 60% поддерживается гидродинамической подъемной силой. Эта диаграмма (как и следующая — рис. 2) обеспечивает достаточную точность лишь при условии соответствия обводов судна режиму движения. Если, например, корпус лодки имеет обводы глиссера, но мощность двигателя недостаточна для того, чтобы достичь скольжения, скорость, вычисленная по этой диаграмме, всегда будет выше действительной, причем разница будет особенно значительна (20—30%) для малых скоростей. Еще большее расхождение (до 40%) может получиться, если мощность двигателя и вес лодки соответствуют переходу на глиссирование, а корпус лодки имеет сугубо водоизмещающие обводы (острая, ложкообразная корма без транца).

Остается добавить, что имеется в виду лодка с тщательно изготовленным корпусом и гребным винтом; в противном случае скорость будет, разумеется, ниже (на те же 10—15%).

Определение скорости лодки по весу судна
Рис.1. Скорость лодки в зависимости от веса загруженной и снаряженной лодки D (т), номинальной мощности двигателя N (л. с.) и длинны по ватерлинии LWL(M).

Режим движения: I-I — граница между чисто водоизмещающим плаванием (ниже прямой) и началом переходного режима; II-II — переходный режим, хорошее скольжение; III-III — выше этой линии чистое глиссирование.

Оптимальные обводы: А — острая корма; В — килеватая транцевая корма, круглоскулые или килеватые остроскулые обводы; В — остроскулые обводы с широкой плоской транцевой кормой, глиссирующие обводы.

Определение скорости лодки по весу судн
Рис.2. Скорость глиссирующих мотолодок в зависимости от веса лодки D (кг), номинальной мощности двигателя N (л. с.) и длины по ватерлинии LWL(M).

Заштрихована область лодок длиной 3,5— 5 м. I — лодки обычного (среднего) качества постройки; II — лодки лучшего исполнения.

Пользоваться диаграммой (рис. 1) просто. Высчитывается отношение мощности к весу лодки. От вертикальной оси из точки, соответствующей полученному отношению, проводим горизонталь. Пересечение этой горизонтали с кривой-длины лодки дает точку, по которой на горизонтальной оси отсчитывается скорость хода.

Например, для лодки весом 500 кг с двигателем мощностью 10 л. с. получается отношение N/D = 10:0,5 = 20 л.с./т. При длине по ватерлинии, например, 6 м получается скорость 18,5 км/час (разумеется, если лодка имеет корпус типа Б, а не А).

Диаграмма рис. 2 применима для определения скорости только глиссирующих мотолодок. Подобные кривые, имеющиеся во многих популярных изданиях, как правило, относятся к более крупным судам. Приводимая диаграмма откорректирована по результатам, полученным при испытаниях малых судов — глиссирующих мотолодок. Расхождения между расчетной и действительной скоростями у глиссирующих лодок бывают больше, чем у водоизмещающих (до 10— 20%), так как возрастает степень влияния трудно учитываемых факторов. Очень важную роль играют сопротивление выступающих частей (оно может составить наибольшую долю полного сопротивления) и правильная центровка, обеспечивающая наиболее выгодный угол атаки глиссирующего днища.

Следует иметь в виду, что эта диаграмма разработана для глиссеров безреданных, с широким плоским днищем (малая килеватость), острыми скуловыми гранями, широким транцем. При небольшом радиусе скругления скулы скорость уменьшится незначительно, но при более заметном скруглении обводов и увеличении килеватости днища фактическая скорость будет существенно ниже определенной по рис. 2.

Определение скорости по сопротивлению воды движению корпуса и упору винта подвесного мотора.

Этот сравнительно точный для средних скоростей порядка 10—30 км/час способ основан на том принципе, что сопротивление воды движению судна равно или чуть меньше, чем упор гребного винта. Заметим, что у водоизмещающих судов с килеватым днищем для компенсации влияния засасывания упор должен быть на 10—15% больше сопротивления, а у судов глиссирующих эта разница незначительна и обычно не учитывается.

Напомним, что упор винта — это толкающая судно сила, которую создает вращающийся винт. Расчет упора представляет значительную сложность, поэтому придется несколько сузить область применения рассматриваемого способа любителями: будем говорить лишь об определении скорости лодок с подвесными моторами, упор винтов которых известен.

На рис. 3 приведена диаграмма для определения скорости по ориентировочному значению упора и мощности подвесного мотора. Сразу же заметим, что характер кривой упора одного и того же мотора зависит от шага винта (при постоянном диаметре), но расхождения в получаемых результатах для средних скоростей обычно невелики. На кривых указаны величины шагового отношения, к которым относятся значения упора и скорости.

Расчет скорости маломерного судна (моторная лодка, катер)
Рис. 3. Упор Р (кг) гребного винта подвесного мотора, в зависимости от скорости. Шаговое отношение H/D = 1,0-1,2.

Табл.1. Определение значений упора для выбранных скоростей
Расчет скорости маломерного судна (моторная лодка, катер)

Для определения упора используем диаграмму (рис. 4), на которой показана зависимость удельного сопротивления лодок разных типов от относительной скорости. Диаграмма построена для сопротивления движению голых корпусов, без учета сопротивления выступающих частей, которые надо учесть дополнительно увеличением полученного значения примерно на 10%. Для полуглиссеров и безреданных глиссеров обозначена зона, дающая возможность оценить влияние положения центра тяжести. В принципе следует учесть, что для относительных скоростей до 12—14 меньшее сопротивление имеют лодки с большим значением Xg в отмеченной зоне.

Поясним, как пользоваться диаграммами. Выбираются несколько различных значений скорости (четыре-пять), заведомо охватывающих возможный диапазон, и для каждого из них высчитываются относительные скорости V/ √ LWL. Затем для каждой из полученных величин с диаграммы рис. 4 снимаются значения относительного сопротивления R/D и умножением на вес судна D высчитываются значения R. Полученные значения для учета сопротивления выступающих частей увеличиваются на 10%. Считаем, что для глиссирующих мотолодок P=R. Теперь на рис. 3 по значениям выбранных ранее четырех-пяти скоростей и соответствующим им величинам упора строим вспомогательную кривую. Пересечение этой вспомогательной кривой с кривой упора для выбранного мотора дает положение точки, перпендикуляр из которой на горизонтальную ось показывает максимально достижимую скорость.

Рассмотрим пример определения скорости лодки с полуглиссирующими обводами (плоское дно со скруглением скулы, транец) общим весом 400 кг, с положением центра тяжести на 40% L от транца, длиной по ватерлинии 4 м при использовании подвесного мотора «Москва» мощностью 10 л. с.

Кривая, построенная для полученных (см. таблицу) значений Р на рис. 3, пересекается с кривой для мощности 10 л. с. в точке, соответствующей скорости 19,0 км/час; следовательно, эта скорость и является наибольшей достижимой.

Добавим, что для скоростных глиссеров со скоростью более 30 км/час этот способ менее приемлем, поскольку для них нужно более точно учитывать влияние положения центра тяжести и сопротивления выступающих частей.

Расчет скорости маломерного судна (моторная лодка, катер)
Удельное сопротивление движению R/D различных типов мотолодок в зависимости от отношения скорости лодки V (км/час) к длине по ватерлинии LWL (м).

1 — водоизмещающий корпус с круглоскулыми обводами; 2 — водоизмещающий корпус с остроскулыми обводами; 3 — водоизмещающее плоскодонное судно (понтон); 4 — полуглиссирующий корпус; 5 — реданный глиссер; 6 — глиссирующий корпус.

Заштрихованы области между кривыми, построенными для случаев с расположением центра тяжести от транца Xg = 0,38LWL и Xg = 0,44LWL

Расчет скорости по сопротивлению воды движению лодки и эффективности движителя.

Диаграмму рис. 4 можно с успехом применить и для приближенного расчета мощности N, обеспечивающей заданную скорость, по формуле N=RV/K л.с.

где R — сопротивление движению (кг), определенное по рис. 4 для заданной скорости;
V — скорость, км/час;
К — коэффициент, равный 160 — при очень хорошем к. п. д. винта (скоростные спортивные лодки); 140 — при хорошем к. п. д. (большие винты, меньшее число оборотов, высокие скорости); 120 — при средней эффективности винта (средние винты, средние скорости); 100—для малоэффективнных винтов (небольшие винты, малые скорости).

По этой формуле можно подсчитать и максимально достижимую скорость, задаваясь по очереди несколькими скоростями и высчитывая для каждой из них мощности до тех пор, пока не получим мощность данного двигателя, или применив графический метод.

Подобные прикидочные расчеты рекомендуется сделать всеми приведенными выше способами. Это позволит, с одной стороны, — вскрыть возможные арифметические ошибки, с другой стороны — по разнице в получающихся результатах прикинуть возможное расхождение между фактическими и расчетными скоростями. Было бы, однако, ошибкой предполагать, что действительная скорость будет средним арифметическим получившихся значений. Наиболее близкими будут те скорости, которые были получены наиболее применимым для данного случая способом и на основе более точных предпосылок.

motorka.org

Это элементарные правила, которые довольно редко выполняются, но способны прибавить к скорости вашей моторной лодки, несколько км/ч и увеличить экономию топлива.

Очистка днища катера для увеличения скоростиПервое, что необходимо делать, это следить за подводной частью вашего судна. Все наросты на днище, непременно должны быть удалены. Так же, не стоит забывать и про подводную часть привода. Казалось бы, это не самый существенный момент, но суммарное сопротивление скольжению, неухоженное днище, оказывает довольно большое.

Учитывая прямое влияние веса катера на его скорость, удаляем из кокпита и внутренних помещений, все лишнее. Провести инспекцию и удалить весь хлам, который вы никогда не используете, не займет много времени. Конечно, это не касается оборудования, имеющего отношение к безопасности.

Касаемо двигателя, то, вполне понятно, что его состояние должно быть отличным, начиная от здоровой компрессии в цилиндрах, и заканчивая качеством топлива и масла, которыми вы его кормите.

Плохой вид гребного винта лодочного мотораСюда же входит и состояние гребного винта. Если мы добиваемся отличных скоростных результатов и экономии топлива, следует исключить любые сколы на кромках лопастей. Кроме того, не забывайте про параметры гребных винтов. Они должны подбираться конкретно для вашего случая.

Настройка и регулировка лодочного мотора, относительно транца лодки — так же, важный момент. Чем ближе к поверхности находится гребной винт, тем меньшее сопротивление создает сапог дейдвуда. В случае отсутствия систем регулировки высоты, добиваются этого, путем подкладывания проставок под струбцину ПЛМ, в большинстве случаев, самодельных.

Однако, безмерно поднятый над транцем движок, будет содействовать аэрации гребного винта, когда он начинает прохватывать воздух, при прохождении волн и поворотов.  Так что, добиваемся золотой середины, путем экспериментов.

Даже выполняя эти правила, многие судоводители, забывают про угол атаки гребного винта и о правильном размещении груза в лодке. И, если на катерах с системами управления положением ПЛМ или угловой колонки и транцевыми плитами, добиться оптимального положения корпуса судна на ходу, не составит проблем, то на маломощных моторах, придется несколько раз, вручную переставлять ось регулировки.

Наивысшая производительность гребного винта, достигается в тот момент, когда его ось и редуктор, движутся параллельно поверхности воды. При этом, развесовку лучше оптимизировать так, что бы оставался незначительный дифферент на корму.

На катерах, оборудованных транцевыми плитами, желательно не перебарщивать с их применением, для избавления от излишнего кормового дифферента. Лучше так же, как и на маленьких лодках, перекинуть часть массы на носовую часть судна.

Если рассматривать надувные лодки из ПВХ, то одним из главных факторов, влияющих на скорость и расход топлива, становится давление в баллонах лодки. Как правило, оно недостаточное. Часто забывают о том, что воздух в отсеках, охладится водой при спуске, и давление в баллонах упадет.

Особенно, это касается кильсона, и вовсе скрытого от солнечных лучей. Учитывая небольшой объем воздуха, который в нем находится, падение давления в нем, еще ощутимей. Плюс ко всему, большинство лодок ПВХ, травят еще до попадания в магазины. Основные причины — некачественные швы и супердешевые воздушные клапаны.

Для нашей с вами борьбы за скорость лодки, баллоны и кильсон, должны  быть накачаны до звона, а шкура на днищевой части, натянута, как барабан и не иметь никаких складок и неровностей. Последнее, впрочем, так же зависит от качества выкроек деталей и склейки лодки.

Путем набивания в баллоны и кильсон большего давления, мы так же, можем устранить, часто встречающуюся у многих лодок вредную болезнь, связанную с игрой пайол, т.е., составных секций пола, на волне.  При всем при этом, чем выше плотность и больше толщина материала ПВХ, тем меньшее давление придется давать, для достижения хорошей жесткости корпуса надувной мотолодки.

Только уточните у производителя, максимально допустимое давление, что бы не волноваться каждый раз, оставляя ее на солнце. Или найдите модель со стравливающим клапаном-предохранителем.

Следует помнить, что штатные насосы-лягушки, лодку до рабочего состояния, накачать, как правило, не могут. Здесь уже никуда не деться от электронасоса для лодок ПВХ.

Как еще одна немаловажная деталь — это замена гребных винтов из алюминия, на стальные, непременно трехлопастные, которые имеют большую производительность, особенно, на максимальных оборотах.

Михаил Сафронов, для журнала GoodBoating.ru

goodboating.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.