Моторные лодки, катера, яхты, проекты лодок для самостоятельной постройки, тюнинг мотолодок, лодочные моторы, надувные лодки, технические данные и описания мотолодок  


  Главная>>>   Мотолодки, катера, яхты>>> Особенности проектирования моторно-парусных яхт

Особенности проектирования моторно-парусных яхт

Продолжение статьи Д. А. Курбатова «Моторно-парусные яхты». Начало см. здесь

Особенности проектирования моторно-парусных яхтОбщее расположение. Если на яхтах со вспомогательным мотором двигатель и топливо обычно размещают в корме, то на моторно-парусных яхтах вследствие увеличения веса и габаритов моторной установки и топливных цистерн их приходится размещать ближе к миделю. Освобождающееся место в корме используют под каюту, а над двигателем располагают кокпит либо салон (на крупных судах). При таком расположении судно получает правильную посадку (без дифферента); наиболее тяжелые грузы располагаются под ватерлинией, что важно для обеспечения остойчивости; смягчается продольная качка на волнении; улучшаются условия обслуживания моторной установки.

На подавляющем большинстве парусных судов рулевой располагается на открытой кормовой части верхней палубы, в кокпите или на надстройке. Это вызвано необходимостью наблюдения за положением парусов, за работой команды с парусами при поворотах, за ветром и волной. При плавании под мотором не обязательно держать рулевого на ветру или под дождем. Поэтому на моторно-парусных яхтах часто оборудуют два отдельных поста управления: для плавания под парусами и под мотором. Первый располагается на открытом участке палубы, где устанавливают штурвал, компас, указатели скорости яхты и вымпельного ветра. Сюда же могут быть выведены рукоятка реверса и сектор подачи топлива двигателя для управления мотором при швартовке или съемке с якоря. Управление яхтой под мотором осуществляется из закрытой рубки, где устанавливают дублирующий штурвал, компас и приборы контроля управления работой мотора.

Интересно устройство единого поста управления на моторном паруснике «Серч» (см. рис. 6). Этот пост расположен в рубке полузакрытого типа, имеющей круговой обзор. Для наблюдения за парусами в крыше рубки имеются люки со сдвижными крышками из плексигласа.

Рис. 6. Общее расположение моторного парусника «Серч»
Общее расположение моторного парусника «Серч»
1 — форпик; 2 — каюта матроса; 3 — гальюн; 4 — камбуз; 5 — холодильник; 6 — двухместная каюта; 7 — кают-компания; 8 — шкаф; 9 — машинное отделение; 10 — дизель; 11 — топливная цистерна емкостью 660 л; 12 — двухместная каюта; 13 — ахтерпик; 14 — мостик.

Особенности парусного вооружения. Из аэродинамики паруса известно, что при лавировке тяга создается за счет подъемной силы, а на полных курсах — за счет силы сопротивления парусов (См. например, Ю. С. Крючков, В. И. Лапин, «Парусные катамараны», Судпромгиз, 1963 г.).

В обоих случаях важной характеристикой является аэродинамическое удлинение паруса H²/S, где Н — длина (высота) паруса по передней шкаторине, S — его площадь.

Если рассчитывать на плавание под парусами в основном полными курсами, оптимальны низкие и широкие паруса с малым удлинением. Отношение длины передней шкаторины к длине нижней шкаторины на судах рассмотренных типов III и IV составляет около 1 : 1,5÷1 : 2. Такие паруса создают наибольший удельный упор на единицу кренящего момента, что особенно важно ввиду ограниченной остойчивости судов указанных типов. Из этих же соображений предпочитают вооружение типа кеч. Низкую парусность важно иметь и потому, что паруса ставятся, как правило, в свежий ветер, когда судно сможет получить достаточный ход или для стабилизации на волнении.

Парусность моторно-парусных яхт типа II должна быть эффективной и при лавировке, поэтому удлинение их парусов приближается к нормальным яхтенным пропорциям (соотношение шкаторин 1 : 2,2÷1 : 2,7). С увеличением удлинения парусов растет развиваемая ими тяга на острых курсах, а сила дрейфа становится относительно меньше. Последнее обстоятельство очень важно для моторно-парусных яхт, имеющих уменьшенное, по сравнению с обычной парусной яхтой, боковое сопротивление корпуса.

Часто возникает вопрос, какой выигрыш в скорости можно получить при одновременном использовании парусов и мотора? Приведем пример из практики. Иол «Хортица» шел в бакштаг под парусами, имея скорость 6,8 узла. Было известно, что скорость яхты под мотором, имеющим мощность 62 л. с, также составляет около 7 узл. Следовательно, в данный момент паруса развивали примерно такую же буксировочную мощность, что и мотор. Не убирая парусов, запустили двигатель, т. е. удвоили буксировочную мощность, однако скорость увеличилась всего лишь на 1,5 узла (22% от скорости только под парусами). Подобный же эффект получается при совместном использовании парусов и мотора и на других моторно-парусных яхтах. Выигрыш в скорости, как правило, невелик, зато очень важно, что значительно смягчается качка и повышается устойчивость на курсе при сильном волнении; двигатель работает в «легком» режиме с пониженным расходом топлива.

Гребные винты для моторно-парусных яхт. На моторных парусниках мотор становится таким же основным средством движения, как и паруса, поэтому гребной винт должен иметь большой диаметр и развитые лопасти. При плавании под парусами такой винт оказывает тормозящее действие; сопротивление застопоренного гребного винта может составлять до 20% сопротивления корпуса яхты, а потеря скорости — до 10% скорости яхты без винта. Поэтому уже на первых моторно-парусных судах конца XIX века гребные винты при ходе под парусами убирали в специальный колодец-шахту в корпусе судна.

На современных моторных парусниках применяют следующие средства для уменьшения сопротивления неработающего винта: ставят разобщительную муфту на гребном валу; применяют гребные винты регулируемого шага (ВРШ), винты со складными лопастями или флюгерные винты; устанавливают откидную колонку или качающийся гребной вал.

Разобщающая муфта на гребном валу служит для отключения винта от реверсивно-редукторной передачи двигателя. Благодаря этому гребной винт получает возможность свободно вращаться (подобно колесу турбины) при ходе под парусами, и сопротивление его быстро падает с увеличением скорости яхты. Оказывается, что на малой скорости, когда винт вращается с небольшим числом оборотов, сопротивление его на 20—25% больше, чем застопоренного. По достижении же некоторого критического числа оборотов (которое, помимо скорости яхты, зависит от шага винта, трения вала в подшипниках и трения в передаче реверс-редуктора) сопротивление винта начинает резко падать. Поэтому важно уменьшить потери на трение и отключать редуктор от гребного вала. При наличии отключающей муфты сопротивление винта может снизиться до 50% от сопротивления застопоренного винта.

ВРШ позволяет при помощи дистанционного поворота лопастей во флюгерное положение уменьшить сопротивление. Однако лопасти ВРШ имеют винтовую поверхность, а ступица — увеличенный диаметр, поэтому сопротивление винта все-таки имеет значительную величину. Преимущество ВРШ для моторных парусников состоит в другом: в возможности установки наиболее подходящего шага как при плавании под мотором, так и при комбинированном плавании под парусами и мотором, чем обеспечивается полная отдача мощности мотора.

Рис. 9. Винт со складными лопастями
Винт со складными лопастями

Винт со складными лопастями (винт Брантонса) имеет лопасти, закрепленные к ступице на шарнире (рис. 9). При вращении гребного вала лопасти занимают рабочее положение под действием центробежной силы, а при ходе под парусами лопасти складывает назад вдоль оси вала набегающий на винт поток воды. Недостатком винта Брантонса является невозможность работы на заднем ходу (как только упор лопасти превысит центробежную силу, лопасти отклоняются назад).

Флюгерные винты (винты Дуэрра) часто применяются на моторных парусниках. Такой винт имеет две лопасти, основная площадь которых располагается по одну сторону от оси вращения. Лопасти изготовлены из плоской пластины (в отличие от ВРШ) и закреплены в ступице на резьбе. На ходу под парусами лопасти разворачиваются вдоль потока и оказывают пренебрежимо малое сопротивление.

В корне каждой лопасти имеется гнездо, в которое входит палец, ограничивающий угол поворота лопасти. На рис. 10 показан флюгерный винт реверсивного типа, т. е. приспособленный для работы как на переднем, так и на заднем ходу. Чтобы лопасти на заднем ходу не поворачивались во флюгерное положение, предусмотрены специальные стопорные пальцы, закрепленные на штанге, которая проходит внутри гребного вала. В рабочем положении эти пальцы входят в соответствующие гнезда на корнях лопастей и удерживаются пружиной. Для того чтобы винт мог прийти во флюгерное положение при плавании под парусами, штанга подается назад посредством сдвига муфты 9.

Рис. 10. Флюгерный реверсивный винт Дуэрра
Флюгерный реверсивный винт Дуэрра
1 — лопасть; 2 — ступица; 3 — обтекатель; 4 — стопорный палец заднего хода;
5 — ограничитель угла поворота лопасти; 6 — уплотнение; 7 — гребной вал; 8 — штанга;
9 — муфта; 10 — штифт; 11 — пружина; 12 — соединительная полумуфта.

Существуют флюгерные винты нереверсивного типа, в которых отсутствует штанга 8. В отличие от ВРШ реверсивный винт Дуэрра требует установки реверсивной муфты для перехода с переднего на задний ход.

Испытания показали, что двухлопастный гребной винт диаметром 380 мм на ходу яхты под парусами со скоростью 6 узл. имеет следующее сопротивление:

— с лопастями, застопоренными в горизонтальном положении, 9,5 кг;

— с лопастями, закрепленными в вертикальном положении за ахтерштевнем {толщиной 75 мм), 8,6 кг;

— при свободном вращении винта 4,2 кг;

— в случае винта со складными лопастями 1,5 кг.

Моторно-парусная яхта для любительской постройки

Рис. 11. Моторно-парусная яхта «Дельфин» для любительской постройки
Моторно-парусная яхта «Дельфин» для любительской постройки

Чертежи такого парусника приведены здесь. Яхта «Дельфин» (рис. 11) имеет остроскулые обводы и может быть построена с обшивкой из досок или фанеры. Основные данные яхты: длина наибольшая 6,51 м, по КВЛ 5,87 м; ширина наибольшая 2,39 м, по скуле 1,95 м; осадка 0,64 м.

Яхта имеет парусное вооружение типа кэт площадью 10 м². На транце, в специальном рецессе, могут быть установлены один или два подвесных мотора. Под одним мотором «Москва» скорость яхты составит около 13 км/час. Может быть установлен и стационарный двигатель типа «СМ-557-Л» мощностью 13,5 л. с.

В каюте размещены две койки, камбуз, катерный гальюн, шкафчики для одежды и запасов. Два дополнительных спальных места могут быть оборудованы в кокпите, который в этом случае закрывается парусиновым тентом.

Яхта не имеет шверта, поэтому может ходить в основном полными курсами. Судно достаточно мореходно для плавания в крупных озерах и открытых морских заливах.

вернуться в раздел

Поделитесь этой страницей в соц. сетях или добавьте в закладки:

добавить страницу в избранное

Разделы сайта:
Мотолодки, катера, яхты
Мотолодки, катера, яхты. Разное, советы...
Обзор моделей лодок, катеров, яхт
Описания гребных, парусных, моторных лодок, катеров и яхт.
Проекты лодок для самостоятельной постройки
Чертежи и проекты катеров, лодок, яхт.
Тюнинг мотолодок
Тюнинг, доработка серийных лодок.
Лодочные моторы
Отечественные и зарубежные лодочные моторы.
Надувные лодки
Обзор моделей, ремонт, хранение, обслуживание.
Рыбалка
Все о рыбалке, рыбаках и рыбах.
Подводная охота
Любителям подводной охоты.
Уровень воды в реках
Уровень воды в реках РФ. Список гидропостов.
Географические карты
Вся территория бывшего СССР.

поиск по сайту
примеры запросов: проекты катеров, чертежи яхт

Подпишитесь на рассылки:
Новости сайта vodnyimir.ru
Проекты катеров, лодок, яхт для самостоятельной постройки



Rambler's Top100
Рейтинг - яхты и катера
Все права защищены. Копирование материалов сайта vodnyimir.ru запрещено. Все случаи нарушения будут преследоваться согласно закону об авторских правах. Предложения и пожелания отправляйте на admin@vodnyimir.ru. Размещение рекламы на сайте