Истринский клуб Катера и Лодки

Добро пожаловать на сайте истринского клуба "Катера и Лодки"

По интересующим вопросам пишите на наш email lodkikatera.narod.ru

Since 1973 Основан

Разработка и поддержка: Web[i]stra

ПЕРЕЛОМНЫЙ МОМЕНТ В СОЗДАНИИ ГОНОЧНЫХ МОТОРНЫХ СУДОВ

В 1949 и 1950 гг. был создан новый тип наиболее быстроходных современных гоночных моторных судов для тихой воды — двухточечные глиссеры. В 1949 г. «старейшина» американских конструкторов гоночных судов Джон Хакер на своем много-реданном глиссере «Май Свити» (рис. 135) добился необычайного успеха. Его глиссер победил почти во всех значительных гонках мотосудов неограниченного класса.

Вызывало сомнение, зависел ли этот успех от своеобразного расположения реданов или гребного винта? Винт находился почти в средней части глиссера и имел очень короткий закрытый обтекателем гребной вал. В глиссере совместились наилучшие свойства: это было быстроходное судно, развивающее скорость до 230 км/ч.

Поражал его необычайно надежный прямолинейный ход. Но глиссер мог идти с поразительной скоростью и по крутым поворотам, так что у зрителей захватывало дыхание.

Рнс. 135. Гоночный глиссер «Май Свнтн» неограниченного класса. На этом многореданном глиссере в 1949 г. была достигнута рекордная скорость 230 км/ч. Гребной вннт расположен почти посередине длины глиссера.

Он разворачивался на высокой скорости «на тарелочке» и вызывал у зрителей крики восторга. Многие специалисты видели в этом глиссере предвестника будущего и ожидали, что отныне гребной винт всегда будет помещен в средней части судна. Однако следующий год принес поразительное и почти противоположное решение.

Идея двухточечного глиссера впервые была выдвинута Джорджем Краучем еще в 1916 г. Но на слишком тихоходных и тяжелых судах того времени эта идея не могла быть осуществлена. В 1936 г. конструктор Арно Апель спроектировал и успешно построил первый глиссер подобного типа. Все же прошло еще много лет, прежде чем калифорнийскими строителями гоночных судов была реализована идея судов «проп-райдер» с легкими и мощными моторами. Это название должно было дать представление о том, что такой глиссер «скачет на гребном винте».

На севере западного Американского побережья — в Сиэтле был построен в полной тайне двухточечный глиссер, «идущий на винте». 26 июня 1950 г. судно, названное «Сло-Мо-Шан IV», установило новый мировой рекорд скорости на воде — 258 км/ч. Эта скорость почти на 30 км/ч превышала скорость, достигнутую удивительным «Май Свити» в 1949 г.

Рис. 136. Гоночный глиссер «Сло-Мо-Шан IV» — классический представитель двуточечных глиссеров типа «проп-райдер» с полупогруженным гребным винтом. В 1950 и 1952 гг. глиссер установил мировые рекорды скорости, а именно: 258 н 287 км/ч. До настоящего времени гоночные мотосуда неограниченного класса строят по такому же принципу.

Столь убедительный успех объяснялся тем, что оба судна были оснащены одинаковыми мото—

рами фирмы «Аллисои» с рабочим объемом 28 л. Мощность этих 12-цилиндровых V-образных авиационных моторов в зависимости от характера гоночных судов составляла 1350–1800 или даже 2000 л. с. Сенсационный двухточечный глиссер был разработан Тэдом Джонсом — конструктором авиационного завода «Боинг». Добиться успеха ему помогло знание аэродинамики в комплексе с исследованиями в области применения в авиации легких металлов.

Обводы и общее расположение гоночных мотосудов «Май Свити» и «Сло-Мо-Шан IV» с большой точностью отображены на рис. 135 и 136. Для этих судов, несмотря на все их различия, характерен один общий принцип: важная роль отводится не только корпусу, но и двигателю, передаче к винту, а также гонщику. У рассматриваемых катеров мотор выдвинут из корпуса и закрыт капотом. Гребной вал «Май Свити» предельно короток, гребной вал «Сло-Мо-Шан IV» совсем не соприкасается с водой. В обоих случаях мотор размещен в средней части глиссера, причем родитель и механик находятся не—

сколько позади в маленьком кокпите. Такое общее расположение до сегодняшнего дня считалось наилучшим для реданных глиссеров, плавающих на спокойной воде. У «скачущих» глиссеров (рис. 137), используемых для прибрежных морских переходов при неспокойной воде, мотор по необходимости должен располагаться в корме.

Необычайно ровное положение «Май Свити» па ходу обусловлено оптимальным расположением трех реданов, на одном из которых сконцентрирован вес. Надежный ходовой дифферент и спокойный ход у «Сло-Мо-Шан IV», несмотря на увеличенную скорость, достигается за счет использования аэродинамических сил. Направленное вниз закругление носовой палубы у «Сло-Мо-Шан IV» служит для того, чтобы уравновесить давление подъемной силы воздуха под днищем. Это позволяет удержать глиссер на воде.

У обоих судов руль закреплен в корме так, чтобы мощный баллер его не омывался встречным потоком воды, а омывалось только тонкое перо руля (у «Май Свити» их два и одно у «Сло-Мо-Шан IV»). Кормовой воздушный стабилизатор, хотя и имеет в целях предосторожности управляемый закрылок, не используется для управления. Полностью оборудованный «Сло-Мо-Шан IV», мотор, весит около 2000 кг. Эта предельно легкая конструкция была создана благодаря использованию опыта самолетостроения.

На рис. 138 и 139 отображены два современных гоночных катера конструкции Ренато Леви.

Сегодня гоночные мотосуда неограниченного класса оборудуют 12-цилиндровьши двигателями фирмы «Аллисон» или очень схожими с ними двигателями фирмы «Роллс-ройс», мощность которых в среднем составляет 1800 л. с. 59. С такими двигателями можно достичь действительно высокой скорости только в том случае, если будет увеличена частота их вращения. Частота вращения у двигателей не более 3200 об/мин слишком мала для скорости, превышающей 200 км/ч, и приводит к созданию гребного винта наибольших допустимых размеров и с тяжелым валокабелем большого диаметра.

Чтобы достигнуть оптимального к. п. д., частоту вращения гребного вала повышают через зубчатую передачу в среднем до 10 000 об/мин. Соответственно уменьшается и крутящий момент, передаваемый на гребной вал. Трудно себе представить 10 000 об/мин, или 160 об/с! Это принимает вид технического чуда: мощность двигателя в среднем 1600 л. с. передается через вал из монель-металла диаметром только 37 мм.

Вероятно, 1966 г., принесший много неудач, явился дальнейшим «переломным моментом» в строительстве гоночных мотосудов и в достижении наивысших скоростей. При соревновании гоночных мотосудов неограниченного класса на «Кубок президента» три современных высоко совершенных мотосудна полностью разрушились и все три гонщика разбились. «Мисс Бардал» (рис. 140 и 141) потеряла управление и была подброшена в воздух. Несколько позже на гонках столкнулись два мотосудна: «Мисс Бадвизер» и «Нотр Дам». Этот несчастный случай произошел во время хода судов со скоростью 260–280 км/ч. Внимательные наблюдатели tHe могли восстановить действительный ход событий.

Создалось впечатление, что в катастрофе с «Нотр Дамом» также сыграли свою роль аэродинамические подъемные силы, и в результате водитель потерял управление. Судно взлетело в воздух, сделало полуповорот и упало на приближавшееся на полном ходу судно «Мисс Бадвизер». Оба судна столкнулись в критический момент хода на наивысшей скорости.

В дальнейшем, вероятно, будет достигнута еще большая скорость на воде. Гибель Джона Кобба в аварии не удержала Дональда Кемпбел-ла от рискованных гоночных заездов, пока, наконец, и его не настигла смерть. Незадолго до гибели он объявил: «Если это должно случиться, то случится по крайней мере при дьявольски высокой скорости».

Ряд современных гоночных судов и судов старой постройки отображен на рис. 142–146.

За последние двадцать лет во время заездов гоночных судов неограниченного класса зарегистрировано 6 смертельных случаев. В трагедии, разыгравшейся в 1966 г., половина этих случаев произошла в один и тот же день в течение трех часов.

Рис. 144. «Маргарет III». Часто строившийся и пользовавшийся в 20-х годая популярностью гоночный катер. Трехцилиндровый бензиновый мотор мощностью 25 л. с. обеспечивал скорость 51,5 км/ч.

Одним из опытнейших специалистов по постройке гоночных рекордных мотосудов для наивысших скоростей является Лео Штаудахер. Из его мастерской выходит большое количество американских гоночных мотосудов неограниченного класса, начиная от известной «Май Свити», через ряд двухточечных глиссеров с полупогруженным гребным винтом до опытного реактивного судна «Мисс Старс энд страйпс II».

Рис. 145. «Мисс Америка X». Рекордный глиссер постройки 1932 г. с четырьмя

двигателями «Паккард» общей мощностью 6400 л. с, первым преодолевший 200-километровую границу скорости.

Во время испытаний на высокой скорости Лео Штаудахер дважды подвергался опасности, но все же остался жив. Его опыт позволил ему рассказать следующее: «Гоночный заезд на скорости до 300 км/ч — удовольствие. Если что-либо случится, то еще можно без особых трудностей выбраться из глиссера. При скорости 320 км/ч это становится рискованным! Во время одного ходового испытания я наблюдал, как указатель скорости переходит 400 км/ч, приближается к цифре 450 км/ч; внутреннее чувство побуждало меня переходить к испытанию при 480 км/ч. Вдруг появились тревожные расстройства в движении, глиссер потерял управляемость, потому что перо руля было разрушено. На такой большой скорости я не мог выбраться из глиссера и последние 300 м до берега были нелегкими. Но затем меня с поверхности воды выбросило на 50 м в сторону прибрежного болота».

Вероятно, дальнейшее развитие гоночных мотосудов неограниченного класса может принять другое направление, если только существующее ограничение наименьшего веса, равное 2270 кг, будет изменено. На небольших легких мотосудах можно добиться высокой скорости без использования огромных, мощнейших авиационных двигателей времен второй мировой войны.

Рис. 146. «Блу бэрд» («Голубая птица»). Скорость, отображенная рекордным глиссером «Мисс Америка X» в 1932 г., спустя пять лет была достигнута и затем даже перекрыта на «Блу бэрде», оборудованном только одним двигателем, мощность того втрое меньше общей мощности двигателей, установленных иа ' «Мисс Америке X». Глиссер «Блу бэрд», имеющий один мотор мощностью 2150 л. с, в 1939 г. установил новый рекорд — 228 км/ч, развив наивысшую скорость 240 км/ч.

Очень маленькие по сравнению с 28-литровыми двигателями восьмицилиндровые автомобильные двигатели, имеющие рабочий объем цилиндров 7 л, при 7000 об/мин развивают мощность, равную почти 1000 л. с. Их можно успешно использовать на катерах и глиссерах для достижения очень высоких скоростей.

Новые тенденции в водно-моторном спорте

Многие спортсмены — водители мотосудов, которых привлекает на воде ощущение высокой скорости, предпочитают не обращаться к судам сложного и рискованного неограниченного класса. Добротный старый катер «автомобильного типа», позже названный «Рунабоут», получил столь удивительное развитие, что превратился в гоночное мотосудно, достигающее скорости 200 км/ч и более.

Он стал действительно «спортивным инвентарем» для водно-моторных соревнований. Развитие его началось в середине 50-х годов с появлением так называемых SK-катеров. Название их является сокращением SKi Racing Runabout90. SK-катера представляют современный вариант катеров «автомобильного типа» для буксировки водных лыжников и гонок катеров.

Рис. 147. отображенное здесь расположение катера «Баизай» рассчитано на гонки «с ускорением»: управление впереди, мотор вынесен довольно далеко в корму и форсирован до наивысшей мощности. На блоке цилиндров смонтирован агрегат наддува (нагнетатель). Катер имеет длину 5,8 м, ширину 2,44 м и, будучи оборудован семилитровым двигателем, развивает скорость более 250 км/ч.

Применительно к этому процветающему американскому классу катеров действуют следующие классификационные требования: наименьшая длина корпуса 4,88 м; ширина — не менее 1,9 м, масса полностью оборудованного и снаряженного катера — не менее 682 кг; допустимая мощность двигателя ограничивается только рабочим объемом цилиндров, который должен быть не более 6,55 л. Исходя из этих ограничений разработан весьма совершенный тип катера (рис. 147). мотор размещен в корме. Он приводит в движение гребной вал через угловую зубчатую передачу. Для корректировки дифферента на транце установлены регулируемые транцевые плиты, которые также называются антикавитационными.

Положение этих плит во время соревнований, согласно гоночным правилам мотосудов данного класса, не должно изменяться. Почти всегда на SK-катерах устанавливают большие американские восьмицилиндровые автомобильные двигатели, мощность которых увеличена в результате сложной и кропотливой доработки. Однако не допускается применение ни нагнетателей, ни специальных видов топлива.

Несмотря на значительную скорость (в пределах 200 км/ч), SK-катер оценивается как надежное и несложное мотосудно.

202

В сравнении с реданными двухточечными гоночными глиссерами оно действительно является таковым. Поэтому некоторые восторженные гонщики на юге калифорнийского побережья постарались создать новые виды гонок для любимых ими SK-катеров. Чтобы удовлетворить любителей «SK-спорта», ввели еще один вид гонок на воде, который становится все более и более популярным, — это американские гонки «с ускорением» (дрэг рейсинг). Все водно-моторные спортивные соревнования были направлены на достижение наибольшей скорости, поэтому введение гонок «с ускорением» внесло в них нечто новое.

Подобно автомобильным «дрэг-гонкам», для соревнований на наибольшее ускорение на воде наиболее пригодна дистанция, равная четверти сухопутной мили, а именно 402 м. Слово «дрэг» многозначно, к примеру, «упор» или «сопротивление», и должно указывать, что старт гонке дается «с места». Этот вид водно-моторного спорта имел намного больший успех, чем успех катеров спортивного SK-класса.

В гонках «с ускорением» основным является приемистость — быстрота набора скорости, а затем уже скорость. На узкой трассе — только два катера. При этом один катер выбывает, а другой опять соревнуется с новым конкурентом. Естественно, что в таких гонках скорость не утрачивает своей привлекательности, напротив, она выдвигает еще один довод в пользу применения двигателя высокой мощности. Обычно наиболее быстроходный катер является плохим «ускорителем», и, наоборот, катер, идущий с крупным ускорением, к концу дистанции не всегда приходит на высокой скорости. Поэтому одновременно со стремлением уменьшить вес катера очень важно найти оптимальное соответствие между крутящим моментом двигателя и величиными гребного винта. Гребной винт с крупным диаметром и большой поверхностью лопастей при умеренном шаге винта наиболее пригоден для ускорения; небольшой диаметр гребного винта при значительном шаге требуется для достижения предельной скорости катера.

Чтобы придать гонкам больший интерес, десятую часть дистанции, т. е. последние 40,2 м, движение катера регистрируют точные хронометрические инфраструктуры с помощью «электронного глаза». При этом сравнивают не только ускорение катеров, но и конечные значения их скорости.

Новый вид соревнований катеров «с ускорением» приобрел столь необычайный успех, что в больших гонках принимает участие до 350 катеров. Состязания привлекают внимание до 8000 зрителей и до 25 000 «безбилетников». Большое количество катеров, участвующих в гонках, утомляет зрителей. Чтобы гонки могли закончиться интересно и организованно, было установлено: число катеров-участников не должно превышать 100.

В настоящее время для гонок «с ускорением» выработано 16 видов катеров. Имеются два основных класса катеров для стационарных двигателей и два основных класса катеров для подвес—

ных лодочных моторов. На каждом из катеров этих четырех основных видов можно устанавливать двигатели четырех вариантов, которые указаны ниже. Здесь, кроме того, приведены данные о зафиксированной скорости катеров 16 видов (в км/ч):

Стационарный мотор на реданнсм глиссере:

с наддувом и специальным ■юнлиесм ......... 2/8

без наддува, со специальным топливом....... . 254

с наддувом и обычным бензином ........... 213

без наддува, с обычным бензином........... !98

Стационарный мотор на безрсдаш ом моюсу; пе:

с наддувом и специальным топлиеом ......... 221

без наддува, со специальным топливом ........ 213

с наддувом и обычным бензином ........... 191

без наддува, с обычным бензином........... 169

Подвесной лодочный мотор на скутере:

один мот-эр со специальным топливом......... 161

« « с обычным бензином ........... 153

два мотора со специальным топливом......... 191

« « с обычным бензином............ If В

Подвесной мотор на мотолодке:

один мотор со специальным топливом.......... 139

« « с обычным бензином........... 137

два мотора со специальным топливом......... —

« « с обычным бензином............ 132

Гонки «с ускорением» оказались настолько своеобразными, что не могли использовать положительный опыт обычных гонок быстроходных катеров. Лучше всего иллюстрировать это описанием одного из дней гонок.

Представленные катера в зависимости от скорости подразделяют на классы, через 8 км/ч. В первый заезд выходят катера со сквростью 96–104 км/ч. Следующая серия заездов охватывает катера со скоростью 104–112 км/ч и т. д. Скорость каждого нового катера трижды проверяется до гонки на дистанции 400 м; конечную скорость замеряют электронной установкой. По результатам проверки катер определяют в соответствующую скоростную группу. Затем катера попарно направляют на соревнования. Старт и финиш проходят следующим образом.

Два вызываемых катера появляются за стартовой линией, причем включенный мотор работает на самом малом ходу. Водитель катера, у того скорость малого хода выше, должен снять ногу с педали газа. Его противник прибавляет газ, и оба катера приближаются к линии старта «голова в голову». Это сближение должно осуществляться на скорости от 11 до 16 км/ч. Если они достигают линии старта в установленном замедленном темпе, то им дается стартовый сигнал. В противном случае оба противника отзываются обратно.

В случае удачного старта каждый катер вырывается на отведенную для него узкую дорожку на линии финиша. Кто приходит первым, тот и становится победителем. Чтобы замерить действительную скорость на последней десятой части расстояния, включается электронный хронометр. Слишком быстроходный победитель (такой бывает), который превысил границу своего класса, выбывает и должен перейти в более высокий по скорости следующий класс. В большинстве случаев выявляется «безупречный» победитель, но это еще не все. Только проигравший может отправиться домой. Выигравший получает нового соперника — победителя следующей гоночной пары. Таким образом продолжаются отборочные гонки, пока наконец не определится победитель дня в каждом классе.

Рис. 148. Реданный глиссер, подводная часть того сходна с двухточечным глиссером. В американских правилах получил сокращенное название «Гидро» (от слова «Hydroplan»).

Чтобы осознать напряженность этого вида спорта, достаточно оценить время, то проходит катер самого быстроходного класса от стартового сигнала до финища, — всего около 8 с! Полный заезд катеров средней быстроходности длится от 10 до 12 с. Если для проигравшего гонка закончилась, то для победителя она может повторяться один или несколько раз.