Вопрос о глиссировании надувных моторных лодок находится в состоянии постоянного обсуждения и интересует всех владельцев этого типа маломерных судов. Но ситуация именно с надувными лодками осложняется тем, что до сих пор большинство специализированных гидродинамических исследований их обводов и поведения на воде в большинстве своём носят не теоретический, а, скорее, экспериментальный характер. Также в специализированной прессе и интернет-обсуждениях очень часто можно видеть, как вопрос о глиссировании надувных лодок рассматривается через призму судов с жёстким корпусом, что в результате даёт либо просто ошибочную и искажённую информацию либо откровенную ересь.
Если попытаться перевести что значит глиссер на простой и понятный язык, то получится примерно следующее.
Глиссирование — это движение по воде, при котором судно поднимается и удерживается над поверхностью за счёт встречного скоростного напора воды, то есть оно как бы скользит по водной глади. Но это определение опять будет верным для судов с жёстким корпусом, а не для надувных лодок, для которых самым точным определением будет следующее.
Глиссирование – это режим движения лодки, при котором наблюдается минимальная площадь смоченной поверхности днища.
Режимы движения лодки
Надувные моторные лодки имеют три основных режима движения:
Водоизмещающий режим наблюдается при остановке лодки, ходе на вёслах, а также при начальном режиме движения под мотором со скоростью до 15-16 км/час.
Переходный режим возникает при достижении надувной лодкой скорости 17- 18 км/час. При этом корма лодки может сильно проседать вниз на столько, что транец лодки с установленным на нём двигателем может оказаться на уровне воды, а нос – высоко задирается вверх. Многие начинающие водномоторники и владельцы надувных лодок именно этот режим ошибочно принимают за выход лодки на глиссирование.
Глиссирующий режим
Когда вы вышли на глиссер, происходит резкое уменьшение сопротивления движению и увеличение скорости движения лодки.
Особенность надувных моторных лодок и их отличие от судов с жёстким корпусом при выводе их в режим глиссирования заключаются в том, что они весьма чувствительны к развесовке внутри кокпита. Так, для уменьшения времени нахождения в переходном режиме рекомендуется максимально загрузить нос лодки. Некоторые владельцы надувных лодок решают это путем переноса и креплением бензобака в носовой части кокпита. Опытные водители надувных лодок при наборе скорости уменьшают время нахождения лодки в переходном режиме путем переноса массы собственного тела с кормы на середину кокпита лодки, как бы дополнительно придавливая её к поверхности воды своим весом. Эта тактика выхода на глиссер хорошо зарекомендовала себя для лодок длиной до 4 метров включительно, оборудованных ПЛМ соответствующей мощности и ручным управлением.
Что касается минимальной мощности двигателя, которой будет достаточно для вывода надувной лодки в режим глиссирования, то в отличие от хорошо изученных судов с жёстким корпусом здесь пока не существует единого подхода и мнения, а все данные носят экспериментальный характер.
Так, в водномоторной среде хорошо известен следующий постулат, который гласит, что «для того, чтобы судно вывести на глиссер, требуется мощность не менее 40-50 л.с. на тонну в зависимости от обводов корпуса».
Говоря простым языком, выход судна на глиссирование происходит, когда на каждые 20-25 кг. его водоизмещения имеется не менее одной лошадиной силы. Причём в этот расчёт берётся всё – вес лодки, мотора, пассажиров и груза. Но, как показывает практика – эта схема расчёта абсолютно не подходит для надувных лодок, показатель удельной массы для которых должен быть меньше.
Что показали наши тесты?
Комплект: килевая лодка «Ривьера 3400 КОМПАКТ» (вес по-паспорту 48 кг.) + ПЛМ Mercury 5 М (сухой вес 20 кг.) + топливо (4 кг.) + водитель (вес 115 кг). Итого общий вес 187 кг. – показал уверенный выход на глиссер и максимальную скорость 25 км/час. Хотя следуя вышеприведённым расчетам для судов с жёстким корпусом минимальная мощность двигателя для выхода этого комплекта в режим глиссирования должна составлять от 7.48 до 9.35 л.с.
Или вот другой пример: плоскодонная лодка АКВА 2800 ( 23 кг.) + /catalog/motors/lodochnyj-motor-mercury/2-taktnyje-motory-mercury/mercury_outboard_motor_5_m/ (20 кг.) + водитель (115 кг.). Итого общий вес 158 кг. Результат – выход на глиссирование и максимальная скорость 26.8 км/час. Хотя опять-таки следуя расчётам, мощность двигателя для этого комплекта должна находится в диапазоне от 6.32 до 7.9 л.с.
Экспериментальным путём был выявлен следующий алгоритм выхода классических надувных лодок (исключая надувные катамараны и лодки с НДНД) в режим глиссирования в зависимости от их длины, загрузки и мощности ПЛМ.
Расчет глиссирования
Длина лодки от 340 до 360 см. Для выхода в режим глиссирования с 1 человеком на борту достаточно мощности 8 л.с. Каждый следующий человек + 5 л.с. Пример: для лодки длиной 350 см. с загрузкой 2 человека – минимальная мощность двигателя для выхода на глиссер составит 10 л.с. для 3-х человек на борту – 15 л.с.
Длина лодки от 380 до 400 см. – 10 л.с. для одного человека и + 5 л.с. на каждого следующего пассажира.
При длине надувной лодки свыше 400 см. рекомендуется установка поста дистанционного управления и двигатели мощностью от 25 л.с.
Глиссер
Содержание
Режим глиссирования
При движении глиссера, за счёт специально спроектированной формы корпуса, имеющего либо плоское днище, либо уступы на днище в виде ступеней — реданы, возникает гидродинамическая сила, компенсирующая часть силы тяжести и вызывающая общее значительное всплытие судна, которое «выходит на редан» (оно как бы скользит по поверхности воды — глиссирует). В результате существенно уменьшается площадь соприкосновения днища с водой (у спортивных судов в несколько раз), снижается вязкое сопротивление движению за счёт уменьшения смоченной поверхности и повышается скорость хода. На глиссеры устанавливают лёгкие двигатели внутреннего сгорания, газовые турбины, некоторые типы глиссеров используют паруса. Этот тип судна/движения очень чувствителен к нагрузке. Незначительное увеличение нагрузки или изменение развесовки может привести к тому, что судно не сможет выйти на режим глиссирования, и продолжит движение в неэкономичном водоизмещающем режиме при числе Фруда около 1. Движителями служат гребные (реже воздушные) винты, водомёты. Глиссеры используются для перевозки пассажиров, охранной службы, спортивных гонок, прогулок.
Идея создания глиссера появилась как следствие решения проблемы, похожей на проблему преодоления звукового барьера. При приближении скорости судна к скорости распространения волны по воде получается, что судно непрерывно пытается заехать на им же образованную горку. Это явление называется волновым кризисом. Расход топлива растёт по мере роста скорости и достигает своего максимума перед выходом судна на глиссирование. Недостаток мощности и/или неподходящая форма корпуса делают режим глиссирования недостижимым. Например, 30-ти тонному теплоходу «Заря» для преодоления волнового кризиса требуется двигатель мощностью не менее 800 л.с. (мощность силовой установки теплохода — 1000 л.с.). После выхода на режим глиссирования этому теплоходу для движения со скоростью 45 км/ч достаточно мощности всего лишь 330 л.с.
Если мощность силовой установки достаточна для поддержания движения в режиме глиссирования, но недостаточна для преодоления волнового кризиса, судно тем не менее может быть выведено в режим глиссирования. Для этого необходимо установить силовой установке режим максимальной мощности и сместить центр тяжести судна вперед по отношению к точке приложения равнодействующей гиростатической и гидродинамической сил (например, перемещением груза, пассажиров, перекачкой топлива или балласта). В результате дифферент судна на корму уменьшится, что снизит величину волнового сопротивления и позволит судну набирать скорость и перейти в режим глиссирования. Такой способ широко применяется на моторных лодках.
Практическое использование глиссеров
Глиссирующий режим движения широко распространён в современном судостроении. Это большинство маломерных судов (моторные лодки, катера, гидроциклы), небольшие пассажирские скоростные суда (например теплоходы типа «Заря»), торпедные и противолодочные катера, пожарные и спасательные суда. [1]
Глиссеры характеризуются сильными ударными нагрузками при движении на волнении, в связи с чем их применение в морских условиях затруднено.
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:
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:
Как улучшить
Существует несколько способов, позволяющих улучшить выход плавательного средства на глиссирующий режим передвижения:
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:
Глиссирование надувных лодок и всё что нужно знать об этом
Глиссирование является одним из самых экономичных вариантов передвижения плавательного средства, который стал доступен после появления мощных и в то же время легких двигателей внутреннего сгорания.
Варианты движения надувных лодок
Судна ПВХ, как и другие плавсредства могут перемещаться по поверхности воды в трех режимах, а именно:
Для глиссирования характерно уменьшение мощности, при этом скорость движения будет находиться на максимальном уровне. Данная особенность связана с тем, что сила, необходимая для перехода на глиссир значительно превышает силу, которая требуется для его сохранения.
Глиссирование ПВХ лодок
Глиссирование – это один из вариантов движения судна, при котором плавсредство удерживается на поверхности воды, за счет создаваемой им подъемной силы и скоростного напора воды. Иными словами, судно скользит по водной глади, при этом смоченная поверхность днища остается на минимальном уровне.
Основными условиями для выхода лодки ПВХ на глиссир являются:
Расчет выхода на глиссирование вычисляется индивидуально в каждом случае, при этом учитывается соотношение общей массы судна (совместно с грузом и пассажирами) и мощности мотора. Данный показатель измеряется в лошадиных силах, но даже корректность его определения не может выступать гарантом в беспроблемном переходе на глиссирующий режим.
На практике, большое влияние также оказывает длина лодки (чем она больше, тем быстрее и легче получиться развить нужную скорость), размещение груза, форма плавсредства, киля, конфигурация и объем баллонов, жесткость днища и пр.
Как перейти на глиссирование?
Для вывода ПВХ-лодки на режим глиссирования следует удалиться от береговой линии, а также объектов, которые могут преграждать путь во время движения. Затем необходимо плавно выдавить «полный газ», а после получения глиссирующего хода сбросить его до ½ (этого будет вполне достаточно для сохранения глиссирования).
Расчет скорости
Чтобы вычислить максимально возможную скорость глиссирования для конкретного плавсредства специалисты обычно используются специальную формулу Фруда — Fr= V/√ (g*L), где:
V – скорость движения судна;
g – ускорение свободного падения;
L – длина корпуса судна.
Как правило, для водоизмещающих судов значение Фруда варьируется в диапазоне 0, 2 – 0, 3, а для лодок, имеющих возможность глиссирования, оно превышает единицу.
Стоит учитывать, что минимальная скорость необходимая для перехода на глиссирующий режим также зависит от установленного двигателя, гребного винта, общего веса лодки, правильности распределения груза и конструкционных особенностей днища. В среднем для выхода на глиссирующий режим для поливинилхлоридных лодок достаточно скорости 19 – 20 км/ч.
Судно не выходит на глиссирование – возможные причины
Недоступность перехода на глиссирующий режим для ПВХ лодок может быть обусловлена следующими факторами:
Водоизмещающий режим, переходный, глиссирование
В этой статье мы рассмотрим режимы плаванья, виды судов и их скорость в разных режимах. В данной статье мы хотим наиболее простым языком описать механику движения судов, в частности, катамаранов и определение их максимальной скорости.
Стабильная скорость судна характеризуется равновесием воздействующих на него сил. Энергия мотора расходуется на создание поперечной волны, преодоление силы трения о поверхность воды и встречного ветра.
В состоянии покоя все суда в воде находятся в водоизмещающем режиме. Это означает, что они поддерживаются на поверхности воды только за счёт силы выталкивания. Скорость ограничена обводами судна. При движении на судно начинает воздействовать динамическая сила набегающего потока воды. С увеличением скорости сила потока увеличивается. Поток отражается от баллонов катамаранов или дна лодки. Если отразить поток в одном направлении вниз, то он позволяет вытолкнуть судно над водой (глиссирование). От круглых баллонов поток не отражается, а обтекает их, поэтому катамараны с круглыми баллонами не могут глиссировать. Для глиссирования нужно сделать нижнюю часть баллона плоской, чтобы поток отражался вниз. Во время глиссирования скорость, в основном, ограничена характеристиками мотора и ветром, а не обводами судна.
Водоизмещающий режим
Это наиболее экономичный режим движения судна. В нем ходят все большие морские и речные суда. Скорость зависит от обводов судна и длины ватерлинии. Судно поддерживается на плаву исключительно за счёт силы выталкивания.
Переходный режим
С ростом скорости судна длина и амплитуда носовой поперечной волны продолжает увеличиваться. Появляется дифферент на корму. Энергия мотора расходуется на заталкивание судна на передний гребень волны.
Переходный режим – режим движения в котором создается большая поперечная волна, присутствует дифферент на корму называется переходным, а силы набегающего потока воды не хватает, чтобы вытолкнуть судно из воды. При этом не все суда могут выйти из переходного режима, зависит от обводов судна.
Становится понятно, что преодоление носовой поперечной волны требует больших затрат энергии мотора, поэтому переходный режим является наименее оптимальным с точки зрения расхода топлива. Расход растет, а скорость увеличивается незначительно.
Глиссирование
Чтобы выйти из переходного режима нужно, чтобы набегающий поток вытолкнул судно вверх. При этом осадка судна снижается, и оно перестаёт создавать поперечную волну и тратить энергию на её преодоление. В этом глиссирующем режиме судно поддерживается на плаву в основном за счёт силы потока, а скорость ограничена только силой трения и силой ветра, а также шагом винта и оборотами мотора.
В круглых баллонах обычных катамаранов набегающий поток не выталкивает катамаран вверх, он просто обтекает баллоны. Для того, чтобы вытолкнуть судно необходимо отразить поток воды в одном направлении вниз, для этого нужна плоская опора. Чтобы сделать баллон плоским, мы наклеиваем дополнительные маленькие баллоны снизу основного. Эти баллоны называются скегами.
Скеги создают глиссирующую подушку, которая позволяет вытолкнуть катамаран из воды. Мы разработали две серийные модели со скегами.
Выход в режим глиссирование (скорость при которой не образуется поперечная волна и пропадает дифферент на корму) происходит на 25 км/ч. Соотношение мощности мотора к выталкиваемому весу составляет 1 л.с. на 25 кг веса. Это означает, что мотор мощностью 10 л.с. Способен вывести в режим глиссирования 250 кг веса. Если вычесть вес глиссирующего катамарана К47S и мотор и бак, то остаётся 100кг полезной нагрузки. На практике скорость с одним пассажиром на К47S с мотором 9.9 л.с. составила 28 км/ч.
При этом катамараны глиссирующие катамараны Мастеркат со скегами имеют почти такие же характеристики в водоизмещающем режиме, как и другие катамараны. В режиме глиссирования они имеют очень высокую остойчивость и стабильность.
При выборе глиссирующего катамарана необходимо учитывать мощность мотора, т.к. слабый мотор не сможет вытолкнуть катамаран. Для катамарана К47S мы рекомендуем от 10-25 л.с. При 10 л.с. Катамаран сможет глиссировать с одним человеком и небольшим количеством снаряжения. Для катамарана К53s оптимальным будет мотор от 20 л.с. Глиссирующий катамаран значительно расширяет географию путешествий и рыбалки.
Подтверждение теории
На фото ниже как раз виден небольшой прогиб в центре катамарана из-за того, что он опирается на 2 гребня. На другом фото видно как притапливается корма и задирается нос. Однако, корма находится еще не в самой нижней точке, поэтому волнообразование не сильное.
