Учебник судоводителя-любителя

Рис. 97. Действие подъемной силы глиссирующего судна при боковом перемещении

Для измерения наименьшего диаметра циркуляции маломерного судна при полном водоизмещении D (рис. 96) надо, задав двигателю число оборотов, соответствующее эксплуатационной скорости, плавно положить руль на наибольший возможный угол. После того как судно войдет в установившуюся циркуляцию, надо сбросить на воду заметную чурку, одновременно заметив курс по компасу или береговым предметам. Когда судно ляжет на противоположный курс (поворот на 180°), надо сбросить вторую чурку, после чего на малой скорости подойти кормой к одной из чурок и, став носом по направлению к другой чурке, с носа сбросить еще чурку и т. д., пока не будет пройден весь путь от первой до второй чурки. Сосчитав число сброшенных чурок, нетрудно приближенно оценить диаметр циркуляции.

Рис. 98. Силы, выбывающие крен на циркуляцию

Во время циркуляции целесообразно при наибольшем возможном угле перекладки руля оценить на глаз угол крена.

При циркуляции корма судна отклоняется во внешнюю сторону от траектории движения центра тяжести за счет приложения к рулю разворачивающей силы. При движении по кривой на судно действует центробежная сила, направленная от центра кривизны и приложенная к центру тяжести судна. Дрейфу судна под давлением центробежной силы препятствуют силы сопротивления воды – боковое сопротивление, точка приложения которого расположена ниже центра тяжести. Потому на судно будет действовать пара сил, создающая крен на борт, противоположный направлению поворота. Крен увеличивается с повышением центра тяжести судна над центром бокового сопротивления и с уменьшением метацентрической высоты (рис. 98). Увеличение скорости на циркуляции и уменьшение диаметра циркуляции могут резко увеличить крен.

Суда, у которых расстояния по вертикали между центром тяжести и боковым сопротивлением незначительны, будут при поворотах крениться во внешнюю сторону.

В отличие от обычных водоизмещающихся судов для глиссирующих обводов силы, вызывающие крен, на циркуляции будут дополнены подъемной силой, возникающей на корпусе при боковом перемещении (рис. 97).

Появление дополнительной подъемной силы при боковом перемещении объясняется особенностью глиссирующих судов крениться при движении на установившейся циркуляции во внутреннюю сторону (в сторону отклонения руля), при одновременном скольжении под действием центробежной силы – дрейфовании лагом во внешнюю сторону. Это подскальзывание-дрейф увеличивает циркуляцию глиссирующих судов.

3. Рулевое устройство

Рулевое устройство служит для удержания судна на заданном направлении и перемены направления движения.

Рис. 99. Рулевое устройство катера

Рулевое устройство катера состоит из руля и приспособлений, обеспечивающих его перекладку на требуемый угол поворота в заданном промежутке времени. Эти приспособления (рис. 99) состоят из штурвала, рулевой передачи и рулевого привода (как правило, ручного на катерах).

Рис. 100. График для определения площади руля: I – руль под днищем; II – руль за кормой

Руль состоит из пера руля (пластины), закрепленного га металлической оси – баллере, служащем для поворачивания пера руля на задаваемые углы. Перо руля может состоять из одной пластины (пластинчатый руль) или иметь вид симметрично выпуклого крыла (обтекаемый руль). На верхнюю часть баллера – головку баллера – насаживается румпель в виде рычага или сектора. Площадь руля зависит от типа судна и приближенно подсчитывается в зависимости от длины и статической осадки судна. Для больших паротеплоходов она составляет 1/85 LT, а для малых судов от 1/15 до 1/10 LT. В частности, для судов длиной до 9,5 м площадь руля берется равной 1/12 LT, а для глиссирующих – 1/5 LT.

Для водоизмещающих маломерных судов полную площадь пера руля можно определить также по формуле:

где S – площадь пера руля, м²;

L – длина судна, м;

Т – средняя осадка на стоянке, м;

К – коэффициент, определяемый по графику * (рис. 100).

*См В. А. Понамарев. Проектирование и постройка деревянных катеров, 1946, Л. Л. Романенко и Л. С. Щербаков. Моторная лодка. Судпромгиз, 1959 и 1962

Следует иметь в виду, что руль под днищем требует меньшей площади пера руля и в два раза эффективнее руля за транцем, но при плавании на малых глубинах легко может быть сломан или потерян.

Руль по возможности должен помещаться за гребным винтом на расстоянии от него 0,15-0,20 диаметра винта так, чтобы площади пера руля выше и ниже оси винта были равны.

Перо руля обычно имеет обтекаемую форму. Отношение высоты к длине пера руля составляет 0,3-0,5.

Различают рули обыкновенные, балансирные и полубалансирные (рис. 100). Перо руля страхуется от потери цепью или тросом – сорлинем, прикрепленным к корме судна.