Глубокое v. Тренд сезона — глубокий V-образный вырез: как раздеться и не перейти границы

Имя аргентинского конструктора Хуана Баадера хорошо известно в мире мелкого судостроения. С его чертежной доски сошли десятки проектов быстроходных катеров, моторных и парусных яхт, спасательных ботов и других малых судов различного назначения. По этим проектам работают верфи в Южной Америке, в США и в Европе, но большинство своих идей Баадер реализует на собственном предприятии - верфи «Астиллеро Баадер» в Буэнос-Айресе.

Известен Баадер и благодаря своим книгам. Одна из них - «Парусный спорт, техника паруса, парусные яхты – издана на пяти языках (в Аргентине, Италии, ФРГ, Англии, Голландии) и признана классическим трудом по проектированию парусных яхт. Русский перевод другой книги «Моторные яхты и быстроходные катера» подготавливается сейчас к печати в издательстве «Судостроение». В этой книге в популярной форме, доступной читателям, не имеющим специального кораблестроительного образования и серьезной математической подготовки, рассказывается об основных проблемах, которые приходится решать конструктору современного быстроходного катера.

Ниже публикуется небольшой отрывок из этой книги, в котором приводится интересная на наш взгляд подборка теоретических корпусов. Данной главе в книге предшествует подробное рассмотрение процесса волнообразования, вводятся понятия о режимах движения судов, относительной скорости и составляющих сопротивления воды движению судна. Другие главы посвящены вопросам выбора двигателя, характеристикам различных типов движителей, обеспечению остойчивости и других мореходных качеств, борьбе с шумом и т. п.

Часто даже от судостроителей- профессионалов можно слышать, что существует определенная граница скорости, разделяющая области применения круглоскулых и остроскулых обводов . Такое грубое упрощение, однако, не соответствует действительности. С одной стороны, поведение остроскулого катера на малом ходу и при волнении не всегда удовлетворительно, с другой стороны, круглоскулый катер может развить весьма высокую скорость, не требуя значительного повышения мощности.

Больше того, можно даже утверждать, что выражения «круглоскулый» и «остроскулый» ни в коем случае не достаточны для полной характеристики обводов корпуса и его скоростных возможностей. На тихой воде круглоскулый катер с относительно плоским днищем может достичь больших скоростей, чем катер с V-образными шпангоутами (обводами типа глубокое V); при ходе на волнении поведение этих катеров также будет отличаться лишь немногим. Проектируемые же для океанских гонок корпуса с глубоким V часто выполняются вообще без явно выраженного излома скулы, поэтому их с неменьшим основанием можно назвать корпусами с «глубокими скругленными шпангоутами».

Последнее десятилетие характеризуется бурным развитием малого судостроения. Повышаются мощности двигателей при уменьшении веса установки. Применяются облегченные конструкции из алюминиевых сплавов или пластмасс, а возможность изготовления из стеклопластика корпуса любой сложной формы, невыполнимой в дереве или металле, окрыляет фантазию конструкторов - и все более расширяется многообразие существующих разновидностей обводов катеров. Имеются варианты, которые уже невозможно назвать ни круглоскулыми, ни остроскулыми, причем именно эти промежуточные формы обладают лучшими качествами при ходе на волнении, обеспечивают определенные выгоды при компоновке - внутренней планировке катера и высокую остойчивость, хотя скорость на тихой воде в большинстве случаев несколько снижается.

На рис. 1 изображены теоретические корпуса с ярко выраженными круглоскулыми обводами и V-образными обводами, выполненными с особенно острым изломом скулы. Круглоскулый корпус может служить прямо-таки классическим образцом обводов для умеренной скорости, а корпус с острой скулой, появившийся в 1930 г., сохранялся до недавнего времени как пример обводов быстроходного катера для тихой воды.

Рис. 1. Две основные формы обводов:
круглоскулый корпус (слева) и остроскулый (справа)

Отличия обоих типов обводов видны особенно наглядно.

Плоские V-образные шпангоуты с такими острыми скулами всегда считались неблагоприятными для хода на волнении и очень выгодными для тихой воды. Однажды один наш заказчик написал на верфь, что он намерен заказать быстроходный катер для морских прогулок, но категорически против применения на нем V-образных шпангоутов: он имеет достаточно печальный опыт эксплуатации катеров с такими обводами и никогда больше не хочет плавать на них в море. Столь резкое высказывание может быть оправдано лишь в том случае, если речь идет о с плоским днищем, действительно, не подходящим для морских условий, поскольку известны варианты остроскулых обводов, хорошо приспособленные для плавания на волнении.

Вкратце особенности и различия катеров с округлой формой шпангоутов и с острой скулой можно грубо характеризовать так:

Несколько лет назад нам была предоставлена возможность спроектировать и построить четыре туристских катера длиной 12 м и шириной 3 м, причем форма обводов заказчиками не оговаривалась. Два катера были построены круглоскулыми, а два других получили тщательно спроектированную V-образную форму шпангоутов с умеренной килеватостью днища. Поскольку было необходимо применить двигатели умеренной мощности, оба варианта получили одинаковый продольный изгиб килевой линии и одинаковую глубину погружения транцев. На каждой паре катеров (круглоскулый и остроскулый) был установлен одинаковый двигатель: дизель мощностью 65 л. с. или бензиновый мощностью 110 л. с.

Таким образом, конструкторы получили прямо-таки идеальный случай для наблюдения за разницей в поведении двух пар катеров, имеющих разные обводы или разные двигатели.

Прежде всего, нас интересовало сравнение скоростей. При одинаковых двигателях скорость круглоскулого и остроскулого катеров оказалась поразительно одинаковой (нам даже пришлось повторить испытания на мерной миле, чтобы быть уверенными в результатах!): с дизелями - немногим выше 20 км/час, с более мощными бензиновыми двигателями - точно 23,9 км/час. Оставалось «надеяться», по крайней мере, на разницу в поведении на волне, однако в результате применения хорошо отработанной V-образной формы шпангоутов с умеренно килеватым днищем, и она оказалась практически незаметной.

Остроскулый катер, действительно, показал несколько повышенную начальную остойчивость и несколько большее брызгообразование, однако и то и другое проявлялось в столь незначительной степени, что не стоит включать эти свойства в перечень преимуществ и недостатков.

На практике подтверждено положение, установленное буксировочными испытаниями моделей катеров в бассейнах, что разница в ходовых качествах между сравниваемыми типами обводов при всех значениях относительной скорости R = v: √L ниже 11,5 является ничтожно малой (здесь v - скорость катера, км/час; L - длина по ватерлинии, м). Преимущества V-образных обводов сказываются лишь при более высоких скоростях, когда подобная форма корпуса способствует росту динамических подъемных сил, действующих на днище. При частичном глиссировании динамически поддерживаемая часть веса у остроскулого катера уже становится больше, чем у круглоскулого. Это преимущество становится ощутимым при значениях R = 12 и проявляется тем больше, чем выше поднимается скорость.

Подчеркнем: если классические остроскулые обводы со сравнительно плоским днищем использовать на катерах, которые должны развивать высокую скорость на волнении, это преимущество неизбежно превращается в серьезный недостаток. Применение очертаний шпангоутов с большой заостренностью возле киля и почти горизонтальными участками днища у скулы (похожих на перевернутый лемех плуга) также приводит к появлению сильных ударов при ходе на волне. Даже при умеренном волнении приходится значительно снижать скорость для предотвращения повреждения корпуса (в носовой части таких катеров часто обнаруживались сломанные шпангоуты) и физической перегрузки экипажа.

Поиски новых форм V-образных обводов, которые гарантировали бы хорошее поведение судна на волнении, увенчались успехом, когда в 1958 г. появились разработанные американцем Р. Хантом обводы типа «глубокое V». (Справедливости ради следует заметить, что первый глиссирующий катер с обводами глубокое V с килеватостью днища в 28° был испытан еще в 1912 г. - Прим. редакции.)

С этого момента началось прямо-таки скачкообразное развитие, которое в значительной степени стимулировалось проведением соревнований моторных катеров в открытом море. Это, прежде всего такие известные океанские гонки, как Майами - Нассау в США и Каус - Торки - Каус в Англии.

Применяемые при этом правила классификации давали (и дают) конструкторам большую свободу. В погоне за скоростью часто устанавливали двигатели, значительно более мощные, чем мог выдержать корпус даже при умеренном волнении. Катера, попадая на волну, совершали гигантские прыжки, ломались корпуса, выходили из строя силовые установки. Считалось удачей, если достигала финиша треть общего числа стартовавших катеров! Побеждали не потенциально наиболее быстроходные катера, а те, которые могли выдержать жестокий переход.

Чаще всего волнение во время гонок нельзя было назвать большим: для обычного морского перехода оно считалось бы легким, на любой мало-мальски мореходной моторной яхте плавание в те же часы и том же районе доставляло одно удовольствие. Комбинация же высокой скорости и волн, действующих как трамплин, динамически выстреливала гоночный катер в воздух, после чего он с силой ударялся о «жесткую» воду.

Чем более плоская форма у днища, тем сильнее удар! Поэтому-то «глубокая» V-образная форма шпангоутов была с восторгом принята в первую очередь всеми гонщиками. Хотя на тихой воде эти катера были менее быстроходными, удары на волнении стали терпимыми, повысились шансы выдержать переход, можно было поддерживать более высокую скорость.

Чтобы уверенно отличать глубокое V от нормальных, классических остроскулых обводов, необходимо выбрать какую-то исходную величину. Если бы днищевые ветви шпангоутов всегда были прямолинейными, достаточно было бы измерять и сравнивать угол килеватости. Однако на самом деле встречаются, например, различные формы шпангоутов с закруглениями скул, поэтому рекомендуется следующее определение.

При измерении угла килеватости днища надо принимать ту касательную к обводу шпангоута, которая проходит через точку наибольшего ускорения масс воды. Это то место днища, которое при ударах испытывает наибольшее гидродинамическое давление (конечно, положение этой точки можно определить лишь приближенно).

Несколько примеров поперечных сечений корпусов с обводами типа глубокое V представлены на рис. 2, причем указаны также и величины соответствующего угла килеватости днища.

А - предложенный Р. Хантом; Б - тот же корпус, но со скругленной килевой частью днища; В - предложенный Р. Леви («дельта»-форма); Г - с уменьшенной килеватостью, погруженными горизонтальными участками (полками) по скулам и скругленной килевой частью днища.

Обычно днище таких катеров в районе от миделя и до транца выполняется с неизменной килеватостью. С этой оговоркой можно установить следующее подразделение:

Угол килеватости днища:
менее 10° - плоскодонный корпус;
от 10 до 14° - корпус умеренной килеватости;
от 15 до 19° - корпус, переходный к глубокому V;
от 20° до 26° - глубокое V.

На большинстве катеров, предназначенных для участия в океанских гонках, угол килеватости составляет от 20° до 26°. А вот при проектировании обычных прогулочно-спортивных катеров от такого глубокого V отказываются из-за многих минусов, проявляющихся при практическом использовании судна (в частности, низкой начальной остойчивости). Несмотря на это нередко применяют термин глубокое V и к этой группе катеров, хотя килеватость днища на них не превышает 17°.

На стоянке у катера с глубокой V-образной формой шпангоутов кромки скул у транца находятся над водой, из-за чего и возникают трудности с обеспечением начальной остойчивости. Остойчивость нормализуется, как только катер начинает движение. Можно еще отметить, что при средней скорости такие катера образуют больше брызг, чем обычные, обладают большим сопротивлением движению, что требует повышения мощности двигателей. Этот недостаток компенсируется лишь мягкостью - «безударностью» хода на волнении, так что применять глубокое V для плавания на тихой воде совершенно невыгодно (особенно без продольных реданов).

Познакомимся теперь с характерными примерами обоих основных типов катеров - круглоскулых и с острой скулой, и их типичными комбинациями. Лучше всего это сделать, рассматривая поперечные сечения корпуса по теоретическим шпангоутам (т. е. проекции «корпус» теоретического чертежа).

Комбинацией двух сравниваемых типов обводов является, в частности, стальной катер, все три проекции теоретического чертежа которого показаны на рис. 3.

Сочетание круглоскулых шпангоутов с сильным развалом в носу и остроскулых обводов с подъемом килевой линии к транцу и плоским днищем в корме.

Круглоскулая форма носовой части переходит в плоское днище с острой скулой в корме. Такая форма особенно хороша для относительных скоростей, которые лишь ненамного превышают рекомендуемые для круглоскулых катеров, т. е. при R = 12 - 16; она обладает важным положительным свойством противодействовать сильному изменению дифферента.

В исключительных случаях встречается также и «противоположный вариант», когда передняя половина корпуса делается остроскулой с постепенным переходом в закругленную форму к корме; правда, вряд ли может быть сформулирована обоснованная мотивировка такого решения.

Перейдем теперь к рассмотрению поперечных сечений ряда корпусов. Отметим: поперечные сечения приводятся здесь не потому, что им придается слишком большое значение. Вообще выбор поперечной профилировки при проектировании хорошего судна стоит, на наш взгляд, лишь на втором месте. Самым важным этапом является выбор наиболее подходящих размерений и пропорций - соотношений длины и ширины, веса, положения центра тяжести, формы ватерлиний подводной части, подбор оптимального двигателя и движителя. Исследование и выбор наиболее подходящих пропорций имеет первостепенное значение и осуществляется еще до выбора формы шпангоутов.

Четыре типа круглоскулых обводов
с острой кормой (рис. 4., а - г)

	- Исключительно удачные обводы катера с кормой типа каноэ. Лишь по носовой части видно, что чертеж разработан 50 лет назад! Обводы подводной части как таковые являются образцом и для сегодняшних конструкций, обеспечивая сочетание легкости на ходу и хорошей остойчивости.
	- Уже по большому развалу шпангоутов в носовой части видно, что это один из современных проектов, хотя обводы и очень похожи на катер «а». Кормовая часть судна имеет более острые, более килеватые образования, чем у «а»; мидель-шпангоут образован с некоторым упором на остойчивость формы. Корпус рассчитан на относительную скорость не выше R = 4,5.
	- Носовая часть поразительно похожа на корпус «б», однако корма имеет совершенно другие обводы. Катер имеет острую корму, здесь ясно видны кромка опущенной в воду скулы и плоская часть днища, вследствие чего судно может быть использовано при более высоких скоростях, чем оба предыдущих. Благодаря появлению гидродинамической опорной поверхности в корме катер может, несмотря на острую корму, значительно превысить критическое значение R = 4,5.
	- Это корпус двухвинтового мореходного спасательного катера с острой кормой. Здесь сильный развал шпангоутов в носовой части неприменим. В корме видны тоннели, позволяющие полностью защитить винты.

Развитие обводов круглоскулых катеров
с транцевой кормой (рис. 5., а - г).

	- Теоретический корпус моторной яхты 1910 г. постройки. Форму подводной части можно считать очень удачной. Небольшой транец, который не касается ватерлинии, показывает, что при очень небольшой мощности двигателя достигалась относительно хорошая скорость. Развал в носовой части судна в то время был еще неизвестен.
	- Этот чертеж, также заимствованный из архива 1920 г., является классическим (надо учесть, что имевшаяся в распоряжении судостроителей мощность двигателя была не намного больше, чем в 1910 г.). Уже введен развал шпангоутов к палубе в носовой части. По погруженному в воду транцу видно, что кормовая часть днища была гораздо меньше приподнята, чем на «а».
	- Поскольку в общем к 1930 г. мощности и скорости стали выше, транцы начали выполнять более широкими и плоскими. Большое количество туристских катеров строилось с полубаком; надводный борт стал выше. Погружение транца сохранилось еще незначительным.
	- Эта форма корпуса, появившаяся в 1950 г., без особых изменений применяется и в настоящее время на туристских катерах со средней скоростью хода. Бросается в глаза значительный развал шпангоутов в носовой части (сравните полушироты по палубе с «а»). В кормовой части днище плоское и без большого подъема киля - расстояния между линиями шпангоутов заметно меньше. Широкий транец и большая остойчивость формы являются важными отличительными чертами этого проекта.

Современные формы круглоскулых катеров
с транцевой кормой (рис. 5., д - з)

	- Элегантные обводы быстроходного моторного катера с исключительно острой носовой частью. Корпус напоминает прежнюю форму двойного клина или четырехгранника, которая начиналась почти вертикальными шпангоутами в носовой части судна и заканчивалась очень широким и плоским транцем. Такие обводы конструкторы охотно применяют и в наши дни, в том числе на быстроходных моторных катерах для спортивной рыбной ловли в море.
	- Современная форма корпуса быстроходного морского туристского катера. Шпангоуты в носовой части судна сильно развалены, что позволяет судить о наличии наклонного форштевня. Кормовая часть днища от мидель-шпангоута выполнена практически без подъема, в отличие от «д», и заканчивается глубоко погруженным широким транцем, надводная часть которого расширяется кверху. Этот тип корпуса характеризует очень большая остойчивость формы.
	- Легкий быстроходный моторный катер с очень острой носовой оконечностью, похожий на «д». Днище становится все более плоским к корме и заканчивается широким транцем, около которого образуется острая кромка скулы. Катер на большей части своей длины имеет элегантную круглоскулую форму, но заканчивается в корме шпангоутом со сломом на скуле.
	- Необычная, но исключительно подходящая для быстрого хода на волне форма. Отчетливо прослеживается влияние опыта, полученного на океанских гонках катеров. Носовая часть судна поднимается из воды ложкообразно, все шпангоуты имеют здесь чисто выпуклые обводы без значительного развала. Днище от мидель-шпангоута до кормы вообще не имеет подъема и заканчивается широким глубоко погруженным транцем. И здесь придано большое значение увеличению остойчивости формы.

Развитие остроскулых обводов (рис. 6., а - г)

	- Остроскулые корпуса появились приблизительно в 1910 г., а уже в 1920 г. появилось несколько их видоизменений. Показан корпус малого быстроходного спортивного катера, предназначенного для тихих озер. Днище выполнено исключительно плоским и заканчивается глубоко погруженным широким транцем. Достаточно даже легкого волнения, чтобы плавание на таком плоскодонном катере превратилось в неприятное приключение.
	- Такую странную форму шпангоутов называли «волноуловителем». Должно быть, имелось в виду, что носовая волна подхватывается изогнутой вниз скулой носовой части и благодаря этому «поднимает» катер. Транец широкий и совершенно плоский, почти не погружен, хотя и опущен ниже ватерлинии.
	- Эта V-образная форма шпангоутов, появившаяся незадолго до 1930 г., может считаться классической, так как удержалась в почти неизменном виде до настоящего времени. Можно лишь удивляться тому предпочтению, которое отдается ей так долго. Обводы, пригодные для плавания на тихой воде; на волнении корпуса получают неприятные резкие удары. Такая вогнутая форма шпангоутов днища в настоящее время уже не применяется даже для плавания на тихой воде.
	- Выпуклые днищевые ветви шпангоутов на корпусе быстроходного катера впервые можно было видеть в 1950 г. Такая слишком полная форма шпангоутов на днище оказалась пригодной даже на волнении, так как при этом значительно смягчаются удары. Выпуклое закругление днищевых шпангоутов простирается до кормы и придает катеру отличные ходовые качества. Такая форма шпангоутов и в настоящее время еще считается удовлетворительной.

Современные виды остроскулых обводов (рис. 6., д - з)

	- Изображенные здесь упрощенные обводы шпангоутов были разработаны в опытовом бассейне американского морского ведомства. Подобные корпуса пригодны для обшивки фанерой. Несмотря на сравнительно узкий глубокий транец, на испытаниях в бассейне модель показала наименьшее сопротивление и превзошла многочисленные другие варианты. Обращают на себя внимание выпуклые закругленные днищевые ветви шпангоутов в носовой части судна. Кормовая часть днища имеет угол килеватости 12,5°.
	- У этого часто используемого варианта закругление днищевых ветвей шпангоутов еще более усилено. Угол килеватости приближается к 20°, благодаря чему эта форма очень близко подходит к глубокому V. Кромка скулы для уменьшения брызгообразования выполнена в виде уступа по всей длине катера. Такая форма шпангоутов отлично подходит для плавания на волнении.
	- Корпус типа глубокое V - такой, каким он был разработан Раймондом Хантом. Значительная килеватость, составляющая 25°, несколько уменьшена - «смягчена» - закруглением у киля. Как уже отмечалось, катера с обводами такого типа на стоянке имеют небольшую начальную остойчивость; их валкость ощущается экипажем и пассажирами как недостаток, который, правда, на ходу «сам по себе» устраняется. Обводы целесообразны для мореходных катеров.
	- Уже упомянутая форма двойного клина или четырехгранника может выполняться также и с V-образными шпангоутами. Характерен прогрессирующий изгиб поверхности днища: шпангоуты в носовой части почти вертикальны, а у кормы становятся горизонтальными днищевые ветви. Катер отличается мягким ходом на волнении. Эта форма появилась еще в начальный период развития быстроходных моторных катеров; ее можно считать не подвластной времени.

Хуан Баадер, аргентинский конструктор.

В 1927-1929 годах английский фантаст Артур Конан Дойл написал роман «Маракотова бездна». В нем автор серии рассказов о легендарном сыщике Шерлоке Холмсе неожиданно для читателей обратился к теме глубоководных исследований. Точнее, описал вероятность существования на нашей планете подводной цивилизации параллельно с земной.

Артур Конан Дойл счел ее наследницей легендарной затонувшей Атлантиды. Как бы там ни было, но английский писатель первым точно сформулировал вероятную природу необъяснимых человеком, но наблюдаемых им сигналов из океанских глубин.

К 1930 году, когда его роман был опубликован отдельной книгой, земной мир уже имел опыт строительства подводных лодок. И опыт соприкосновения с неопознанными подводными объектами (НПО), проще говоря, подводными судами неизвестного происхождения.

Так, в 1951 году советские противолодочные корабли Тихоокеанского флота загнали в бухту НПО и забросали его глубинными бомбами. Тихоокеанский «наутилус» всплыл на поверхность... И ушел от преследователей на ошеломляющей скорости.

И это не единственный пример «боевого столкновения» НПО с подлодками и боевыми кораблями наземных флотов. Океан занимает большую часть планеты, чем суша, да и не вся земная поверхность пригодна для постоянного проживания человека. Если сравнить нашу планету с многокомнатной квартирой, то человечеству «выписан ордер», всего лишь, на самую маленькую комнатенку.

Но ведет оно себя как «ответственный квартиросъемщик планеты». И самоуверенное утверждение, что земляне поверхности - единственные и главные жители «квартиры Земля» - необоснованно.

Фактов контакта земных флотов с подводными кораблями неизвестного происхождения так много, что невозможно все их отнести к выдумкам моряков. Интересно, что такие соприкосновения участились после того, как земляне суши начали строить атомные подводные лодки. Теоретически рассуждая, сущность НПО может иметь всего лишь несколько причин.

Земная. Если нацисты гитлеровской Германии уже летом 1943 года подняли в стратосферу несколько разведывательных летающих дисков («тарелок») и к 1945 году построили их в нескольких экземплярах, то почему бы не признать, что их успехи проявились и в строительстве сверхмощных субмарин и даже экспериментальных подводных колоний наследников Третьего рейха?

Изначальная . Разумная цивилизация изначально сформировалась в глубине Мирового океана планеты, а земляне -это ее потомки, вышедшие (или изгнанные?} на земную поверхность. Но позабывшие об этом.

Параллельная. Глубоководная цивилизация планеты развивалась параллельно с земной. Но достигла большего совершенства. Возможно, что эта часть цивилизации, которая ушла на глубину после «Вселенского потопа», но сохранила больший запас древних знаний. А землянам на суше все пришлось начинать с нуля.

Инопланетная. Космические цивилизации разместили свои наблюдательные базы и корабли в глубине океана - там больше простора и почти нет человеческих глаз.

Петербургский океанолог Роман Смагин не является приверженцем ни одной из приведенных здесь гипотез, но именно он обратил внимание на резкое прекращение работ по освоению глубин в ряде стран после 1973 года.

Дома в пучине океана

С начала 1960-х годов человечество одинаково манили как открытый космос, так и глубины океана. И если в начале космической гонки участвовали только две сверхдержавы: СССР и США, то в глубину рвались акванавты не только советские или американские, но и французские, английские, болгарские, чехословацкие и даже кубинские. И главной задачей ставили не рекорды погружения в глубину.

Так, например, французский испытатель Жак Пикар в 1960 году на батискафе опустился в Марианскую впадину - самое глубокое место на планете. А отработка возможностей постоянного обитания человека в глубинах океана? Цель была более достижимая, чем полеты в сверхдальний космос: создание подводных деревень, городов и даже государств.

В акванавтике лидирующее место заняла Франция. В океанских глубинах у нее был свой первопроходец - Жак-Ив Кусто. Начиная с 1962 года под его руководством провели серию экспериментов «Преконтинент», задачей которых было доказательство возможности длительного проживания человека на глубине.

Группа из пяти человек месяц жила на глубине десяти метров в подводном доме «Морская звезда». В 1965-м команда акванавтов прожила на глубине уже 100 метров в течение 22 дней.

1963 год. Жак-Ив Кусто с командой в подводном доме Морская звезда

В Англии в 1965 году был испытан подводный дом «Глокэс», в 1966-м у берегов Кубы чехословацкие специалисты испытали подводный дом «Пермон -3», а в 1967-м болгары построили и испытали подводную научно-исследовательскую лабораторию «Хеброс».

Не отставали и американцы: в 1969 году они изготовили глубоководную лабораторию Tektite, а подводный дом-лаборатория «Иджер» в 1971 году работал на глубине 177 метров.

Проект лаборатории Tektite

Океанолог Роман Смагин вспоминает об отечественном опыте:

В Советском Союзе в начале 1960-х акванавты не отставали в своих рекордах от космонавтов: аппарат «Оса-3» представлял собой батискаф с глубиной погружения до 600 метров и с постоянным экипажем из трех человек. Институт океанологии АН СССР в 1968 году опустил в Черное море подводную платформу «Черномор» весом 55 тонн, в которой жили и работали на протяжении месяца посменно 28 акванавтов.

В 1971 году на этой станции работали уже пять экипажей - 60 специалистов. В их распоряжении имелась подводная самоходная лаборатория «Бентос-300», действующая на глубине 300 метров.

Табу!

Получается, многие страны всерьез стремились исследовать глубины, чтобы расселять там в будущем своих граждан. На волне этих экспериментов Кусто провозгласил необходимость создания на планете «Организации Объединенных Океанов Земли», по примеру ООН на суше.

И вдруг, как по некому приказу, с середины 1970-х годов все государства планеты прекратили финансирование своих исследований по устройству поселений землян суши для проживания на глубине.

О подводных колониях землян никто нигде более не вспоминал. Словно их и не было. Опытные подводные дома и лаборатории либо разобрали, либо даже бросили на дне. Общее решение всех правительств планеты было оформлено Конвенцией ООН 10 декабря 1982 года. В ней шла речь о том, что постоянно проживать на глубине человечеству запрещалось. Табу!

Кто его наложил? Ну, например, экипаж неизвестной подводной платформы, с которой земная экспедиция едва не столкнулась на глубине 500 метров в Марианской впадине Тихого океана. Или хозяева неизвестных аппаратов, едва не утопивших американский батискаф в 1995 году в той же Марианской впадине.

Самонадеянному человечеству обозначили его «жилплощадь» на планете. И значит, Артур Конан Дойл в своем романе описал более реальные события, чем мы думаем.

Александр СМИРНОВ, действительный член Русского географического общества

Впервые увидев маленький снимок этого катера в одном из английских журналов, мы никак не могли понять, почему в краткой подписи к фото упоминается “вогнутое” днище, улучшающее условия выхода на глиссирование. Мы видели отгиб вниз килевой линии в носу, видели низко опущенную нижнюю скулу и высоко поднятую верхнюю скулу, видели необычную для катера форму форштевня. Было понятно, что это - усовершенствование носовых обводов для хода на волнении. Но при чем тут глиссирование?

Глиссировать можно по-разному, в том числе и “не по правилам”... Именно так считает известный английский инженер-кораблестроитель Эрбил Х. Сертер (Erbil H. Serter)*, досконально изучивший проблемы обеспечения мореходных качеств высокоскоростных судов, и доказывает это утверждение многолетними исследованиями. Но подробнее мы остановимся на этом несколько ниже, а для начала вспомним об основных проблемах, связанных с процессом глиссирования.

Глиссирующим принято считать такое судно, у которого поддержание не менее половины веса приходится на гидродинамическую подъемную силу, создаваемую за счет формы соприкасающихся с водой участков корпуса при его движении. Остальная часть веса поддерживается силами плавучести. На гоночных спортивных катерах доля гидродинамической подъемной силы в поддержании веса судна может достигать 95%.

Скорость выхода судна на режим глиссирования зависит от формы обводов днищевой части корпуса, мощности двигателей и характеристик движителей. Обычно разгон судна перед выходом на режим глиссирования сопровождается возрастанием угла атаки днищевой поверхности, притапливанием кормы, интенсивным брызгообразованием и временным резким повышением сопротивления, отражающимся на графиках в виде так называемого “горба” кривой сопротивления.

Устойчивое движение в режиме глиссирования, когда сопротивление воды снижается благодаря существенному сокращению смоченной поверхности корпуса и уменьшению затрат мощности на волнообразование, поддерживается грамотным размещением центра тяжести судна (так называемой “центровкой”), правильным выбором формы глиссирующей поверхности и характеристик движителей, а также использованием управляемых транцевых плит или интерцепторов, регулирующих ходовой дифферент.

Для быстрого преодоления глиссирующим судном режима разгона желательно снабжать его гребными винтами с регулируемой тягой. Для преодоления “горба” сопротивления используют двухскоростные редукторы, муфты “проскальзывания”, винты регулируемого шага, вентилируемые (частично погруженные) винты, регулирование дифферента за счет создания гидродинамических усилий или “перецентровки” катера смещением по длине грузов (жидкого балласта, топлива, экипажа и др.).

Чрезвычайно серьезной проблемой для создателей глиссирующих судов является возможность поддержания ими высокой скорости на взволнованной водной поверхности. Известно, что при выходе в море или крупные озера нельзя рассчитывать на отсутствие волнения, а движущееся по волнам на большой скорости глиссирующее судно будет испытывать тяжелые удары о воду (слемминг) при встречном волнении, забрасывание кормы (брочинг) и рыскание при попутном волнении или при ходе косым курсом к волне. Удары о волну и зарывание в нее, сопровождающееся сильным брызгообразованием, обычно резко понижают скорость хода судна, могут нанести повреждения его корпусу и оборудованию, создают труднопереносимые условия для экипажа и пассажиров.

Преодолеть эти трудности в значительной мере удается при использовании на глиссирующих корпусах обводов днища типа “глубокое V”, т.е. днища с килеватостью 20-27°, простирающейся, как правило, от миделя до транца. Появившиеся в конце 50-х годов прошлого века обводы этого типа позволили существенно повысить мореходные качества скоростных судов, по сравнению с глиссирующими корпусами традиционных форм, килеватость днища которых снижалась по мере приближения к транцу до 5-9°, а то и до 0°.

Килеватое днище при снижении качества глиссирования на тихой воде обеспечивает демпфирование ударов при соприкосновении корпуса со встречной волной и лучшее удержание судна на курсе при ходе на взволнованной поверхности.

Только с появлением обводов “глубокое V” сделались регулярными соревнования высокоскоростных катеров класса “оффшор” в открытом море и стали возможными рекордные трансокеанские переходы катеров со средними скоростями около 50 узлов (“Gentry Eagle”, “Atlantic Challenger”, “Destriero”).

Сегодня практически на всех скоростных однокорпусных судах (в том числе и на полуглиссирующих и на водоизмещающих) используют остроскулые обводы с днищем типа “глубокое V”, поскольку именно они обеспечивают наилучшую мореходность. Чтобы убедиться в этом, достаточно изучить приобретенный западноевропейскими судостроителями десятилетний опыт постройки и эксплуатации крупных автомобильно-пассажирских паромов, развивающих среднерейсовые скорости до 40-45 узлов.

Дальнейшее развитие скоростных мореходных плавсредств как для коммерческого судоходства, так и для военно-морских флотов и служб береговой охраны, заставляет исследователей искать пути совершенствования обводов корпусов и пропульсивных систем.

Несомненный интерес представляют исследования, проводимые в течение ряда последних лет представленным в начале статьи инженером Э.Х. Сертером.

С середины 90-х годов он отрабатывает испытаниями моделей серии 7Х обводы остроскулого глиссирующего корпуса с днищем типа “глубокое V”, “вогнутым” в продольном направлении. Кормовые участки батоксов, включая килевую линию, плавно отгибаются вниз по мере приближения к транцу, оставаясь параллельными один другому. Носовой участок килевой линии также приспущен от плоскости статической ватерлинии. Эти отгибы вниз носа и кормы и создают упомянутую “вогнутость” на виде корпуса сбоку.

Корпус имеет две острые скулы. Одна - со встроенным брызгоотбойником - простирается на всю длину корпуса, поднимаясь в носовой оконечности по S-образной траектории почти до уровня верхней палубы. Вторая - ограничена по длине носовой оконечностью и характеризуется пологим подъемом над плоскостью ватерлинии. Форштевень отличается резким изломом профиля в районе пересечения с нижней скулой. При этом нижний участок форштевня имеет лишь небольшое отклонение от вертикали.

Основная особенность предлагаемых Э. Сертером обводов состоит в том, что они обеспечивают выход на режим полного хода с частично приподнятым, благодаря действию гидродинамических сил, корпусом, практически без изменения ходового дифферента и длины действующей ватерлинии катера, тогда как на глиссирующих катерах с традиционной формой обводов при выходе на режим полного хода длина действующей ватерлинии резко сокращается.

Сохранение длины действующей ватерлинии позволяет пользоваться при сравнении параметров сопротивления разноразмерных геометрически подобных корпусов числом Фруда, отнесенным к длине (FrL)*, тогда как для обычных глиссирующих корпусов для этого используют число Фруда, отнесенное к корню кубическому из объемного водоизмещения.

Первые сообщения о результатах испытаний новых обводов “вогнутого” корпуса появились в 1994 г.

Буксировочные испытания несамоходных моделей серии 6Х проводились в Гамбургском опытовом бассейне в 1988-1991 гг. и завершились постройкой 8-метровой самоходной модели.

В дальнейшем там же были проведены буксировочные испытания моделей серии 7Х применительно к скоростным судам разной длины (от 20 до 65 м). На фотографиях, сделанных в ходе этих испытаний, можно видеть, что ходовой дифферент буксируемой модели с ростом скорости изменяется незначительно, так же как и длина действующей ватерлинии.

Отогнутая вниз поверхность кормовых участков днища, работая как постоянные (встроенные) транцевые плиты, создает в корме гидродинамическую подъемную силу, выравнивающую дифферент - уменьшающую подъем носовой части.

Вытянутая заостренность носового участка ватерлинии обеспечивает плавное разрезание встречной волны, практически исключающее слемминг. Постоянно заглубленные острые носовые обводы и развитая килеватость днища предотвращают брочинг и рыскание при ходе на попутном или косом волнении.

Малые углы входа носовых участков ватерлиний и наличие брызгоотбойников уменьшают волнообразование в носовой части судна.

Некоторое увеличение смоченной поверхности, по сравнению с глиссирующими корпусами традиционных форм, естественно, приводит к возрастанию сопротивления трения. Однако оно с лихвой компенсируется существенным и более значимым уменьшением остаточного (волновой и индуктивной составляющих) сопротивления.

Исследования Э. Сертера показали, что при правильно подобранной и взаимно согласованной форме носовых и кормовых участков батоксов корпуса скоростных судов с “вогнутым” днищем возможно обеспечить снижение общего сопротивления воды движению, исключить появление “горба”, резко уменьшить носовое волнообразование, избежать тяжелых перегрузок при ходе на встречном волнении.

В этом и состоит “глиссирование не по правилам”: Сертер пошел на “вредное” увеличение смоченной поверхности и сопротивления трения, но выиграл на существенном уменьшении общего сопротивления, особенно заметном при ходе на волнении.

Твердый приверженец использования водометных движителей на скоростных судах и боевых кораблях, Э. Сертер утверждает, что эффективность работы водометов на корпусах с “вогнутым” днищем увеличивается благодаря снижению ходового дифферента (уменьшение вертикальной составляющей тяги) и более рациональной ориентации водозаборных отверстий на днищевой поверхности.

Летом 2000 г. в Каусе на верфи “Эдвансед Боат Констракшн” был спущен на воду экспериментальный катер “Е-7Х” с “вогнутым” днищем, специально построенный для проведения скоростных и мореходных испытаний в открытом море. Обводы корпуса этого катера сохраняют все отмеченные выше особенности, характерные для моделей серии 7Х. Отмечая это событие, высказывающиеся в прессе специалисты назвали обводы экспериментального катера “революционными”.

Катер “Е-7Х” имеет длину по КВЛ 10.0 м. Отношение длины к ширине по КВЛ равно 3.2. Параметры самоходной модели открытого моря предполагают использование результатов испытаний для постройки катеров с наибольшей длиной до 36 м и водоизмещением до 170 т.

С возрастанием отношения LКВЛ\BКВЛ до 4, 6 или 8 результаты испытаний могут быть использованы при проектировании более крупных судов с длиною по КВЛ до 50 м и скоростями хода до 60 уз.

Исходя из оптимального для обводов “Е-7Х” числа Фруда, равного 1.6, предполагается использование результатов его испытаний для катеров со следующими соотношениями между длиной LКВЛ в метрах и максимальной скоростью хода (Vs) в узлах: 10 - (30-32); 15 - (37-38); 20 - (40-43); 30 - (50-52).

Оптимальной величиной крейсерской скорости для “Е-7Х” будут 26-28 уз. Нижней границы этого диапазона катер сможет достичь при мощности главных двигателей всего 2ґ150 л.с. В качестве движителей на “Е-7Х” использованы водометы

Как заявляют исследователи, возможности рационального использования предлагаемых Э. Сертером обводов достаточно широки. В зависимости от размеров судна диапазон эффективного применения корпусов с “вогнутым” днищем может быть расширен до скоростей, характеризуемых числами Фруда от 0.6. Пока что Э.Сертер рекомендует использовать их для судов со значениями FrLЁ1.0. Отнюдь не исключено использование предлагаемых обводов и для судов-катамаранов.

Жизнь покажет, справедливы ли утверждения Э. Сертера о “скором конце эпохи классических глиссеров”. Представляется, однако, что предложенные им обводы будут мирно сосуществовать с грамотно спроектированными глиссирующими обводами известных форм, а использоваться будут в первую очередь на тех скоростных судах и кораблях, для которых главным качеством является хорошая мореходность (патрульные катера, малые боевые корабли, пассажирские паромы).

В. Зубрицкий

* Эрбил Х. Сертер - член Королевского Института Морских Инженеров (RINA), член Королевской Академии Наук (RAS) Великобритании в настоящее время работает в фирме, занятой гидромеханическими исследованиями (Hydro Research Systems). Более четверти века посвятил решению проблем обеспечения высоких мореходных качеств скоростных судов, проведя свыше 1000 испытаний моделей в опытовых бассейнах и десятков самоходных моделей в открытом море. С учетом его рекомендаций по усовершенствованию формы корпусов с обводами “глубокое V” были спроектированы скоростные пассажирские паромы, строившиеся на верфях Франции, Италии и Германии, а также патрульные катера, строившиеся на французской верфи “CMN”. Автор многих работ по теории глиссирования судов, автор ряда изобретений по совершенствованию форм корпуса скоростных судов, а также оригинальных предложений по развитию класса скоростных боевых кораблей будущего. Разработанные им обводы корпуса предполагалось использовать на катере нереализованного проекта “Atlantic Sprinter”, рассчитанного на завоевание Голубой ленты - пересечение Атлантического океана за 50 часов.

Сертер - автор капитального труда “Hydrodynamics and Naval Architecture of Deep-Vee Hull forms”. По его проектам построен ряд интересных катеров (например, один из первых скоростных ракетных катеров с корпусом “глубокое V” – “SAАR-35”).

Одна из его статей, посвященных исследованию новых форм корпуса скоростных судов, имела многозначительный заголовок: “Неправильно глиссирующие судовые обводы?”

Существует ряд станций метро мира, которые расположены очень глубоко. Но это отдельные станции. А если все-таки назвать самое глубокое метро в мире (имеется в виду глубина заложения всей сети), то, скорее всего, им окажется метрополитен Санкт-Петербурга. Из 65 его станций 58 являются глубинными, и располагаются они на уровне не менее 50 метров.

Следующей по счету глубокой системой метрополитена в мире является Пхеньяньское метро. В остальных же мировых системах встречаются отдельные, находящиеся довольно глубоко станции, которые могут поспорить, а то и опередить чемпионов, да и то при определенной системе подсчета.

Второе в Союзе

В Северной столице первую ветку открыли в 1955 году, и, таким образом, Петербургский метрополитен стал вторым по счету в Стране Советов после Московского, открывшегося в 1935 году.

Самое глубокое метро в мире имеет 5 линий. Все они обладают порядковыми номерами и конкретными названиями. Линии сообщаются между собой благодаря семи пересадочным узлам, из которых только один трехстанционный, остальные шесть - двухстанционные. 67 станций распределены по этим линиям. Самое глубокое метро в мире имеет 255 эскалаторов, 73 вестибюля, 1 ремонтное депо и 5 эксплуатационных.

История возникновения

Вообще-то, идеи о строительстве метро в тогдашней столице носились в воздухе и в XIX веке, но тогда в Санкт-Петербурге не было даже конки. Всеми дореволюционными проектами предусматривалось строительство эстакадного метро по примеру Парижской и Венской систем. Даже была разработана схема стоимостью 190 миллионов рублей. Этот дорогостоящий проект в 1903 году был отклонен Николаем II. Идеи о глубоком метро тоже возникали, но не было тогда для его строительства ни возможностей, ни средств. И до войны тоже были разработки, а к 1941 году уже были заложены шахтные стволы в размере 34 единиц. Но строить метро начали только после войны.

Возможно, и самая глубокая

Самой глубокой платформой Петербургского метро является станция «Адмиралтейская», углубившаяся в землю на 102 метра. Считается, что самая глубокая станция метро в мире находится в Киеве на глубине 105 метров. Но «Арсенальная» расположена под холмом, и если бы глубина считалась относительно уровня моря, украинской станции пришлось бы потесниться.

«Адмиралтейская» является 65-й по сроку ввода в действие и до сих пор продолжает строиться. Расположена она на 5-й линии (Фрунзенско-Приморская). Начато строительство в 1997 году, и до 2011-го она была фактически станцией-призраком. Под Новый 2012 год «Адмиралтейская» вспыхнула огнями навстречу первым пассажирам.

Оригинальные решения

Можно добавить, что эта станция метро работает и ночью, когда на Неве начинается навигация. Из-за глубины залегания к станции из наземного вестибюля ведут два пролета эскалатора с залом между ними. Первый марш идет под наклоном в одном направлении, второй - в обратном. Наземный вестибюль и подземные залы выдержаны в одном стиле. Станция очень красива. Замечательные панно, рассказывающие о возникновении российского флота, украшают «Адмиралтейскую».

Вынужденная глубина

Самое глубокое метро в мире имеет еще три рекордно глубокие станции - «Комендантский проспект» (78 метров), «Чернышевская» (74 метра), «Политехническая» (65 метров). Общая протяженность линий метро Санкт-Петербурга равна 113,6 км. Технологии прокладки существенно изменились, стало возможным строительство станций более глубокого залегания. Возведение их необходимо, так как под мегаполисами очень много коммуникаций и других тоннелей и выработок.

Самая глубокая в Москве

Так, Арбатско-Покровская линия метро в Москве имеет самую глубокую станцию столицы. Называется она «Парк Победы» и располагается на глубине 84 метра. То есть в Российской Федерации это вторая после «Адмиралтейской» станция. Она очень красива, скрытые за карнизом светильники придают ей своеобразную прелесть. Эскалаторы длинные - 126,8 метра.

Станция в соответствии с названием украшена панно, посвященными Отечественным войнам России - 1812 и 1941-1945 годов.

Самое красивое метро мира

Метро в Москве (как до-, так и послевоенные станции) является одним из самых красивых в мире, как бы этот факт ни хотелось кому-нибудь оспорить. Московская система метро может гордиться не только одной станцией - «Комсомольской», официально признанной самой красивой, и даже не пятью, а всеми. Сам подход к строительству метрополитена в России другой: никакая станция метро в Москве не наводит тоски и безысходности. Светлые, красивые, наполненные воздухом - над их дизайном работали лучшие художники России. И не для того, чтобы кого-то удивить, а для того чтобы, спускаясь под землю, человек не ощущал тяжести находящейся сверху земли.

Бурное развитие

Часть строительства Арбатской линии совпала по времени с началом холодной войны, и станции здесь стали строить, учитывая, что холодная война может стать очень горячей. Всего же московский метрополитен имеет 12 веток, протяженность которых вместе равна 327,5 км. В течение пяти лет в строй войдут 35 новых станций. Линии метро в столице увеличат свою протяженность на 75 километров. Чуть позднее намечается ввод в эксплуатацию еще 40 станций. Это увеличит протяженность подземных дорог еще на 85 км.

На трех станциях московского метрополитена уже сейчас можно подсоединиться к интернету благодаря услугам «Комстара». Во время следования поезда пользоваться Сетью нельзя, но этим вопросом занимаются и председатель правительства, и мэр Москвы.

Метро как бомбоубежище

В первую десятку самых глубоких станций в мире, кроме вышеперечисленных, входит еще "Пухунг" в г. Пхеньяне, Северная Корея. Находясь постоянно на грани войны со своей соседкой Южной Кореей, правительство страны при проектировке станций метрополитена учитывает возможность использования их при ядерной атаке. Глубина метро в этом месте достигает 100 метров. Надо отметить, что она выполнена в духе сталинского классицизма - та же внушительность и помпезность.

Самое старое метро мира

Продолжает список представительница американского метрополитена. «Вашингтон-парк» находится в городе Портленде штата Орегон на глубине 80 метров.

Метро Лондона - первое метро на планете. В 1836 году была запущена его первая ветка - "Метрополитен рейлуэй". Первая линия глубокого заложения тоже была открыта в Лондоне. Называлась она City and South London (позднее она стала частью Северной линии). Знаменита она еще и тем, что на ней первой были пущены электропоезда. Введена в эксплуатацию она была в 1900 году. Лондонцы называли линии метро глубокого заложения «трубой», потому как тоннели для них имеют цилиндрическую форму. Постепенно в разговорной речи так стали называть всю систему метрополитена. На сегодняшний день Лондон имеет семь глубоких линий. В последнее время уровень их заложения достигает 40 метров и больше.

Днищу глиссирующих катеров для снижения ударных перегрузок (в первую очередь) придают ту или иную килеватость. Влияние угла килеватости днища на величину перегрузок можно оценить приближенно с помощью рис. 1. На рисунке представлены результаты испытании схематизированных моделей глиссирующих катеров при их движении против волны, которая имеет длину, равную двум длинам катера.

Рис. 1. Перегрузки, испытываемые глиссирующим катером при ходе против волны в зависимости от угла килеватости днища β и относительной скорости Fr D). Отно- шение L/B = 5.

В зависимости от величины угла килеватости днища и изменения его по длине судна остроскулые глиссирующие корпуса разделяют на три основных типа:
1) корпуса с днищем «закрученного» типа, имеющие очень острые носовые ветви ватерлиний и узкие килеватые шпангоуты в носу, а в корме почти плоское днище с минимальной килеватостью у транца (рис. 2, а);
2) моногедроны - корпуса с постоянным углом килеватости днища от миделя до транца, равным 10-17° (рис. 2, б);
3) корпуса с обводами «глубокое V» - моногедрон с углом килеватости днища более 20° (от миделя до транца) и продольными реданами.

Рис. 2. Обводы катеров: а - «закрученное» днище (типа «Казанка-2»); б - моногедрон с сужением днища к корме; в - «глубокое V» («Донци-16»).

В пределах этой классификации могут быть комбинированные типы корпусов (например, «глубокое V» с центральной плоской лыжей), а также такие варианты, как «крыло чайки» или «кафедрал».
Рассмотрим в общих чертах свойства перечисленных трех типов корпусов.
Корпуса с «закрученным» днищем отличаются мягким ходом на взволнованном море, однако, зарыскивают. Причина этого - дисбаланс в гидродинамических силах поддержания, действующих на заостренную носовую часть и плоский широкий участок днища в корме. При небольшом зарыскивании катера с курса на участки днища у форштевня начинает действовать сила, близкая по направлению к горизонтальной и способствующая дальнейшему уводу судна с курса. Подобный же эффект дает и крен - уводящая сила появляется со стороны накрененного борта.
Так как плоское днище работает под малыми углами атаки (до 4°), длина смоченной поверхности корпуса оказывается велика. При входе корпуса в волну вдоль заостренных обводов днища в носу вода поднимается в виде брызговой пелены, срываемой ветром на судно.
«Закрученное» днище технологически сложно в постройке и ограничивает полезный объем помещений в носовой части катера. Диапазон применения этого типа обводов ограничен переходным режимом движения при Fr D < 2,5. Благодаря большой длине смоченной поверхности и значительной подъемной силе, действующей на плоское днище у транца в начальный момент движения, кривая сопротивления подобных катеров имеет плавный подъем с невысоким «горбом», для прео- доления которого требуется сравнительно небольшая мощность двигателя.
Моногедрон - наиболее распространенный в настоящее время тип глиссирующего корпуса. Обводы технологичны при постройке корпусов из листовых материалов - фанеры или металла, умеренная килеватость позволяет получить достаточно высокое гидродинамическое качество при приемлемых перегрузках на волнении. Применяется на больших мотолодках и крейсерских катерах при относительной скорости до Fr D = 4 и удельной нагрузке до 30 кг/л. с. Иногда на днище делаются брызгоотбойники или короткие продольные реданы. Отличаются от катеров с «глубоким V» более высокой статической остойчивостью, поэтому предпочитаются и для морских катеров в тех случаях, когда это качество играет важную роль (например, на рыболовных или комфортабельных крейсерских катерах).
Корпуса с обводами «глубокое V» и углом килеватости днища более 20° обеспечивают наиболее комфортабельный ход с минимальной потерей скорости на волнении. Кроме того, этот тип обводов позволяет использовать всю мощность двигателей, устанавливаемых на легких мотолодках и катерах, без потери устойчивости движенш или опасности разрушения корпуса. При увеличении скорости корпуса с большой килеватостью днища ширина смоченной его поверхности постепенно уменьшается в результате подъема корпуса из воды. Оптимальный угол атаки килеватого днища в 1,5-2 раза больше, чем у плоского. Благодаря этому на скоростях свыше Fr D = 5 смоченная поверхность оказывается намного меньше, чем у такого же катера с плоским днищем. Несмотря на существенное снижение гидродинамического качества, при увеличении килеватости днища до 20-23° на корпусе «глубокое V» удается получить более высокою скорость, чем на корпусах с плоским или «закрученным» днищем. Благодаря почти одинаковому поперечному профилю днища в носу и корме катера с обводами «глубокое V» отличаются устойчивостью на курсе при ходе на волне, малым дрейфом на циркуляции и плавностью качки.
К недостаткам килеватого корпуса следует отнести большое сопротивление в начальный момент движения и значительное время, необходимое на разгон до выхода на режим чистого глиссирования. Для улучшения стартовых характеристик и снижения «горба» сопротивления могут быть использованы транцевые плиты и продольные реданы на днище.
Корпус, снабженный продольными реданами, автоматически регулирует ширину днища в зависимости от скорости. На малых скоростях катер идет на полной ширине днища с уменьшенной удельной нагрузкой, оптимальной для данного режима. По мере разгона гидродинамическая подъемная сила растет, при этом крайние участки днища, прилегающие к скулам, выходят из воды, благодаря чему сохраняется оптимальная удельная нагрузка. За счет уменьшения смоченной поверхности «горб» кривой сопротивления становится ниже и быстрее преодолевается упором винта.
Другой недостаток корпусов «глубокое V», обусловленный значительной килеватостью днища, - пониженная начальная остойчивость катера как на стоянке, так и на ходу. Для повышения остойчивости на стоянке под пайолами некоторых катеров оборудуются балластные цистерны, открытые с кормы и имеющие отверстия или трубы, сообщающиеся с атмосферой. При разгоне вода из цистерны свободно выливается через отверстие в транце, а трубы вентиляции ускоряют этот процесс.
Остойчивость глиссирующего катера на ходу определяется шириной смоченной поверхности днища. Чем уже глиссирующая поверхность, тем меньше остойчивость катера, тем больше размахи бортовой качки при ходе на волнении и углы крена от случайной несимметрии нагрузки или действия динамических сил при циркуляции. На килеватом корпусе, например, ощущается даже влияние вращающегося гребного винта - судно кренится в сторону, противоположную направлению вращения винта.
Если поперечную остойчивость необходимо повысить, приходится увеличивать смоченную поверхность днища в корме. Для этого ближайшая к килю пара (или две) продольных реданов обрывается на некотором расстоянии от транца, в результате чего в контакт с водой входят дополнительные площади днища (рис. 3).