Типы малотоннажных моторных судов часть 8 (Морские суда)

Написано 22 Октябрь, 2008

5. По материалу корпуса. Основными материалами для корпусов малотоннажных судов служат древесина, пластмассы и металлы; в незначительных количествах для этих целей используют парусину, брезент, резину, картон, стекло- и армоцемент.
Древесину применяют в виде фанеры различной степени водостойкости, досок, реек, шпона и древесных пластиков: арктилита, бакелизированной фанеры и пр.; пластмассы — в основном стеклопластик и в небольших количествах другие пластмассы; металлы — в большинстве алюминиевые сплавы и в меньшем количестве сталь.
Композитные суда с металлическим набором и деревянной обшивкой строят редко. За последнее десятилетие любители широко освоили постройку судов с обшивкой из фанеры, оклеенной снаружи, а иногда и внутри, стеклотканью на эпоксидном или полиэфирном клее.
Интересно проследить динамику применяемости материалов для любительского малотоннажного судостроения США за 1960—1966 г.
По данным американской ассоциации фабрикантов двигателей и лодок (NAEBM) удельный вес постройки судов из древесины за 6 лет снизился с 48,4 до 25,5%, из стеклопластика и других пластмасс за это же время возрос с 35,3 до 54,6%, применение алюминиевых сплавов незначительно увеличилось. Применение остальных материалов стабильно.
6. По архитектуре (конструктивным типам). По конструктивным типам малотоннажные суда подразделяют следующим образом:
— моторные байдарки;
— открытые моторные лодки;
— моторные лодки с носовой, средней или кормовой палубами и носовыми или кормовыми кокпитами;
— катера с ветровым стеклом и каютой со спальными местами;
— катера с полноразмерной каютой, полубаком и рулевой рубкой;
— прочие, куда можно отнести плавучие дачи, суда-амфибии и пр.
Основой для определения терминов «моторная лодка», «катер» принят принцип, указанный в Большой Советской Энциклопедии, а именно: «… в отличие от моторного катера, моторная лодка не имеет закрытой каюты». Авторы считают подобное определение правильным, так как оно определяет тип моторного судна по его внешнему виду.

ОСТОЙЧИВОСТЬ (часть 3)

Написано 17 Октябрь, 2008

Величину поперечной метацентрической высоты для этого Положения определяют по формуле
(2)
где z’c — центр величины подводной лодки в надводном положении;
r — поперечный метацентрический радиус, равный моменту инерции площади действующей ватерлинии относительно продольной центральной оси, деленному на водоизмещение подводной лодки, которое соответствует осадке по эту ватерлинию.<!–more–>
При плавании лодки в крейсерском положении поперечный метацентрический радиус равен
(3)
Аналогичным образом определяют продольный метацентрический радиус
(4)
В формуле (4) 1У представляет собой момент инерции площади действующей (в данном случае конструктивной) ватерлинии относительно поперечной оси, проходящей через ее центр тяжести.
Дизель-электрические и атомные подводные лодки с большим запасом плавучести («Тритон», «Хэлибат») имели значительные площади действующих ватерлиний, поэтому величина поперечной метацентрической высоты достигала у них 40— 60 см. При переходе к проектированию наружных корпусов в виде хорошо обтекаемых тел вращения и одновременном сокращении запаса плавучести величина поперечной метацентрической высоты в надводном положении снизилась и у современных атомных подводных лодок практически не превышает таковую в подводном положении.
Подводные транспортные суда с поперечными сечениями наружных корпусов эллиптической или прямоугольной формы (отношение В/H>1) имеют в надводном положении избыточную начальную остойчивость. Например, у подводного танкера американского проекта грузоподъемностью 20 000 г поперечная метацентрическая высота в этом положении достигает 4,1 м.
В процессе погружения и всплытия подводной лодки наблюдается момент, когда остойчивость корабля резко снижается и даже может достигать отрицательного значения. Это явление перерастает в весьма сложную проблему при проектировании подводных лодок с высокорасположенными большими водонепроницаемыми объемами (например, контейнерами крылатых ракет, как это сделано на американских подводных лодках типа «Танни»). При погружении такой подводной лодки действующая ватерлиния практически исчезает после ухода в воду верхнего стрингера балластных цистерн, а аппликата центра величины в то же время не достигает своего максимального значения, так как высокорасположенные объемы еще остаются над водой.
По нормам Управления кораблестроения ВМС США поперечная метацентрическая высота подводных лодок в процессе погружения и всплытия должна быть не менее 7,6 см. Для ее повышения кольцевые цистерны главного балласта американских атомных подводных лодок разделены на цистерны правого и левого бортов с индивидуальной вентиляцией. Это мероприятие уменьшает вредное влияние на остойчивость перетекания балласта между бортовыми цистернами. Кроме того, американские специалисты полагают, что маневр погружения и всплытия современные подводные лодки должны выполнять на ходу, в течение короткого промежутка времени, за который подводная лодка не успевает накрениться на опасный угол. Для регулирования крена кормовая группа балластных цистерн американских атомных подводных лодок снабжена раздельной системой продувания, позволяющей регулировать количество воздуха, который подается в цистерны левого и правого бортов при всплытии на поверхность.

ОСТОЙЧИВОСТЬ (часть 2)

Написано 17 Октябрь, 2008

Особенностью подводных кораблей в подводном положении является равенство поперечной и продольной метацентрических высот. Увеличение продольной метацентрической высоты способствует повышению устойчивости движения в вертикальной плоскости, но затрудняет управление лодкой по глубине на малых скоростях.
Метацентрические высоты, современных подводных лодок в подводном положении, как правило, не превышают 30 см. Так, на подводной лодке «Альбакор» метацентрическая высота, отнесенная к нормальному водоизмещению, равна 18 см. Приблизительно в той же степени обеспечена остойчивость подводных транспортных судов; у танкера американского проекта грузоподъемностью 20 000 т метацентрическая высота равна 33 см и лишь у английского рудовоза «Моби Дик» достигает 61 см.
В связи с определенными конструктивными затруднениями, встречающимися при обеспечении остойчивости атомных подводных лодок, зарубежные конструкторы изыскивают новые способы предотвращения опасных кренов. В частности, японские инженеры предлагают использовать для этого гидродинамические силы, возникающие во время движения на специальных стабилизирующих закрылках горизонтальных рулей. На стоянке предполагается применять выдвижные балластные кили (понижающие центр тяжести), складные цистерны (повышающие центр величины) или упор вертикальных водометных движителей, расположенных на концах носовых и кормовых горизонтальных стабилизаторов.
Остойчивость подводной лодки, находящейся в надводном положении, определяется не только взаимным расположением центра тяжести и центра величины, но и размерами действующей ватерлинии.

ОСТОЙЧИВОСТЬ (часть 1)

Написано 17 Октябрь, 2008

Мореходные качества подводных лодок, к числу которых относятся плавучесть, устойчивость, качка, непотопляемость, ходкость и управляемость, изучает специальная кораблестроительная дисциплина — теория подводных лодок, однако выявление взаимосвязи между мореходными качествами и элементами лодки, установление зависимости этих качеств от конструкции и архитектурного типа входят в круг задач теории проектирования.
Одним из основных качеств любого корабля является его остойчивость, т. е. способность плавать в положении устойчивого равновесия и возвращаться в начальное положение после прекращения действия внешних возмущающих сил. Для подводных лодок различают остойчивость в подводном и надводном положениях, а также в процессе погружения или всплытия.
В подводном положении поперечная и продольная остойчивость лодки определяется лишь взаимным расположением центра тяжести и центра величины постоянного плавучего объема. Метацентрическую высоту вычисляют при этом как разность аппликат указанных точек
h = zc — zg, (1)
а диаграмма статической остойчивости представляет собой синусоиду, причем максимальные значения восстанавливающего момента и плеча остойчивости, достигаются при угле статического крена или дифферента 90°.
Из формулы (1) видно, что для обеспечения остойчивости лодки в подводном положении ее центр тяжести обязательно должен лежать ниже центра величины. Вследствие особенностей формы прочных корпусов подводных лодок (круговые поперечные сечения) центр величины постоянного плавучего объема располагается на одной высоте с продольной осью симметрии прочного корпуса (например, на подводной лодке «Альбакор» центр величины лежит на расстоянии 0,505 H от основной, где H— высота корпуса). Поэтому увеличение метацентрической высоты в подводном положении возможно лишь за счет снижения центра тяжести корабля. Это достигается за счет более низкого расположения тяжелого оборудования реакторной и механической установок, а также облегчения веса высокорасположенных механизмов и узлов корпусных конструкций (применение легких сплавов, пластмасс и т. п.). Действенный способ повышения остойчивости подводной лодки — укладка твердого балласта в нижней части ее корпуса.

О подвесных моторах

Написано 25 Август, 2008

Чтобы выбрать конкретную модель, потребуется уяснить несколько важных моментов:

Допускает ли лодка или катер глиссирование?
Если режим глиссирования исключён, то при выборе можно ограничиться маломощными или средними двигателями (2-15 л.с. в зависимости от нагрузки). Дополнительные «лошади» не обеспечат существенного прироста скорости, а лишь вызовут чрезмерное волнообразование. Кроме того, в водоизмещающем режиме излишне мощный двигатель притопит корму лодки и даже при небольшом волнении опасность захлёстывания резко возрастёт. Напротив, недостаток мощности двигателя для глиссирующей лодки не позволит ей развить максимальную скорость или даже вовсе выйти на глиссирование при большой нагрузке.

Двухтактный или четырёхтактный?

Двухтактные двигатели более распространены и имеют большую удельную мощность (в расчёте на кг веса). В большинстве случаев параметров их работы вполне достаточно для любых нужд. Однако там, где требуется повышенная экономичность и «чистота» эксплуатации, минимальные шум и вибрация, можно обратить внимание на четырёхтактные модели. Больший вес в большинстве случаев окупается этими достоинствами, а меньший расход топлива при интенсивной эксплуатации за 2-3 года сведёт на нет и разницу в цене.

Электронное или обычное зажигание?

В отличие от применяемой ранее системы зажигания, в которой использовался контактный прерыватель, с недостаточно сильной искрой, бесконтактная электронная система зажигания вырабатывает сильную искру и обеспечивает более надёжный запуск двигателя и устойчивую работу на малых оборотах.

Дистанционное управление, нужно ли оно?

Для безопасности и удобства управления глиссирующими на больших скоростях лодками важны не только профессиональные навыки рулевого, но и доступное ему поле зрения. Отличным дополнением к дистанционном управлению может стать электростартер, вполне оправдывающий затраченные на него средства.

Какое дополнительное оборудование заслуживает внимания?

Стандартно установленный на моторе винт не всегда работает с максимальной отдачей, его форма и характерные размеры рассчитаны на определённые скорости движения под определённой нагрузкой. Поэтому рационально иметь комплект как минимум из трёх винтов: универсального (среднего по всем параметрам, в т.ч. и по шагу), «скоростного» (с наибольшим шагом, под минимальную нагрузку) и «грузового» (с наименьшим шагом, под нагрузку, близкую к максимальной).

Надо отметить, что постепенный и правильный ввод в эксплуатацию значительно продлит ресурс двигателя и поможет избежать серьёзных поломок, связанных с излишней нагрузкой в первые недели и месяцы работы.

По материалам сайта: www.h2o-kater.ru