Виктор Иванович Титов планирует совершить первое в мире безостановочное плавание вокруг света на моторном катере http://www.recordboat.narod.ru/ru/Boat.html
Математическая модель его катера
Катер рассчитан на движение в режиме плавания. При этом, для уменьшения энергетических затрат целесообразно использовать положительную интерференцию носовой и кормовой волн, которая наиболее заметна на скоростях соответствующих числу Фруда 0,27 и 0,35.
По предварительным прикидкам катер способный пройти 20000 миль со скоростью соответствующих числу Fr = 0,35 вырастает до гигантских размеров (более 30 - 35 метров) с соответствующим увеличением стоимости проекта. Таким образом, наиболее реально создание катера с крейсерской скоростью соответствующих числу Fr = 0,27.
По данным испытаний яхтенных корпусов аналогичных размерений и обводов наиболее целесообразными представляются следующие основные удельные характеристики: l = 4,5; j = 0,53 - 0,57; d = 0,4;
b = 0,68 - 0,74; a = 0,7; Lвл/Ввл = 3 - 3,3; Ввл/Т = 3,5 - 4.
При проектировании обводов катера применены максимально заостренные носовые обводы для уменьшения носовой волны и прироста сопротивления на волнении. Наклон форштевня и развал шпангоутов должны обеспечить всхожесть на волну. Радиальная форма шпангоутов и соотношение длина - ширина - осадка назначались исходя из стремления получить необходимое водоизмещение при минимальной смоченной поверхности. Обводы кормы выполнены острыми, что должно обеспечить снижение сопротивления при принятых скоростях и хорошее поведение на попутной волне. После выбора оптимального варианта катер с размерами близкими к минимальным будет иметь следующие характеристики:
Длина по ватерлинии - 8,2м.;
Ширина по ватерлинии - 2,3м.;
Осадка корпусом - 0,55м.;
Коэффициент общей полноты - d = 0,45
Коэффициент полноты мидельшпангоута - b = 0.73;
Призматический коэффициент (остроты обводов) - j = 0,56;
Относительное удлинение l = L/ ЦV - 3,6;
Водоизмещение - 4,7 м3
Вес катера - 4800 кг.
- топливо - 2100 кг.
Корпус катера выполен из армоцемента.
Расчетное сопротивление составляет около 36кг. Расчет производился по методике изложенной в Справочнике по малотоннажному судостроению, Л, 1988г. Примерно к тем же результатам приводит пересчет данных испытаний в опытовом бассейне моделей яхт в г. Николаеве ( Забурдаев Л.В. Приближенный расчет сопротивления воды движению парусных яхт. Тр. НКИ № 145) и буксировочных испытаний натурных яхт в Севастополе ( Якшаров П.С. Буксировочные испытания яхт. Катера и яхты № 50 (№ 4) за 1974г.) . В аналогичном режиме и с аналогичными удельными энергетическими затратами движется «Солнечный» катер (стр.55, Катера и яхты, № 142 (№ 6) за 1989г.).
Точная оценка приращения сопротивления катера на волнении затруднительна. По доступным мне данным об испытаниях судов близких размерений на волнении, дополнительное сопротивление в наибольшей степени зависит от: курса судна по отношению к волне, соотношения длинны волны и длинны судна и соотношения скоростей волны и судна. При встречной волне и длине волны равной длине судна сопротивление может удвоиться. На попутной волне сопротивление может даже несколько снизиться. В ожидаемых условиях влияние волнения на сопротивление не должно быть значительным.
Для движения с крейсерской скоростью 4,7 узла (при КПД винта не менее 0,65) катеру принятых размерений достаточно 1,9 лошадиных сил. При удельном расходе топлива 200 грамм на л.с. в час катер израсходует 4,6 кг. на 100 км. и 1900кг. на весь маршрут.
Большая часть пути должна проходить в районах с преобладающими и достаточно сильными попутными ветрами, а так же попутным течением до 0,5 узла. По расчетам, катер без парусов при попутном ветре 10 м/с будет иметь ход 2,5 узла. Все это должно способствовать экономии топлива.
Двухлопастной винт диаметром 0,45 - 0,5 м. работающий при 240 - 300 оборотах в минуту должен обеспечить К.П.Д. 0.7, что позволит получить на крейсерской скорости около 20 кг. тяги с лошадиной силы.
Силовая установка состоит из двух дизелей мощностью 4,8 л.с.
Для доступа к винтам в днище будет выполнены колодцы, а сам винт установлен на колонке позволяющей снять винт вместе с колонкой через колодец изнутри катера. На крайний случай на катере будет вспомогательный парус 4 - 5 кв. метров который может так же работать как успокоитель качки (при парусности менее 1 м2 на тонну водоизмещения судно считается чисто моторным, а не моторно-парусным).
Общее расположение разрабатывалось исходя из того, что плавание будет происходить с малочисленным экипажем (скорее всего в одиночку). Закрытая рулевая рубка с круговым обзором оборудована камбузом и спальным местом, что дает возможность постоянно вести наблюдение за окружающей обстановкой. Учитывая преобладающие попутные ветра и волнения, а так же небольшую скорость катера само отливной кокпит расположен впереди рубки. Кроме того это облегчает размещение баков большого объема вблизи центра тяжести, что должно способствовать улучшению поведения судна на волне. Для сохранения остойчивости взамен израсходованного топлива будет приниматься водяной балласт. Если удастся выполнить баки с резиновыми вкладышами можно будет откачивать часть принятого взамен топлива балласта при хорошей погоде.
Для обеспечения безопасности по бортам катера предусмотрены блоки плавучести которые обеспечивают непотопляемость и остойчивость при полном затоплении внутренних помещений. Благодаря высокой надстройке и низкому расположению центра тяжести катер будет самостоятельно становиться на ровный киль в случае переворачивания.
Предусмотрено оборудование катера: системой отопления, плитой для приготовления пищи и опреснителем использующими тепло двигателей; газовой плитой; ветрогенератором; солнечными батареями; солнечным опреснителем; системой сбора дождевой воды; навигационными приборами, авторулевым и, желательно, системой спутниковой связи.
[mymp3]http://klopp.net.ru/musicbox/i/1111/cd/8d3d9c3923dde34d87673f8b3f3384.mp3|В.С.Высоцкий Мореплаватель-одиночка[/mymp3]
Для прослушивания необходимо войти на форум.
