Быстроходные самодельные моторные лодки

На этот раз, отбирая материалы для очередного обзора, мы в качестве основного критерия приняли скорость как важнейший показатель технического уровня судна, особенно убедительный, когда оно построено своими руками и по собственному проекту. Отобраны те суда, на которых строителям удалось значительно превысить уже прочно завоеванный нашим прогулочным флотом рубеж — 40 км/ч. Результаты, о которых сообщают нам строители, мы выносим на суд читателей без проверки и особых комментариев, хотя многие цифры вызывают явное сомнение. (Сообщается, например, что лодка под «Вихрем» со штатным винтом показала скорость 55 км/ч ≈ 15 м/с. Однако, даже если не учитывать скольжение, при шаге 0,3 м и макс. числе оборотов коленвала наибольшая скорость получается равной лишь 12,9 м/с!) Предоставляем самодеятельным судостроителям самим критически оценить приводимые результаты, сопоставить их с собственным опытом.

Нашего куйбышевского читателя В. И. Кокорева заинтересовал проект спортивно-прогулочной мотолодки «Радуга», разработанный Ю. А. Зиминым (№40 сборника). За зиму 1972—1973 гг. он собрал все нужные материалы и заготовил шпангоуты, в начале мая начал выставлять набор на стапель, а в июне уже спустил лодку на воду. Отклонение от опубликованного проекта только одно: продолженная вперед в виде «лезвия» наделка на форштевне, вырезанная из 12-миллиметровой фанеры (для сопряжения обводов пространство с обеих сторон заполнено пенопластом). По мнению автора это улучшило всхожесть на волну и уменьшило ударные перегрузки, однако такое решение представляется спорным: корпус с большой килеватостью — в данном случае это 24° — при умеренном волнении и так обладает достаточно мягким ходом, а наделка на форштевне лишь увеличивает смоченную поверхность и, следовательно, уменьшает скорость.

Правда, автора скорость вполне удовлетворяет — с одним водителем и под 30-сильной «Москвой» она составляет 48 км/ч. Доволен Кокорев и мореходными качествами: «При высоте волны 0,7 м лодка с полной загрузкой (350 кг) уверенно глиссирует на любом курсе относительно бега волн, кокпит не забрызгивается, — как и обещано по проекту. Рекомендую ее любителям скоростных прогулок и водных лыж (она легко вытаскивает лыжника весом до 75 кг)».

---

Проект другой лодки полностью разработан киевлянином В. П. Бондарем. Она рассчитана на дальние спортивные плавания с экипажем из двух человек или менее напряженные туристские походы с вдвое большим экипажем (разложив сиденья, все четверо смогут расположиться на ночлег в кокпите лодки).

Основные размерения мотолодки Бондаря по проекту: наибольшая длина — 4,6 м; наибольшая ширина — 2,0 м; высота борта — 0,83 м. Вес корпуса — 150 кг. Скорость с двумя «Вихрями-М» и двумя пассажирами на борту по расчетам автора должна достигать 73 км/ч (?!).

Автором построен и плавает уже в течение двух навигаций несколько (на 20%) уменьшенный вариант этой лодки. О результатах ее испытаний автор сообщил следующее. Замеры ее скорости на .мерной миле при установке одного 20-сильного «Вихря» со штатным винтом дали такие результаты: с одним человеком — 55 км/ч, с двумя — 50, с тремя — 36.

При высоте волны до 1 м на ней можно идти, не снижая скорости, кокпит почти не забрызгивается, корпус испытывает мягкие незначительные удары. При ходе прямо против крутой короткой волны большей высоты лодка начинает совершать прыжки с гребня, задирая нос на 2,5—3 м вверх и падая плашмя; удары становятся сильными. Если при этом уменьшить ход, резко возрастает дифферент на корму, брызги попадают в кокпит, пассажиры начинают страдать от сильной килевой качки. Несколько спасает положение изменение курса: при ходе под острым углом к волне отмеченные неприятные явления почти исчезают.

При глиссировании лодка устойчива на курсе, на циркуляции кренится в сторону поворота, диаметр циркуляции составляет около двух длин корпуса.

Применены обводы типа глубокое V — моногедрон со сложными очертаниями шпангоутов днища (изогнуто-килеватые обводы с отгибом скул) и четырьмя продольными реданами по всей длине корпуса. Лекальные отгибы скул компенсируют потери гидродинамического качества при движении в переходном режиме. Продольные реданы служат четырьмя своеобразными «ступеньками», на которые по очереди поднимается корпус по мере увеличения скорости; соответственно изменяются не только размеры и форма в плане несущей площадки, границы которой определяют реданы, но и угол атаки днища. Для этого и потребовались такие изогнуто-килеватые очертания шпангоутов днища, при которых угол килеватости плавно изменяется по ширине корпуса; можно для каждого из четырех вариантов несущей площадки — четырех режимов движения — подобрать оптимальную килеватость и, следовательно, угол атаки.


Для облегчения выхода на глиссирование предусмотрены транцевые плиты — своеобразные «стартовые устройства», смещающие центр гидродинамического давления в корму и уменьшающие дифферент в переходном режиме. Расположены эти плиты так, что когда мотолодка достигает относительно высокой скорости, они полностью выходят из воды.

Лодка с килеватым корпусом обладает хорошей мореходностью, но начальная остойчивость ее неизбежно оказывается невысокой. Для повышения остойчивости конструктору было важно максимально понизить центр тяжести; для этой цели топливные баки, например, он расположил один за другим вдоль судна — на киле. Динамическая остойчивость получилась вполне удовлетворительной; правда, — как отмечает автор — надо внимательно следить, чтобы не было крена, поскольку, когда в воду входят верхние участки днища или, тем более, скула, лодка резко теряет скорость. Приходится особо следить за размещением грузов и пассажиров — как можно ниже и строго симметрично ДП. Кресло водителя для компенсирования крена от действия гидрореактивного момента винта расположено справа. Из-за валкости лодки на стоянке предусмотрена возможность схода на берег по носовой палубе — средняя часть ветрового стекла сделана откидывающейся к борту. (Попутно, отметим, что окрашивался корпус из распылителя эпоксидной смолой, разбавленной ацетоном и смешанной с нитрокраской; такое покрытие хорошо полируется, не теряет привлекательный вид и защитные свойства в течение нескольких навигаций.)

Ознакомившись с проектом В. П. Бондаря, можно сказать, что в целом выполнен он вполне грамотно. Примененные обводы хорошо изучены, неоднократно использовались, рассматривались как в зарубежной, так и в отечественной литературе (вспомните, например, знаменитые корпуса Ренато Леви, целую серию «Радуг» ленинградца Ю. А. Зимина).

Можно посоветовать автору не доводить до транца реданы, расположенные первыми от ДП — на малокилеватом участке днища они практически не работают и лишь создают дополнительное сопротивление. К тому же, обрезав их, можно и несколько увеличить поперечную остойчивость. Отгиб скулы отрицательно сказывается на мореходности — особенно при плавании на крутой короткой волне; пожалуй, в данном случае можно было бы ограничиться установкой транцевых плит.


Конструкция корпуса также представляется довольно удачной, однако уложиться в предусмотренные проектом 150 кг будет трудно. На наш взгляд, указанные в чертеже сечения шпангоутов можно уменьшить на 10—12% без ущерба для прочности; толщину бортовой обшивкн также стоило бы уменьшить. Предусмотренная конструкция подмоторной «ванны» мало удобна в эксплуатации, так как образующиеся подпалубные карманы у транца по бортам трудно использовать.

---

Многих наших читателей заинтересовало сообщение о «Морском ноже», помещенное в №38 сборника. Некоторых из них «экзотический» проект Питера Пейна даже вдохновил на постройку «ножей» собственной конструкции.

Вот, например, 4,5-метровая лодка рижаинна А. А. Жалостиба. Правда, нет на ней острого титанового форштевня — собственно ножа, нет бортов-лемехов, перепахивающих грозный океан. «Мефисто» — так назвал свою лодку конструктор — лишь «вариация на тему», тем не менее автору удалось построить корпус, похожий на корпус Питера Пейна. В принципе — это обводы глубокое V. скомбинированные с треугольным в плане плоским днищем. Эта клиновидная глиссирующая площадка имеет длину 2,0 м при ширине у транца 1,0 м (наибольшая ширина «Мефисто» при палубе — 1,8 м, на скуле — 1,5 м; высота борта — 0,65 м).

В течение всего времени постройки конструктора не покидали сомнения. И вот на лодке весом 185 кг установлены два «Вихря-М» (с двухлопастными винтами Н=350 мм), испытания начались.

Рассказывает А. А. Жалостиб: «С одним водителем лодка развила скорость 58 км/ч; устойчиво глиссировала с девятью пассажирами на борту; вытаскивала одновременно трех лыжников (двух — на монолыжах). При полной загрузке с пятью пассажирами на борту скорость была равна 46 км/ч. Больше всего удивило и обрадовало поведение «Мефисто» на волне; корпус не испытывал больших ударных перегрузок. В море мы не выходили, но в акватории Риги (Даугава, Лиелупе, оз. Киш) можно ходить, не снижая скорости, при любом волнении. По сравнению с серийными «Нептунами», «Крымаыи» (с такими же моторами) лодка выигрывала и в скорости, и в мореходности».

Как видим, конструктор удовлетворен полностью. Конечно, жаль, что пока не удалось испытать судно на «настоящей» морской волне. Думается, чересчур большая площадь клина (ширина плоского днища 1 м на транце значительно больше, чем это до сих пор делалось на ряде наших гоночных мотолодок или «Радуге-34») не позволила бы поддерживать высокую скорость, удары были бы очень сильными. Напомним, что клиновидный корпус настоящего «морского ножа», конечно, гораздо уже и представляет собой заостренную лыжу. Не использовал автор (при столь малых размерениях это и трудно было сделать!) другую интересную особенность ножа — ведь это судно «с вертикальными бортами» и выступающей за борта палубой. Скулой ножа на стоянке практически становится край палубы, а при ходе на волнении плавные сопряжения верхней части бортов с краями палубы служат своеобразными лемехами, разваливающими массу воды и создающими дополнительную подъемную силу.


Добавим еще, что досконально следовать проекту Пейна было бы и неразумно, — он обладает очень низкими эксплуатационными показателями, рассчитан на применение мощных двигателей и поддержание высокой скорости хода сравнительно большого катера в условиях взволнованного океана.

В заключение отметим оригинальный экстерьер «Мефисто». Наклонный планширь, плавно переходящий в окантовку откидывающегося стекла, отдаленно напоминает архитектуру корпусов американской фирмы «Гластрон» и перекликается с современной автомобильной модой. (А вот инкрустация головы Мефистофеля на красном дереве — это, по нашему мнению, «архитектурное излишество».) Следовало бы угол наклона стоек носового релинга увязать с углом среза форштевня.

Как дополнительно сообщил автор, нм же спроектированы н построены модификации «Мефисто». Отличаются они от первоначального варианта лишь более узким клином (600 мм на транце). Ход на волне стал значительно мягче; со стальными винтами Н=380 мм была зарегистрирована максимальная скорость 61,2 км/ч. Сейчас А. А. Жалостиб разрабатывает проект новой быстроходной и мореходной мотолодки под один мотор.

Заканчивая краткое знакомство с «Мефисто», приведем вполне справедливые слова конструктора; «Любители быстро ездить не должны строить иллюзий: скорости на воде достигаются огромным трудом».

---

Как уже сообщалось (см. №53), особое внимание читателей привлекла небольшая заметка о скоростных мореходных санях Уффа Фокса. Одни ста/я более или менее самостоятельно проектировать сани (обзор таких попыток и был помещен в упомянутом номере сборника), другие — использовать заманчивые идеи английского конструктора на уже существующих лодках.

Водномоторник из Улан-Удэ Р. П. Соловьев несколько лет плавал по Байкалу и Селенге на сделанной своими руками из дюраля Д16АТ 4,5-метровой лодке, названной им «Василисой». Ширина по скуле — 1,4 м; высота борта 0,7 м; угол килеватости 14°; вес около 170 кг. Лодка эта с самого начала его не удовлетворяла: имела низкую остойчивость, ограниченную мореходность, была чувствительна к перегрузкам. «Когда, — пишет Р. П. Соловьев, — я прочитал обнадеживающую заметку о санях Фокса, то сразу же убрал имевшиеся продольные реданы и поставил лодку на лыжи. Я подумал, что двух лыж шириной по 200 мы будет недостаточно, чтобы оторвать днище глиссирующей лодки водоизмещением 600—700 кг от воды, поэтому установил еще и вспомогательные подводные крылья».


Наделки с лыжами Р. П. Соловьев собрал из дюраля; их горизонтальные поверхности опущены ниже уровня киля на 30 мм. Испытания такого двухлыжного варианта проводились в недельном 1000-километровом походе по Байкалу. На лодке был установлен 20-сильный «Вихрь» с самодельным винтом-мультипитчем. С небольшой нагрузкой лодка начинала глиссировать на среднем газу, выходила на глиссирование очень легко. Значительно уменьшилась осадка, лодка стала менее чувствительна к нагрузке. Со штатным винтом лодка выходила на глиссирование при водоизмещении до 600 кг, а при установке мультипитча на меньший шаг глиссировала с семью пассажирами на борту, т. е. и при еще большем водоизмещении! Волны почти нет, брызгообразование отсутствует. При смещении центра тяжести назад — как можно ближе к транцу, скорость увеличивается.

Точных замеров скорости не производилось, по «Василиса» под «Вихрем» с одним водителем обходила серийный «Крым» с четырьмя пассажирами, но под двумя такими же моторами. Это значит, что скорость приблизительно равна 45 км/ч. Поворотливость очень хорошая — лодка круто заворачивает без проскальзывания.

Мореходность лодки после установки наделок-лыж стала намного лучше. Из недостатков автор называет зарывание носом в попутную волну. Но ведь это вполне закономерно: наделки-лыжи, увеличивающие полноту кормовой части корпуса, обрываются, не доходя до носа, таким образом существовавшая и ранее «несбалансированность» полноты носа и кормы стала еще больше.

Пробовал Р. П. Соловьев ходить на «Василисе» и с крыльями. Скорость ощутимо возрастает, но только при плавании на спокойной воде; просвет между днищем и плоскостью крыла слишком мал — всего 150 мм, поэтому даже небольшая волна «лижет» днище, лодка начинает рыскать, скорость падает. Конструктор решил отказаться от этих крыльев вообще, что, в данном случае, совершенно правильно.

Рассмотренная конструкция далека от совершенства, однако использование гидролыж позволило значительно улучшить мореходные и скоростные качества уже готовой лодки.

---

Следующая мотолодка, на которую мы хотели бы обратить внимание наших читателей, — это триклин одесситов Б. Д. Толкачева и А. Б. Моска ленского. Нет необходимости останавливаться на особенностях обводов триклина — в №49 сборника об этом рассказывал А. Г. Чукавин. В редакционном предисловии к его статье мы просили присылать любые дополнительные сведения по результатам длительных испытаний триклина. И надо сказать, присланный нам отчет одесситов, совершивших прошлым летом 3000-мильный поход из Черного моря в Ленинград на своем триклине, дает богатый материал для оценок и выводов.

Триклин, имеющий длину 4,65 м, ширину 1,7 м, высоту борта 0,7 м, сделан из бакелизированной фанеры толщиной 4 мм и оклеен слоем стеклоткани. Кили и транец окованы нержавеющей сталью. Вес корпуса получился чрезмерным — свыше 200 кг, скорость на испытаниях с «Вихрем-М» равнялась всего 41 км/ч. Первое впечатление о мореходности своего триклина судостроители получили еще вблизи родного города. Выяснилось, что при ходе на волне высотой 0,8—1,0 м кокпит совершенно не забрызгивается, отсутствуют и традиционные пенные усы. Катер совершенно не зарывается в волну. Интересной особенностью триклина была «привязанная» за кормой постоянная радуга от вырывающейся из туннелей водяной пыли.

Довелось авторам попасть и на четырехметровую (по их оценке) черноморскую волну во время шторма. «Когда курс судна, — рассказывает Б. Д. Толкачев, — совпадал с бегом волны и мы ловили ее гребень, скорость катера возрастала до 50—60 км/ч. Это потрясающее зрелище: катер мчится по склону волны, за ним с шумом несется пенный гребень и кажется, что он вот-вот догонит и накроет катер. Снова и снова мы хвалили мореходность своего триклина, его «железную» устойчивость на курсе».

Высота волны на реках и водохранилищах редко превышала 2 м, однако преодолевать волнение оказалось куда сложнее. На крутой короткой волне становились ощутимыми удары, хотя скорость на водохранилищах не превышала 30 км/ч, а на реках 15—20 км/ч. Это свидетельство подтверждает высказанное в редакционном предисловии (в № 49) предположение, что корпус должен быть не только прочным, но и легким, ибо в противном случае скорость его окажется далекой от расчетной. (В диапазоне «умеренных» скоростей триклин обладает большим сопротивлением движению из-за развитой поверхности днища.)

Облегчив конструкцию триклина и несколько повысив его мореходность (например, за счет увеличения высоты свода носового туннеля и килеватости основного корпуса; потерю гидродинамического качества при этом можно компенсировать небольшой клиновидной площадкой на транце), можно получить очень удачный проект мореходного и комфортабельного судна. Если судить по впечатлениям путешественников, хорошая основа для этого есть.

---

В заключение познакомимся со «сверхскоростной» мотолодкой, построенной по проекту А. С. Ковалева из Перми.

Более двух лет понадобилось конструктору, чтобы выбрать и разработать окончательный проект, представляющий собой катер-тримаран со спонсонами в виде лыж переменного сечения с применением поперечного редана и воздушной смазки.

Скорость катера фантастическая!

Предоставим теперь слово автору:

«Корпусу придана каплеобразная в плане форма: ширина палубы в районе шп. 3—1,8 м, а на транце — 1,5 м. Сужение корпуса к корме существенно снижает гидродинамическое сопротивление в водоизмещающем и переходном режимах, т. е. при малой скорости.

Начиная со шп. 3 средний корпус имеет постоянную килеватость порядка 30°, а спонсоны 60°; таким образом днищевые ветви шпангоутов на теоретической линии верха тоннелей пересекаются под углом 90°. Практически эта линия опущена на 50 мм за счет закругления свода. Такое построение придает поперечным сечениям днища идеальную форму «крыла чайки». Начиная со шп. 3 средний киль имеет горизонтальную плоскость и представляет собой центральную лыжу переменной ширины: если в носовой части киль имеет острые формы, то у транца ширина глиссирующей плоскости около 400 мм. На шп. 5 основной киль-лыжа имеет поперечный редан высотой 30 мм.

От редана до шп. 2 корпус имеет двойное дно, образующее камеру, открытую со стороны поперечного редана. Эта камера служит двум целям: на стоянке и при малой скорости камера заполнена водой, что повышает остойчивость судна; при увеличении скорости вода отсасывается автоматически за счет разрежения под днищем. Пространство днищевой камеры соединено эластичным шлангом с приемной полостью перед ветровым стеклом. Благодаря разнице давлений перед стеклом и под днищем воздух засасывается в камеру и, расходясь тонким слоем под глиссирующей плоскостью лыжи, значительно уменьшает сопротивление трения. Так, на испытаниях при открывании крышки приемной полости скорость резко увеличивалась с 70 до 80 км/ч.

Боковые лыжи-спонсоны также имеют переменное сечение. Но расширяются не к транцу, а к носу и таким образом, что суммарная площадь всех трех лыж в любом сечении по длине катера от шп. 3 до транца одинакова и равна 400 мм. На шп. 6 боковые лыжи-спонсоны резко обрываются. Катер идет, в основном, на широкой кормовой части средней лыжи, опираясь только на самые пятки боковых, т. е. на трех точках. Подъем горизонтальной плоскости боковых лыж-спонсонов начинается со шп. 4. Для уменьшения замывания им придан развал наружных бортов до высоты скулы. Брыз-гоотбойник по скуле идет от шп. 4 до транца, причем в районе шп. 6— 8 его рабочая грань становится продолжением днищевых горизонтальных плоскостей по бокам от основного корпуса.

Установка двух 10-сильных моторов (за сводами туннелей) вместо одного 20-сильного дала неожиданный прирост скорости около 5 км/ч. Мотолодка обладает хорошей остойчивостью».

Приведем еще одну цитату из письма А. С. Ковалева, рассказывающего о примененной технологии:

«Шпангоуты выполнены планшетным способом. Из 5-миллиметровой фанеры вырезаются две одинаковые заготовки. Между ними по периметру внешних и внутренних очертаний каждого шпангоута вклеиваются рейки обвязки — сосновые бруски сечением 40X10 мм. Получаются цельные 20-миллиметровой толщины шпангоуты без книц или иных скрепляющих деталей. Внутренним их очертаниям придана такая форма, что в дальнейшем нет необходимости что-либо пристраивать. Шпангоуты получились усиленными, что позволило увеличить шпацию до 600 мм.

Вырезав пазы для прохода продольных связей, все заготовленные шпангоуты тщательно обработали (особенно кромки) и покрыли разведенной на ацетоне эпоксидной смолой.

Наиболее сложная по форме часть днища — своды туннелей — предварительно были затянуты сеткой из тонкой рыболовной лесы (витой). Сначала по торцу транцевого шпангоута и по носовому краю палубы через равные промежутки поставили мелкие гвоздики, между ними протянули параллельные продольные нити, а затем — от борта к борту (после установки стрингеров) проплетающие их поперечные нити. Регулируя натяжение поперечных нитей, удалось добиться идеального двухплоскостного изгиба сводов. На сетку накладывалась (два слоя) пропитанная жидкоразведенной эпоксидной смолой стеклоткань.

После отверждения по всему набору через 20—25 мм поставили шурупы ∅4 (вворачивались не до конца). Между ними натянули продольные струны из стальной (∅1 мм) проволоки, обматывая их вокруг головок шурупов на каждом шпангоуте. Аналогично от борта к борту через них проплели поперечные струны, закрепляя их на шурупах на продольном наборе. Завернув шурупы до конца, заполнили ячейки образовавшейся металлической сетки опилками, замешанными на водостойком клее. После затвердения клея поверхности выровняли лодочной пастой и оклеили тремя слоями стеклоткани. При таком способе изготовления корпус из армированного стеклопластика получился монолитным, прочным и легким».

Даже при самом беглом знакомстве с этим проектом невольно бросается в глаза, что это даже в большей степени триклин, чем ранее рассмотренное судно: корпус поставлен на три клиновидные в плане площадки-лыжи.

Конструктор применил самые тонкие способы повышения скорости: поперечный редан на центральной лыже, аэрацию днища подачей воздуха за редан. Трудно заочно оценить по достоинству такое судно: рассматривая корпус со столь сложными обводами, рассчитанный на достижение высоких скоростей, надо знать мельчайшие детали, иметь абсолютно достоверные сведения. Очень часто, казалось бы, малозначащие нюансы в корне меняют общую картину.

К сожалению, автор не смог выслать нам фотографии, которые показывали бы катер на ходу, поведение его на волнении, вид днища.

Названные в письме А. С. Ковалева скорости вызывают сомнение, тем более, что, как объяснил конструктор, «прн разметке мерного километра по скорости автомобиля не были учтены кривизна береговой линии и погрешности автомобильного спидометра, а отсчет времени производился по секундной стрелке наручных часов». Сам Ковалев считает, что «с учетом вышеперечисленных факторов и непроизвольного стремления автора к завышению результатов следует ориентировочно считать, что приведенные скорости завышены на 10—15%».

---

Заканчивая обзор, мы хотим поблагодарить судостроителей-любителей, приславших в редакцию эти интересные материалы.