Конструктивизм в мини-формате: 3,5м лодка с поперечным реданом

Итак, очень маленькая лодка. Под ПЛМ от 5 до 15л.с… Т.е. высокоэффективная. Глиссирующая. Более того — с поперечным реданом.



Задумка очевидная: повышаем гидродинамическую эффективность до возможного максимума. Всё остальное — вторично. Лодка должна глиссировать под ПЛМ мощностью 5...6л.с. с одним рулевым, а под 10л.с. — с двумя людьми, в принципе, под 10л.с. можно пробовать ходить втроём, но уже с подбором винтов и строгим отношением к весовой нагрузке вообще. Под 15л.с. это уже весьма быстроходный корпус, который для реализации мощности потребует агрессивных винтов и определённой работы по настройке.

Гидродинамическая схема — элементарная, хотя и принят ряд мер по снижению паразитного сопротивления, улучшению управляемости и т.п. эксплуатационных характеристик. На практике вся эта бижутерия работает без каких-либо неожиданностей, хотя требуется следить за состоянием кромок всех накладок и панелей обшивки. Но это неизбежно для любой мало-мальски эффективной лодки.







Общее водоизмещение стоит удерживать до 350...375кг, при котором лодка вполне безопасна (показан крен 30 градусов в водоизмещении 350кг и проектном положении ЦТ, видно, что до заливания ещё неблизко), что означает от 23,3 до 35кг/л.с., что как минимум приемлемо с точки зрения стартовых характеристик. Интереснее может быть применение 5...8л.с. ПЛМ, с которыми нагрузки на мощность могут превысить 40кг/л.с., что с одной стороны, потребует тщательного подбора винтов, хорошего качества отделки поверхностей и вообще, высокой культуры постройки, но в то же время может вывести на новые горизонты в плане топливной экономичности и эффективности.







Лодка как бы простая — вертикальные борта из плоских панелей, плоское днище.

Лодка как очень не простая — развитый набор, относительно большое количество деталей, изощрённая гидродинамическая схема.

Кроме того, постройка может быть интересна сама по себе, как вариант технического творчества, требования к точности повторения обводов ТЧ и качеству поверхностей в данном случае выше средних, в идеале — очень высокие. Но тут хотя бы понятно, зачем это всё затевается ;)

В проекте сделано многое для достижения высокой повторяемости и точности вообще: в основе конструкции развитый набор, лекальные продольные элементы, и рамочные шпангоуты (из прямоугольных образающих, впрочем), что жёстко задаёт геометрию корпуса и в сочетании с подкреплением деталей обшивки (борта, участки палубы, кокпит и т.п.) блоками пенопласта, позволяет получить лёгкий, жёсткий и прочный корпус, не склонный к изгибным и скручивающим деформациям (чем грешат, к слову, многие проекты микро-лодок в упрощённом стиле, например, Garvey — они банально недостаточно жёсткие из-за чрезмерного упрощения силовой схемы).

В основном варианте проекта заложено использование 4мм фанеры для всех деталей. Но, как не трудно догадаться, это не является оптимальным вариантом — прочность 4мм ФСФ будет избыточной, потому имеет смысл или заменить 4мм на 2 и 3мм БС-1 (борта, палуба, комингс кокпита, рецесс, настилы банок и пайол), или, что ещё интереснее, можно использовать лёгкие марки фанеры, тут возможны и 5-ти слойные сорта с заполнителем из тополя, и экзотические тропические породы с малым удельным весом — всё такое будет более, чем просто уместным, такие материалы позволят выиграть весьма внушительный процент по массе. Например, все фанерные детали (обшивка, набор, настилы банок, пайол, комингс, накладки транца и т.п., вплоть до проставки поперечного редана) если их выполнить из фанеры удельной массой 2,7кг/м^2 потянут на 42,5кг. Это не так уж много, но и не мало… вывод очевиден — если хотите лёгкую лодку, то придётся использовать более дорогие марки и сорта фанеры (если кто хочет ОЧЕНЬ лёгкую лодку — лучше смотреть в сторону специальных пенопластов и высокопрочных тканей для трёхслойного корпуса, но это совершенно иной уровень технологической дисциплины, и другие цены на материалы).

Что ещё? Да, палуба, рецесс, комингс кокпита и т.п. штуки — не такие уж лёгкие. Но без них масса ниже не станет ;), т.к., во-первых, придётся предпринимать какие-то шаги для повышения жёсткости и прочности силовой схемы (сейчас она замкнута, если что), во-вторых, возникает проблема с размещением объёмов запаса аварийной плавучести, в-третьих, придётся увеличивать высоту борта и предпринимать какие-то меры по удовлетворению элементарных требований к начальной остойчивости и предотвращению заливания… ну и т.д…

И ещё одно примечание: для получения удовлетворительной центровки в любом случае необходимо смещать рулевого и пассажира на кормовой банке несколько в нос, что делает рецесс и кормовой участок палубы скорее рациональным решением, чем чем-либо ещё.









Длина наибольшая по корпусу — 3,5м, длина габаритная — 3,65м, ширина наибольшая по корпусу (в корме/в носу) — 1,48/1,1м, ширина по скуле на поперечном редане — 1,21м, высота борта в носу — 0,55м, в корме — 0,45м, рекомендуемый диапазон мощностей ПЛМ — от 5...6 до 10...15л.с., пассажировместимость — 3 чел., максимальное водоизмещение — 375кг.

Маленькая быстрая лодка

В РФ некоторой популярностью пользуются водномоторные соревнования клубного масштаба, с весьма свободным техническим регламентом, отдалённым от норм UIM. Некоторые наши коллеги (не будем показывать пальцем, но это Вовка ;) ) принимают участие в подобных покатушках, и даже умудряются показывать неплохие результаты на универсальных комплектах «корпус+ПЛМ+винт», хотя корпуса и со спортивным характером. В своём комментарии к статье Вовки о постройке его нынешней лодки ( www.motolodka.ru/sbuild/marlin/marlin1.htm ), я упоминал о том, что делал проект весьма компромиссный, для многоцелевого использования, и о высказанном заказчиком пожелании «сделать лодки попроще» для ускорения постройки (что, впрочем, никак не сказалось на реальных сроках постройки, как, впрочем, и всегда), там же проскользнуло упоминание о типовых способах значительного отдаления границ потери продольной устойчивости глиссирования, иными словами, той предельной скорости, после которой лодка начинает «дельфинировать» и/или «рикошетировать».




Читать дальше →

Ближайшие планы №4

Высокоэффективная гидродинамика и конструктивизм.



Перефразируя Ле Корбюзье: «лодка — машина для выполнения строго определённых задач».

Луис Салливан: «форма определяется функцией».


Вот от этого и будем отталкиваться, концепция исключительно здравая.

Постановка задачи: простая в постройке лодка, которая сможет решать широкий спектр задач и достигать высокой экономичности в эксплуатации не ценою ограничения скоростей и грузоподъёмности, а за счёт максимально возможной эффективности гидродинамики.


Читать дальше →

Ближайшие планы, часть вторая.

Вторая лодка — почти антипод первой: это «тощий» бытроходный корпус с разнесёнными поплавками-аутриггерами, тот самый very slender vessel, VSV.

Когда человек понимает, что сколь-нибудь заметно снизить перегрузки на волнении при сохранении скоростей глиссеры традиционных пропорций не способны даже при увеличении углов внешней килеватости до запредельных значений (21...24...27...32 градуса… куда уж больше?!), ему приходится решаться отойти от количественных изменений и обращаться к изменениям качественным, выбирая лодки совершенно иной концепции (помня о том, что перегрузки пропорциональны «ширина по скуле*cos угла внешней килеватости»).

Принципы были сформулированы ещё на рубеже 60-70-х годов (для моторных судов): предельно малая плавучесть носовой части, максимально возможное заострение ватерлиний в носу, корпуса с минимальной шириною по скуле… подразумевалось, что такие лодки будут обладать очень высокой нагрузкой на площадь несущих поверхностей (т.е. обладать малой площадью днища) и перестанут жёстко отслеживать профиль водной поверхности, избавятся от «взлётов» и последующих приводнений… иногда эту концепцию называют «волнопронизыванием» — лодка «проныривает» гребень волны.
Читать дальше →