Журнал КиЯ №6 1966г
Тов. Александров просит рекомендовать способ уменьшения угла дифферента на скоростях от 15 до 30 км/час. Отвечает Л. М. Кривоносов.
Дать какие-либо численные рекомендации, не имея точного теоретического чертежа и не зная фактических водоизмещения и центровки судна, трудно и рискованно. Правильное решение может быть найдено, исходя из рассмотрения явлений, вызывающих дифферент быстроходного остроскулого судна.
1. Когда судно стоит, сила его поддержания Д расположена на одной вертикали с ЦТ.
2. На судне с подвесным мотором, идущем с небольшой скоростью (на режиме плавания), упор винта создает момент Му относительно ЦТ, дифферентующий судно на корму. При этом объем корпуса, погруженный в воду, увеличивается в корме и соответственно уменьшается в носу, в связи с чем общая сила поддержания, оставаясь неизменной по величине, перемещается к корме и создает момент Мп, уравновешивающий момент упора (рис. 1).
3. Когда судно идет на переходном режиме, на его днище действует гидродинамическая подъемная сила Г. Отстояние точки приложения этой силы от передней кромки смоченной поверхности днища составляет примерно четверть всей смоченной длины днища. На этом режиме гидродинамическая подъемная сила, растущая одновременно со скоростью хода и расположенная на значительном расстоянии от ЦТ, создает все увеличивающийся со скоростью дифферентующии момент Мг.
Одновременно с гидродинамической подъемной силой на переходном режиме по мере роста скорости растет сопротивление, а следовательно, возрастает упор и его дифферентующии момент. В то же время по мере роста гидродинамической подъемной силы судно всплывает, и сила поддержания уменьшается. Поэтому, прежде чем возникнет момент силы поддержания Мп, способный уравновесить большой суммарный дифферентующий момент Мг + Му, судно приобретет большой и растущий со скоростью дифферент (рис. 2).
Когда судно достигает скорости V, на которой сопротивление R имеет наибольшее значение, упор и его дифферентующии момент также достигают максимума, поэтому горбу кривой сопротивления всегда соответствует горб кривой углов дифферента (рис. 3).
4. Когда с дальнейшим ростом скорости гидродинамическая подъемная сила, возрастая, заставляет судно значительно всплыть, длина смоченной поверхности днища уменьшается настолько, что точка приложения подъемной силы приближается вплотную к ЦТ, отчего дифферентующий момент этой силы исчезает. На этом режиме (режиме глиссирования) моментом, дифферентующим на корму, остается лишь момент упора; а так как на некотором участке скоростей, следующих за «скоростью горба», сопротивление либо падает, либо остается неизменным, то упор и его дифферентующий момент также либо падают, либо остаются неизменными. Хотя гидростатическая сила поддержания на этих скоростях и не велика, ее достаточно, чтобы уравновесить уменьшающийся дифферентующий момент; поэтому на этом участке скоростей углы Дифферента уменьшаются.
Если на переходном режиме дифферентующий момент по какой-либо причине внезапно изменяется (например, от удара днища о волну), то гидростатическая сила поддержания, плавно изменяющаяся пропорционально углу дифферента, принимает на себя роль амортизатора. Благодаря этому изменения углов дифферента на этом режиме имеют характер килевой качки.
1) уменьшать момент гидродинамической подъемной силы;
2) увеличивать момент гидростатической силы поддержания;
3) уменьшать момент упора.
Последний путь, требующий подъема винта или изменения наклона его оси, представляется трудноосуществимым.
Такой отгиб на уже построенном судне можно осуществить в виде постоянной клинообразной наделки (клина) К, прикрепляемой к кормовой части днища (рис. 8). Угол клина не следует делать более 1° с тем, чтобы после опробования его можно было увеличить; толщина клина у основания должна быть 15— 20 мм в зависимости от длины судна и обводов днища. Слишком крутой отгиб может на больших скоростях хода существенно изменить углы атаки днища в невыгодную сторону и явиться причиной уменьшения скорости и появления тряски кормы.
При Этом, кроме своего основного назначения — создавать наивыгоднейший угол дифферента при различных нагрузках судна, устройство это используется и при крутых поворотах или при других обстоятельствах, когда возникает необходимость уменьшить крен судна; водитель опускает левую или правую часть транцевой плиты и тем самым создает момент, выравнивающий крен.
Для уменьшения углов дифферента могут служить и другие сходные устройства, например, короткие пластины или подводные крылышки, устанавливаемые с бортов в корме и убирающиеся при помощи простого шарнирного механизма.