Скорость катера

         Точный расчет скорости маломерного судна — дело сложное, и нередко расчетная скорость намного отличается от фактической. Неточность расчета объясняется двумя основными причинами. Первая из них состоит в том, что скорость зависит от очень большого числа факторов, таких, например, как размерения, вес и характер обводов судна, положение его центра тяжести, мощность двигателя, потери мощности в водомётном движителе, расположение и обтекаемость выступающих частей (реданы, изменяемая килеватость и т. д.), состояние поверхности корпуса или защиты из сверхмолекулярного полиэтилена и т. д. Никакая даже самая сложная формула не может абсолютно точно учесть действие всех этих факторов одновременно. Вторая причина — это неизбежная разница между величинами, принятыми в проекте, и действительными, полученными при постройке; это касается главным образом веса судна, мощности двигателя и пропульсивного КПД водомётного движителя .

         При расхождении 10% расчет скорости уже можно считать достаточно точным. Во всяком случае даже при разработке проекта специализированным конструкторским бюро обычно гарантируется фактическая скорость на 10% меньше, чем получалась по расчету.

         Любителям, которым особо точный расчет с проведением модельных испытаний не по силам (да и не нужен!), можно рекомендовать приближенные способы определения скорости, рассматриваемые ниже. Тем более, что и при использовании приводимых диаграмм очень часто получается расхождение меньше упомянутых 10%.

         Считаем нужным предупредить: чтобы потом не пришлось разочаровываться, получая меньшую скорость, чем выходила «на бумаге», берите крайние — «худшие» из возможных — значения тех величин, которые вам известны недостаточно точно. Это замечание относится в первую очередь к весу еще не построенного судна, мощности подержанного двигателя и т.п.


                         Определение скорости по весу судна и мощности двигателя.

          Это — основные величины из всех влияющих на скорость. Диаграмма (рис. 1) показывает скорость водоизмещающих корпусов и корпусов, ходящих в переходном режиме, когда судно уже не менее чем на 60% поддерживается гидродинамической подъемной силой. Эта диаграмма (как и следующая — рис. 2) обеспечивает достаточную точность лишь при условии соответствия обводов судна режиму движения. Если, например, корпус катера имеет обводы глиссера, но мощность двигателя недостаточна для того, чтобы достичь скольжения, скорость, вычисленная по этой диаграмме, всегда будет выше действительной, причем разница будет особенно значительна (20—30%) для малых скоростей. Еще большее расхождение (до 40%) может получиться, если мощность двигателя и вес лодки соответствуют переходу на глиссирование, а корпус катера имеет сугубо водоизмещающие обводы.

Остается добавить, что имеется в виду катер с тщательно изготовленным корпусом и водомётным движителем; в противном случае скорость будет, разумеется, ниже (на те же 10—15%).



Рис.1. Скорость водоизмещающих катеров и лодок в зависимости от веса загруженного и снаряженного катера D (т), номинальной мощности двигателя N (л. с.) и длинны по ватерлинии L_WL(M).

Режим движения: I-I — граница между чисто водоизмещающим плаванием (ниже прямой) и началом переходного режима; II-II — переходный режим, хорошее скольжение; III-III — выше этой линии чистое глиссирование.

Оптимальные обводы: А — большая килеватость на корме; В — средняя килеватость на корме; В — малая килеватость, глиссирующие обводы.



Рис.2. Скорость глиссирующих катеров в зависимости от веса катера D (кг), номинальной мощности двигателя N (л. с.) и длины по ватерлинии L_WL(M). 
 I — катера обычного (среднего) качества постройки; II — катера спортивного исполнения.

        Узнать скорость водоизмещающих катеров можно  по диаграмме на рис.1 для этого найдем отношение мощности двигателя и веса катера N*0,5/D где N (л. с.)-номинальная мощность двигателя;  0,5 поправочный коэффициент, т. к. КПД водомёта в районе 50% ;  D (т)-вес загруженного и снаряженного катера
Например:
       для катера или лодки весом 500 кг с двигателем мощностью 25 л. с. получается отношение N*0,5/D = 25*0,5:0,5 = 25 л.с./т. При длине по ватерлинии, например, 6 м получается скорость 19,5 км/час (разумеется, если лодка имеет корпус типа Б, а не А). 
       для катера или лодки весом 700 кг с двигателем мощностью 50 л. с. получается отношение N*0,5/D = 50*0,5:0,7 = 35 л.с./т. При длине по ватерлинии, например, 10 м получается скорость 30 км/час (разумеется, если лодка имеет корпус типа Б, а не А).

Пользоваться диаграммой (рис. 1) просто. Высчитывается отношение мощности к весу катера. От вертикальной оси из точки, соответствующей полученному отношению, проводим горизонталь. Пересечение этой горизонтали с кривой-длины катера дает точку, по которой на горизонтальной оси отсчитывается скорость хода. Этот способ подходит для определения скорости водоизмещающего катера и лодки с подвесным водомётом.

Диаграмма рис. 2 применима для определения скорости только глиссирующих катеров Подобные кривые, имеющиеся во многих популярных изданиях, как правило, относятся к более крупным судам. Приводимая диаграмма откорректирована по результатам, полученным при испытаниях малых судов — глиссирующих катеров. Расхождения между расчетной и действительной скоростями у глиссирующих катеров бывают больше, чем у водоизмещающих (до 10— 20%), так как возрастает степень влияния трудно учитываемых факторов. Очень важную роль играют сопротивление выступающих частей (оно может составить наибольшую долю полного сопротивления) и правильная центровка, обеспечивающая наиболее выгодный угол атаки глиссирующего днища.
      Узнать скорость глиссирующих катеров можно по диаграмме на рис 2. для этого найдем отношение веса к мощности двигателя D/N*0,5 где N (л. с.)-номинальная мощность двигателя;  0,5 поправочный коэффициент, т. к. КПД водомёта в районе 50% ;  D (кг)-вес загруженного и снаряженного катера
      Например: 
                         для катера 5 м,  весом 500 кг с двигателем мощностью 100 л. с. получается отношение D/N*0,5= 500:100*0,5 = 10 кг/л.с. При длине по ватерлинии, например, 5 м получается скорость 55 км/час

                         для катера 5 м,  весом 700 кг с двигателем мощностью 200 л. с. получается отношение D/N*0,5 = 700:200*0,5 = 7 кг/л.с. При длине по ватерлинии, например, 5 м получается скорость 67 км/час

Следует иметь в виду, что эта диаграмма разработана для глиссеров без реданных, с широким плоским днищем (малая килеватость), острыми скуловыми гранями, широким транцем. При небольшом радиусе скругления скулы скорость уменьшится незначительно, но при более заметном скруглении обводов и увеличении килеватости днища фактическая скорость будет существенно ниже определенной по рис. 2.
       
        Пример  определения скорости водоизмещающих и глиссирующих водомётных катеров по диаграммам рис 1. и рис 2. примитивен но работает, и Вы всегда сможете определить будущую скорость Вашего катера с учетом его размеров, веса и мощности стационарного двигателя. 

        Существуют и другие более трудоёмкие но более точные способы определения скорости водоизмещающих и глиссирующих катеров, по сопротивлению корпуса и упору водомётного движителя и т.д. все это можно найти в свободном доступе с сети интернета.

       Помните водомётный глиссирующий катер,  сложное и очень сбалансированное техническое устройство, где все узлы взаимосвязаны, а вес катера очень сильно влияет на скоростные, и эксплуатационные показатели. За скорость нужно платить, это нужно помнить всегда. Скорости 35-40 км/час получить сравнительно легко, но скорости более 60 км/час можно получить либо на очень лёгких катерах, либо установкой очень мощного двигателя.
       Для перевозки грузов лучше использовать водоизмещающие корпуса и не высокие скорости.