Публикуемые чертежи и краткое описание мотолодки «Синичка» должны удовлетворить интерес наших читателей к небольшим судам на подводных крыльях. Напомним, что материалы по расчету и конструкции подводных крыльев для лодок были опубликованы в 3 (1964 г.) и 9 (1967 г.) выпусках нашего сборника. В третьем же выпуске приведены чертежи оригинальной двухместной мотолодки длиной всего 3 м конструкции В. Вейнберга. Эта лодка с подвесным мотором «Москва» развивает скорость свыше 50 км/час. Можно предположить, что и на описываемой лодке с гребным винтом диаметром 175 мм и шагом 340 мм можно достичь такой же скорости.

Естественно, что «Синичку» можно использовать и без подводных крыльев. Она должна понравиться автомобилистам. Именно от них редакция получает много писем с просьбой порекомендовать чертежи лодки, пригодной для перевозки на крыше легкового автомобиля.

Оценивая конструкцию лодки, следует отметить ее некоторую сложность. На большинстве современных лодок подобного размера с фанерной обшивкой ограничиваются 4-5 шпангоутами (включая транец), обеспечивающими точное воспроизведение обводов и достаточную прочность корпуса.

Желающие установить подводные крылья на серийных лодках типа «Казанка» могут получить чертежи крыльев из Центрального Морского клуба ДОСААФ СССР.

Построенная нами небольшая трехместная мотолодка «Синичка» очень удобна для транспортировки на крыше легкового автомобиля. Конструкция подводных крыльев проста, а их изготовление вполне доступно любителям при наличии минимальных возможностей для обработки металла.

Лодка оборудована рулевым управлением со штурвалом автомобильного типа и дистанционным управлением дроссельной заслонкой и реверсом мотора.

В открытом достаточно просторном кокпите размещены передние и заднее съемные сиденья, которые укладываются на рундучки. Спереди кокпит защищен ветровым стеклом, а по периметру выреза поставлен комингс, поднимающийся над палубой на 40 мм. Мотолодка оборудована отличительными огнями, причем топовый огонь установлен на шарнирной стойке, которую можно откинуть на палубу и закрепить перед ветровым стеклом в таком положении.

В носу (на 2 шп.) и корме (на 7 шп.) установлены водонепроницаемые переборки, образующие воздушные отсеки, что обеспечивает лодке достаточно большой запас плавучести. Носовой отсек может использоваться для хранения мелких предметов туристского снаряжения, в палубе над ним имеется горловина с герметичной крышкой. Между продольными выгородками на шп. 7-8 устанавливается топливный бак.

Шпангоуты, установленные через 400 мм, связаны бортовыми и днищевыми стрингерами, привальными брусьями и килем. Транец лодки, к которому крепятся кормовое крыло и мотор, имеет двойную обшивку с заполнителем из доски.

Для обшивки корпуса использована авиафанера толщиной 3 мм, для переборок - 2 мм, для транца-5 мм. Набор сделан из сосновых реек. Все детали корпуса склеены эпоксидной смолой ЭД-5. Гвозди применены только для запрессовки обшивки к набору на время высыхания клея.

Готовый корпус мы оклеили стеклотканью (днище - двумя слоями, палубу и борта - одним), затем покрыли корпус смолой ЭД-5, после чего все поверхности ошкурили и окрасили.

На «Синичке» установлены носовое и кормовое подводные крылья, причем доля веса судна, приходящаяся на носовое крыло, принята равной 60%. Мы выбрали схему крыльевого устройства, примененную на катере «Чайка», о которой сообщалось в сборнике «Мореходные качества судов» (НТО суд. пром. им. А. Н. Крылова, вып. 54, Ленинград, 1964) в статье М.Б. Масеева и П.С. Стародубцева «Гидродинамические исследования схем подводных крыльев для катеров малого водоизмещения».

Установка подводных крыльев. Крылья и узлы крепления их к корпусу.

1 - несущее носовое крыло; 2 - стойка крыла; 3 - кормовое крыло; 4 - угольник 2x40x40, АМг; 5 -заклепка d = 3; 6 - прокладка 40x70x100; 7 - болт М10; 8 - заполнитель, стекловолокно на смоле; 9 - заделка 12x60x80; 10-угольник 2x15x80; 11-болт М6; 12 - болт М8; 13 - подкладка, сталь 3X20X8; 14 - основание средней стойки; 15 - втулка; 16 - швеллер №12, l = 320, Д-16Т; 17 - брус для крепления подвесного мотора; 18 - ось поворота; 19- транец; 20 - киль. Угол установки к горизонтали: носового крыла а Н = -2°, кормового крыла а К = - 1°.

Форма крыльев «Чайки» применена на «Синичке» без каких-либо принципиальных изменений, за исключением профилировки наклонных стабилизаторов носового крыла.

Носовое крыло состоит из горизонтальной несущей части, верхнего и нижнего наклонных стабилизаторов и трех стоек, Профиль (поперечное сеченне) несущей части - плосковыпуклый сегмент с относительной толщиной 0,06; профиль стоек - двояковыпуклый сегмент с относительной толщиной 0.10. Задняя кромка наклонных стабилизаторов «Синички» имеет отгиб на длине 0,2 хорды на угол 15°, работающий как закрылок и существенно улучшающий остойчивость лодки. Кормовое крыло - плоское, прямоугольное в плане. По форме профиля оно, как и его стойки, не отличается от носового.

Крылья, выполненные из дуралюмина В-95, приклепаны к стойкам (дуралюмин Д-16) на угольниках.

Вес крыльев равен примерно 6 кг. Изготовлены они были следующим образом. На полосе - заготовке носового крыла были размечены и соответствующим образом профилированы горизонтальный и наклонные участки. Затем, нагрев места сгиба паяльной лампой до 400°, отогнули наклонные бортовые участки. Крепление крыльев к корпусу устроено так, что их можно довольно быстро снять; предусмотрена регулировка угла атаки.

Первоначально крылья были установлены па одинаковом расстоянии (200 мм) от днища лодки. При испытаниях мотолодка довольно быстро выходила на носовое крыло, однако при выходе на кормовое крыло угол атаки носового уменьшался и происходило легкое проваливание лодки на нос. Установив кормовое крыло на расстоянии 125 мм от днища, добились устойчивого движения мотолодки на максимальной скорости. Дифферент оказался равным 3°; угол атаки носового крыла составил 1°, а кормового 2°.

«Синичка» без крыльев с двумя человеками на борту едва достигала скорости 30 км/час, а с тремя скорость ее падала примерно до 25 км/час. Уже на небольшом волнении ход заметно падал, а на волнах высотой 200 мм движение сопровождалось неприятными резкими раскачиваниями и ударами.

Мотолодка на подводных крыльях с тем же мотором «Москва» и тремя человеками стала ходить со скоростью около 40 км/час; движение ее как на спокойной воде, так и на волнах до 200 мм стало устойчивым. Лодка имеет хорошую поперечную остойчивость, легко выходит на крылья на небольших скоростях.

При движении на крыльях стандартный гребной винт «Москвы» оказался «легким». Чтобы полностью использовать мощность двигателя, необходимо увеличить его шаг.

Двухместная моторная лодка на подводных крыльях предназначена для прогулок и туристских путешествий по рекам и озерам и имеет следующие основные характеристики:

На лодке установлен подвесной мотор «Москва» мощностью 10 л. с. Лодка оборудована рулевым управлением со штурвалом автомобильного типа и дистанционным управлением дроссельной заслонкой («газом») и реверсом мотора. Чтобы при посадке пассажиров, швартовке лодки и запуске двигателя штурвал не мешал, его откидывают вверх на кронштейне. Управление газом выведено на педаль под правую ногу водителя. Ручка переключения реверса расположена справа на обносе кокпита.

От брызг и ветра защищает съемный козырек, глубоко охватывающий пассажирский кокпит. В кормовом кокпите-багажнике, закрываемом обтекателем из декоративного пластика, расположен топливный бак; сюда же укладывают шасси и инструмент.

Благодаря небольшим габаритам и весу лодку можно перевозить в кузове или на крыше автомобиля, на прицепе за мотоциклом или велосипедом, либо просто вручную на съемном шасси. Это шасси можно снимать и устанавливать как на суше, так и на плаву, что очень удобно при эксплуатации лодки на водоемах с отлогим берегом. Шасси крепится к корпусу в районе центра тяжести лодки стальным тросом с «лягушкой». Колеса шасси - пневматические (размером 8½Х2") от детского самоката. Для перевозки лодки за мотоциклом следует усилить конструкцию шасси и применить колеса большего размера.

Одной из основных задач, решаемых при проектировании и постройке лодки, было создание корпуса наименьшего веса при достаточной прочности. Применена поперечная система набора. Шпация (практическая) по днищу в носовой части - 250 мм, в кормовой - 333 мм. По борту и палубе шпангоуты установлены через один, так как расстояние между стрингерами не превышает 200 мм. Дополнительное повышение прочности и жесткости конструкции получается благодаря значительной погиби обшивки. Сиденье включено в несущую конструкцию корпуса и служит дополнительной опорой для днищевого перекрытия и бортов. Спинка сиденья является водонепроницаемой переборкой, повышающей безопасность плавания в случае пробоины.

Для облегчения конструкции транец сделан пустотелым, состоящим из двух вертикальных подмоторных брусьев, зашитых с обеих сторон фанерой. Упор от двигателя, передаваемый на транец, воспринимается днищевой обшивкой и двумя продольными кницами, перевязанными с днищем и палубой.

Применение рациональных конструкций и совмещение элементов набора с подкреплениями под устройства позволили получить очень легкий корпус весом 32 кг. Заметим, что при более тщательном подборе материала вес корпуса может быть снижен до 25 кг.

При постройке корпуса были применены широко распространенные материалы. Обшивка выполнена из фанеры БС-1 толщиной 4 мм; набор - из ели и березы (подмоторные и привальные брусья, скуловые накладки). Для подкреплений использованы бук и фанера толщиной 10 мм. Крепеж - стельные шурупы (основной размер 2,5X12). Все соединения выполнены на клее БФ-2. После сборки корпус зашпаклезали, ошкурили и окрасили.

Особое внимание было уделено подводным крыльям. Исходя из необходимости обеспечения высоких скоростных и мореходных качеств лодки и удовлетворения конструктивных и прочностных требований была выбрана четырехточечная схема с малопогруженными крыльями.

На лодке было опробовано несколько крыльевых схем, имеющих принципиальные и конструктивные отличия. Принята была схема, показавшая наилучшие результаты; она и показана на приводимых нами чертежах.

Высокая относительная скорость движения лодки заставила пойти на включение в схему дополнительных стартовых плоскостей, обеспечивающих выход лодки на крылья на меньших скоростях и этим уменьшающих горб сопротивления. На расчетной скорости 35-40 км/час эти плоскости полностью выходят из воды и на тихой воде с поверхностью не соприкасаются; при движении на волнении они периодически входят в воду и предотвращают провалива-ния лодки, что значительно улучшает ее мореходные качества.

При проектировании крыльев были поставлены следующие дополнительные требования:

1) обеспечить наименьший вес крыльев при условии высокой прочности и жесткости конструкции;

2) упростить конструкцию и, в частности, уменьшить число сварных соединений для возможности изготовления крыльев любителями.

Основные и дополнительные плоскости выполнены стальными, стойки и кронштейны - дуралюминовыми. Соединение плоскостей со стойками осуществлено «в шип» с последующим расклепыванием концов шипов.

Поверхность крыльев после опиловки по шаблону отшлифовали и окрасили, после чего снова вторично отшлифовали и отполировали. Общий вес носового и кормового крыльевых устройств равен 7,5 кг. Крепление крыльев позволяет легко изменять углы установки, а следовательно, и углы атаки крыльев, подбирая их оптимальное значение. Данная конструкция дает возможность установить механизм для изменения углов атаки крыльев на ходу. Крылья могут быть легко сняты с лодки, что позволяет использовать ее как бескрылую.

Опытная эксплуатация лодки показала ее высокие скоростные и мореходные качества. Лодка устойчиво двигается на крыльях при полной нагрузке. Подъем корпуса над водой составляет в корме 100-120 мм, в носу - 200 мм. Широко разнесенные основные плоскости крыльев (1 и 6-на схеме установки крыльев), имеющие наклонные стабилизаторы (4) и дополнительные стартовые плоскости (2, 3, и 5), обеспечивают хорошую остойчивость и устойчивость движения при ходе как на тихой воде, так и на волнении с высотой волны до 0,5 м. Чистого движения на крыльях на максимальном волнении, по-видимому, не происходит; корпус лодки периодически замывается волнами, однако резких торможений, ударов корпуса о воду и проваливаний корпуса не наблюдается. Движение сопровождается плавными продольными и поперечными покачиваниями.

Полученные скоростные показатели, очевидно, могут быть значительно улучшены подбором соответствующего винта и установкой механизма изменения углов атаки крыльев на ходу лодки (в зависимости от нагрузки лодки и высоты волны). При этом, по-видимому, следует применить винт, имеющий: D = 170 мм; H = 400 мм; А/А d = 0,55.

Кроме того, для повышения скорости лодки желательно провести следующие мероприятия, снижающие сопротивление подводной части мотора: полировку поверхности подводной части кронштейна; переделку козырька газовыхлопа и водоприемника; установку новой гайки-обтекателя на гребной винт; замену крепежных винтов с выступающими головками на винты с потайными головками. Эти мероприятия несложны и работу самого мотора не ухудшают.

Описанная ниже конструкция подводных крыльев (разработка В. Вейнберга) предназначена для небольшой двухместной самодельной лодки с легким корпусом и мотором мощностью 10 л. с.

Основные характеристики лодки :

Общий вид лодки и конструктивный чертеж корпуса приведены на рис. 74 и 75 .

Рис. 74. Общий вид лодки.

Рис. 75 . Конструктивный чертеж корпуса.
1, 6, 10, 11 - обшивка (фанера δ = 4 мм); 2 - киль, (ель, 15×60), в носу переходящий в форштевень; 3 - скуловой стрингер (ель 15×15); 4 - шпангоут (ель, 12×25); 5 - стрингер (ель, 12×15); 7 - настил палубы (фанера δ = 4); 8 - бимс (ель, 12×50); 9 - окантовка кормового кокпита-багажника (ель, 12×30); 12 - продольные кницы (фанера δ = 4 мм); 13 - переборка - спинка сиденья (фанера δ = 4 мм); 14 - сиденье (фанера δ = 4 мм); 15 - подкрепленье сиденья (ель, δ = 12); 16 - окантовка пассажирского кокпита (фанера δ = 3 мм; ель 10×10); 17 - наделка на транцевой доске (ель, δ = 2 мм); 18 - подкрепление под рыбины (ель, 12×25); 19 - скуловая накладка (береза, 5×20); 20 - привальный брус (береза, 10×15; ель, 15×15); 21 - подкрепление транцевой доски (дюраль, угольник 30×30×3); 22 - подмоторные брусья (береза, 25×60).

Для обеспечения высоких скоростных и мореходных качеств лодки, а также необходимой прочности крыльевого устройства была выбрана четырехточечная схема с малопогруженными крыльями. Поскольку лодка отличается высокой относительной скоростью, в схему были включены дополнительные стартовые плоскости, обеспечивающие выход на крылья при меньших скоростях, что уменьшает горб сопротивления. На расчетной скорости 35-40 км/час эти плоскости полностью выходят из воды, а на небольшом волнении значительно увеличивают стабилизацию хода.

Основные и дополнительные плоскости выполнены стальными, стойки и кронштейны - из дюраля. Соединения плоскостей со стойками осуществляется «в шип» с последующим расклепыванием концов шипов.

Общий вес носового и кормового крыльевых устройств составляет 7,5 кг. Крепление крыльев позволяет легко изменять угол их атаки. Кроме этого, конструкция позволяет установить привод для регулировки угла атаки на ходу.

В крыльевом режиме подъем корпуса над водой в корме равен 100-120 мм, в носу - 200 мм. Широко разнесенные основные плоскости, имеющие наклонные стабилизаторы и дополнительные стартовые плоскости, обеспечивают хорошую устойчивость на ходу при высоте волны до 0,5 м.

Винтом, пригодным для повседневной эксплуатации данной лодки, можно считать винт со следующими параметрами: D = 175 мм; Н = 340 мм; дисковое отношение 0,3. Для достижения максимальной скорости следует применить винт с D = 170 мм, Н = 400 мм и дисковым отношением 0,55.

Схемы установки крыльев, их параметры и узлы крепления приведены на рис. 76-78.

Рис. 76. Схема установки крыльев.
ПП - ось поворота; А - узел соединения плоскости крыла (Ст. 3) со стойкой (Д16Т); Б - узел соединения стойки носового крыла (7 - верхняя часть стойки - Д16Т); 8 - нижняя часть стойки (Ст. 3); 9 - заклепки Ø4 из сплава В65.

Рис. 77. Профили плоскостей и углы их установки
а - сечение основных плоскостей 1 и 6; б - сечение дополнительных плоскостей 2, 3, 4, и 5; в - сечение стоек носового крыла; г - сечение стоек кормового крыла.

Рис. 78. Узлы крепления крыльев к корпусу.
23 - выравнивающая прокладка (Д16Т); 24 - бортовая стойка; 25 - средняя стойка; 26 - прокладка δ = 4 (Д16Т); 27 - угольник 45×25×2,5 (Д16Т); 28 - заполнитель, сосна; 29 - кронштейн, Д16Т, δ = 4; 30 - угольник Д16Т, 30×30×3; 31 - прокладка для подбора угла установки; 32 - бортовой наклонный кронштейн; 33 - скула (остальные обозначения см. конструктивный чертеж корпуса - рис. 75).

Yep 16-06-2010 17:35

Yep 16-06-2010 17:44

Yep 16-06-2010 17:51

теоретег 16-06-2010 21:39

Рассчитать крылья - это задача явно не для "крепкого хозяйственника" и уж точно не для "эффективного менеджера". А чтобы их ещё и изготовить с достаточной точностью, нужны металлисты надлежащей квалификации, которую даже тридцатью миллионами китайцев не заменить...

SashaAn 16-06-2010 23:12

делают подводные крылья для надводных лодок- смотрим в сторону различных накладок на антикавитационные плиты подвесных моторов...

а смысл в подводных крыльях для таких малых судов? на глиссе оно и так идет на "пяточке", фактически как на крыле подводном... при этом - управляется относительно нормально... дык зачем "крылья"?

Yep 17-06-2010 07:36

да хз - я просто смотрю как местные рыбаки на утлых резинках по пруду ползают, в то время как достаточно вот такого корыта:

SashaAn 17-06-2010 11:52

а ты миникатамараны видел? которые под двиглом в 6 л\с на глисс выпрыгивают? и никакие крылья им не нужны

даже лодки с катамаранными обводами (РОТАНы) - на велходе знатный срачЪ идет как раз - и то пуляют так, что мама не горюй.... им даже для соревнований вводя поправочный коэфф = 1,15 и у обычной надувнухи он равен 0,9

Yep 17-06-2010 13:08

а ты миникатамараны видел?

SashaAn 17-06-2010 13:20

SashaAn 17-06-2010 13:27

quote: Originally posted by Yep:

а, видел

НЕ, не видел это парусный - если я правильно понял а я про моторный говорю....

j-r 17-06-2010 15:57

Я в бытность своей молодости на "Невке" малость погонял.

Бензика жрала - что свинья помоев...
Ну и ночью опять же не походишь.

SashaAn 17-06-2010 19:44

quote: Originally posted by SashaAn:

а их даже делают "самостоятельно" у квика должны быть фоты.... если я не ошибаюсь....

ошибаюсь... наверное, всё-таки у Lat"a

Подводные крылья (ПК) на небольших катерах и мотолодках - весьма эффективное средство для повышения скорости лодки , мореходных качеств судна , а также экономии топлива. На малых скоростях сопротивление обычного глиссирующего корпуса несколько ниже, чем корпуса с крыльями из-за дополнительного сопротивления самой крыльевой системы. Однако при выходе на крылья корпус судна отрывается от воды, благодаря чему резко снижается сопротивление движению и уменьшаются ударные нагрузки при ходе на волнении (при условии, что высота волны незначительно превышает высоту подъема корпуса над водой) (рис. 1 ).

Рис. 1. Сопротивление R глиссера и судна на подводных крыльях одинакового водоизмещения (V - скорость хода).
1 - глиссер; 2 - СПК.

В крыльевом режиме мощность двигателя затрачивается лишь на преодоление сопротивления самих ПК и погруженной части подвесного мотора, а также на брызгообразование от стоек крыла.

Однако у моторного судна с подводными крыльями (СПК) имеются не только преимущества, но и ряд специфических недостатков, которые иногда заставляют сомневаться в целесообразности установки крыльев. В связи с этим, перед тем как принимать то или иное решение необходимо досконально взвесить все "за" и "против" такой установки.

Анализируя недостатки, прежде всего, следует отметить, что большинство из них объясняется только неудачным конструктивным решением крыльевого устройства. Известно, что главным препятствием здесь является сложность изготовления самих крыльев, поскольку они должны быть изготовлены с большой точностью со строго постоянным профилем и зеркально отполированы.

Лучшим материалом для изготовления крыльев является листовая нержавеющая сталь, цена на которую в настоящее время стала непомерно высокой. Кроме того, обработка этого материала - весьма трудоемкое дело. Неплохие результаты можно получить, используя латунь. Легкие же сплавы (за исключением некоторых сортов дюраля) и пластики недостаточно прочны, быстро изнашиваются, а их применение вынуждает усложнять конструкцию. Эти материалы можно с успехом применять дли изготовления несущих деталей крыльевого устройства. Существуют также способы изготовления достаточно прочных крыльев с использованием сочетания металла с пластиком.

Серьезным недостатком лодки на ПК является значительная осадка. На такой лодке сложно подойти к необорудованному берегу или пройти по мелководью. Однако это неудобство в значительной степени устраняется при установке откидных крыльев. Принципиально устанавливать крылья можно на все суда с глиссирующими обводами.

Целесообразность установки ПК определяется не только технической стороной вопроса, но и особенностями водоемов, по которым предполагается плавать. Например, для плавания по морю или большому озеру, где даже небольшой ветерок вызывает интенсивное волнение, мотолодка с крыльями не пригодна. С другой стороны, плавание на такой лодке по малым озерам и речкам, не связанным с другими, более или менее крупными акваториями, становится просто нерентабельным.

Наиболее пригодны для этой цели большие спокойные реки, небольшие озера, объединенные в системы, узкие длинные водохранилища, судоходные каналы.