Для экономии топлива я хочу установить подводные крылья на своей лодке «Воронеж». Прошу помочь приобрести чертежи подводных крыльев для этой мотолодки.
Я построил простое носовое крыло для лодки «Казанка-М» с мотором «Вихрь-М» — наподобие рекомендованного в «КЯ» №50 за 1974 г., только без стабилизаторов. При нагрузке около 150 кг (включая массу водителя, двигателя, бензина) лодка быстро разгоняется до 60 км!ч, однако идет неустойчиво. При нагрузке, близкой к полной, лодка на крыло совсем не выходит. Прошу прислать расчет и чертежи носового подводного крыла для моей лодки с учетом ее грузоподъемности 400 кг.
В связи с многочисленными просьбами прислать чертежи подводных крыльев для моторных лодок различных типов редакция «КиЯ» еще раз напоминает читателям, что она не располагает такими чертежами и не высылает их. По нашему мнению, в этом нет никакой необходимости, так как материалы по проектированию и изготовлению подводных крыльев и, в частности, для моторных лодок типа «Прогресс», «Казанка» и др. периодически публикуются на страницах журнала. Общепроектные материалы по подводным крыльям содержат статьи Э. А. Афрамеева, В. В. Вейнберга «Проектирование и расчет подводных крыльев» («КЯ» №3, 1964 г.), А. И. Павлова, В. Б. Старобинского, М. И. Френкеля «Гидродинамический расчет крыльев» (№9, 1967 г.), Л. Л. Хейфеца «Катер на одном крыле» (№ 50, 1974 г.) и т. д.
Конкретные чертежи подводных крыльев, рекомендуемые различными специалистами и любителями, иллюстрируют статьи В. Л. Василькявичуса, Г. Р. Криницкаса «Откидные крылья для «Казанки» («КЯ» №3, 1964 г.), A. С. Чугунова «Крылья для «Казанки» с «Вихрем» (№26, 1970 г.), Г. Д. Гонченко «Прогресс на крыльях» (№57, 1975 г.), B. В. Вейнберга «Крылья для «Прогресса» (№62, 1976 г.). В статье Л. Л. Хейфеца «Катер на одном крыле» (№ 50, 1974 г.) приведены все необходимые элементы для создания одного носового несущего подводного крыла для лодок «Прогресс».
Рекомендация о применении одного носового подводного крыла заслуживает большого внимания- Хотя однокрылые катера и лодки по максимальной скорости хода несколько уступают двукрылым, это вполне окупается целым рядом преимуществ однокрылых катеров: уменьшаются в два раза затраты на изготовление крыльевого устройства, а также его масса; существенно упрощается конструкция кормового движительно-рулевого комплекса; облегчается выбор оптимального угла атаки крыла и доводка гребного винта; мореходность однокрылого катера даже несколько улучшается за счет уменьшения размахов колебаний носовой части.
Элементы подводных крыльев для лодок «Прогресс», рекомендуемые различными специалистами, получаются относительно близкими:
Данные крыльев
| Размах носового крыла с учетом стабилизаторов | 1500—2000 мм |
| Хорда носового крыла | 130—160 мм |
| Высота стоек | 160—200 мм |
| Размах кормового крыла | 1400 мм |
| Хорда | 130—140 мм |
| Высота стоек | 130 мм |
При нагрузке лодки около 640 кг (с учетом массы крыльев и 4 пассажиров) с мотором «Вихрь-М» мощностью 25 л. с. скорость хода на крыльях составляет 50—52 км/ч. В таких же условиях, но только с одним носовым крылом, скорость лодки «Прогресс» составит 46—48 км/ч. При установке двух моторов «Вихрь-М» и с 5 пассажирами скорость «Прогресса» возрастает до 58 км/ч.
В связи с резким увеличением скорости лодок, оснащенных подводными крыльями, штатные гребные винты, поставляемые вместе с моторами, становятся гидродинамически «легкими» и при номинальной частоте вращения не снимают с мотора всей располагаемой мощности. Для обеспечения нормальной работы двигателей шаг гребных винтов крылатых катеров и лодок следует увеличивать примерно на 20% При диаметре штатного гребного винта мотора «Вихрь» 0,24 м шаг его должен составлять около 0,36 м Для уменьшения опасности подсасывания воздуха к винту, особенно при эксплуатации лодки с неполной загрузкой или с двумя моторами «Вихрь», В. В. Вейнберг рекомендует применять винты с радиально-переменным шагом (см. «КЯ» №62). При этом у корня шаг принимают равным 0,32 м. а у края лопасти на радиусе 0,1 м — около 0,4 м.
Определенный интерес представляют результаты испытаний «Прогресса» на крыльях собственной . конструкции, проведенные Г. Д. Гонченко. При мощности форсированного до ~30 л. с. мотора «Вихрь» на лодке с полной нагрузкой (5 чел. и 130 кг топлива) скорость хода составила 62 км/ч. Гребной винт при диаметре 0,24 м имел шаг 0,38 В этих же условиях, но с 1 чел. на борту скорость лодки составила 70 км/ч. Шаг винта был увеличен до 0,41 м.
Подводные крылья, разработанные для лодок «Прогресс» и «Казанка», могут быть применены и на других типах глиссирующих моторных лодок, в частности, на мотолодке «Воронеж» (письмо А. Репина). При этом необходимо следить, чтобы крылья были расположены относительно центра тяжести лодки подобно прототипу. Отношение отстояний носового и кормового крыльев от центра тяжести лодки должно находиться в пределах 1,1—1,2. Эксплуатационное водоизмещение оборудуемой крыльями лодки также должно быть близким к расчетному водоизмещению прототипа. При значительном отличии эксплуатационных нагрузок лодок может потребоваться корректировка хорд крыльев и установочных углов атаки.
Следует отметить, что ко всем рекомендациям, приведенным в упомянутых статьях, нужно относиться с достаточной серьезностью и вниманием, потому что подводные крылья проектируются для вполне конкретных условий эксплуатации лодки, а в других условиях они могут оказаться непригодными.
Одной из основных причин неудачи В. А. Нагаева является, по-видимому, несоблюдение условий проектирования и испытаний носового подводного крыла. Как видно из статьи «Катер на одном крыле» («КЯ» № 50), носовое подводное крыло со стабилизаторами спроектировано на общее водоизмещение лодки около 600 кг. По данным же Нагаева, водоизмещение его лодки составляло всего ~250 кг. Если даже учесть возможную ошибку и принять, что действительное водоизмещение лодки на испытаниях достигало ~300 кг, то и в этом случае оно было в два раза меньше проектного. Поэтому вполне естественно, что при столь малом водоизмещении лодка смогла выйти на крыло без стабилизаторов и развить весьма большую скорость (около 60 км/ч), но устойчивость хода потеряла. Наиболее вероятными причинами потери устойчивости движения лодки следует считать возможное периодическое оголение засасывающей поверхности крыла при уменьшении его погружения (вследствие значительного уменьшения приходящейся на крыло нагрузки и резкого увеличения скорости хода), а также отсутствие стабилизирующих элементов крыла.
Отказ от стабилизаторов, играющих решающую роль в обеспечении выхода лодки на крыло на промежуточных режимах, а также при провалах, хотя и упростил конструкцию, но при этом резко уменьшил площадь крыла и снизил его подъемную силу. Поэтому при полном расчетном водоизмещении лодка не смогла преодолеть «горба» сопротивления и выйти на крыло.
Будем надеяться, что после установки стабилизаторов и выбора оптимального угла атаки крыла лодка тов. Нагаева при полной нагрузке будет нормально выходить на крыльевой режим и ход ее на всех скоростях будет устойчивым.