По морям, по волнам

Все, что здесь рассказано об успокоителях, относится к качке бортовой. А что же предпринимается для уменьшения килевой качки? Здесь специальных успокоителей не применяют. Усилия конструкторов направлены к тому, чтобы по возможности улучшить форму надводной части носовой оконечности судна. Например, делают у нее «развал» в стороны бортов, чтобы судно меньше «зарывалось», всходя на волну.

Скорость — прежде всего

Скорость — важное качество любого вида транспорта. Чем он быстроходнее, тем больше от него пользы. Борьба за скорость идет повсюду — на воде, на суше, в воздухе и даже в безвоздушном пространстве. Любой груз — будь то товары, топливо, машины, лес для строек или багаж пассажиров — должен быть доставлен на место возможно скорее. Да и люди всегда торопятся. Редко так бывает, что человек уезжает не торопясь. Каждый старается попасть на быстроходный поезд, теплоход, а чаще — на самолет.

И это не удивительно, — авиация добилась больших успехов. Скорость самолетов увеличилась более чем в 20 раз, превысив скорость звука. В четыре-пять раз быстрее стали ходить за это время поезда и автомобили. А вот скорость судов возросла лишь в полтора-два раза. Почему же так? Причина одна — сопротивление воды движению судна. Оказывается, оно почти в 800 раз больше сопротивления воздуха.

Приходилось ли вам наблюдать, как движущееся судно, нарушая спокойствие воды, образует волны. Это, пожалуй, наибольшая часть сопротивления воды, его называют волновым. Другая часть — сопротивление трения. Оно получается от трения частичек воды о подводную часть корпуса судна. В этих двух сопротивлениях камень преткновения того, почему конструкторам судов «не везет» в соревновании с авиаторами. Что же делают конструкторы, чтобы сделать этот «камень» как можно меньшим? Первым делом они установили, что величина сопротивления воды зависит от размеров и формы корпуса судна.

Попробуйте двигать против течения реки небольшую дощечку. Сначала разверните ее поперек течения, а потом уже попробуйте поставить ее вдоль течения, торцом вперед. Вы сразу почувствуете разницу в сопротивлении воды. А если взять доску побольше, то эта разница будет заметнее. Вряд ли вы согласитесь прокатиться на веслах в громоздком рыбачьем баркасе. Вам выпадет тяжкая работа. А баркас будет двигаться еле-еле. Зато с каким наслаждением вы будете мчаться на легкой байдарке! У байдарки хорошо обтекаемая форма корпуса, и она встречает малое сопротивление воды. Вода больше сопротивляется движению короткого и широкого парохода, чем узкого и длинного. Недаром быстроходные суда имеют вытянутый корпус. Форма у такого корпуса острая, удобная для плавного обтекания воды. Чтобы заставить короткий и широкий пароход идти с такой же скоростью, как длинный и узкий пароход такого же водоизмещения, надо установить на него механизмы большей мощности. И топлива он будет потреблять гораздо больше. Но зато остойчивость его будет лучше, а размещение грузов — проще.

От конструктора, работающего над проектом судна, требуют: обеспечить возможно большую скорость, но чтобы мощность механизмов была поменьше и топлива судно расходовало не так много.

Свою работу конструктор начинает с того, что подбирает наиболее выгодные размеры и форму корпуса парохода. Вот что-то подходящее найдено. И все же требуется проверка, — вдруг новый пароход окажется тихоходным? Но как это проверить?

Это можно сделать только после постройки и испытания парохода в море. Но тогда будет поздно Пароход — не игрушечная лодочка! Ту обстрогал ножичком, подправил нос и бока — и все в порядке!

С пароходом так не сделаешь. Как же заранее узнать, что выбранная форма корпуса удачная? Для этого придумали испытывать модели судов в опытовых бассейнах.

Готовую модель переносят из модельной мастерской в бассейн. Здесь ее ждет испытательная тележка С нее свешиваются к воде пружинные весы, похожие по внешнему виду на домашний безмен. Это динамометр для измерения силы сопротивления воды. К нему-то и прикрепляют модель. Вот включается мотор тележки — и она мчится вперед, увлекая за собой по воде модель. Движение модели встречает сопротивление воды. От этого натягивается пружина динамометра, соединенная с самопишущим прибором. И прибор прямо в килограммах записывает величину сопротивления воды.

Модель буксируют по каналу несколько раз. И каждый раз замечают показание самопишущего прибора, а также скорость движения.

А потом, с помощью особых расчетов, переходят от величины сопротивления модели к сопротивлению самого судна. По найденной величине сопротивления уже нетрудно определить по особой формуле, какой мощности двигатель надо поставить на судно, чтобы оно имело заданную скорость. А если потребуется чрезмерная мощность, — это означает, что размеры и форма корпуса судна выбраны неудачно.

Тогда все начинается снова: исправляют теоретический чертеж, изготовляют новую модель и опять гоняют ее в бассейне.