Борьба за скорость и мореходность малотоннажных судов сводится к
попыткам снизить вес судна, приходящийся на 1 л. с. мощности двигателя,
и к поискам таких обводов корпуса, при которых сопротивление воды
движению судна было бы минимальным.
В 80-х годах прошлого столетия только что появившиеся двигатели
внутреннего сгорания устанавливали на парусные яхты, а специально
моторные суда строили подобно паровым баркасам и шлюпкам округлых
водоизмещающих форм, с плавными, сходящимися у штевней ватерлиниями и
сильно развитым в корме килем (дейдвудным брусом).
При небольших скоростях хода эти суда хорошо выполняли свои задачи, но с
возрастанием мощности двигателей увеличение скорости сопровождалось
потерей мореходности из-за недопустимого дифферента на корму, что и
побуждало искать более совершенные обводы.
Несмотря на то, что принцип бездейдвудных тетраэдровидных обводов
корпусов был разработан выдающимся русским изобретателем инж. П. Д.
Кузминским еще в 1876 г. и первая стальная шлюпка с обводами двойного
клина (высокий узкий нос и широкая низкая корма) была построена им в
1881 г., корпуса моторных судов этого типа получили широкое
распространение только в начале XX века.
Тетраэдровидные суда строились с отношением ширины корпуса к длине (В :
L) 1 : 8-5-1 : 10, с округлыми обводами, сильно заглубленным в воду
узким носом и широкой, поднятой к ватерлинии транцевой кормой.
Основным принципом получения большой скорости этих судов было выражение
"длина бежит" (Die Lange lauft - нем.), т. е. увеличение отношения длины
к ширине корпуса обеспечивало уменьшение волнового сопротивления и
сопротивления формы, а следовательно, скорость судна возрастала.
Наивысшая скорость была достигнута в 1908 г. английской тетраэдровидной
бездейдвудной мотолодкой Урсула (В \ L = 1 : 10,5) на соревнованиях в
Монако.
На Урсуле был установлен двенадцатицилиндровый бензиновый двигатель
мощностью 200 л. с. (удельный вес двигателя 3 кг/л. е.), с помощью
которого она развила скорость 75 км/ч.
Такая скорость оказалась пределом для водоизмещающих тетраэдровидных
судов. Стремясь уменьшить сопротивление воды движению моторных лодок,
конструкторы пытались копировать обводы крупных быстроходных судов, но
эти попытки не увенчались успехом, и дальнейшее проектирование моторных
лодок и катеров пошло по самостоятельному пути поисков наиболее
рациональных обводов корпуса.
Водоизмещающие моторные суда развились в моторные лодки и. катера типа
волноуловитель (Wellenbinder - нем.), достигающие при умеренных
мощностях двигателей и хорошей мореходности скоростей 30-40 км/ч. Эти
суда имеют S-образные днищевые ветви шпангоутов в средней части корпуса,
образующие округлое, приполненное у киля днище, переходящее в плоское
или почти плоское к корме и значительно килеватое в носу. Борта
волноуловителя умеренна развалены в носу и завалены в корме с резко
выраженным изломом батоксов в конце первой трети корпуса и прямой линией
палубы, понижающейся от носа к корме. Транец приподнят над основной и
почти выходит из воды на стоянке при полной осадке. Отношение ширины к
длине В : L ^ 1 : 4н-1 : 5.
Суда этого типа хорошо приспособлены для плавания в устьях и низовьях
магистральных рек, на больших озерах и водохранилищах. Конструкторы
любительских судов нередко возвращаются к обводам типа волноуловитель
при проектировании современных судов.1
Дальнейшая борьба за повышение скорости хода, улучшение мореходности и
упрощение обводов привела к созданию корпусов типа uiapnu (sharpie -
франц.) с V-образными обводами. Первоначально корпуса этого типа не были
рассчитаны для больших скоростей - их предложили в целях упрощения
технологии постройки.
Корпуса шарпи имели прямые образования остроскулых шпангоутов с резким
изломом на скуле, значительный развал бортов в носу, без завала в корме
и килеватое днище с уменьшением килеватости в корме. Линия палубы и
борта - прямая, скула понижалась от носа к миделю и повышалась в корме к
приподнятому почти на уровень ватерлинии транцу, что затрудняло'выход на
глиссирование. В дальнейшем эти обводы были изменены для улучшения
глиссирующих качеств в основном за счет расположения линии скулы и линии
киля в кормовой оконечности параллельно основной, но термин "шарпи"
сохранялся еще длительное время за судами с V-образными обводами и
нередко употребляется и теперь.
Суда этого типа просты в изготовлении, обладают хорошими мореходными
качествами и при достаточной мощности двигателя глиссируют. Отношение В
: L - 1 : З-f-l : 4.
В результате изменения обводов и увеличения скоростей хода произошло
коренное изменение режима движения: взамен попыток добиться прироста
скорости за счет уменьшения сопротивления воды водоизмещающему судну,
появилось стремление заставить судно скользить по воде. Четко
определилась дальнейшая задача - разработать такую форму корпуса,
которая при наименьших затратах мощности двигателя обеспечила бы
глиссирование. Актуальность этой задачи сохранилась до настоящего
времени.
После того, как было установлено, что слабокилеватое днище с транцевой
кормой и острой скулой способствует уменьшению сопротивления воды
движению на больших скоростях, были созданы суда с поперечными уступами
на днище - реданами. При достаточной мощности двигателя суда этого типа
глиссируют на небольших участках днища у редана и транца, выполняющего
роль кормового редана.
Новый тип судна получил название глиссер (glisseur - скользящий,
франц.).
Уменьшение осадки судна и относительное снижение сопротивления воды
движению на большой скорости было изучено еще в 1834 г. англичанином Д.
Расселом, а первое глиссирующее судно спроектировано и построено в 1867
г. французом Адером. Над теоретическими основами глиссирования (тогда
его называли гидропланированием) работали с 1867 г. английский пастор
Рэймус, с 1877 г. английский судостроитель Торникрофт, с 1881 г. француз
Р. Пиктэ, с 1885 г. русский подданный де Ламбер, запатентовавший свои
суда в нескольких странах, в том числе во Франции и США.
Ко времени, когда Урсула завершала эру господства водоизмещающих судов,
было создано и опробовано много глиссеров, выделившихся к этому времени
в самостоятельный класс "скользящих лодок" - "гидропланов".
В 1897 г. де Ламбер построил и испытал глиссирующий катамаран весом 300
кг, с паровой машиной 8 л. е., развивший скорость 33 км/ч. На
аналогичном судне с бензиновым двигателем 60 л. с. в 1906 г. была
достигнута скорость 50 км/ч. С 1905 по 1908 г. француз А. Телье построил
и испытал пять глиссирующих корпусов с двигателем 105 л. е., добившись
максимальной скорости 58 км/ч. Его глиссер La Rapier-Ill имел
современные обводы реданного глиссера с кормовой установкой двигателя и
передачей вращения гребному валу через угловой редуктор.
В 1913 г. была официально зарегистрирована показанная Тиссандье скорость
на глиссирующей плоскодонной четырехугольной моторной лодке, равная
88,25 км/ч. Длина лодки 7 м, ширина 3 м, водоизмещение около 800 кг.
"Гидроплан" был построен с участием де Ламбера.
Дальнейшее увеличение скорости хода осложнилось тем, что мореходные
качества реданных глиссирующих судов оказались низкими. Плоское или
слабокилеватое днище глиссера, встречая даже небольшую волну, испытывает
удары, сбивающие судно с курса и угрожающие прочности. Неплохие по своим
ходовым качествам на спокойной воде глиссирующие суда при волнении в 2-3
балла становятся непригодными к эксплуатации. Недостаточна была также
остойчивость первых глиссеров на поворотах.
Переход от днища к борту в кормовой части глиссеров стали поэтому делать
с раздвоением скулы от редана к транцу, образовавшем скошенные участки
днища. Это увеличило остойчивость на поворотах, так как при дрейфе на
циркуляции набегающие струи воды, взаимодействуя со скошенными участками
днища, создают кренящий момент, направленный внутрь циркуляции. В
результате опасность опрокидывания глиссеров при поворотах на большой
скорости уменьшается.
