Существующие же зарубежные правила [5J не всегда могут быть применены в отечественной практике из-за различий в условиях использования судов и основных направлениях в их проектировании.
Автором предпринята попытка обобщить и проанализировать накопленный за последние годы опыт и подготовить приемлемые для наших условий рекомендации. Отметим, что предельно допустимые значения параметров остойчивости (начальная метацентрическая высота, кренящий момент до угла заливания судна) устанавливались экспериментальным путем — опытным кренованием ряда типовых образцов катеров и лодок (см. таблицу).
Остойчивость
Внедрение в мелкое судостроение новых легких и прочных материалов — алюминиевых сплавов и пластмасс отразилось на остойчивости судов, имеющих традиционные формы обводов и соотношения размерений. Если вес деревянного (дощатого) корпуса с оборудованием составляет 47—57 кг на единицу кубического модуля LBH, то современные алюминиевые и пластмассовые лодки весят 32—50 кг/м3. (Кроме того, следует учитывать, что в процессе эксплуатации деревянные корпуса намокают и положение центра тяжести судна в целом понижается). При равном водоизмещении в легком корпусе удается увеличить полезную нагрузку, по сравнению с тяжелым деревянным, но центр тяжести этой нагрузки (имеются в виду сидящие пассажиры) располагается заметно выше центра тяжести судна порожнем. Если конструктор не учел это обстоятельство, остойчивость судна оказывается недостаточной. Именно по этой причине у некоторых наших новых лодок и катеров с большим значением коэффициента утилизации водоизмещения по полезной грузоподъемности остойчивость (рис. 1) оказалась на нижнем пределе.
Для повышения остойчивости рассматриваемых судов целесообразно при переходе на новые более прочные и легкие материалы отказываться от традиционных типов обводов, характерных для деревянных судов. Наиболее эффективны обводы типов «морские сани», катамаран, тримаран (трехкилевой корпус). Необходимое повышение остойчивости может быть достигнуто также и путем уширения традиционного корпуса, перехода от круглоскулых обводов к плоскодонным остроскулым. Разумеется, все это, в конечном счете, зависит от предъявляемых требований к ходкости и мореходности судна.
Кренование показало, что некоторые из серийно выпускаемых лодок, в основном — грибные с круглоскулыми и упрощенными обводами, отличаются валкостью, посадка и перемещение в них пассажиров в какой-то мере опасны. Начальная поперечная метацентрическая высота (МЦВ) таких лодок оказалась менее 0,33 м.
По-видимому, значение МЦВ, равное 0,3 м, можно считать минимально допустимым для прогулочных лодок. Такое минимальное значение МЦВ будет обеспечивать остойчивость лодки и во время посадки-высадки пассажиров, когда они встают и центр тяжести лодки повышается на 0,2—0,3 м.
На рис. 2 показаны значения МЦВ для 60 катеров и лодок различных типов и дана оценка остойчивости этих судов на основании результатов опытного кренования. Считая приемлемой начальную МЦВ, лежащую в пределах 0,3—0,5 м, следует признать, что хорошей и вполне достаточной остойчивостью обладают катера и лодки, имеющие МЦВ более 0,5 м.
Интересно сопоставить предлагаемое минимальное значение МЦВ с требуемой Регистром СССР для спасательных шлюпок [8], определяемой по формуле Смита:
где В — ширина шлюпки.
Как видно из формулы, теоретически для спасательных шлюпок допускается МЦВ=0,20 м и даже менее. Однако в соответствии с ГОСТ 11266—66 [9] морские спасательные шлюпки имеют ширину В не менее 2,2 м при длине 6,5 м, а это означает, что минимально допустимая МЦВ спасательных шлюпок практически всегда будет больше 0,33 м (см. рис. 3). Учитывая изложенное, можно сделать вывод, что формулу Смита нельзя распространять на прогулочные катера и лодки, имеющие, как правило, ширину менее 2 м.
Опыт эксплуатации убеждает в том, что помимо начальной остойчивости, характеризующей прежде всего валкость лодки, полезно нормировать и остойчивость на конечных углах крена. В частности, задавать значение плеча статической остойчивости в момент входа в воду планширя для открытых, беспалубных судов или кромки палубы для закрытых. Этот параметр характеризует степень обеспечения безопасности плавания судна в случае смещения к борту груза или пассажиров.
В подавляющем большинстве случаев при скоплении всех пассажиров у одного борта лодки и катера рассматриваемых размеров опрокидываются. Почти все отечественные катера и лодки, остойчивость которых по опыту эксплуатации признается удовлетворительной, могут выдержать до входа в воду планширя или кромки палубы размещение у одного борта груза, равного 60% полезной грузоподъемности (положение центра тяжести груза принимается на расстоянии 0,2 м от борта к ДП и 0,3 м над банкой). Целесообразно, по нашему мнению, нормировать плечо статической остойчивости именно для этих условий, считая его минимальное значение равным 0,15 м. Поскольку для практического применения удобнее нормировать не плечо, а кренящий момент, соответствующий углу входа планширя в воду, можно считать, что его величина должна быть не менее момента, создаваемого перемещением к борту груза, равного 60% полезной грузоподъемности (остальные 40% помещаются в ДП).
Аналогичные требования, правда, несколько более жесткие, предъявляются к остойчивости малых судов длиной менее 8 м в США [5].
В «Правилах навигационно-технического надзора за маломерными судами» [4] основанием для оценки остойчивости служит величина момента, статически кренящего судно на 10°. Численные значения минимально допустимых моментов в зависимости от пассажировместимости получены, как легко убедиться, линейной экстраполяцией допустимых моментов из «Норм остойчивости спасательных шлюпок ГДР» [14]. Такой подход нельзя признать правильным, поскольку обычно спасательные шлюпки при равной с прогулочным судном длине имеют большую пассажировместимость. Так, при длине 4,0—5,0 м шлюпки вмещают 10 чел., а прогулочные лодки и катера не более 3—5 чел. Поэтому ясно, что значения минимально допустимых кренящих моментов в правилах [4] занижены. Действительно, при пассажировместимости 3 чел. допускается получение судном крена до 10° от действия момента, равного всего 6 кгм (для этого достаточно одному из пассажиров передвинуться к борту лишь на 80—100 мм!).
Высота надводного борта
Очевидно, что высота надводного борта прогулочных катеров и лодок должна назначаться в зависимости от условий плавания (ограничений по погоде и району эксплуатации). Именно этим принципом и руководствовались авторы «Типажа катеров и лодок для продажи населению» [10]. Однако в типаже нет указаний относительно седловатости борта, которая существенно влияет на мореходность малых судов. Кроме того, рекомендуемые типажем минимальные значения представляются завышенными. Причиной этого, возможно, явилось стремление компенсировать отказ от нормирования седловатости. Вместе с тем, такая мера не всегда может оказаться достаточной.
Для предотвращения забрызгивания и заливания судов в условиях волнения предлагается нормировать не только минимальную высоту надводного борта (на мидель-шпангоуте), но и высоту надводного борта в носу, опираясь при этом на опыт эксплуатации спасательных шлюпок и рыболовных лодок, имеющих высокие мореходные качества, В частности, минимальная высота надводного борта спасательных шлюпок в полном грузу должна составлять не менее 6% длины шлюпки при обязательной седловатости, равной 4% той же длины [8].
Анализ собранных данных показывает, что практически все наши прогулочные катера и лодки имеют минимальную высоту надводного борта, превышающую 5—6% длины. Это обстоятельство позволяет считать рекомендуемое Регистром СССР значение высоты борта не менее 6% длины вполне приемлемым и для прогулочных судов.
Из приведенной таблицы можно также сделать вывод, что, за исключением отдельных судов («Янтарь», «Вега», «Ботник»), мореходность которых представляется недостаточной, наши катера и лодки имеют высоту надводного борта в носу более 9—10% длины. Это дает основание считать приемлемым назначение для прогулочных лодок и катеров минимальной высоты надводного борта в носу, равной 10% длины.
Поскольку изложенные рекомендации основываются на осредненных статистических данных, в дальнейшем они должны быть уточнены с учетом как условий плавания, так и степени запалубленности и седловатости судна. Имеются и мнения о допустимости в некоторых случаях меньших значений высоты надводного борта, чем указанные выше [11, 12].
Непотопляемость
Обеспечение плавучести при заливании судна не представляет конструктивных трудностей. Это достигается или путем устройства герметичных воздушных ящиков или путем заполнения неиспользуемых объемов пенопластом. Следует лишь отметить, что одновременно прогулочным катерам и лодкам необходимо обеспечивать и аварийную остойчивость: залитое водой судно не должно опрокидываться, что позволит пассажирам откачать воду и восстановить его нормальную плавучесть. Подобным требованиям удовлетворяют не только спасательные шлюпки [В], но и ряд уже построенных катеров и моторных лодок [13].
Литература
- 1. Учредительный съезд ОСВОДа, «Катера и яхты» №26, 1970 г.
- 2. Авотин П. Г., Остойчивость речных служебно-разъездных катеров. Сборник статей «Мелкое судостроение» № 1(7), Судпромгиз, 1940 г.
- 3. Одноместная лодка?, «Катера и яхты» №24, 1970 г.
- 4. Правила навигационно-технического надзора за маломерными судами. Государственная квалификационная судоводительская и техническая комиссия Мосгорисполкома по маломерному флоту, Москва, 1907 г
- 5. Стандарты безопасности для малых судов. BIA, США, 1968 г.
- 6. ГОСТ 4710—49, «Шлюпки рабочие для морского флота».
- 7. Проект ГОСТа «Шлюпки рабочие гребные и моторные из пластмасс. Типы, параметры и основные размеры».
- 8. Правила классификации и постройки морских судов. Регистр Союза ССР. Часть IV. Спасательные средства. Изд-во «Транспорт», Л-д, 1967.
- 9. ГОСТ 11266—66. «Шлюпки спасательные моторные и приводные из легкого сплава и пластмассы для морских судов».
- 10. Типаж катеров и лодок для продажи населению, «Катера и яхты» №24, 1970 г.
- 11. Водный туризм, Изд-во «Физкультура и спорт», Москва, 1968 г.
- 12. Емельянов Ю. В., Крысов Н. А., Справочник по мелким судам, Судпромгиз, 1950 г.
- 13. Важный критерий безопасности малых судов, «Катера и яхты» №28, 1970 г.
- 14. Козлов К. С. Главные размерения и остойчивость спасательных шлюпок. Регистр Союза ССР. Теоретические и практические вопросы остойчивости и непотопляемости морских судов, Изд-во «Транспорт», Л-д, 1965.