Что такое глиссирование

Значение слова &laquoглиссирование»

  • Глисси́рование — это движение по воде, при котором предмет удерживается на её поверхности только за счёт скоростного напора воды, то есть он скользит по водной глади. При выходе на глиссирование происходит резкое уменьшение сопротивления движению. Усилие, необходимое для выхода на глиссирование, намного превышает усилие, необходимое для поддержания этого режима. Глиссирование является одним из примеров движения в точке сверхнеустойчивого равновесия. При глиссировании сила поддержания обусловлена главным образом динамической реакцией воды, действующей на поверхность объекта, соприкасающегося с ней, а роль гидростатических сил незначительна. Соотношение между гидростатическими и гидродинамическими силами поддержания зависит от скорости самого объекта. Поскольку с увеличением динамических сил изменяется посадка, скоростной режим характеризуется диаграммой зависимости погружения от числа Фруда (Fr) по водоизмещению Ргд = и/ V&VA/7 > где v — скорость объекта, g — ускорение свободного падения, Л — весовое водоизмещение, у — удельный вес воды.

Например, парусная доска полностью выходит из воды, перестает раздвигать её корпусом и начинает скользить, стремительно ускоряясь. Камешек, запущенный по воде и прыгающий по поверхности, также глиссирует.

У водоизмещающих судов с круглоскулыми обводами обтекание сопровождается замывом бортов, вызывающим увеличение полного сопротивления. Чтобы избежать этих явлений, для быстроходных судов применяют остроскулые обводы, иногда называемые обводами типа Шарпи, способствующие отрыву воды от корпуса. При Fr >> 2,5 подобные обводы снижают сопротивление судна по сравнению с круглоскулыми обводами. Повысить мореходность глиссирующих судов и снизить перегрузки на волнении можно путём придания днищу судна килеватости. Вместе с тем, увеличение килеватости ведёт к некоторому росту сопротивления. Сопротивление глиссирующих судов может быть изменено благодаря применению специальных уступов на днище — реданов, однако мореходность реданных судов несколько хуже. Для малых глиссирующих судов (прогулочные и спортивные катера) наряду с традиционными обводами применяют обводы сложной формы типа тримарана, морских саней с продольными реданами, выдвижных гидролыж и т. д.

Для быстроходных судов выбор в качестве линейного размера кубического корня из водоизмещения более обоснован, поскольку в процессе движения оно не меняется, в отличие от смоченной длины днища, которая зависит от скорости судна. Для приближенной количественной оценки различных режимов быстроходности на диаграмме можно выделить три участка. В режиме плавания динамические силы незначительны, в переходном режиме соизмеримы с гидростатическими силами, при глиссировании играют основную роль. С ростом скорости увеличение гидродинамических давлений на днище приводит к интенсивному растеканию воды поперёк днища, сопровождающемуся образованием струй и брызг, вырывающихся у борта (скулы). При этом появляется так называемое брызговое сопротивление.

Как выйти в режим глиссирования: подбор мощности мотора, расчёт скорости, рекомендации

(21.02.2017, автор Ильин Владимир)

Многие владельцы лодок любят пройтись по воде с ветерком, рассекая волны. А каждый рыбак рано или поздно сталкивается с вопросом, как набрать большую скорость и экономить при этом топливо. На самом деле есть отличное решение для обоих случаев – это режим глиссирования, который активно используется уже давно. Такой режим является доступным для владельцев лодок из ПВХ, катеров, и любых других материалов, на которых установлены достаточно мощные моторы. В этой статье мы подробно расскажем, что такое глиссирование, поговорим о том, как выйти в режим на лодке и рассмотрим возможные проблемы.

Что такое глиссирование

Глиссирование – это вариант передвижения лодки, при котором она скользит по поверхности воды, в результате чего создается минимальный контакт с водой, а судно удерживается на поверхности за счет подъемной силы и скоростного напора. Однако у режима глиссирования есть одна особенность – для выхода на него мотору нужно приложить усилие, а поддерживать режим можно и на меньших оборотах.

Если рассматривать глиссирование с точки зрения физики, то все достаточно просто объясняется. Изначально развивается большая скорость, она позволяет получить необходимый угол наклона и судно выталкивается из воды. Уменьшается площадь соприкосновения корпуса с водой, отчего уменьшается трение. Соответственно и силу для поддержания той же скорости можно приложить меньшую. Поэтому обороты мотора можно снизить до некоего предела, который удержит судно в том же режиме.

Скорость глиссирования

Для каждого судна возможная скорость глиссирования определяется в индивидуальном порядке. Есть формула числа Фруда, выглядит она следующим образом:

  • V – скорость движения лодки.
  • g – ускорение свободного падения.
  • L – весовое водоизмещение.

Если число Фруда для вашей лодки выше единицы, то скорость V достаточна для глиссирования. Однако такая формула для владельцев маломерных лодок малопригодна. Это связанно с тем, что выполнить правильные расчеты достаточно сложно, да и из неё непонятно, какой мощности нужен мотор.

Минимальная скорость

Число Фруда ещё и избыточно. Проще запомнить, что небольшие и средние лодки ПВХ или катера могут войти в режим глиссирования на скорости 18-20 км/ч. Эта скорость может быть и выше или чуть ниже, однако здесь все зависит от технических особенностей каждой модели. Также на минимальную скорость влияет:

  • Вес груза.
  • Где расположен груз (центр массы).
  • Конструктивные особенности днища.
  • Угол наклона мотора, глубина погружения винта, наличие антикавитационной пластины.
  • На скорость влияет плотность воды и течение.
Читать еще:  Установка тахометра на лодочный мотор

Соответственно, если мы говорим про небольшие и легкие плавательные средства, то им выйти в такой режим гораздо проще. А вот те, кто из-за массы или размера создают значительное сопротивление, войти в глиссирование могут с трудом.

Как выйти на глиссирование на лодке ПВХ

Выйти в режим глиссирования на ПВХ лодке достаточно легко. Однако следует придерживаться некоторых правил.

Очень важно равномерно распределить груз на лодке. Если центр масс будет на корме, то мотор будет зарываться под лодку. Его мощности в таком случае не будет хватать. А если резко дать полный газ на достаточно мощном моторе, то лодка может даже перевернуться.

Так как ПЛМ – один из самых тяжёлых элементов лодки, и центр масс по умолчанию смещён к корме, то рекомендуется все грузы переместить ближе к носу. При этом стоит учитывать и массу собственного тела, ведь вы тоже будете находиться на корме. Вы можете отсесть чуть дальше от мотора, а чтобы дотягиваться до него – использовать удлинитель румпеля.

Противоположный случай – когда развесовка слишком сильно смещена к носу. Нос должен немного подняться над водой. В противном случае центр масс будет тянуть нос ко дну, именно это не позволит оторваться от воды и уменьшить трение.

Когда вы равномерно распределите массу, отойдите от берега на безопасное расстояние. Важно выбрать прямой курс. И помните о том, что сильные волны и порывы ветра могут усложнить задачу. Если ничего не мешает, необходимо постепенно перейти на «Полный газ». Нос ПВХ лодки должен оторваться от воды, затем можно плавно сбавить газ. Стоит помнить о том, что мотор должен быть подобран так, чтобы его мощности хватало. Сбрасывать газ в первое время стоит медленно, чтобы вы для себя могли понять, какой мощности будет достаточно для режима глиссирования.

Есть и несколько рекомендаций, которые помогут выйти в режим глиссирования без проблем:

  • Если вы пытаетесь все сделать в первый раз, не стоит давать полные обороты мотора сразу. Лучше провести несколько экспериментов, чтобы вы смогли прочувствовать лодку.
  • Гребной винт не должен быть слишком глубоко – это будет создавать дополнительное трение, а если он будет на поверхности, вы не сможете набрать скорость.
  • Расположение груза. Всегда обращайте внимание на то, где находится груз. Старайтесь создать равномерную развесовку.
  • После входа в глиссирование не стоит резко дергать руль. Это приведет к потере равновесия, да и в режим придется выходить снова. Управлять рекомендуем учиться постепенно, методом проб и ошибок.
  • Первые разы пытайтесь снизить вес лодки к минимуму. Это поможет вам понять суть, да и войти в глиссер будет проще.

Расчёт мощности мотора для выхода на глиссер

Можно выделить достаточно простую формулу, которая позволит подобрать мотор для выхода на глиссер. На каждые 100 кг веса (учитывая лодку и мотор) необходимо 5 лошадиных сил. Делаем расчет для примера: два пассажира со снаряжением весят 180 кг, для выхода в глиссер понадобится мотор мощностью 10 л.с.

Что делать, если ПВХ лодка не выходит в глиссирование

Даже не смотря на простую и понятную инструкцию о выходе в этот режим, у обыкновенных пользователей далеко не всегда получается сделать все правильно. Это связанно с тем, что необходимо учитывать большое количество тонкостей и конструктивных особенностей лодки. Выделим несколько ключевых причин, которые не позволяют выйти в режим глиссирования:

  • Слишком слабый двигатель. Как правило, именно двигатель подводит многих людей.
  • Неправильный вес. Во многих ситуациях люди даже не пытаются установить точный вес, ошибочно считая, что в этом нет смысла. Бывает и так, что вес лодки по паспорту 40 кг, но люди дополнительно устанавливают усиленное дно и забывают это посчитать.
  • Неправильное распределение веса. Груз должен лежать строго посередине. Не пытайтесь его перевозить сзади или по бортам. Это в любом случае вызовет дополнительные сложности во время выхода в глиссер.
  • Неправильная высота мотора. Здесь есть две ошибки: если гребной винт находится слишком глубоко, то он будет испытывать лишнее сопротивление от воды, а скорости это не прибавит. Если же установить ПЛМ слишком высоко, то он будет захватывать воздух. В газовоздушной смеси винт будет крутиться впустую, скорость снизится. Если мотор не получается установить ниже, попробуйте использовать антикавитационную пластину.
  • Неправильная форма лодки ПВХ. Иногда бывает так, что её дно имеет неровные поверхности, что создает дополнительное трение с водой. Поэтому не все лодки ПВХ подходят по своей конструкции. Если дно плавное, то никаких проблем у вас возникнуть не должно.
Читать еще:  Усиление днища лодки пвх

Вот мы с вами и разобрали, как выйти в глиссер на лодке ПВХ. Как вы могли заметить, ничего сложного нет, есть только определенные тонкости, которые стоит учитывать. Методом проб и ошибок каждый сможет понять, как входить и управлять лодкой во время глиссирования. Главное – никуда не торопиться и делать все аккуратно.

Глиссер. Виды и принцип работы. Применение и особенности

Глиссер (от французского «glisseur» — скользить) — легкое быстроходное судно, которое движется по воде по принципу скольжения. Глиссирующие плавсредства можно повстречать на реках, морях и водохранилищах. Несмотря на многообразие видов, такие суда еще не слишком распространены по сравнению с обычными водоизмещающими. Пока они применяются в качестве прогулочных, туристических, спортивных или служебных, а также для перевозки небольших грузов или немногочисленных пассажиров. Но за счет современных разработок их двигатели становятся более легкими и мощными, экономно расходующими горючее. Поэтому у подобных судов очень хорошие перспективы.

Глиссер — история возникновения

В 1872 г в английское Адмиралтейство пришел пастор Рэмус со своим проектом корабля с плоским дном. По его уверениям, этот корабль мог развивать невиданную доселе скорость. При этом он должен не плыть, а скользить по воде. Судно пастора успешно прошло испытание в бассейне. Но запустить такой корабль в производство в то время было невозможно — существовавшие тогда двигатели были слишком тяжелыми, а без них судно не смогло бы развить скорость, необходимую для глиссирования.

Спустя много лет, в 1881 г, аналогичная идея пришла в голову русскому эмигранту, проживающему во Франции, — маркизу де Ламбер. Его проект был прост — 4 бочки на общей раме из четырех досок, которые должны были служить плавсредству опорой при его движении по воде. Двигатель отсутствовал. Судно развивало скорость за счет лебедки, соединенной с ним и установленной на берегу. Испытания прошли успешно, и за ними последовал второй эксперимент. На этот раз Ламбер сидел на бочках, а буксировщиком была лошадь, бегущая по берегу. Опыт был удачным, но к глиссерам изобретатель вернулся лишь через 12 лет. Все это время он занимался конструированием судов с подводными крыльями и даже получил на них первый патент.

В 1897 г на реке, Ламбер протестировал свой первый аппарат, представлявший собой две байдарки, под днищем каждой из которых были закреплены по 4 пары досок. Угол наклона досок по отношению к воде можно было изменять. Поверх байдарок была установлена двухцилиндровая паровая машина массой 16 кг. А для образования пара служил 15-ти килограммовый котел, работающий на мазуте.

Опыты показали, что судно развивает скорость 38 км/час. Это был прекрасный для того времени результат. Ламбер продолжил свои разработки, и в 1905 году появился первый глиссер на бензиновом двигателе. При своей массе в 300 кг он был способен развить скорость в 35 км/час. Ученый не прекращал работу, и в 1931 г им был построен однокорпусный с мотором компании «Renault» мощностью 450 л.с., вмещавший на борт 40 человек и развивающий скорость 80 км/час.

В начале нашего столетия в Западной Европе и Америке уже существовали компании, выпускавшие глиссирующие суда для пассажирских перевозок и транспортировки почты. Имелись даже постоянно действующие маршруты для глиссеров: в Европе — по Дунаю, Эльбе, Рейну, Сене, Роне, а в Америке — по рекам Колумбии и Аргентины.

Скорость, которую мог развивать аппарат, сделала его объектом интереса спортсменов. Поэтому вскоре появились и спортивные судна самых разных модификаций: со стационарными и подвесными двигателями, с водяными и воздушными винтами и пр. Первый скоростной рекорд в 444,6 км/ч установил английский глиссер Blue Bird в 1939 году.

В России подобный агрегат впервые появился в Питере, на Воткинском озере, в 1912 г. Он был оснащен мотором в 35 лошадиных сил и плыл со скоростью 40 км/ч. В 1920 г ЦАГИ начал постройку деревянного пассажирского глиссера с водяным винтом при участии Н.Г. Жуковского и А.Н. Туполева. Это принято считать началом глиссеростроения в СССР.

Принцип глиссирования

В основе движения обычных водоизмещающих судов лежит сила Архимеда. Эта сила всегда имеет одинаковую величину и не зависит от скорости судна. Осадка при этом также не изменяется. А вот сопротивление таких судов по мере увеличения скорости растет в арифметической прогрессии.

Глиссер движется за счет другой силы — гидродинамической. По мере ускорения судна эта сила возрастает и приподнимает лодку из воды. Соответственно, сопротивление увеличивается намного медленнее. Достичь максимально эффективной гидродинамической силы позволяет особая конструкция днища глиссера. Оно плоское, и благодаря этому при ускорении лодки давление на днище возрастает и осадка становится меньше. А снизить сопротивление помогает форма корпуса — широкая, мало килеватая, с острыми скулами и тупой кормой.

Читать еще:  Морской спидометр

Принцип глиссирования привлекателен еще и тем, что доступен даже на мелководье. Ведь гидродинамическая сила уменьшает осадку судна. Поэтому в некоторых ситуациях устройство с воздушным винтом становится единственным возможным плавсредством.

Режимы глиссирования
  1. Водоизмещающий. Осадка судна максимальна, а скорость, наоборот, минимальна. При движении глиссер образует волну.
  2. Переходный. Нос судна высоко поднимается, скорость возрастает до 18 км/ч.
  3. Спортивный. Движение происходит по поверхности, скорость резко возрастает, а сопротивление становится минимальным. При этом снижается расход топлива.
Для выхода на высокоскоростной спортивный режим конструкция глиссера должна отвечать определенным требованиям:
  • Плоское днище.
  • Правильное положение центра тяжести.
  • Малый вес судна с мотором и всеми приспособлениями.
  • Прочность.
  • Обтекаемость корпуса.
  • Минимальное число выступающих деталей в подводной части судна.

Виды глиссеров

В первую очередь, глиссеры различаются по материалу изготовления.

  • Деревянный. Для его производства используются ясень, вяз, красное дерево, береза, сосна или дуб. Снаружи корпус обшивается узкими дощечками из красного дерева, которые кладутся по диагонали. Обшивка состоит из нескольких слоев, между которыми укладывается полотно, пропитанное льняным маслом или лаком для обеспечения герметичности. Недостаток такой конструкции заключается в том, что дерево мокнет, и вес судна возрастает.
  • Глиссер из легкого металла. Обычно это дюралюминий или кольчугалюминий. Для придания конструкции герметичности между швами укладываются прокладки из полотна на сурике или же на мастике.
  • Лодки из поливинилхлорида. Этот материал наиболее доступен. К тому же он легкий и эластичный, то позволяет судну из этого материала получать высокие показатели скорости. Однако есть и существенный минус — неустойчивость к внешним повреждениям. Поэтому главное условие повышения срока эксплуатации таких глиссеров — это бережное отношение.
  • Стеклопластик. Его неоспоримыми преимуществами выступают внешний вид таких судов, гладких и блестящих, а также эффективность глиссирования. Однако имеются и существенные недостатки. Прежде всего, стеклопластик токсичен. Поэтому не рекомендуется слишком часто прикасаться к корпусу. Во-вторых, он накапливает влагу, которая при замерзании разрушает его структуру. Поэтому стеклопластиковое судно требуется систематически просушивать, а межсезонное хранение осуществлять в отапливаемых помещениях.

По виду винта в конструкции выделяют глиссеры с водяным и воздушным винтом. Причем от выбора винта зависит эффективность судна. Воздушный винт необходим в мелководных водоемах или реках с бурным течением.

Однако он имеет и недостатки:
  • Низкий КПД на небольших скоростях.
  • Зависимость от встречного ветра.
  • Необходимость высокого устанавливать двигатель и использовать цепные передачи.

При установке водяного винта на своей подводной части глиссер не должен иметь большого числа деталей. А тем, что имеются, придается обтекаемая форма.

На глиссеры с воздушным винтом устанавливают двигатели с воздушным охлаждением, а в сочетании с водяным винтом используются авиационные моторы, адаптированные для лодок.

По внешнему виду глиссеры подразделяют на лодки и плотики. Лодки устойчивее на волнах, поэтому применяются на течении. А плотики — легкие, пустотелые агрегаты — эффективны в спокойных водах.

По числу реданов глиссер может быть:
  • Однореданным.
  • Двухреданным.
  • Многореданным.

Реданы — это уступы на днище в виде ступеней. По своим характеристикам однореданные глиссеры похожи на водоизмещающие моторные лодки с плоским днищем и широкой срезанной кормой. Их главный недостаток — потеря скорости. Для повышения скоростных показателей достаточно двух реданов. А их большее количество применяется в основном для плотиков.

Воздушный глиссер — это судно, приводимое в движение воздушным винтом или самолетной турбиной. Аэроглиссер устойчив, манёвренный и имеет уникальные характеристики: способен набирать рекордную скорость и применяться там, где обычные суда пройти не в состоянии. Такие плавсредства применяются на охранных, пожарных, спасательных и некоторых почтовых объектах.

Применение глиссирующих судов связано, в первую очередь, со стремлением снизить затраты на горючее. Однако из-за высокой стоимости авиационных двигателей, применяемых в нем, такое судно могут себе позволить только военные и пограничные объекты. В гражданских целях их эксплуатация ограничивается перевозкой почты, пассажиров, легких ценных грузов при отсутствии более дешевых средств сообщения. Для спортивных соревнований применяются легкие глиссеры на маломощных двигателях.

Не следует забывать и о недостатках глиссирования. Прежде всего, это быстрый износ днища у кормы, что особенно проявляется у лодок из стеклопластика или ПВХ. Повреждения поливинилхлорида чаще всего связаны с порезом ткани на мелководье, а стеклопластик чувствителен к воздействию песка и мелких камешков. Поэтому такие глиссеры регулярно требуют починки.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector