Прокат лодок, байдарок, катамаранов и каяков
Главная
Тренировки
Контакты
Отчеты
Форум
Фото
Видео
Архив
Ивенты

Общие принципы определения необходимого объема баллонов катамарана PDF Печать E-mail
Автор Олег Сизон   
07.08.2007 г.
 Cтатья Олега Сизона, посвященная правильному подбору объема баллонов катамарана, взависимости от стоящих перед Вами задачей.

Главные отличия (иногда их даже считают преимуществами) катамарана от однокорпусных судов:
• более высокая поперечная остойчивость относительно судна с той же площадью днища, но однокорпусного (два разнесенных баллона более остойчивы, чем те же два баллона, связанные вплотную);
• значительно меньшее лобовое сопротивление относительно судна с теми же поперечными габаритами, но однокорпусного.
Для реализации первой из упомянутых особенностей баллон катамарана не должен быть меньше минимального значения – этот минимум в точности равен полной массе мокрого загруженного судна, полностью укомплектованного и с полным экипажем на борту (далее М). Здесь нет возможности приводить теоретические выкладки, но если вкратце – катамаран должен иметь возможность «встать на один баллон». Если масса М превышает объем одного баллона, при кренении судна происходит следующее: в момент отрыва «верхнего» баллона от воды «нижний» баллон тонет, продольная «ось», вокруг которой переворачивается судно, смещается с нижнего баллона к середине судна и кренящий момент, необходимый для завершения переворота, резко (в разы) снижается.
Соответственно, катамараны с объемом баллона ниже указанного предела являются «неполноценными» судами на бурной воде. Что не исключает, впрочем, возможности использования их на соревнованиях по ТВТ для прохождения трассы, установленной на гладкой воде или незначительном течении без серьезной турбулентности и вертикальных структур (бочек, валов, навалов на препятствия).
Примерные значения минимальных объемов одного баллона, исходя из этого условия (массу гребца во всей амуниции принимаем равной 90 кг, массу личных вещей – 30 кг, массу судна – 35 кг для к-2 и 70 кг для к-4)
для катамарана-2 применимы баллоны объемом не менее 550 литров (суммарный объем)
для катамарана-4, соответственно – не менее 1100 литров (суммарный объем).
Разумеется, объем реального катамарана должен рассчитываться не по минимальным значениям, а с запасом. Запас определяется проектировщиком индивидуально, исходя из личных предпочтений и особенностей предполагаемых путешествий. Для сплава по малорасходным слаломным рекам бывает достаточно 20%ного запаса объема, поскольку в данном случае важнее легкость и маневренность судна. На реках с большим расходом (от 50 куб.м\сек) запас увеличивают иногда до трехкратного (300%). Известны и конструкции катамаранов с более, чем трехкратным запасом (к примеру, К-4 объемом 8 тонн) – но такие катамараны уже далеко выходят за пределы оптимальных размеров по условиям сохранения второй особенности катамаранов, незначительного (по сравнению с однокорпусным судном равной ширины) лобового сопротивления.
Дело в том, что баллоны катамарана не могут располагаться вплотную друг к другу – они обязательно должны быть разнесены хотя бы на еще одну ширину баллона (лучше – больше). Это условие исключения т.н. «волнового кризиса» при обтекании баллонов, когда они расположены слишком близко – лобовое сопротивление такой конструкции существенно превышает сумму сопротивлений баллонов, взятых по отдельности. То есть имеем естественное ограничение ширины катамарана – при поперечном габарите 2.5 м и продольном – 5.5 м (максимальные габариты, не создающие проблем при хотя бы слабоуправляемом сплаве по реальным препятствиям на подавляющем большинстве сплавных рек) диаметр баллона (во всяком случае, в плоскости рамы) не может быть более, чем 0,84 м. Объем цилиндра такого диаметра и длиной 5.5 м – 3000 л. То есть даже при условии построения катамарана из двух абсолютно цилиндрических баллонов объем его не превысит 6000 литров. Однако понятно, что баллоны не могут быть цилиндрическими, они должны быть заострены для снижения лобового сопротивления и «подрезаны» снизу для обеспечения поворотливости. Как минимум 600 литров объема потеряет каждый  баллон при такой оптимизации его формы. Кроме того, для создания гребцам условий для эффективного приложения усилий они должны быть размещены как можно ближе к поверхности воды, для этого в баллонах большого объема делают вырезы в районе расположения посадочных мест, баллон вырезается на метр по длине и как минимум – до половины по сечению. На этих вырезах мы потеряем еще литров 600. Итого максимально возможный объем реального катамарана-четверки, рассчитанный из условий сохранения ходкости, разумных внешних габаритов судна и дающий гребцам возможность более-менее эффективной гребли и управления, не может превышать 3600 литров.
Аналогичные прикидки максимального разумного объема для катамарана-двойки дают значение в пределах 2000 литров.
Увеличение объемов катамаранов сверх указанных предельных значений неизбежно приводит к возникновению одной (или нескольких одновременно) из проблем:
• критичная потеря собственного хода в осевом направлении, вплоть до фактического превращения катамарана в плот, не имеющий собственной положительной скорости относительно струи;
• критичная потеря управляемости судном, вплоть до превращения катамарана в плот без средств активного управления курсом и ходом;
• критичное превышение габаритов судна, не позволяющее применять его для сплава на подавляющем большинстве известных горных рек, имеющих заметные препятствия.

Разумеется, известны «штучные» суда, выходящие за рамки указанных габаритов. Как правило, они строятся для решения весьма узкоспециальных задач,  широкого применения не имеют и иметь не могут в принципе.

Последнее обновление ( 09.08.2007 г. )
 
« Пред.   След. »

« < Октябрь 2018 > »
Вс Пн Вт Ср Чт Сб Вс
30 1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31 1 2 3
Последние новости