Летящие над волной часть2 - 6

Атакуют    торпедные    катераВ самом конце первой мировой войны с австрийского линкора "Szent István"(«Сент Истван») заметили два мчавшихся навстречу крохотных катера, носовая часть которых была поднята над водой. На линкоре оценили обстановку лишь тогда, когда на расстоянии нескольких кабельтовых катера резко отвернули, выпустив торпеды. Но было уже поздно. Мощный взрыв потряс воздух, и новейший линкор водоизмещением 22 тыс. т в считанные мгновения скрылся  под водой.

SMS "Szent István"

До сих пор говорилось о водоизмещаюших кораблях, которые, как на стоянке, так и на ходу, удерживаются у поверхности воды силой поддержания. Как мы уже знаем, полное сопротивление таких кораблей при увеличении скорости в грубом приближении возрастает по закону кубической зависимости.Первым попытался отступить от указанного принципа английский пастор Charles Meade Ramus(Ч. Рамус), предложивший в 1870 г. проект миноносного корабля водоизмещением около 2500 т, скользящего по поверхности воды. Предложение произвело впечатление, и адмиралтейство поручило William Froude (У. Фруду) срочно испытать модель необычного корабля в бассейне. Результаты испытаний не порадовали пастора. Фруд дал заключение, что хотя скольжение по воде в принципе возможно, корабль Рамуса затонет под тяжестью одной только мощной энергетической установки, без которой он не сможет развить скорость, необходимую для выхода на режим скольжения.Но священнослужитель отличался упорством. Вскоре он предложил другой вариант скользящего судна водоизмещением 200 т, и вновь проект был забракован из-за отсутствия подходящих мощных и в тоже время легких двигателей. Рамус умер, не воплотив в жизнь своей идеи.Прошло 13 лет, и один из пионеров авиации во Франции инженер S. D'Alembert(Ш. Д'Аламбер), обратившись к идее Рамуса, построил судно необычной конструкции, основу которого составляли четыре бочки, соединенные общей рамой. Под бочками поперек судна наклонно к поверхности воды располагались одна за другой четыре доски, на которые судно должно было опираться при движении. Необычное сооружение соединили тросом с упряжкой лошадей и провели буксировку. Опыт оказался удачным, судно всплывало и скользило по воде.В 1897 г. Д'Аламбер испытал первое самоходное скользящее судно, которое состояло из двух байдарок, соединенных четырьмя поперечными рамами. Под днищем байдарок были укреплены одна за другой четыре пары досок, угол наклона которых к поверхности воды можно было регулировать. На помосте размещались котел и паровая машина, движителем служил гребной винт. Результат превзошел все ожидания: судно   скользило   по   воде   со   скоростью около 20 уз. Развивая успех, Д'Аламбер в 1905 г. построил скользящее судно с бензиновым мотором. Суда нового типа получили название «глиссеры» (от фр. glisser— скользить) .

Первый самоходный глиссер D'Alembert (Д'Аламбера)

Принцип глиссирования основан на том, что частицы жидкости обладают инерцией, и если умело ее использовать, можно значительно снизить сопротивление движущегося судна. Вспомним, как рикошетирует плоский камешек, брошенный под малым углом к поверхности воды. Сила, не дающая камешку сразу утонуть, есть не что иное, как реакция воды, возникающая благодаря инерции ее частиц и не позволяющая им мгновенно раступиться перед камешком. Аналогичное явление возникает при движении глиссера с плоским днищем на большой скорости. На днище создается сила, которая поднимает корпус из воды, в результате чего резко снижается сопротивление. Чем выше скорость, тем больше корпус будет всплывать.Пока глиссер стоит на месте или движется с очень малой скоростью, он удерживается у поверхности воды только силой поддержания. С увеличением скорости наступает момент, когда начинает сказываться  инерция частиц воды, и на днище кроме силы поддержания начинает действовать гидродинамическая сила. Эту силу, направленную под углом к днищу, близким к прямому, можно разложить на две составляющие: одну действующую вертикально вверх, и другую — направленную горизонтально в сторону, обратную движению судна. Первая составляющая носит название гидродинамической подъемной силы; вместе с силой поддержания они равны массе судна и удерживают его у поверхности воды. Другая составляющая представляем собой сопротивление.

Гидродинамическая сила при глиссировании и ее составляющие.

С увеличением скорости глиссера гидродинамическая сила возрастает, а вместе с ной возрастают ее составляющие. Так как гидродинамическая подъемная сила и сила поддержания, удерживающие судно у поверхности воды, всегда должны быть равны массе судна, то сила поддержании по мере роста гидродинамической подъемной силы уменьшается, Когда скорость станет значительной, сила поддержания будет очень малой по сравнению с гидродинамической подьемной силой. Одновременно с уменьшением силы поддержания уменьшается объемное водоизмещение, и судно всплывает. Глиссирование начинается тогда, когда главной силой, удерживающей судно в поверхности воды, становится гидродинамическая подъемная сила, а сила иод-держания начинает играть вспомогательную роль. Отсутствие (точнее, малая величина) волнового сопротивления у как бы поднятого над водой глиссера позволяет достичь на нем значительно большей скорости, чем на обычном водоизмещающем судне такого же водоизмещения.

Столь эффективный способ движения по воде не мог оставить кораблестроителей равнодушными. Небольшой быстроходный, сравнительно дешевый  корабль, которому благодаря малой осадке не страшны торпеды и мины, заманчиво было использовать в качестве торпедоносителя. Ведь даже небольшие миноносцы легко обнаруживались неприятелем на значительном расстоянии от объекта атаки и представляли хорошую мишень для артиллерии. Именно это имел в виду адмирал С. О. Макаров, когда незадолго до русско-японской войны писал: «Лучшая защита миноноски от снарядов есть ее малая величина. Теперь миноноски так выросли в размерах, что это качество в значительной мере утратилось». Отчасти этим объясняется успешное использование русскими моряками при обороне Порт-Артура корабельных катеров в качестве торпедных. Так, катер с броненосца «Победа» потопил японский миноносец.

Броненосец «Победа»

Правда, высокая скорость глиссеров достигается при относительно большой затрате мощности и, что очень важно, с увеличением водоизмещения глиссера возрастает скорость, при которой начинается глиссирование. Например, если при водоизмещении 27 т глиссирование начинается примерно с 32 уз, то при водоизмещении 1000 т для выхода на режим глиссирования необходимо развить 58 уз. Такая специфика требует применения мощных и в тоже время компактных двигателей. Вот почему глиссеры получили распространение с появлением бензиновых моторов, имеющих отличные массогабаритные показатели. Однако относительно небольшая агрегатная мощность бензиновых двигателей вынуждала ограничивать водоизмещение глиссеров, которое до сих пор не превышает 250 т.В связи с ограниченным водоизмещением дальность плавания глиссеров относительно невелика. Кроме того, их мореходность ограничена волнением моря 3—4 балла. Это объясняется тем, что сила поддержания глиссера на большой скорости становится столь малой, что уже при сравнительно небольшом волнении моря глиссер отрывается от воды, а затем, падая, испытывает большие ударные нагрузки на корпус.Но, несмотря на указанные специфические недостатки, торпедные катера были созданы, и в ходе первой мировой войны получили заслуженное признание. За годы войны их было построено около 300 единиц. Только Италия, имевшая к концу 1916 г. 46 торпедных катеров, за два последующих года построила еще 153 единицы. Наиболее быстроходные из них развивали скорость около 40 уз.  

• Назад
• Вперед