Конструкция моторных лодок сложнее, чем обычных, ведь крепление мотора включает в себя дополнительные элементы. И если о транце знают многие рыбаки, и даже могут изготовить его самостоятельно, то о транцевых интерцепторах слышали далеко не все. А между тем это очень значимая часть современных плавсредств. В статье расскажем, что такое интерцептор на лодке ПВХ.
Что такое интерцептор?
Словосочетание “транцевый интерцептор” имеет авиационное происхождение, когда-то так хотели назвать продольные реданы на катерном дне.
Но теперь это плоские пластины, которые расположены в плоскости транца и выступают ниже кормового обреза дна на примерно 1% ширины днища по скуле.
Проще понять, что это и где расположено, с помощью фото:
Сейчас интерцепторы набирают популярность, потому что помогают усовершенствовать лодочную основу. Подходят они не на все лодки, но на многие. Специалисты советуют не отмахиваться от этих элементов, они действительно полезны, но об этом ниже. Толщина этой пластины примерно 3-5 мм, а ширина раза в 2 больше по сравнению с шириной транца. Как вы успели заметить по фото, находится интерцептор под транцем. Мягкая мембрана клеится сверху интерцептора, а соединительные участки укрепляются накладками.
Зачем нужен интерцептор на лодке ПВХ?
Совету приобрести инцепторы для лодки ПВХ можно следовать (но вдумчиво, внимательно прочитайте всё изложенное ниже), потому что:
По сути, с интерцепторами уровень выносливости лодки повышается.
Инцепторы нельзя назвать абсолютной новинкой, ведь их действие в физическом смысле похоже на работу транцевых плит. Но с конструктивной точки зрения интерцепторы более доступны и просты в процессе изготовления. Их легче и быстрее создать своими руками.
Но инцепторы могут и навредить. Почему? Дело в том, что после достижения плавсредством чистого глиссирования, когда оно идёт с небольшими углами дифферента, инцепторы начинают мешать, потому что на них возникает дифферентующий момент, прижимающий нос лодки к воде. Из-за этого смоченная длина плавсредства становится больше, активнее образуются волны и брызги в носу, начинается резкое полное сопротивление. Как следствие — падение скорости.
Можно сделать вывод, что нужного эффекта транцевые интерцепторы дают в узком диапазоне лодочных скоростей: от начала перехода в глиссирование и в начале этого режима. Учтите эту рекомендацию. Многое зависит и от самой лодки, в некоторых отрицательного эффекта не будет.
Управляемые интерцепторы имеют дистанционный привод, благодаря которому они поднимаются на полном ходу моторной лодки.
Ошибочно думать, что качественные инцепторы — спасение от всех бед. Не забывайте, что нужно контролировать условия эксплуатации лодки. Да и сама она должна быть прочной, долговечной и функциональной, а именно такие есть в нашем магазине.
Хорошего вам улова вместе с лодкой “Ковчег”!
Вопрос — ответ
Вопрос: Интерцептор на надувной лодке ПВХ — что это за элемент?
Имя: Владимир
Ответ: Это плоские пластины, которые находятся в транцевой области. Выступают чуть ниже кормового обреза днища. Есть не на всех надувных лодках.
Вопрос: Интерцептор на лодке ПВХ зачем сделан и для чего нужен?
Имя: Матвей
Ответ: Судно становится более выносливым. Пластина может защитить нижний транцевый торец от повреждений. С интерцептором комфортнее выходить на глиссирование, хотя эта пластина в некоторых случаях может привести к падению скорости при глиссе.
что начинают нормально работать только с началом полного глиссирования.
и помогают на это самое глиссирование выйти.
. Интерцепторы на малых скоростях не работают.
Коллега, почему ж не работают, корму помогают приподнять на выходе на глиссирование?
Да и неудивительно, нормальный катер выходит на глисс за считанные секунды, что там можно поймать?
Так это понятно, когда мощность мотора велика, а если недостаточна?
Да я верю что не врешь, но в статье было сравнение интерцепторов с «без ничего» и «тренцевыми плитами»? Что-то не помню. Или без интерцепторов лодка вообще на глиссирование не выходила?
Рулевой 1-го класса
А это зависит от килеватости, и вы это знаете лучше меня.
Рулевой 1-го класса
Интерцепторы не просто «изменяют поле давлений», они повышают это самое давление в некоторой области перед ними,
а значит способствуют росту подъемной силы и более быстрому выходу на глиссирование.
Господа давайте обсудим под конкретный катер,на нем 19гр.на транце,ш-2,1 дл-6,05 макс.скор.60км\ч.В реж.глисс.с 3мя чел.и 100кг груза выходит секунд за 6-7 практически без горба,беспокоит крен на ходу,на стоянке стоит как на земле, но на глисс.приходится распределять груз.И все же есть сомнения не будут ли они тормозить лодку?
— на тихой воде симметричные относительно ДП судна выдвижения интерцепторов, обеспечивающие оптимальную посадку судна, позволяют на 20-30% снизить сопротивление воды движению, что может при соответствующем выборе движителей обеспечить прирост скорости полного хода на 3-4 узла. Однако на переходном режиме движения возможна некоторая потеря продольной остойчивости судна, что можно компенсировать выдвижением носовых интерцепторов на 1/2 высоты (окончательно подбирается экспериментально);
— на волнении, при соответствующей настройке коэффициентов в системе САУИ, возможно снижение параметров бортовой качки на предельных волнениях и скоростях хода в 3-5 раз (максимальные значения соответствуют волнению, близкому к регулярному, на курсовых углах, близких к 90°) и параметров килевой качки — до 1.5 раз.
Полученные результаты позволили перейти к реализации разработанных конструкций и законов управления САУИ на серийных катерах ЦМКБ “Алмаз” пр. 10470 (кормовые интерцепторы) и пр.14310 (носовые и кормовые интерцепторы).
Кроме того, испытания на волнении показали, что при работающих интерцепторах в 1.5-3 раза улучшается курсовая устойчивость движения судов, а также значительно уменьшаются средние вертикальные ускорения на их корпусе.
Маневренные испытания судов с убранными носовыми интерцепторами на переходных режимах движения показали, что при углах перекладки рулей 10-20° время циркуляции уменьшилось в 1.5 и 1.14 раза соответственно с соответствующим уменьшением крена.
Применительно к скоростным судам можно дать следующие рекомендации:
— для судов с широкой транцевой кормой для скоростей хода, соответствующихFr > 2.5, возможна установка миделевых и транцевых интерцепторов с САУИ. В качестве приводов интерцепторов могут быть использованы быстродействующие приводы или электромагнитные сердечники двойного действия, так как наибольшая эффективность умерения качки в натурных условиях была получена при работе приводов в режиме, близком к импульсному (убраны — выдвинуты наполовину — выдвинуты полностью);
— для судов со скоростями хода, соответствующими FrD > 1.5, рациональна установка только кормовых интерцепторов с САУИ;
— судоводителям-любителям можно рекомендовать установку кормовых интерцепторов с механическим приводом из рубки управления для оптимизации посадки судна на промежуточных скоростях хода (симметричные выдвижения) или для снижения диаметра циркуляции и крена на ней (несимметричные выдвижения).
Важнейшим элементом быстроходного судна является движитель. Наиболее распространенный тип движителя — обычный полностью погруженный гребной винт — должен быть значительно заглублен для предотвращения попадания в его гидравлическое сечение атмосферного воздуха, который в этих случаях ухудшает тяговые характеристики винта. При эпизодическом попадании воздуха к гребному винту его характеристики становятся нестабильными. При достаточном заглублении оптимального по КПД гребного винта детали привода, например, наклонный гребной вал с кронштейном, оказываются настолько развитыми, что их доля в сопротивлении судна составляет 20% и более. Это снижает эффективность движителя: пропульсивный коэффициент не превышает 0.5-0.55 при высоком КПД самого винта
0.7-0.75.
Другой особенностью глубоко погруженного гребного винта является невозможность развития больших оборотов на промежуточных скоростях движения: возрастание момента на гребном валу влечет за собой недостаточность тяги для быстрого разгона судна. Эта проблема решается либо за счет использования двухскоростного редуктора [3], либо путем подвода воздуха к лопастям гребного винта [4]. Оба эти пути реализации мощности двигателя на промежуточных скоростях существенно уменьшают время разгона судна до полной скорости.
Очевидно, чтобы повысить эффективность движителя, нужно уменьшить его заглубление, снизив таким образом сопротивление выступающих частей его привода. Как это сделать? Известны два пути. Одним из них является разработка гребных винтов, приспособленных к работе вблизи поверхности воды при ограниченных режимах.
>
Рис. 8. Установка вентилируемого водометного движителя на катере: а — схема компоновки; б — фотография модели катера с вентилируемым водометным движителем.
Для получения конкретных данных были применены интерцепторы, устанавливаемые на нагнетающей поверхности лопастей в районе выходящих кромок (рис. 4). Как показали исследования, применение интерцепторов делает кавитационную каверну более тонкой и, что наиболее существенно, она смещается в сторону нагнетающей поверхности, приводя к увеличению подъемной силы профиля. Последнее подтверждается экспериментальными данными. На рис.5 приведено отношение коэффициента подъемной силы профиля с интерцептором к аналогичной зависимости того же профиля без интерцептора в функции от относительной высоты последнего в процентах от хорды δи = δи/b0 (где δи — высота интерцептора, b0 — хорда профиля).
Физическая причина увеличения подъемной силы профиля с интерцептором состоит в повышении гидродинамического давления на его нагнетающей стороне из-за подтормаживания потока. Роль засасывающей стороны в создании подъемной силы незначительна. Поэтому попадание воздуха в гидравлическое сечение гребного винта с интерцептором при его работе на расчетном режиме оказывает существенно меньшее влияние на его тягу, чем в случае гребного винта с традиционной профилировкой лопастей.
в функции от δи в процентах от хорды расчетного сечения лопасти при различных числах кавитации σ0 и скольжениях S1 = 1-J/J1. Здесь Кт, Кт, ʋр, ʋр — соответственно коэффициенты упора и КПД гребного винта с интерцепторами и без них; J1 — относительная поступь нулевого упора.
Видно, что интерцепторы, высота которых составляет около 2 % хорды сечений лопастей, позволяют повысить упор (или тягу) гребных винтов вдвое без снижения их КПД.
Важным преимуществом интерцепторов является возможность путем регулирования их высоты существенно изменять гидродинамические характеристики гребного винта. Это позволяет достаточно просто согласовывать параметры гребного винта и двигателя в зависимости от нагрузки судна, состояния акватории и других эксплуатационных условий путем подбора высоты интерцептора. Такая возможность имеет особенно важное значение в любительском судостроении, когда чаще всего невозможно достаточно точно определить в процессе создания судна сопротивление корпуса, характеристики гребного винта и параметры двигателя.
Предельным случаем компоновки гребного винта является его работа в частично погруженном виде. При этом сопротивление выступающих частей оказывается практически нулевым, поэтому пропульсивный коэффициент может быть наибольшим; по данным [6] его величина достигает 0.75-0.8. Вместе с тем, в случае частичного погружения гребных винтов, гидравлическое сечение оказывается меньше полной площади диска гребного винта, поэтому приходится увеличивать его диаметр. Кроме того, при частичном погружении гребного винта силы на лопастях нестационарны, возникают ударные нагрузки, что может привести к повышенной вибрации; на гребной винт действует значительная боковая сила, что при одновальном судне усложняет обеспечение движения прямым курсом.
Другим направлением повышения пропульсивных качеств движителя быстроходного судна является создание конструкций, размещенных внутри корпуса судна или за его транцем при расположении водоприемника под днищем судна в районе, где попадание воздуха наименее вероятно. К таковым относятся водометные движители, характерными представителями которых являются движители, разработанные фирмой KaMeWa, получившие широкое распространение в мировом скоростном судостроении благодаря хорошим гидродинамическим характеристикам (их КПД в ряде случаев доходит до 0.7), а также эффективной системе управления двигательно-движительного комплекса. Вместе с тем эти движители, как правило — низкооборотные, имеют большие габариты, вес и стоимость. Их тяговые характеристики существенно изменяются при попадании воздуха в гидравлическое сечение, чего практически невозможно избежать при некоторых режимах на многих быстроходных судах.
На основном режиме движения судна предусматривается надводный или полупогруженный выброс струи движителя из водовода. В этих условиях воздух со стороны выбросного участка водовода попадает к лопастям рабочего колеса и образует на них воздушные каверны. За движителем создается система реактивных струй, число которых равно числу лопастей рабочего колеса (рис.9). Рабочие колеса ВВД имеют лопасти с клиновыми сечениями, на которых предусматривается возможность установки интерцепторов. Пропульсивные характеристики ВВД находятся на уровне лучших движителей быстроходных судов; на рис.10 приведена диаграмма безразмерных тяговых характеристик ВВД, полученная в результате испытания серии моделей. Как и в случае гребных винтов, установка интерцепторов позволяет регулировать гидродинамические характеристики в широких пределах.
Высокие пропульсивные характеристики, простота конструкции, стабильность характеристик при любых условиях эксплуатации, удобство компоновки двигательно-движительного комплекса (движитель может располагаться внутри корпуса, быть размещенным за транцем, частично выдвинут под днище судна), возможность путем выбора высоты интерцепторов регулировать тяговые характеристики в широких пределах делают ВВД перспективным для быстроходных судов, в частности, в любительском судостроении. ВВД оборудовано судно на воздушной каверне проекта “Серна”.
Следующей областью применения интерцепторов являются клиновые рули быстроходных судов. Установка за рулями интерцепторов, выдвигаемых при перекладке, повышает эффективность рулей и уменьшает величины необходимых углов перекладки.
Приведенные примеры использования интерцепторов при отрывном обтекании элементов судов показывают перспективность их использования в различных областях судостроения.
Канд. техн. наук М.Мавлюдов, докт. техн. наук Ю.Садовников, канд. техн. наук В.Титов
Авторы посвящают эту работу памяти Андрея Васильевича Пономарева
1. В.А. Лукашевский, Т.И. Банникова, Ю.М. Банников, М.Ю. Цейтлин. Исследование гидродинамических характеристик глиссирующих поверхностей с интерцепторами на задней кромке. Труды ЦАГИ, вып.1906, 1978.
2. А.В. Пономарев. Применение автоматически управляемых интерцепторов на быстроходных судах различных типов. 2-я Международная конференция по быстроходным судам, Китай, 1992.
3. Двухскоростная коробка передач. Журнал “Катера и яхты” № 2 (168), 1999.
4. Новые вентилируемые винты “Меркюри”. Журнал “Катера и яхты” № 2 (168), 1999.
Краткое сообщение об интерцепторах, которое появилось в статье «С прицелом на будущее» («КЯ» №106), вызвало живой интерес читателей. «Расскажите, пожалуйста, поподробнее об этой интересной новинке», — такая просьба содержится во многих письмах. Некоторые из них заканчиваются словами: «Помогите купить интерцепторы!»
Подавляющее большинство любителей привлекла обещанная в статье возможность существенной экономии топлива с помощью этого простого устройства.
Интерцепторы дают возможность поддерживать оптимальный ходовой дифферент — угол атаки днища к горизонту воды — в основном при выходе на глиссирование и при движении в режимах, близких к переходному.
Вообще активное управление посадкой судна, как известно, является одним из резервов повышения скорости и, соответственно, экономии горючего. Как показывает опыт, в отдельных случаях только благодаря управлению посадкой удается повысить скорость на 15—20%. На практике чаще всего это осуществляется при помощи транцевых плит (которые могут быть фиксированными, регулируемыми, управляемыми, автоматическими), но может быть применено и управление наклоном оси гребного винта, при помощи осушаемых цистерн водяного балласта и т. д. Этой теме неоднократно посвящались публикации в журнале (см. например, статьи: «О ходовом дифференте катера», «КЯ» №6; «Управляемые транцевые плиты на катере «Баргузин»», «КЯ» №82; «Управление дифферентом глиссирующего катера» — «КЯ» №87).
Интерцепторы в данном случае не являются принципиально новым устройством; их действие по физическому смыслу близко к работе транцевых плит. Конструктивно интерцепторы, конечно, более просты и доступны в изготовлении даже рядовому любителю.
Следует лишь помнить, что интерцепторы, как и транцевые плиты, не могут быть панацеей от всех бед. По-прежнему надо внимательно следить за всеми условиями эксплуатации судна и в первую очередь — за соответствием гребного винта нагрузке. Только правильно подобранный винт, имеющий оптимальные для данных условий характеристики, способен эффективно использовать всю мощность двигателя. Без этого ожидать чудес от установки интерцепторов нельзя.
Публикуемая ниже статья более подробно знакомит читателей с этим интересным устройством, дает практические рекомендации по установке их на конкретные модели мотолодок.
В заключение отметим, что промышленность приступает к серийному изготовлению интерцепторов (стоимость комплекта — 6 руб.).В продаже уже появилась мотолодка «Москва-4», на которой установлено это устройство, благодаря чему мотолодку можно эксплуатировать не с двумя, а с одним мотором «Вихрь-30» без ощутимой потери скорости.
При установке транцевых интерцепторов 1 — плоских пластин, расположенных в плоскости транца и выступающих ниже кормового обреза днища на 0,5—1,0 % ширины днища по скуле, происходит местное повышение гидродинамического давления на днище в результате торможения потока. Равнодействующая этих дополнительных сил динамического давления воды создает момент, дифферентующий глиссирующее судно на нос; под ее действием корпус немного подвсплывает. Благодаря этим факторам применение интерцепторов при определенных условиях позволяет снизить общее сопротивление воды движению судна.
Главный эффект — это значительное уменьшение угла ходового дифферента, приближающее его к оптимальному значению. Это определяет диапазон скоростей хода, в котором транцевые интерцепторы дают положительный эффект.
В водоизмещающем режиме движения — на малых скоростях — избыточное гидродинамическое давление перед интерцептором невелико; лодка идет при этом лишь с небольшим дифферентом на корму, а иногда даже на нос. Интерцепторы являются выступающими частями и, естественно, создают дополнительное сопротивление движению судна. Таким образом, на водоизмещающем судне транцевые интерцепторы не нужны.
В переходном к глиссированию режиме, при относительно высоких скоростях, возникает повышенный ходовой дифферент на корму и, как следствие, сопротивление воды движению судна резко возрастает. На графике зависимости сопротивления от скорости участок, соответствующий этому режиму, легко обнаружить в виде так называемого «горба» сопротивления. На этих скоростях перед интерцептором образуется область повышенного динамического давления, что сопровождается положительным эффектом уменьшения угла ходового дифферента и снижения волнового сопротивления, несмотря на дополнительное сопротивление самих интерцепторов как выступающих частей. Как показали натурные эксперименты, снижение сопротивления воды движению лодки в районе «горба» может составить от 10 до 30%.
Когда же катер достигает режима чистого глиссирования и идет с малыми углами дифферента, интерцепторы становятся излишними. Возникающий на них дифферентующий момент «прижимает» нос катера к воде; в результате увеличивается смоченная длина судна, повышается волно- и брызгообразование в носовой оконечности, резко возрастает полное сопротивление. Скорость лодки, как следствие этого, падает.
Таким образом, положительный эффект от применения транцевых интерцепторов следует ожидать лишь в сравнительно узком диапазоне скоростей лодки — от начальной стадии переходного режима до начальной стадии глиссирования, т. е. в области «горба» на кривой сопротивления (рис. 1).
Очевидно, что для различных случаев нагрузки и центровки одного и того же глиссирующего судна требуется различный по величине дифферентующий момент для поддержания оптимального ходового дифферента. В связи с этим представляются наиболее перспективными интерцепторы с регулируемой рабочей высотой, которая может фиксироваться на стоянке — перед выходом в плавание — или на ходу.
В зависимости от способа установки рабочей высоты интерцепторы могут быть регулируемыми и управляемыми. Управляемые интерцепторы снабжаются дистанционным приводом, обеспечивающим их подъем на полном ходу мотолодки.
Кривые буксировочного сопротивления мотолодок могут иметь или явно выраженный «горб» (кривая R; рис. 1, а), когда с повышением скорости лодки сопротивление сначала растет, затем уменьшается и вновь возрастает, или вид перегибающейся кривой (рис. 1, б) с пологим участком графика.
При избыточной тяге Т2 гребных винтов (например, при двух подвесных моторах или при малой нагрузке) мотолодка свободно преодолевает «горб» сопротивления и легко выходит на глиссирование; в таком случае интерцепторы не нужны. Мотолодка может развить скорость v4, когда тяга винтов и сопротивление воды движению достигают равных величин.
Если на той же мотолодке будет установлен мотор меньшей мощности, тяга винта соответственно будет меньше и мотолодка сможет достичь лишь скорости v3, которая заметно ниже v4. Правда, при условии, если удастся преодолеть «горб» сопротивления; в противном случае лодка на глиссирование не выйдет и будет идти на «горбе» с низкой скоростью v1.
Транцевые интерцепторы позволяют снизить максимальное сопротивление на «горбе» (кривая Rи); в результате той же тяги Т1 становится достаточно, чтобы достичь скорости v2. Здесь сопротивление мотолодки с учетом дополнительного сопротивления интерцепторов достигает величины тяги винта. Если при этом на ходу мотолодки интерцепторы поднять выше обреза транца, то кривая буксировочного сопротивления Rи вновь трансформируется в кривую R и можно рассчитывать на достижение скорости v3.
Таким образом, при явно выраженном «горбе» сопротивления (это характерно для корпусов с обводами типа глубокое V или с кормовой центровкой) целесообразно применение управляемых интерцепторов, позволяющих на ходу мотолодки в узком диапазоне, соответствующем «горбу», снизить величину буксировочного сопротивления. Иными словами, удается вывести мотолодку (катер) на глиссирование, располагая мотором меньшей мощности или с большей нагрузкой, или же сократить время выхода судна на глиссирование.
Большинство мотолодок, имеющих обводы с малой или умеренной килеватостью и относительную центровку 2 X g = 0,33—0,36, имеют перегибающуюся кривую буксировочного сопротивления (кривая R). В этом случае транцевые интерцепторы уменьшают сопротивление воды в переходном к глиссированию режиме (кривая Rи) и при располагаемой тяге Т1 позволяют поддерживать максимальную скорость v2. Однако при достижении этой скорости изменять на ходу рабочую высоту или убирать интерцептор совсем не следует, так как скорость при этом упадет до значения v1. Движение на этом режиме должно осуществляться с транцевыми интерцепторами, постоянно выдвинутыми на величину, обеспечивающую наибольшую скорость хода.
ЦКБ «Нептун» совместно с ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова были осуществлены натурные испытания серийных мотолодок «Нептун-3», «Москва-2», «Крым-3», «Прогресс-2» и «Днепр», которые оборудовались транцевыми интерцепторами, устанавливаемыми на стояние или управляемыми на ходу. Эти испытания преследовали цель получить экспериментальные данные, подтверждающие теоретические расчеты и позволяющие сформулировать конкретные рекомендации по использованию транцевых интерцепторов применительно к прогулочным судам серийного производства.
Испытывались два типа интерцепторов (рис. 2): сплошной — во всю ширину транца — и из двух отдельных пластин с разрывом над гребным винтом.
Первые же опыты со сплошным интерцептором, проведенные на мотолодке «Крым-3», показали бесперспективность этого варианта из-за сильного вредного влияния на работу гребного винта, в результате чего двигатель постоянно срывался «в разнос». Кроме того, мотолодка проявляла тенденцию к поперечной неустойчивости движения: корма периодически «соскальзывала» то вправо, то влево.
Все мотолодки, испытывавшиеся с раздельными интерцепторами, устойчиво держались на курсе; влияния на работу винта интерцепторы не оказывали.
В результате испытаний было установлено предельное значение рабочей высоты транцевых интерцепторов, определяемое зависимостью δmax = 0, 01Bтр; другими словами, максимальная высота интерцептора, т. е. величина, на которую он выступает за днище, не должна превышать 1 % ширины транца по скуле. Если, например, ширина транца равна 1,4 м, то предельная высота интерцептора ограничивается 14 мм.
Промежуточные значения высоты регулируемых интерцепторов оценивались безразмерным отношением δ = δi:δmax, где δi — любое промежуточное значение высоты.
Была определена оптимальная величина расстояния А между раздельными интерцепторами. Для мотолодок, эксплуатирующихся с мотором «Вихрь» или «Нептун-23», А = 400 мм; в общем случае это расстояние должно составлять примерно 1,7D — диаметра гребного винта. При этом за транцем в ДП остается полоса’ недеформированного потока, в которой без нарушения режима работы перемещается гребной винт при поворотах мотора.
В описываемом эксперименте применялись перемещающиеся в пазах параллельные интерцепторы, подобные штурманской параллельной линейке, и интерцепторы, выполненные в виде узкого сектора,. поворачивающегося в плоскости транца вокруг центра, расположенного в ДП (рис. 3).
Нижняя кромка интерцептора для эффективной его работы должна повторять обвод транца у днища. В наших экспериментах на мотолодке «Нептун-3» интерцепторы даже имели выступы соответственно профилю продольного редана (рис. 4, а). На мотолодках «Крым-3» и «Москва-2» нижняя кромка интерцепторов повторяла линию транца у днища, но не повторяла формы редана (рис. 4,6). Здесь реданы являлись гидродинамическими шайбами, препятствующими боковому растеканию потока перед интерцептором, что повышало его эффективность.
На секторном интерцепторе при изменении его рабочей высоты обеспечить строгое повторение обвода транца не удается из-за разницы линейных перемещений точек, расположенных на различных расстояниях от центра вращения. Это является причиной изменения формы эпюры давлений перед интерцептором, но, как показали сравнительные испытания на мотолодках «Нептун-3» и «Крым-3», не снижает эффективности его действия.
Важно, чтобы плоскость интерцептора плотно прилегала к поверхности транца. Щели и зазоры, через которые может перетекать вода, становятся причиной снижения давления Перед интерцептором и искажения эффекта его действия.
На мотолодках устанавливался один мотор «Вихрь-30» или «Нептун-23», имеющий сменные гребные винты — штатный и грузовой. Нагрузка устанавливалась исходя из возможных реальных вариантов эксплуатации в пределах 80—100 % полезной грузоподъемности. При этом пассажиры, запас топлива и багаж размещались на штатных местах. Ряд испытаний проводился с гидравлической мессдозой для измерения буксировочного сопротивления на ходовых режимах.
На рис. 6 для примера приведены полученные в натурных условиях зависимости буксировочного сопротивления и углов ходового дифферента от скорости для серийной мотолодки «Крым-3» с «Вихрем-30». Результаты испытаний показывают очевидный положительный эффект применения интерцепторов. Снижение сопротивления в переходном режиме оценивается величиной 20—28%.
Как видно из этой таблицы, благодаря применению интерцепторов удается повысить скорость мотолодки на величину от 10—15 до 200% и более.
При изменении нагрузки уже во время плавания интерцепторы позволяют поддерживать наибольшую возможную скорость и тем самым сократить время перехода. В комбинации со сменными винтами или с винтами «мультипитч» могут быть достигнуты наиболее высокие результаты. При этом на тяжелых мотолодках, эксплуатируемых с одним мотором, достигается сокращение путевого расхода топлива в сравнении с двухмоторным вариантом. Так, например, мотолодка «Нептун-3» с двумя «Вихрями-30» при нагрузке около 400 кг развивает скорость хода 42 км/ч. При той же нагрузке с одним 30-сильным мотором и с интерцепторами скорость составляет около 28 км/ч. В первом случае на преодоление 100 км пути требуется 2,4 ч хода, во втором — 3,6 ч. При часовом расходе горючего 11 кг/ч в первом случае за 2,4 ч два мотора израсходуют 53 кг топлива, а во втором за 3,6 ч один мотор — 39,5 кг. Разность в 13,5 кг — это 25% экономии топлива в сравнении с двухмоторной установкой. Те же 13,5 кг — это дополнительные 1,2 часа хода под одним мотором, т. е. лишние 33 км к 100 пройденным, иными словами — увеличение дальности плавания на треть при одинаковых запасах топлива.
Аналогичное сопоставление одно- и двухмоторных вариантов эксплуатации мотолодки «Крым-3» при нагрузке 450 кг показывает, что достигается 17—20%-ное сокращение расхода, т. е. экономия 9—11 кг топлива на 100 км пути. Для «Москвы-2» — при нагрузке 350 кг эта цифра составляет 25 %, т. е. 14,5 кг на 100 км пути.
Естественно, что для разных мотолодок и различных вариантов нагрузки эти цифры могут колебаться, однако во всех случаях сокращение путевого расхода топлива оказывается не ниже 10—12%, я может достигать 30%.
Можно также сопоставить случаи эксплуатации мотолодки с интерцепторами и без них с одним мотором. Мотолодка «Днепр» при полной нагрузке (400 кг) получила при наших испытаниях приращение скорости с 15 почти до 23 км/ч. Соответственно уменьшению времени пробега определенного участка пути можно оценить и сокращение путевого расхода топлива.
Интерцепторы могут оказаться очень полезными для быстроходных катеров, оборудованных стационарным двигателем, для которого нет сменных винтов (или в случае, когда смена винтов невозможна). Интерцепторы помогут, уменьшая сопротивление катера на «горбе», существенно расширить область его эффективного использования.
Обобщая сказанное, отметим, что основным критерием оценки целесообразности использования интерцепторов является угол ходового дифферента. Если в переходном режиме угол дифферента превышает 4—5°, следует ожидать положительного эффекта. Если же дифферент менее 4°, интерцепторы ничего не дадут. Это, в частности, подтвердилось результатами испытаний мотолодки «Прогресс-2», обладающей минимальными углами ходового дифферента на всех режимах; при установке интерцепторов удалось повысить скорость лишь на 10 % и только в очень узком диапазоне нагрузок, близких к максимальным.
Примечания
1. Сам этот термин авиационного происхождения (можно напомнить, что некогда так предлагалось называть и продольные реданы на днище катера). «Политехнический словарь» дает такое объяснение: «И. (от латинского intercipere — перехватывать, отбивать, пресекать) — приспособление для местного срыва воздушного потока, обтекающего летательный аппарат. Обычно И. — выдвижная поворотная или фиксированная металлическая пластинка, устанавливаемая поперек потока на крыле самолета».
2. Отношение расстояния от центра тяжести до транца к смоченной длине при глиссировании.
