Теоретические чертежи катеров

Форму (обводы) катера можно представить в виде теоретического чертежа, который содержит четыре вида сечений:
1)  горизонтальные продольные сечения — ватерлинии;
2)  вертикальные продольные сечения — батоксы;
3)  диагональные продольные сечения — рыбины;
4)  поперечные сечения — шпангоуты.
Каждое сечение служит для того, чтобы в какой-то степени выразить особенности обводов. На теоретическом чертеже (рис. 38) представлены все четыре вида сечений. Шпангоуты показаны несколько увеличенными, так как они дают самое ясное представление об обводах катерах. Ниже приведено несколько примеров тео ретических шпангоутов, которые позволяют ознакомиться с типичными вариантами обводов катеров  .
Теоретические чертежи обычно разделены по длине на 10 одинаковых отрезков, которые начинаются с нуля у задней конечной точки ватерлинии и заканчиваются цифрой 10 у передней конечной точки ватерлинии. На всех приведенных чертежах слева показаны обводы кормовой части судна с полушпангоутами от 0 до 4, а справа — обводы носовой части с полушпангоутами соответственно от 5 до 10. Обводы на рис. 38 — округлой формы, переходящей у транца в остроскулую. Такие обводы хороши в том случае, если относительная скорость несколько превышает рекомендуемую обычно для круглоскулых катеров, т. е. R = 12— 16, и обладают свойством противодействовать сильному изменению дифферента.
Иногда применяют «противоположный вариант», когда носовая часть катера остроскулая, постепенно переходящая к корме в закругленную.
Показывая здесь различные виды теоретических шпангоутов, мы не ставим целью придать слишком большое значение поперечным обводам катера. Выбор поперечной профилировки при проектировании хорошего катера стоит на втором месте. Самым важным является выбор оптимальных размерении и характеристик: длины, ширины, осадки, веса, положения центра тяжести, продольного профиля днища и типа движительной установки.
При постройке крупных судов, прежде чем приступить к проектированию обводов, серьезно технически и экономически изучают специальные вопросы по выбору соответствующих размерении.  Грузоподъемность в катеростроении означает возможность
обитаемости. Для установления длины, ширины и осадки, а также стоимости постройки катера и экономичности в эксплуатации она рассчитывается с изменяющимися соотношениями размерении. Разумеется, учитываются и другие качества катера, прежде всего сопротивление движению, остойчивость и мореходность. Исследование и выбор наиболее подходящих соотношений размерении и характеристик катера имеет поэтому наибольшее значение и осуществляется до выбора оптимального типа обводов.
Четыре типичные формы округлых обводов с острой кормой .
а. Исключительно удачные обводы катера с кормой типа каноэ. Лишь по носовой части видно, что чертеж разработан 50 лет назад! Образования подводной части, однако, являются образцом и для современных конструкций, обеспечивая сочетание легкости на ходу с хорошей остойчивостью.
б.  По большому развалу носовых шпангоутов видно, что это современный проект, хотя сходство с обводами катера а несомненно. Кормовая часть судна имеет более острые образования, мидель-шпангоут образован с расчетом обеспечения остойчивости. Эти обводы предназначены для относительной скорости не более R = 4,5.
в.   Носовые обводы весьма сходны с обводами б, но корма имеет совершенно другую форму, похожую на изображенную на рис. 31, г. Ясно видна кромка острой скулы и плоская часть днища в корме, вследствие чего эти обводы применимы при более высоких скоростях, чем предыдущие обводы (а и б). Благодаря кормовой опорной поверхности можно, несмотря на острую корму, значительно  превысить коэффициент скорости R = 4,5.
г.  Обводы мореходного спасательного катера с ненесущей острой кормой. Здесь сильный развал шпангоутов в носовой части неприменим. В корме видны туннели, позволяющие полностью защитить гребные винты.
Развитие форм округлых обводов с транцевой кормой .
а.  Теоретический корпус моторной яхты 1910 г. Форму подводной части можно считать очень удачной. Небольшой транец, не касающийся воды, показывает, что при небольшой мощности двигателя достигалась хорошая скорость. Развал шпангоутов в носовой части в то время еще не применялся.
б.  Эти обводы 1920 г. являются классическими (надо учесть, что имевшаяся в распоряжении судостроителей мощность двигателей и скорость были ненамного больше, чем в 1910 г.). Уже введен развал шпангоутов к палубе в носовой части. По погруженному в воду транцу видно, что корма меньше приподнята, чем при обводах а.
в.   К 1930 г. в общем достигли высоких скоростей; транцы стали выполнять более широкими и плоскими. Большое количество туристских катеров строилось с полубаком, поэтому надводный борт у форштевня стал выше. Погружение транца сохранилось еще незначительным.
г.  Эта округлая форма корпуса, появившаяся в 1950 г., используется и в настоящее время для туристских катеров со средней скоростью. Следует отметить большой развал шпангоутов в носовой части, особенно в сравнении с шириной по палубе носовых шпангоутов у яхты 1910 г. В кормовой части днище малокилеватое и, судя по расстоянию между шпангоутами, киль имеет очень плавный и длинный подъем к транцу. Широкий транец и большая остойчивость формы являются отличительными чертами этих обводов.
Современные обводы круглоскулых катеров с транцевой кормой .
а. Элегантные обводы быстроходного катера с исключительно острой носовой частью. Она напоминает старинную форму двойного клина или четырехгранника, которая начиналась почти вер тикальными шпангоутами в носовой части и заканчивалась очень широким и плоским транцем. Такие обводы конструкторы охотно применяют и в наши дни, например, на быстроходных катерах для спортивной ловли рыбы в море.
б.  Современные обводы быстроходного морского туристского катера. Шпангоуты в носовой части широко развалены, что позволяет судить о наличии наклонного форштевня. Кормовая часть днища от мидель-шпангоута выполнена почти без подъема, в отличие от обводов а, и заканчивается глубоко погруженным широким транцем, надводная часть которого расширяется кверху. Эта форма корпуса характеризуется большой остойчивостью.
в.  Легкий быстроходный катер с очень острой носовой оконечностью, аналогичной обводам а. Днище становится в корме все более плоским и заканчивается широким транцем, у которого образована острая скула.
г.   Необычные, но весьма подходящие для быстрого хода на волнении обводы. Отчетливо прослеживается влияние опыта, полученного на гонках катеров в открытом море. Носовые обводы под водой ложкообразные, все шпангоуты — выпуклой формы. Днище от мидель-шпангоута до кормы не имеет подъема и заканчивается широким, глубоко погруженным транцем. И здесь придано большое значение увеличению остойчивости формы.
Развитие форм V-образных обводов .
а.  Остроскулые обводы появились приблизительно в 1910 г., а уже в 1920 г. определилось многобразие их форм. Показан малый быстроходный спортивный катер, предназначенный для тихих озер. Днище по всей длине выполнено почти плоским и заканчивается широким транцем. Достаточно легкого волнения, чтобы плавание с таким днищем превратилось в неприятное приключение.
б.  Такую своеобразную форму шпангоутов назвали «волно-уловителем». Должно быть, имелось в виду, что носовая волна подхватывается изогнутой вниз скулой носовой части и благодаря этому поднимает катер. Широкий и совершенно плоский у днища транец почти не проходит, однако, ниже ватерлинии. Частичного глиссирования не ожидалось.
в.  Эта V-образная форма шпангоутов, появившаяся незадолго до 1930 г., может считаться классической, поскольку удержалась в почти неизменном виде до настоящего времени. Можно лишь удивляться предпочтению, которое долго отдается ей. Обводы, пригодные для плавания на тихой воде, на волнении приводят к неприятным резким ударам. Вогнутая форма шпангоутов в настоящее время больше не применяется даже для плавания на тихой
воде.
г.  V-образные шпангоуты выпуклой формы появились на быстроходных катерах в 1950 г. Такая полная форма шпангоутов на днище пригодна даже на волнении, поскольку при этом почти не возникают резкие удары. Выпуклое закругление днищевых шпангоутов простирается до кормы и придает катеру отличные ходовые качества. Такие обводы и в настоящее время считаются удовлетворительными.
Современные V-образные обводы (рис. 48, а—г), а. Изображенные здесь обводы разработаны в опытовом бассейне американского морского ведомства в Вашингтоне. Они подкупают своей простотой и возможностью изготовлять обшивку из листов фанеры. Несмотря на сравнительно узкий транец при модельных испытаниях многочисленных вариантов получены лучшие результаты. Кормовая часть днища имеет угол килеватости 12,5°.
б.   У этих часто используемых обводов выпуклость днищевых шпангоутов усилена. Угол килеватости приближается к 20°,благодаря чему такая форма близка к глубокому V. Кромка скулы выполнена в форме горизонтального уступа по всей длине катера для уменьшения брызгообразования. Такие обводы хорошо подходят для Яавания на волнении.
в.  Обводы типа настоящего глубокого V, какими они были разработаны Раймондом Хантом. Отмечается большая килеватость (25°), однако она несколько «смягчена» закруглением у киля. Катера с обводами такого типа имеют в состоянии покоя небольшую начальную остойчивость, которая часто ощущается экипажем и пассажирами как недостаток. Правда, он устраняется на ходу, так как при этом кромка скулы, находящаяся в состоянии покоя над водой, начинает замываться. Обводы   целесообразны     для   мореходных     катеров.
г. Упомянутая выше форма двойного клина или четырехгранника может выполняться и при обводах типа «глубокое V». Характерен прогрессирующий разворот днищевых шпангоутов, которые в носовой части почти вертикальны, а у кормы горизонтальны. Эта форма обладает многими преимуществами и не вызывает жестких ударов на волнении. Она появилась еще в начальный период развития быстроходных катеров; ее можно считать неподвластной времени.