Действительно, вопрос о глиссировании судов будоражит умы большинства не только начинающих водномоторников, но и уже людей с водным стажем. Хотя, по мере «накруток миль в навигаторе», интерес к этой теме начинает идти явно на спад.
Если молодому человеку вначале интересно быстрое или даже очень быстрое движение по воде, и эдакое опьянение скоростью и упругим встречным ветром, то по мере накопления опыта, у большинства судовладельцев тяга к рекордам заметно ослабевает. И объясняется этот процесс, прежде всего мудростью, здравым смыслом и трезвым расчетом. Гораздо спокойнее и, с финансовой точки зрения, более выгодно движение в экономичном режиме. Для большинства моделей надувных лодок этот режим находится в пределах 27-35 км/час. Это именно та скорость, когда лодка послушна, когда можно адекватно и своевременно среагировать на любое встречное препятствие, когда мотор поглощает минимальное количество топлива на каждый километр пройденного пути, когда режим его эксплуатации – самый щадящий, а значит и поездка проходит максимально экономично. Думаю, что для многих превалирующим в теперешние времена будет именно эта сторона.
Но, чуть ближе к вопросу глиссирования. Ведь именно этот режим, точнее, самая его начальная стадия и будет той «золотой серединой» к которой многие стремятся. С одной стороны, довольно быстро (если сравнивать с самым экономичным режимом – водоизмещающим на совсем небольших скоростях), а с другой стороны, каждый пройденный километр убавит из бензобака не так уж и много горючего.
О какой такой начальной стадии я завел разговор? И как она определяется?
Всё дело в том, что многие рассуждающие о глиссировании, забывают очень важную вещь, что этот режим не только описывается словами, причем, каких только определений не встретишь на просторах Интернета, но и имеет математическую и физическую основу. Нагляднее всего она представлена на графике кривых буксировочного сопротивления. На нем четко видно, что есть «водоизмещенка». Как растет сопротивление движению по мере набора скорости еще погруженного в воду судна, и как это сопротивление начинает вначале заметно падать, а потом экспоненциально расти, когда судно уже глиссирует.
Раз уж зашел разговор и глиссировании, попробую этот график прокомментирую доступным языком, не залезая в дебри «Бернулли и Фруда».
Графики, опубликованные в отечественной научно-популярной и технической литературе, появились после опытов, проведенных с нашими судами. И в частности, этот график, на котором изображена зависимость, определенная для широко распространенного корпуса мотолодки ПРОГРЕСС-2. Это судно имеет незначительный угол килеватости и на миделе и на транце и, в первом приближении, можно считать, что современные надувные лодки из материалов ПВХ довольно близки по обводам именно к такому корпусу. Поэтому, до некоторых пор сравнение будет корректно. Дальше попробуем определить, до каких же пор. А пока – к графику.
На начальном этапе разгона, судно просто толкает перед собой воду. Скорости движения не хватает, чтобы плоские поверхности корпуса, работая как пластина, создавали необходимую подъемную силу, способную «вытолкнуть» корпус на поверхность. По мере разгона тормозящая сила возрастает. И лишь по достижении примерно 19 км/час, положение быстро и радикально меняется. График показывает, что после максимума величина буксировочного сопротивления начинает падать и, достигнув некоего минимума, снова стала расти. Большинство специалистов, занимающихся теорией движения судна, именно эту точку – минимально буксировочного сопротивления, после прохождения пика – максимума и считают началом режима глиссирования. И для каждого судна, для разных обводов и разных загрузок, она оказывается различной. Но, в каких-то пределах.
График выполнен для двух загрузок корпуса. Обращает на себя внимание тот факт, что максимум -горб буксировочного сопротивления приходится на одну скорость, а вот точки минимума уже заметно отличаются. Что вполне объяснимо. Площадь плоской пластины не изменилась, а вес вырос, значит, чтобы создать необходимое усилие, должна несколько вырасти скорость.
Несколько отвлекаясь от графика, но продолжая разговор о глиссировании жестких корпусов, хочу сделать небольшую ремарку, относительно формы горба буксировочного сопротивления. Если мы будем проводить опыт с лодкой такой же длины, как и Прогресс 2, с подобной загрузкой, но несколько меньшей ширины, то горб буксировочного сопротивления окажется менее явный и вся кривая будет более плавной. По мере уменьшения ширины, будет уменьшаться и прогиб, точнее, перегиб после горба сопротивления.
А вот опыты с более широким корпусом, дадут прямо противоположный эффект – горб будет более выражен и прогиб будет более заметным.
Но, форма обводов разных корпусов может очень заметно отличаться друг от друга, точно также заметно будут отличаться и графики кривых буксировочного сопротивления. Например, корпус SPORTCRAFT 205 с обводами средней килеватости, проходит горб буксировочного сопротивления примерно на скорости 23-24 км/час, и точку минимального сопротивления – примерно на 29-30 км/час. А один из самых старых и известных корпусов — Казанка или Казанка М, с минимальной нагрузкой такого ярко выраженного горба не имеют, по крайней мере, мало кто из пользователей его ощущают при разгоне. Но, тем не менее, рубеж 16-18 км/для этой лодки оказывается переломным.
Почему так много внимая жестким корпусам? Дело в том, что законы гидродинамики работают в отношении любых корпусов, вне зависимости от материала изготовления. Где-то мы вполне вправе проводить полные аналогии, а где – то… это не совсем допустимо…
А теперь о корпусах надувных судов… Когда читаешь отзывы или отчеты об испытаниях лодок непредвзятыми пользователями, не перестаешь удивляться, как же всем хочется, чтобы их лодка непременно глиссировала и под мотором в 10 лс, и в 5 лс, и даже в 3 лс. Почему не написать, что лодка движется со скоростью 16-20 км/час. Она почему-то у почти всех, непременно глиссирует на этой скорости. Для того, чтобы это заявлять, нужно понимать, прошла лодка горб сопротивления или не прошла. Но буксировочную характеристику с таких лодок никто не снимал. Как можно это заявлять и на основании каких данных? Не понятно…Тем более, если проводить аналогию с жестким корпусом, вспомнив про отношение длины к ширине, горбик у таких судов должен быть весьма ощутимый…
Идем дальше… И упираемся в одну особенность, которую мало кто учитывает…
Речь о том, что жесткие корпуса – ПРАКТИЧЕСКИ НЕ ДЕФОРМИРУЕМЫ под воздействием набегающего потока, а вот пневматика – очень даже деформируема. И под набегающим потоком воды, который с повышением скорости оказывает всё большее воздействие на днище, кильсон и баллоны, эта упругая деформация возрастает. Все ошибки кроя и конструкции, начинают играть роль тормозов, вызывая самые разнообразные явления от повышенного бразгообразования и до «рытья носом». От нарушения управляемости в поворотах, до рысканья на прямой. И в этой ситуации также не совсем понятно, пройден горб буксировочного сопротивления или нет и лодка «зависла» где-то в примерной точке окончания переходного режима.
Иногда в сети можно прочитать вопрос о том, какую скорость от лодки можно ожидать под тем или другим мотором. И, буквально , сразу же находятся коллеги, которые называют конкретную цифру, причем не видя ни лодки, ни мотора, ни винта и не зная параметров. Я понимаю, что многим свойственно оказывать посильную помощь, но в этом случае, вполне такая помощь может обернуться и медвежьей услугой. Уж слишком много нюансов нужно учесть для такого точного прогноза, а большинство, о них даже и слухом не слыхивало. О чем идет речь?
В первую очередь о том, как собрана и склеена лодка. По Техническим Условиям производителя к ней может и не быть претензий, но допуск на все работы от 1 до 5 мм, приводит к тому, что среди лодок даже из одного закроя!! идеальных двойников практически не бывает. А в гидродинамике, учитывая то, что вода плотнее воздуха почти в 770 раз и расхождение в конструкции даже на доли миллиметра изменяет скоростную картину. И это далеко не единственный признак. Небольшая волна при вклейке днища, провал или наоборот, бугор на киле перед транцем, и мы на мерной миле получаем уже заметно худшие результаты.
Но даже в том случае, если производитель не допустил ошибок в склейке лодки, есть еще один немаловажный момент. На природе сплошь и рядом можно наблюдать такую картину. Жаркий майский полдень, когда воздух нагревается до +25 С, а склон берега, обращенный в сторону солнца, еще больше. И вот на этом берегу происходит накачивание лодки. Причем, накачивание электрическим насосом. Если вначале процесса в объемы лодки поступает воздух с температурой +25С, то на завершающем этапе, спустя 10-20 минут работы, насос посылает уже заметно подогретый воздух. К этом можно добавить еще и нагрев лодки от грунта берега. И если лодка накачена до минимально!! рекомендуемых производителей значений, то после попадания в воду, температура которой лишь чуть-чуть приподнялась над нулевой отметкой, последует падение давления со всеми вытекающими…И ответ на вопрос, как будет такая ПОДСПУЩЕННАЯ ЛОДКА вести себя на воде и какие цифры можно будет увидеть на экране ГПС-навигатора, думаю, что очевиден.
И еще один момент — материал корпуса. Как правило, и металлические и особенно, пластиковые корпуса, имеют глянцевую, полированную поверхность, чтобы создавать минимальное сопротивление трением в движении. Ткань ПВХ не имеет такого глянцевого покрытия, поэтому и взаимодействие с набегающим потоком воды будет проходить несколько иначе.
И если все эти «сюрпризы» сопровождают движение лодки в диапазоне максимальных скоростей от 18 до 24 км\час, то о каком глиссировании может идти речь? Cкорее всего, это несколько затянувшийся переходный режим. А вот если шкипер четко отметил прохождение горба сопротивления, а потом, не добавляя «газа», мотор вдруг стал САМ!! набирать обороты и почувствовалось заметное ускорение лодки с разгоном до 28-30 и более км/час, то это уже однозначно движение в режиме глиссирования.
В Интернете довольно часто доводится сталкиваться с какими-то странными цифрами, якобы научным путем полученными. Я имею в виду, отношение мощности двигателя к выводимой на глиссирование общей массе. Попытки придать этим цифрам некую наукообразность, говорят о том, что взгляд на вопрос глиссирования очень и очень узок и поверхностен.
В зависимости от обводов судна, от соотношения его длины к ширине, могут быть получены очень сильно отличающиеся друг от друга результаты.
Так, на относительно длинной и узкой лодке, имеющей практически плоское днище, этот результат может достигать 50-55 кг на лошадиную силу, а в то же самое время, на относительно широком корпусе с глубоким «V» эта цифра может не дотягивать и до 20 кг на 1 лс. И о каких закономерностях, спрашивается, идет речь?
Более того, редко кто из разработчиков судов ставит перед собой задачу – ВСЕНЕПРЕМЕННО ПРЕОДОЛЕТЬ РУБЕЖ перехода на режим глиссирования. Обычно, если корпусу придаются глиссирующие обводы, пытаются достигнуть максимальных скоростей и комфорта передвижения на некоей волне, чтобы выйдя на режим глиссирования, иметь возможность экономичного хода в 2\3 мощности двигателя. То есть, прохождение горба сопротивления – это как бы само собой разумеющийся момент, а не самоцель. И для решения этой задачи, в качестве движителя будет выбираться уже не тот винт, который позволит просто дойти до рубежа. А непременно после прохождения рубежа, еще и дальше разгонять судно.
И еще один немаловажный момент редко, кто принимает в расчет. Вряд ли какой импортный производитель моторов, захочет судебных разборок из-за недобора мотором заявленной мощности. Проще, сделать сразу же чуть больше. А вот насколько это самое «ЧУТЬ» будет больше? Думаю, что никто не скажет. И никто не учитывает в своих прикидках. А скорее всего, получится так, что пять лошадей Ямахи – это не совсем пять лошадей, но Меркурия.
А это еще один повод с некоторым скептицизмом относиться к «постулатам» о выходе пневматики на «глиссер».
Не исключено, что и точка максимального сопротивления «на горбу» у них может быть чуть смещена в сторону меньших скоростей и точка минимально сопротивления находиться ближе к 20 км/час.
Да, с учетом того, что серьезно изучением особенностей движения на скоростях глиссирования судов из ПВХ никто не занимался, какие-либо утверждения ПОКА! носят весьма спорный, а подчас и противоречивый характер.
Поэтому, напрашивается банально-риторический вопрос: «Вам шашечки или всё же ехать? »
Разговаривать и спорить о «глиссере», или ехать быстро?
Если всё же ехать и ехать максимально быстро, то нужно остановить свой выбор на лодке соответствующего качества. Если ездить одному с небольшой загрузкой, то и двигатель , брать не менее 5 лс. А если хочется из комплекта «выжать всё, до последней капли», то после обкатки заняться оптимизацией установки мотора и точным подбором винта под задачу разгона до максимальной скорости. И всё получится!!!
Владимир Колгин