Глиссирование это

Теория глиссирования моторных лодок

в Советы 0 4,920 Просмотров

Глиссирование (согласно Вики) — это движение по воде, при котором предмет удерживается на поверхности только за счёт скоростного напора воды, то есть он скользит по водной глади. Касательно лодок, то для наилучшего глиссирования часть дна, которая касается воды должно быть плоским, в нашем случае это малая килеватость днища. Чем более плоская поверхность у днища, тем сопротивление меньше, коэффициент глиссирования выше.

При глиссировании архимедовая сила выталкивания практически перестает работать и лодка держится на поверхности за счет гидродинамических сил, т.е. набегающий поток воды не дает лодке погрузиться.

Но у глиссирования есть и обратная сторона. Плоское дно, при даже малом волнении на воде всю энергию волн передает на корпус и на пассажиров, что в итоге может привести к разрушению корпуса лодки. Про мореходные характеристики лодок с плоским дном особо ничего положительного также сказать нельзя. Зато для глиссирования такого корпуса нужен мотор совсем не большой мощности. Т.о. если вы ходите по закрытому водоему, где волнение отсутствует или минимальное, то вам вполне подойдет плоскодонная лодка с небольшим лодочным мотором.

При даже небольшом волнении на средних и крупных водоемах и особенно открытых акваториях, для глиссирования у лодки должно быть днище с переменной килеватостью. В носовой части имеем ярко выраженную V-образную форму днища, которая плавно переходить в почти плоскую поверхность ближе к транцу. Такая конструкция значительно увеличивает мореходность и снижает ударные нагрузки на корпус во время прохождения волн, т.к. такой нос у лодки рассекает волну. Но и корму нельзя делать полностью плоской иначе это приведет к увеличению рыскания и снижению устойчивости лодки на курсе. Резкие повороты при таком раскладе попросту будут противопоказаны. Но чем большая килеватость на транце, тем менее глиссирующая будет лодка.

Водоизмещающее днище лодки имеет выраженную килеватость на всем своем протяжении. На глиссирование она выйти уже не сможет из-за отсутствия плоскости в кормовой части, которая должна выполнять роль крыла. Такой тип лодок уже раздвигает волны, а не скользит по ним. У водоизмещающего корпуса есть предел максимально скорости, который высчитывается по формуле «Числа Фруда».

Длина корпуса судна напрямую влияет на максимальную скорость при водоизмещающем передвижении. Образование волн «съедает» бОльшую часть энергии. Фактически, при одинаковой скорости движения рыболовная лодка длиной 4 метра создает волну такой же длины, что и океанский круизный корабль, у которого длина может быть больше 200 метров. Чем больше скорость, тем длиннее волна. При достижении предела скорости судно окажется между двух волн в момент всхода на носовую. Увеличивать дальше скорость смысла уже не будет, т.к. это только приведет к увеличению расхода топлива и диффирента на корму, т.к. высота волны будет большая. Судно длиннее к примеру в 3 раза при такой же скорости будет идти на 3-х волнах и ему еще можно наращивать скорость до тех пор пока вол не станет две, одна на носу, другая на корме, достигнув при этом своего предела скорости. А вот если лодка/судно будет иметь глиссирующую форму корпуса и мотор будет достаточной мощности, то она сможет перейти через гребень волны и выйти на глисс.

Что мы имеем на практике исходя их теории. Для выхода на глиссирование надо 1 л.с. на 25 кг. груза. Если лодка имеет ярко выраженную килеватость, то вес на 1 л.с. снижается до 20 кг. Все это конечно примерно, т.к. в большей степени глиссирование зависит от конструкции корпуса лодки, материала лодки, мощности и типа мотора, гребного винта, угла установки мотора и развесовки груза в лодке. Для наглядности скажем, что надувная лодка требует более мощного мотора нежели пластиковая при общих равных условиях. Для улучшения глиссирования на корпуса могут быть установлены продольные реданы, транцевые пластины и т.п. улучшения.

Небольшой совет. Если вы планируете покупать надувную лодку под использование лодочного электромотора, то рассматривайте лодки с навесным транцем. Вклеенный транец, а точнее плоскость под ним предназначена для глиссирования, а при водоизмещающем режиме использования лодки будет создаваться излишнее разряжение на корме, которое будет препятствовать движению. Корпус с навесным транцем лучшим образом подходит под электромоторы.

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.

Читать еще:  Бронирование дна лодки пвх

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.

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.
Читать еще:  Где можно спустить лодку на воду

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.

Что такое глиссирование лодки?

Такой максимально экономичный режим передвижения плавательных средств, как глиссирование, стал доступен суднам сравнительно недавно – с момента появления достаточно мощных, но в то же время самых лёгких двигателей внутреннего сгорания.

Что такое глиссирование

Глиссирование – это такой вариант передвижения плавательного средства по поверхности воды, при котором судно как бы скользит по её поверхности, не раздвигая воду, как при передвижении на небольшой скорости, а удерживаясь на поверхности за счет скоростного напора воды и создаваемой им подъемной силы. Одна из особенностей такого режима передвижения – затраты усилий на выход на глиссирование гораздо больше, чем усилие, нужное для поддержания такого состояния.

Основные условия, необходимые для возникновения глиссирования, это двигатель достаточной мощности и плоское днище плавательного средства. Существенный недостаток такой конструкции – низкая мореходность, особенно при значительном волнении. Частично это исправляется приданием днищу определённой формы, или, как говорят специалисты, килеватости.

Глиссирование лодок ПВХ

Поливинилхлоридные надувные лодки, как и любое другое плавательное средство, могут передвигаться по водной поверхности в трёх режимах:

  • Водоизмещающий. Скорость передвижения в этом режиме сравнительно небольшая – до 15 км/ч, лодка поднимает высокую волну и кильватерную струю. Именно в этом режиме перемещаются лодки со слабыми моторами. Вследствие большой смачиваемой поверхности и, как результат, относительно большого трения, этот режим является наименее экономичным.
  • Переходный. Еще не глиссирование, но водоизмещение лодки уже уменьшается, происходит достаточно сильное приподнимание носовой части плавательного средства. В зависимости от веса лодки переход на этот режим происходит на скорости от 16 до 18 км/ч.
  • Глиссирующий. В среднем переход на этот режим передвижения происходит на скорости больше 20 км/ч. Смачиваемая водой поверхность днища лодки достигает на этом режиме минимума, наблюдается снижение нужной на поддержание режима мощности – глиссирующий режим наиболее экономичен. Лодка перестает поднимать высокую волну.
Читать еще:  Разрешение на надувную лодку

Главная особенность ПВХ лодок заключается в пригодности подавляющего большинства моделей для глиссирующего режима – они легкие, могут оснащаться мощными навесными моторами, а также в большинстве своем имеют плоское дно.

Как выйти на глиссирование

В случае с поливинилхлоридными лодками, осуществляется выход на глиссирование достаточно просто – после удаления от берега, а также от разнообразных преграждающих путь объектов, нужно плавно дать «полный газ», а после достижения режима глиссирования можно сбросить газ до половины – благодаря экономичности этого будет вполне достаточно для поддержания нужной скорости.

Скорость

Максимально возможную скорость глиссирования для каждого конкретного плавательного средства можно вывести из формулы числа Фруда: Fr= V/√(g*L), под V подразумевается скорость передвижения плавательного средства, g – всем известное ускорение свободного падения, а L- длинна корпуса лодки вдоль ватерлинии.

Как правило, значение числа Фруда для небольших плавательных средств, имеющих возможность перемещаться в глиссирующем режиме, превышает единицу, для водоизмещающих судов оно чаще всего составляет 0,2-0,3.

Минимальная скорость

В зависимости от веса, нагрузки в конкретный момент установленного двигателя и гребного винта, расположения груза, конструкционных особенностей днища конкретного плавательного средства и даже от плотности воды минимальная скорость, необходимая для перехода в глиссирующий режим может несколько меняться.

Лодка не выходит на глиссирование

Причины недоступности для плавательного средства глиссирующего режима могут быть следующими:

  • Слишком низкая мощность двигателя. Примерная минимальная необходимая мощность вычисляется из расчета, что на 25 кг веса лодки должна приходиться 1 лошадиная сила мощности мотора.
  • Материал изготовления лодки. Плавательные средства из поливинилхлорида требуют от мотора несколько большей мощности, чем, к примеру, цельнопластиковые.
  • Неправильный угол наклона двигателя. Оптимальный вариант для большинства лодок и моторов находится в диапазоне 5-15 градусов, меньшее или большее значение угла наклона будет препятствовать переходу лодки на глиссирующий режим передвижения. В целях безопасности регулировка угла наклона выполняется только при выключенном двигателе.
  • Неправильно установленный транец. Если гребной винт оказался так высоко, что захватывает лопастями воздух, то ни о каком глиссировании думать не приходится. Если же винт оказывается слишком глубоко, то кроме всего прочего, такая ситуация при достаточной мощности мотора приведёт к переворачиванию лодки.
  • Неправильно распределённый груз. Слишком перегруженная корма или один из бортов может стать непреодолимым препятствием при попытке выхода на глиссер.
  • Изначально неподходящая для глиссирования форма корпуса лодки.

Как улучшить

Существует несколько способов, позволяющих улучшить выход плавательного средства на глиссирующий режим передвижения:

  • Распределение нагрузки лодки. Если основной вес перевозимого груза приходится на нос плавательного средства, то переход на глиссирующий режим будет осуществляться быстрее.
  • Максимально снизить вес лодки.
  • Немного нестандартная установка антикавитационной плиты. По инструкции эта плита должна быть установлена параллельно днищу, на расстоянии 30-50 см. Если установить ее немного ближе, то это может немного увеличить скорость, и, как следствие, ускорить выход на глиссер.
  • Гребной винт. Несоответствие гребного винта мотору и лодке может приводить не только к ускоренному износу двигателя, но и к проблемам при передвижении.

Можно попробовать поискать гребной винт с большим дисковым отношением, например, четырехлопастной.

В случае если причиной плохого, неполного или долгого выхода лодки на глиссирующий режим является гребной винт, можно предложить следующие варианты:

  • Если у разогнанной до максимума лодки показатели тахометра ниже, чем рекомендованные в инструкции к мотору, то следует подобрать винт с меньшим шагом, это не только продлит срок службы двигателя, но и несколько улучшит динамические характеристики.
  • Заменить лёгкий пластиковый или алюминиевый гребной винт на стальной, желательно с хорошей полировкой. Правда, у винтов из стали и нержавейки есть существенный недостаток – если лопасть такого винта ударяется о что-нибудь, то есть риск повреждения редуктора.
  • Если позволяет мощность подвесного мотора, то возможна установка гребного винта большего диаметра, но следует помнить, что при эксплуатации слишком большого винта многократно возрастает вероятность повреждения редуктора.
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector