Летящие над волной

Опубликовано: 27 июня 2010
Просмотров: 132265

 

Кораблестроители разводят руками

 

По мере увеличения скорости кораблей все чаще возникали загадочные ситуации, ставившие в тупик кораблестроителей и моряков. Иногда крупный корабль оказывался более быстроходным, чем корабль с меньшим водоизмещением, хотя энергетические установки обоих развивали одинаковую мощность. Имели место случаи, когда скорость, достигнув определенного предела, не возрастала, несмотря на дальнейшее увеличение мощности машин.

В 1878 г. вышел на испытания английский двухвинтовой крейсер с сокращенной парусной оснасткой "Iris"(«Ирис») водоизмещением 3750 т. Вместо оговоренных контрактом 17,5 уз корабль даже при форсировании мощности машин сверх проекта до 7000 л. с. смог развить лишь 16.5 уз. Выяснением причин недобора скорости занялась специально созданная комиссия.

"Iris"

Проверка состояния машин и гребных винтов показала полную их исправность. Решено было уменьшить число лопастей винтов с четырых до двух. Результат выхода на мерную милю ошеломил членов комиссии. С четырехлопастными винтами при мощности машин 5250 л. с. "Iris" показывал 15,1 уз, а с двухлопастными при мощности 4370 л. с. развил 15,5 уз. Если при этом привести мощность к одинаковой скорости, получится, что экономия составила около 1000 л. с. Были изготовлены новые четырехлопастные винты, но с меньшей плошадью лопастей, чем те, с которыми крейсер вышел на первые испытания. Перекрыв контрактную скорость, "Iris" показал 18.6 уз и был разрекламирован как самый быстроходный крейсер в мире.

"Iris"

Описание экспериментов с "Iris" заняло всего несколько строк, проведение же их потребовало много времени и больших средств. При этом никто не мог гарантировать, что установленные на крейсере гребные винты являлись оптимальными. Были и другие загадки. Так, на испытаниях в 1884 г. английский броненосец "Collingwood"(«Колингвуд») водоизмещением 9612 т при мощности машин 8100 л. с. развил скорость 16,6 уз, а при мощности 9560 л. с.— 16,8 уз. Увеличение мощности на 1460 л. с. дало повышение скорости лишь на 0,2 уз!

"Collingwood" 1882г

Все настоятельнее ощущалась необходимость уже на стадии проектирования корабля определять мощность, необходимую для получения заданной скорости, и лишь после этого заказывать энергетическую установку.

Мощность энергетической установки определяется исходя из сопротивления воды движущемуся в ней кораблю, на преодоление которого она и затрачивается. О том, что такое сопротивление существует, было известно и судостроителям прошлых веков, которые сознавали, что не все формы судна имеют одинаковое сопротивление. Чтобы убедиться в этом, достаточно было с борта движущегося челна или лодки опустить в воду ладонь ребром по движению, а потом поперек движения и почувствовать, насколько изменилось сопротивление, хотя размер ладони остался неизменным.

С незапамятных времен человечество накапливало знания о свойствах воды и о поведении движущихся в ней тел. Понятие о телах, имеющих наименьшее сопротивление, передавалось от народов к народам, из поколения в поколение:

Рыбы способны к весьма быстрому бегу, и для этого природа, конечно, дала им наилучшее образование; то чем ближе корабль к образу дельфина, тем должен быть ходче; а если так, что в кораблях необходимо делать носовую часть полнее и короче кормовой, ставя мидель-шпангоут даже на 1/3 длины корабля от носа и делая кормовые ватерлинии гораздо острее носовых, как в хвосте у рыбы противу головы. Или: Образ клина самый удобный для раскалывания тел; и т. д. он лучше, чем он острее; то и для ходкости корабля надо все ватерлинии, носовые и кормовые, делать острее, сохраняя все-таки между ними вид дельфина. Но как острота клина увеличивается вместе с его длиной, то чем длиннее корабль, тем он будет ходче, при всех тех же прочих обстоятельствах....