Глубокое v. Круглоскулый или остроскулый? Преимущества и недостатки остроскулых и круглоскулых катеров и лодок

Hyper-V – это одна из технологий виртуализации серверов, позволяющая запускать на одном физическом сервере множество виртуальных ОС. Эти ОС именуются «гостевыми», а ОС, установленная на физическом сервере – «хостовой». Каждая гостевая операционная система запускается в своем изолированном окружении, и «думает», что работает на отдельном компьютере. О существовании других гостевых ОС и хостовой ОС они «не знают».
Эти изолированные окружения именуются «виртуальными машинами» (или сокращенно - ВМ). Виртуальные машины реализуются программно, и предоставляют гостевой ОС и приложениям доступ к аппаратным ресурсам сервера посредством гипервизора и виртуальных устройств. Как уже было сказано, гостевая ОС ведет себя так, как будто полностью контролирует физический сервер, и не имеет представления о существовании других виртуальных машин. Так же эти виртуальные окружения могут именоваться «партициями» (не путать с разделами на жестких дисках).
Впервые появившись в составе Windows Server 2008, ныне Hyper-V существует в виде самостоятельного продукта Hyper-V Server (де-факто являющегося сильно урезанной Windows Server 2008), и в новой версии – R2 – вышедшего на рынок систем виртуализации Enterprise-класса. Версия R2 поддерживает некоторые новые функции, и речь в статье пойдет именно об этой версии.

Гипервизор

Термин «гипервизор» уходит корнями в 1972 год, когда компания IBM реализовала виртуализацию в своих мэйнфреймах System/370. Это стало прорывом в ИТ, поскольку позволило обойти архитектурные ограничения и высокую цену использования мэйнфреймов.
Гипервизор – это платформа виртуализации, позволяющая запускать на одном физическом компьютере несколько операционных систем. Именно гипервизор предоставляет изолированное окружение для каждой виртуальной машины, и именно он предоставляет гостевым ОС доступ к аппаратному обеспечению компьютера.
Гипервизоры можно разделить на два типа по способу запуска (на «голом железе» или внутри ОС) и на два типа по архитектуре (монолитная и микроядерная).

Гипервизор 1 рода

Гипервизор 1 типа запускается непосредственно на физическом «железе» и управляет им самостоятельно. Гостевые ОС, запущенные внутри виртуальных машин, располагаются уровнем выше, как показано на рис.1.

Рис.1 Гипервизор 1 рода запускается на «голом железе».

Работа гипервизоров 1 рода непосредственно с оборудованием позволяет достичь большей производительности, надежности и безопасности.
Гипервизоры 1 рода используются во многих решениях Enterprise-класса:

Microsoft Hyper-V
VMware ESX Server
Citrix XenServer

Гипервизор 2 рода

В отличие от 1 рода, гипервизор 2 рода запускается внутри хостовой ОС (см. рис.2).

Рис.2 Гипервизор 2 рода запускается внутри гостевых ОС

Виртуальные машины при этом запускаются в пользовательском пространстве хостовой ОС, что не самым лучшим образом сказывается на производительности.
Примерами гипервизоров 2 рода служат MS Virtual Server и VMware Server, а так же продукты десктопной виртуализации – MS VirtualPC и VMware Workstation.

Монолитный гипервизор

Гипервизоры монолитной архитектуры включают драйверы аппаратных устройств в свой код (см. рис. 3).

Рис. 3. Монолитная архитектура

Монолитная архитектура имеет свои достоинства и недостатки. Среди достоинств можно отметить:

Более высокую (теоретически) производительность из-за нахождения драйверов в пространстве гипервизора
Более высокую надежность, так как сбои в работе управляющей ОС (в терминах VMware – «Service Console») не приведет к сбою всех запущенных виртуальных машин.

Недостатки же у монолитной архитектуры следующие:

Поддерживается только то оборудование, драйверы на которое имеются в гипервизоре. Из-за этого вендор гипервизора должен тесно сотрудничать с вендорами оборудования, чтобы драйвера для работы всего нового оборудования с гипервизором вовремя писались и добавлялись в код гипервизора. По той же причине при переходе на новую аппаратную платформу может понадобиться переход на другую версию гипервизора, и наоборот – при переходе на новую версию гипервизора может понадобиться смена аппаратной платформы, поскольку старое оборудование уже не поддерживается.
Потенциально более низкая безопасность – из-за включения в гипервизор стороннего кода в виде драйверов устройств. Поскольку код драйверов выполняется в пространстве гипервизора, существует теоретическая возможность воспользоваться уязвимостью в коде и получить контроль как над хостовой ОС, так и над всеми гостевыми.

Самым распространенным примером монолитной архитектуры является VMware ESX.

Микроядерная архитектура

При микроядерной архитектуре драйверы устройств работают внутри хостовой ОС.
Хостовая ОС в этом случае запускается в таком же виртуальном окружении, как и все ВМ, и именуется «родительской партицией». Все остальные окружения, соответственно – «дочерние». Единственная разница между родительской и дочерними партициями состоит в том, что только родительская партиция имеет непосредственный доступ к оборудованию сервера. Выделением памяти же и планировкой процессорного времени занимается сам гипервизор.

Рис. 4. Микроядерная архитектура

Достоинства у такой архитектуры следующие:

Не требуются драйвера, «заточенные» под гипервизор. Гипервизор микроядерной архитектуры совместим с любым оборудованием, имеющим драйверы для ОС родительской партиции.
Поскольку драйверы выполняются внутри родительской партиции – у гипервизора остается больше времени на более важные задачи – управление памятью и работу планировщика.
Более высокая безопасность. Гипервизор не содержит постороннего кода, соответственно и возможностей для атаки на него становится меньше.

Самым ярким примером микроядерной архитектуры является, собственно, сам Hyper-V.

Архитектура Hyper-V

На рис.5 показаны основные элементы архитектуры Hyper-V.

Рис.5 Архитектура Hyper-V

Как видно из рисунка, гипервизор работает на следующем уровне после железа – что характерно для гипервизоров 1 рода. Уровнем выше гипервизора работают родительская и дочерние партиции. Партиции в данном случае – это области изоляции, внутри которых работают операционные системы. Не нужно путать их, к примеру, с разделами на жестком диске. В родительской партиции запускается хостовая ОС (Windows Server 2008 R2) и стек виртуализации. Так же именно из родительской партиции происходит управление внешними устройствами, а так же дочерними партициями. Дочерние же партиции, как легко догадаться – создаются из родительской партиции и предназначены для запуска гостевых ОС. Все партиции связаны с гипервизором через интерфейс гипервызовов, предоставляющий операционным системам специальный API. Если кого-то из разработчиков интересуют подробности API гипервызовов - информация имеется в MSDN .

Родительская партиция

Родительская партиция создается сразу же при установке системной роли Hyper-V. Компоненты родительской партиции показаны на рис. 6.
Назначение родительской партиции следующее:

Создание, удаление и управление дочерними партициями, в том числе и удаленное, посредством WMI-провайдера.
Управление доступом к аппаратным устройствам, за исключением выделения процессорного времени и памяти – этим занимается гипервизор.
Управление питанием и обработка аппаратных ошибок, если таковые возникают.

Рис.6 Компоненты родительской партиции Hyper-V

Стек виртуализации

Следующие компоненты, работающие в родительской партиции, в совокупности называют стеком виртуализации:

Служба управления виртуальными машинами (VMMS)
Рабочие процессы виртуальных машин (VMWP)
Виртуальные устройства
Библиотека интерфейсов гипервизора

Помимо этого, в родительской партиции работают еще два компонента. Это провайдеры служб виртуализации (VSP) и шина виртуальных машин (VMBus).
Служба управления виртуальными машинами
В задачи службы управления виртуальными машинами (VMMS) входит:

Управление состоянием виртуальных машин (включено/выключено)
Добавление/удаление виртуальных устройств
Управление моментальными снимками

При запуске виртуальной машины VMMS создает новый рабочий процесс виртуальной машины. Подробнее о рабочих процессах будет рассказано далее.
Так же именно VMMS определяет, какие операции разрешено выполнять с виртуальной машиной в настоящий момент: к примеру, если происходит удаление снапшота, то применить снапшот в течение операции удаления она не даст. Подробнее о работе с моментальными снимками (снапшотами) виртуальных машин можно почитать в соответствующей моей статье .
Если говорить более детально – то VMMS управляет следующими состояниями виртуальных машин:

Starting
Active
Not Active
Taking Snapshot
Applying Snapshot
Deleting Snapshot
Merging Disk

Другие задачи управления – Pause, Save и Power Off – выполняются не службой VMMS, а непосредственно рабочим процессом соответствующей виртуальной машины.
Служба VMMS работает как на уровне пользователя, так и на уровне ядра как системная служба (VMMS.exe) и зависит от служб Remote Procedure Call (RPC) и Windows Management Instrumentation (WMI). Служба VMMS включает в себя множество компонент, среди которых имеется и WMI-провайдер, предоставляющий интерфейс для управления виртуальными машинами. Благодаря этому можно управлять виртуальными машинами из командной строки и с помощью скриптов VBScript и PowerShell. System Center Virtual Machine Manager так же использует этот интерфейс для управления виртуальными машинами.

Рабочий процесс виртуальной машины (VMWP)

Для управления виртуальной машиной из родительской партиции запускается особый процесс – рабочий процесс виртуальной машины (VMWP). Процесс этот работает на уровне пользователя. Для каждой запущенной виртуальной машины служба VMMS запускает отдельный рабочий процесс. Это позволяет изолировать виртуальные машины друг от друга. Для повышения безопасности, рабочие процессы запускаются под встроенным пользовательским аккаунтом Network Service.
Процесс VMWP используется для управления соответствующей виртуальной машиной. В его задачи входит:
Создание, конфигурация и запуск виртуальной машины
Пауза и продолжение работы (Pause/Resume)
Сохранение и восстановление состояния (Save/Restore State)
Создание моментальных снимков (снапшотов)
Кроме того, именно рабочий процесс эмулирует виртуальную материнскую плату (VMB), которая используется для предоставления памяти гостевой ОС, управления прерываниями и виртуальными устройствами.

Виртуальные устройства

Виртуальные устройства (VDevs) – это программные модули, реализующие конфигурацию и управление устройствами для виртуальных машин. VMB включает в себя базовый набор виртуальных устройств, включающий в себя шину PCI и системные устройства, идентичные чипсету Intel 440BX. Есть два типа виртуальных устройств:

Эмулируемые устройства – эмулируют определенные аппаратные устройства, такие, к примеру, как видеоадаптер VESA. Эмулируемых устройств достаточно много, к примеру: BIOS, DMA, APIC, шины ISA и PCI, контроллеры прерываний, таймеры, управление питанием, контроллеры последовательных портов, системный динамик, контроллер PS/2 клавиатуры и мыши, эмулируемый (Legacy) Ethernet-адаптер (DEC/Intel 21140), FDD, IDE-контроллер и видеоадаптер VESA/VGA. Именно поэтому для загрузки гостевой ОС может использоваться только виртуальный IDE-контроллер, а не SCSI, который является синтетическим устройством.
Синтетические устройства – не эмулируют реально существующие в природе железки. Примерами служат синтетический видеоадаптер, устройства взаимодействия с человеком (HID), сетевой адаптер, SCSI-контроллер, синтетический контроллер прерывания и контроллер памяти. Синтетические устройства могут использоваться только при условии установки компонент интеграции в гостевой ОС. Синтетические устройства обращаются к аппаратным устройствам сервера посредством провайдеров служб виртуализации, работающих в родительской партиции. Обращение идет через виртуальную шину VMBus, что намного быстрее, чем эмуляция физических устройств.

Драйвер виртуальной инфраструктуры (VID)

Драйвер виртуальной инфраструктуры (vid.sys) работает на уровне ядра и осуществляет управление партициями, виртуальными процессорами и памятью. Так же этот драйвер является промежуточным звеном между гипервизором и компонентами стека виртуализации уровня пользователя.

Библиотека интерфейса гипервизора

Библиотека интерфейса гипервизора (WinHv.sys) – это DLL уровня ядра, которая загружается как в хостовой, так и в гостевых ОС, при условии установки компонент интеграции. Эта библиотека предоставляет интерфейс гипервызовов, использующийся для взаимодействия ОС и гипервизора.

Провайдеры служб виртуализации (VSP)

Провайдеры служб виртуализации работают в родительской партиции и предоставляют гостевым ОС доступ к аппаратным устройствам через клиент служб виртуализации (VSC). Связь между VSP и VSC осуществляется через виртуальную шину VMBus.

Шина виртуальных машин (VMBus)

Назначение VMBus состоит в предоставлении высокоскоростного доступа между родительской и дочерними партициями, в то время как остальные способы доступа значительно медленнее из-за высоких накладных расходах при эмуляции устройств.
Если гостевая ОС не поддерживает работу интеграционных компонент – приходится использовать эмуляцию устройств. Это означает, что гипервизору приходится перехватывать вызовы гостевых ОС и перенаправлять их к эмулируемым устройствам, которые, напоминаю, эмулируются рабочим процессом виртуальной машины. Поскольку рабочий процесс запускается в пространстве пользователя, использование эмулируемых устройств приводит к значительному снижению производительности по сравнению с использованием VMBus. Именно поэтому рекомендуется устанавливать компоненты интеграции сразу же после установки гостевой ОС.
Как уже было сказано, при использовании VMBus взаимодействие между хостовой и гостевой ОС происходит по клиент-серверной модели. В родительской партиции запущены провайдеры служб виртуализации (VSP), которые являются серверной частью, а в дочерних партициях – клиентская часть – VSC. VSC перенаправляет запросы гостевой ОС через VMBus к VSP в родительской партиции, а сам VSP переадресовывает запрос драйверу устройства. Этот процесс взаимодействия абсолютно прозрачен для гостевой ОС.

Дочерние партиции

Вернемся к нашему рисунку с архитектурой Hyper-V, только немного сократим его, поскольку нас интересуют лишь дочерние партиции.

Рис. 7 Дочерние партиции

Итак, в дочерних партициях могут быть установлены:

ОС Windows, с установленными компонентами интеграции (в нашем случае – Windows 7)
ОС не из семейства Windows, но поддерживающая компоненты интеграции (Red Hat Enterprise Linux в нашем случае)
ОС, не поддерживающие компоненты интеграции (например, FreeBSD).

Во всех трех случаях набор компонент в дочерних партициях будет немного различаться.

ОС Windows с установленными компонентами интеграции

Операционные системы Microsoft Windows, начиная с Windows 2000 поддерживают установку компонент интеграции. После установки Hyper-V Integration Services в гостевой ОС запускаются следуюшие компоненты:

Клиенты служб виртуализации. VSC представляют собой синтетические устройства, позволяющие осуществлять доступ к физическим устройствам посредством VMBus через VSP. VSC появляются в системе только после установки компонент интеграции, и позволяют использовать синтетические устройства. Без установки интеграционных компонент гостевая ОС может использовать только эмулируемые устройства. ОС Windows 7 и Windows Server 2008 R2 включает в себя компоненты интеграции, так что их не нужно устанавливать дополнительно.
Улучшения. Под этим имеются в виду модификации в коде ОС чтобы обеспечить работу ОС с гипервизором и тем самым повысить эффективность ее работы в виртуальной среде. Эти модификации касаются дисковой, сетевой, графической подсистем и подсистемы ввода-вывода. Windows Server 2008 R2 и Windows 7 уже содержат в себе необходимые модификации, на другие поддерживаемые ОС для этого необходимо установить компоненты интеграции.

Так же, компоненты интеграции предоставляют следующий функционал:

Heartbeat – помогает определить, отвечает ли дочерняя партиция на запросы из родительской.
Обмен ключами реестра – позволяет обмениваться ключами реестра между дочерней и родительской партицией.
Синхронизация времени между хостовой и гостевой ОС
Завершение работы гостевой ОС
Служба теневого копирования томов (VSS), позволяющая получать консистентные резервные копии.

ОС не из семейства Windows, но поддерживающая компоненты интеграции

Существуют так же ОС, не относящиеся к семейству Windows, но поддерживающие компоненты интеграции.На данный момент – это только SUSE Linux Enterprise Server и Red Hat Enterprise Linux. Такие ОС при установке компонент интеграции используют VSC сторонних разработчиков для взаимодействия с VSC по VMBus и доступа к оборудованию. Компоненты интеграции для Linux разработаны компанией Microsoft совместно с Citrix и доступны для загрузки в Microsoft Download Center. Поскольку компоненты интеграции для Linux были выпущены под лицензией GPL v2, ведутся работы по интеграции их в ядро Linux через Linux Driver Project , что позволит значительно расширить список поддерживаемых гостевых ОС.

Вместо заключения

На этом я, пожалуй, закончу свою вторую статью, посвященную архитектуре Hyper-V. Предыдущая статья вызвала у некоторых читателей вопросы, и надеюсь, что теперь я на них ответил.
Надеюсь, что чтение не было слишком скучным. Я достаточно часто использовал «академический язык», но это было необходимо, поскольку тематика статьи предполагает очень большой объем теории и практически нуль целых нуль десятых практики.

Выражаю огромную благодарность Mitch Tulloch и Microsoft Virtualization Team. На основе их книги Understanding Microsoft Virtualization Solutions и была подготовлена статья.

Теги: Добавить метки

Развитие современного катеростроения неразрывно связано с совершенствованием катерных механических установок и широким применением стеклопластика для изготовления корпусов. За последние 20 лет были созданы легкие мощные быстроходные двигатели внутреннего сгорания, позволившие вывести на режим глиссирования достаточно мореходные и комфортабельные катера. Удельная масса стационарных бензиновых двигателей средней мощности от 75 до 180 кВт (100-250 л. с.) составляет 2,3-2,8 кг/кВт, а мощных подвесных моторов - 1,2-2,2 кг/кВт. Благодаря применению угловых поворотно-откидных колонок двигатели занимают в корпусе гораздо меньше места, чем установки с угловыми реверс-редукторами или с прямой передачей на гребной винт.

Использование синтетических смол холодного отверждения для формования корпусов лодок и катеров позволило строить корпуса практически любых обводов, в наибольшей степени удовлетворяющих требованиям гидродинамики, мореходности и комфортабельности.

В 60‑е-70‑е годы конструкторы малых катеров стремились создать такие корпуса, которые позволили бы полностью реализовать имеющийся в большинстве случаев запас мощности для поддержания высокой скорости в условиях волнения. Отмеченные выше факторы, а также поиски оптимальных форм обусловили появление большого разнообразия типов обводов глиссирующих катеров. Коротко рассмотрим особенности наиболее распространенных из них.

Корпуса малой килеватости. При постоянной нагрузке и в условиях гладкой воды максимальным гидродинамическим качеством при глиссировании обладает корпус с абсолютно плоским днищем , если, конечно, ширина по скуле и положение центра тяжести обеспечивают устойчивое движение без дельфинирования и с оптимальным дифферентом. Величина гидродинамического качества может достигать K = 10.

Именно это и обусловило широкое применение плоскодонных корпусов в начальный момент развития глиссирующих судов. Высокое гидродинамическое качество обеспечивало выход на глиссирование при сравнительно малой мощности двигателя относительно водоизмещения. Однако с увеличением мощности двигателей и скоростей катеров выявились существенные недостатки плоскодонных обводов.

Основной из них - это сильные удары корпуса о волну. При встрече с волной подъемная сила на днище катера вследствие увеличения угла атаки мгновенно подрастает в несколько раз, корпус может взлетать над поверхностью воды. В следующий момент, при падении на воду, катер получает сильный удар в днище. Сила удара пропорциональна квадрату вертикальной скорости в момент встречи днища с поверхностью воды, которая в свою очередь зависит от скорости хода, водоизмещения катера и длины волны. Величина ударных перегрузок может достигать 10g и даже более (под перегрузками понимается отношение ускорения, получаемого центром тяжести судна, к ускорению свободного падения тела g = 9,81 м/с², другими словами, отношение силы удара к массе катера).

Ударные нагрузки и ускорения не только отрицательно влияют на экипаж, но и могут стать причиной разрушения конструкций корпуса или срыва двигателей с фундаментов.

Наиболее эффективный путь снижения ударных перегрузок - это увеличение угла килеватости днища. При его увеличении, например, с 0 до 10° сила удара снижается более чем в 1,5 раза.

Другим недостатком плоскодонного корпуса является чувствительность к расположению центра тяжести и соотношению нагрузки и ширины днища, которое оценивается коэффициентом динамической нагрузки

При неудачном выборе этих элементов судно легко переходит в режим дельфинирования (см. стр. 40).

Наконец, плоскодонные глиссирующие суда сильно сносит вбок при поворотах на полной скорости. Легкие гоночные мотолодки при этом нередко опрокидываются. Этот недостаток можно устранить, если установить плавники-стабилизаторы или снабдить корпус наклонными участками днища близ скул («скошенными» скулами).

Отмеченные недостатки ограничивают применение плоскодонных (и с малой килеватостью днища) глиссирующих корпусов в основном на гоночных мотолодках, рассчитанных на скорости до 50 км/ч и используемых на акваториях, закрытых от волн. Применяются они и на речных мотолодках и катерах при большой удельной нагрузке на единицу мощности двигателя.

Корпуса с «закрученным» днищем (рис. 27). Для снижения ударных перегрузок при глиссировании на волне днищу придают ту или иную килеватость. Наиболее сильные удары приходятся на носовую часть корпуса, поэтому заостряют в основном носовую треть днища, оставляя в корме глиссирующий участок малой килеватости. Примером таких обводов «закрученного» типа являются корпуса катеров «Амур» и новых модификаций «Казанки» (см. рис. 109 и 149). Такие корпуса отличаются более комфортабельным ходом на волнении, чем корпуса с малой килеватостью, но не позволяют развить высокие скорости. Так как плоское днище работает под малыми углами атаки (до 4°), длина смоченной поверхности корпуса оказывается слишком большой и с повышением скорости площадь этой поверхности не уменьшается. Благодаря быстрому росту гидродинамической подъемной силы в начальный период движения кривая сопротивления катера с «закрученным» днищем имеет плавный подъем с невысоким «горбом», для преодоления которого требуется сравнительно небольшая удельная мощность. Поэтому подобные обводы предназначены для катеров, рассчитываемых на переходный режим движения или глиссирование при V > 8 √L км/ч.

Рис. 27. Обводы катера с «закрученным» днищем.

Суда с «закрученным» днищем при плавании на попутном волнении обладают рыскливостью. Причиной этого является дисбаланс в гидродинамических силах поддержания, действующих на заостренную килеватую носовую часть и плоский широкий участок днища в корме. При небольшом зарыскивании катера с курса на участки днища у форштевня начинает действовать сила, близкая по направлению к горизонтали и способствующая дальнейшему отклонению судна с курса. Подобный же эффект дает и крен, при котором сила, изменяющая курс судна, появляется со стороны накрененного борта.

На волнении проявляется и другой недостаток судов с «закрученным» днищем: при входе в волну вдоль заостренных обводов корпуса в носу вода поднимается вверх в виде брызговой пелены, срываемой ветром и отбрасываемой на палубу.

Построить корпус с подобными обводами технологически сложно, а его объем в носу получается весьма неудобным для использования в качестве складского помещения и особенно - для оборудования каюты.

Моногедрон. Корпус с постоянным углом килеватости днища от транца до миделя, равным 10-17° (рис. 28). Это наиболее распространенный в настоящее время тип обводов глиссирующих корпусов. Обводы технологичны при постройке корпусов из листовых материалов - металла или фанеры. Умеренная килеватость днища позволяет получить достаточно высокое гидродинамическое качество при приемлемых перегрузках на волнении. Иногда днище снабжается скуловыми брызгоотбойниками или короткими продольными реданами, которые способствуют уменьшению смоченной поверхности.

Рис. 28. Обводы корпуса глиссирующего катера типа «моногедрон»: а - оригинальные обводы; б - современный вариант.

Обводы типа моногедрон применяют при V < 15 √L км/ч и удельной нагрузке до 30 кг/л. с., т. е. в тех случаях, когда мощности двигателя может оказаться недостаточно для корпуса с обводами «глубокое V». По сравнению с корпусами с повышенной килеватостью днища, моногедрон имеет более высокую статическую остойчивость, поэтому такие обводы предпочитают для морских катеров в тех случаях, когда это качество играет важную роль (например, для комфортабельных моторных яхт, рыболовных катеров и т. п.).

«Глубокое V». Тип обводов глиссирующего корпуса с повышенной килеватостью днища (более 20°) от миделя от транца и продольными реданами, который применяется для быстроходных катеров, рассчитанных на V > 15 √L км/ч (рис. 29). Такие обводы обеспечивают комфортабельный ход на волнении с минимальной потерей скорости. Кроме того, данный тип обводов позволяет использовать всю мощность двигателей, устанавливаемых на легких мотолодках и катерах, без потери устойчивости движения или опасности разрушения корпусных конструкций. При повышении скорости в результате подъема корпуса из воды ширина смоченной поверхности днища с большой килеватостью постепенно уменьшается. Соответственно возрастает оптимальный угол атаки, при котором сопротивление воды является минимальным, - у килеватого корпуса он в 1,5-2 раза больше, чем у плоскодонного. Благодаря этому и смоченная длина килеватого катера оказывается меньше, чем у катера с плоским днищем. В итоге, несмотря на существенное снижение гидродинамического качества при увеличении угла килеватости днища до 20-23°, на корпусе с обводами «глубокое V» удается получить более высокую скорость, чем на корпусах с умеренной килеватостью. Благодаря почти одинаковыми поперечным профилям днища в носу и корме катера с обводами «глубокое V» отличаются хорошей устойчивостью при плавании с попутной волной, малым дрейфом на циркуляции и плавностью качки.

Рис. 29. Обводы типа «глубокое V»: а - вид на днище; б - корпус теоретического чертежа.

К недостаткам «глубокого V» следует отнести большое сопротивление в начальный момент движения и большие затраты времени на разгон до выхода на режим чистого глиссирования. Для улучшения стартовых характеристик и снижения «горба» сопротивления можно использовать транцевые плиты и продольные реданы на днище.

Другим недостатком является пониженная начальная остойчивость как на стоянке, так и на ходу. Для повышения остойчивости на стоянке иногда устраивают днищевые балластные цистерны, автоматически опорожняемые при выходе катера на расчетный режим (см. стр. 23). Для повышения ходовой остойчивости приходится увеличивать смоченную поверхность днища в корме, обрывая продольные реданы, на которых корпус глиссирует на расчетной скорости, на некотором расстоянии от транца. В результате этого смачиваются дополнительные участки днища и увеличивается ширина ватерлинии. Другой вариант - использование наделок-спонсонов, расположенных на ходу над водой и действующих при крене катера.

Непременной деталью корпуса «глубокое V» являются продольные реданы - призмы треугольного сечения с горизонтальной нижней гранью и острой свободной кромкой (рис. 30). Главный эффект реданов заключается в отсечении от днища потоков воды, растекающихся от киля к бортам. В результате их действия уменьшается смоченная поверхность корпуса, на реданах создается дополнительная подъемная сила; в совокупности это повышает гидродинамическое качество корпуса.

Рис. 30. Продольные реданы: а - схема расположения реданов по ширине корпуса; б - вид на днище катера без реданов; в - действие реданов на том же днище.

1 - поверхность днища, не смачиваемая водой; 2 - скуловой брызгоотбойник; 3 - продольные реданы; 4 - поперечный поток воды; 5 - смоченный участок днища.

Благодаря продольным реданам осуществляется автоматическое регулирование ширины днища в зависимости от скорости судна. На малых скоростях катер глиссирует на полной ширине днища с уменьшенной удельной нагрузкой, которая оптимальна для данной скорости. По мере разгона гидродинамическая подъемная сила растет, катер уменьшает осадку. При этом крайние участки днища, прилегающие к скулам, выходят из воды, глиссирующая поверхность ограничивается крайней к скуле парой реданов. Благодаря этому сохраняется оптимальная величина коэффициента C B , несколько снижается «горб» кривой сопротивления.

Продольные реданы повышают остойчивость катера, демпфируют бортовую и продольную качки. На ходу при резком крене на реданах накрененного борта возникает дополнительная подъемная сила, которая препятствует дальнейшему увеличению крена. Продольные реданы существенно повышают устойчивость судна на курсе и в то же время сокращают радиус циркуляции. Это происходит благодаря работе боковых вертикальных граней реданов, которые при боковом смещении - дрейфе от ветра, волны или на повороте, действуют подобно килю.

Положительные качества реданов начинают проявляться лишь при достаточно высоких скоростях - V > 12 √L км/ч. На малой скорости и при разгоне катера сопротивление воды вследствие увеличенной смоченной поверхности днища с реданами оказывается выше, чем у катера с гладким днищем. Кроме того, их эффективность зависит от угла килеватости днища. Если он менее 10°, устройство продольных реданов нецелесообразно.

Скорость поперечного потока у плоского днища относительно невелика, поэтому миновав скулу, вода резко поднимается почти вертикально вверх. Если на ее пути параллельно скуле под днищем установить продольный редан, то вырывающиеся из-под него струи вновь коснутся днища в непосредственной близости от вертикальной грани редана. У килеватого днища скорость поперечного потока достаточно высокая, поэтому струи вырываются из-под скулы или продольного редана под углом к вертикали; чем больше угол килеватости, тем больше и отклонение потока от вертикали. При угле килеватости днища около 20° струи воды покидают кромку редана практически под таким же углом.

На каждой половине днища обычно устанавливают по два (при ширине днища 1,4-1,6 м) или по три (при ширине 2-2,5 м) редана. Расстояние ближайших к скуле реданов от ДП судна рассчитывается в зависимости от нагрузки и скорости катера. Реданы по всей длине корпуса - от форштевня до транца - целесообразны в том случае, если можно обеспечить глиссирование катера на ширине, ограничиваемой данными реданами. В противном случае реданы в кормовой части днища только повышают сопротивление воды. Обычно до транца доводят только крайние к скуле реданы, а остальные, которые эффективно работают только на границе днища и воды на полном ходу, обрывают на том или ином расстоянии от днища. На мотолодках с умеренной килеватостью днища, развивающих скорость около 40 км/ч, можно устанавливать короткие (по 0,5-0,8 м) реданы-брызгоотбойники в носовой части корпуса.

Естественно, правильная работа реданов возможна только при их острой наружной кромке, поэтому на деревянных катерах реданы изготовляют из твердых пород древесины или прикрепляют к их рабочим граням металлические полосы. В средней части корпуса и корме реданы располагают параллельно килю. В носовой части их лучше свести к форштевню, чтобы избежать слишком крутого подъема вверх (по батоксам): в противном случае при всходе катера на волну реданы будут оказывать тормозящее действие. К слову сказать, существует и негативный эффект продольных реданов на высокоскоростных судах: при встречной волне корпус получает довольно жесткие удары вследствие концентрации давления на плоских поверхностях реданов.

Комбинированные обводы с гидролыжей. Вариант глиссирующего корпуса с узкой центральной частью днища малой килеватости (или плоской) и наклонными боковыми участками (рис. 31). Ширина центрального участка, или гидролыжи , выбирается таким образом, чтобы на полной скорости судно глиссировало на нем, как на пластине, а наклонные участки днища смачивались водой только при крене или же встрече с волной. Кромки гидролыжи являются продольными реданами, поэтому вышесказанное о влиянии угла килеватости справедливо для данного типа обводов: желательно, чтобы угол наклона бортовых участков днища к основной плоскости составлял около 20°. Дополнительными продольными реданами снабжаются и наклонные участки днища для отсечения от них брызговой пелены при вхождении корпуса в волну.

Рис. 31. Глиссирующие обводы днища с гидролыжей.

Смоченная поверхность гидролыжи имеет вид вытянутого вдоль корпуса прямоугольника. Благодаря этому корпус обладает большей устойчивостью глиссирования и меньшей чувствительностью к изменению дифферента и положения центра тяжести, по сравнению с плоскодонным судном, имеющим малое соотношение L /B . В результате катера и мотолодки с гидролыжей, снабженные достаточно мощным двигателем, способны развить более высокую скорость, чем при обычных обводах с малой килеватостью днища, обладают большей комфортабельностью при ходе против волны, имеют малый радиус циркуляции. Эти преимущества, однако, утрачиваются, если нагрузка оказывается слишком большой для данной мощности двигателя и судно глиссирует при увеличенной осадке. Естественно, что вследствие малой ширины катера с гидролыжей являются валкими на стоянке и могут раскачиваться на ходу.

Одним из вариантов обводов с гидролыжей является «Морской нож », предложенный американским конструктором. П. Пейном (рис. 32). Глиссирующая пластина на днище имеет вид треугольника с углом при форштевне 15°, а борта плавно расширяются к палубе, образуя в корме своеобразное аэродинамическое крыло. В целом корпус катера с его заостренным и подрезанным форштевнем напоминает лемех плуга. Вогнутые поверхности бортов снабжены брызгоотбойниками-реверсорами, которые отсекают воду, уменьшая смоченную поверхность корпуса. Одновременно на реверсорах создается дополнительная подъемная сила, благодаря чему гидродинамическое качество достигает достаточно большой величины (до 10,5). Реверсоры улучшают также приемистость катера и динамическую остойчивость на ходу.

Рис. 32. «Морской нож».

Оптимальным ходовым дифферентом для «Ножа» является такой, при котором основание форштевня лишь слегка касается поверхности воды. В этом случае глиссирующая площадка погружена в воду на всю длину: при прохождении сквозь волну и изменении дифферента длина смоченной поверхности изменяется мало, соответственно здесь не возникает пиковых значений подъемной силы, как на корпусе традиционного типа. Поддерживать правильный дифферент помогают транцевые плиты, управляемые с поста водителя.

«Морской нож» позволяет развивать довольно высокую скорость на волнении без чрезмерных ударных перегрузок. Например, 6‑метровый катер такого типа, оснащенный 188‑сильным двигателем с угловой колонкой, на волне высотой 1 м развивал скорость около 80 км/ч. При этом величина перегрузок, замеренных в носовой части, оказалась в среднем в 10 раз ниже, чем на катере с обводами «глубокое V» таких же размерений.

Важным элементом «Ножа» является наклонный носовой транец, благодаря которому исключается зарывание носовой части катера в волну.

Несмотря на высокие мореходные качества, обводы типа «Морской нож» имеют ряд недостатков: низкую статическую остойчивость на стоянке, недостаточный объем корпуса для размещения пассажиров и т. п. Кроме того, реализовать положительные качества обводов можно только при достаточно высокой удельной мощности двигателя - нагрузка не должна превышать 5 кг/л. с. (6,75 кг/кВт).

Разновидностью судна на гидролыже является корпус с обводами, запатентованными англичанами Рексом и Вуди Блеггами (рис. 33). Основная часть корпуса имеет узкую гидролыжу и необычно большую килеватость днища - 45°. Для повышения остойчивости корпус снабжен боковыми поплавками - спонсонами , расположенными в кормовой трети длины и имеющими при килях несущие глиссирующие поверхности в виде гидролыж. Все три гидролыжи расположены на одной высоте, так что при движении судно глиссирует на центральной лыже и двух широко разнесенных по бортам спонсонах, которые имеют несколько больший угол атаки. В случае крена, возникающего, например, на циркуляции, и воду входит спонсон со стороны крена и мгновенно возросшая на нем подъемная сила выпрямляет судно. Судно обладает достаточной остойчивостью и на стоянке, когда необходимый восстанавливающий момент образуется при погружении спонсона в воду.

Рис. 33. Обводы мореходного глиссирующего катера, запатентованного Рексом и Вуди Блеггами.

Для уменьшения смоченной поверхности при плавании на волнении на днище корпуса и спонсонов предусмотрены широкие продольные брызгоотбойники, на которых создается дополнительная подъемная сила. Они демпфируют продольную качку, служат дополнительными глиссирующими поверхностями в момент выхода на расчетный режим движения, снижая «горб» сопротивления.

Катера с обводами братьев Блегг весьма мореходны. Они способны поддерживать высокую скорость на взволнованном море при различных курсах относительно волны. Узкие поверхности центральной гидролыжи и спонсонов пронзают волну, не получая при этом сильных ударов. Определенный эффект аэродинамической разгрузки создается благодаря сводчатым тоннелям между основным корпусом и спонсонами. Встречный поток воздуха, смешиваясь с водяной пылью, подтормаживается в тоннелях; благодаря повышению здесь давления часть массы корпуса поддерживается аэродинамически, что способствует демпфированию ударов корпуса о волну.

Морские сани Уффа Фокса. Запатентованные английским конструктором Уффа Фоксом трехкилевые обводы глиссирующего катера также являются вариантом судна на гидролыжах, обладающего повышенной остойчивостью (рис. 34). Три лыжи, ширина которых не превышает 1/10 общей ширины днища, простираются по всей длине корпуса и переходят в форштевни. Благодаря тому, что при сходе с попутной волны в гребень следующей погружаются сразу все три лыжи, исключается зарыскивание, которое имеет место у катеров с обводами «глубокое V».

Рис. 34. Морские сани Уффа Фокса.

Бортовые лыжи, помимо того, что способствуют созданию подъемной силы, являются скегами , отражающими брызги, вырывающиеся из-под средней лыжи, а также придают судну высокую остойчивость. Близ миделя на этих гидролыжах имеются поперечные реданы, благодаря которым уменьшается смоченная поверхность самих гидролыж и повышается устойчивость движения.

Своды боковых тоннелей выполняются с постоянным радиусом скругления; центральная часть корпуса имеет угол килеватости днища до 30°.

Испытания моделей с обводами Фокса показали, что при глиссировании вырывающиеся из-под лыжи потоки воды оказывают сильное влияние на гидродинамические характеристики корпуса; они могут как повышать, так и снижать гидродинамическое качество. Наименее благоприятным оказывается такое расположение несущих поверхностей, при котором расстояние между ними, измеренное поперек судна, составляет 2,5-3 ширины одной из них. Вследствие эффекта взаимовлияния гидролыж качество саней Фокса оказывается примерно на 10 % ниже, чем изолированных глиссирующих поверхностей того же удлинения.

Как и для других типов обводов с гидролыжами, для саней Фокса важное значение имеет достаточно высокая удельная мощность двигателя. В переходном к глиссированию режиме сопротивление саней Фокса оказывается ниже, чем у корпуса с обводами «глубокое V», поэтому сани быстрее выходят на глиссирование и развивают высокую скорость при полной нагрузке. Небольшие ударные перегрузки при плавании саней на волнении и высокая остойчивость обусловили применение этого типа обводов для различного рода транспортных катеров.

Изогнуто-килеватые обводы («крыло чайки»). В настоящее время могут рассматриваться как переходный тип глиссирующего корпуса от килеватых обводов к тримарану. Их особенностью являются выпуклость при киле и скругленные отгибы днища вниз у скулы (рис. 35). При встрече с волной в воду входит сначала выпуклая часть днища, затем площадь удара постепенно увеличивается, поэтому корпуса с обводами «крыло чайки» отличаются от малокилеватых судов более мягким ходом на волне. Отгибы днища вниз у скулы дают такой же эффект, как и скуловые брызгоотбойники: благодаря им и за счет поперечного потока повышается гидродинамическое давление вблизи скул, что в известной степени компенсирует потерю гидродинамического качества вследствие увеличения килеватости днища. Отгибы скулы способствуют также повышению ходовой остойчивости судна.

Рис. 35. Корпус глиссирующей мотолодки «Гамма» с изогнуто-килеватыми обводами («крыло чайки»).

Тримараны. Корпуса этого типа появились в конце 50‑х годов. Иногда этот тип обводов называют «кафедралами», трехкилевыми морскими санями» или двухтоннельными судами. Отличительной особенностью всех существующих видов тримаранов являются основной корпус, имеющий обводы «глубокое V» (или изогнуто-килеватые), и два боковых спонсона меньшего объема; очертания палубы в плане близки к прямоугольнику (рис. 36). Назначение спонсонов - повысить остойчивость катера на ходу и на стоянке, избавить судно от рыскливости при ходе на попутном волнении. Спонсоны выполняют таким образом, чтобы на стоянке они были погружены примерно на половину осадки основного корпуса, а на ходу бо́льшая часть их поднималась над поверхностью воды. В случае крена в воду входит значительный объем спонсона, возникающая на нем дополнительная сила поддержания создает восстанавливающий момент. Благодаря тому, что спонсоны параллельны по всей длине катера, а не сужаются подобно скулам корпуса традиционного типа, остойчивость тримарана намного выше. Кроме того, при крене на ходу к статической восстанавливающей силе прибавляются еще гидродинамические силы, возникающие на наружной наклонной поверхности входящего в воду спонсона, как на обычной глиссирующей пластине, расположенной под некоторым углом атаки.

Поскольку на ходу без крена спонсоны оказываются над водой, они практически не вносят существенных изменений в гидродинамику основного корпуса. Как и в случае обводов «глубокое V», глиссирование осуществляется на кормовой части днища, так что в ходовых качествах тримаран преимуществ не имеет. Однако помимо лучшей остойчивости и мореходных качеств на волне, тримаран предоставляет конструктору гораздо больше возможностей в планировке внутреннего расположения. Необходимое оборудование здесь удается разместить в корпусе меньших размерений, чем например, на катере с обводами «глубокое V», и при равной мощности двигателя получить известный выигрыш в скорости.

Основные разновидности современных тримаранов представлены на рис. 36. Тип а предпочтителен при постройке корпуса из листовых материалов - металла или фанеры. Явно выраженные тоннели в носовой части переходят в корме в плоско-килеватое днище с горизонтальными участками у скул. Тип б - комбинация «глубокого V» с бортовыми спонсонами, имеющими клиновидные поперечные сечения. В месте перехода наклонной наружной грани спонсона в почти вертикальны» борт сделан уступ-брызгоотбойник. Спонсоны иногда обрываются, не доходя примерно 1/3 длины корпуса до транца, так как в корме они неоправданно увеличивают смоченную поверхность, мешают использовать энергию потоков воды, растекающихся от киля к бортам. Продолжением спонсонов близ транца являются горизонтальные брызгоотбойники или продольные реданы. Тип в - обводы «Бостонского китобоя», послужившие прототипом для создания большого числа модификаций. Применены выпукло-килеватые шпангоуты. Борта в носовой части имеют наклонные участки - скосы для улучшения поворотливости. Чтобы ограничить подъем воды и брызг, вырывающихся из-под скоса, на борту сделан уступ-брызгоотбойник, идущий по всей длине корпуса. Вблизи шп. 7 наклонный участок борта заканчивается поперечным реданом; дальше в корме скула скруглена по радиусу. Можно предположить, что это придает катеру оптимальный дифферент на корму при довольно высокой скорости и обеспечивает выход воздуха из тоннелей к бортам. Выпуклость днища у транца предотвращает подток воздушных пузырей к лопастям гребного винта, особенно вероятный при поворотах катера.

Рис. 36. Обводы типа «тримаран»: а - корпус с обшивкой из фанеры; б - корпус из стеклопластика; в - «Бостонский китобой».

На основном корпусе «Бостонского китобоя», как и на других типах тримаранов, предусмотрен продольный редан, отсекающий воду от днища и направляющий ее под кили спонсонов, которые расположены выше основной линии.

Тримараны, обладая высокими мореходными качествами, все же подвергаются значительным ударным перегрузкам при ходе на волне, особенно если о гребень волны ударяется широкая носовая часть, на которой имеются плоские поверхности.

«Морские сани». Вариант глиссирующего корпуса со сводчатым днищем (с «обратной» килеватостью) и параллельными, не сходящимися в носу бортами, изобретен в начале XX века американским конструктором А. Хикманом (рис. 37). Благодаря двум килям, имеющим сходство с полозьями саней, обводы и получили свое название.

Рис. 37. Корпус типа «морские сани».

Параллельные борта придают «морским саням» повышенную поперечную остойчивость. Два длинных киля и погруженные в воду вертикальные борта способствуют хорошей устойчивости судна на курсе. При плавании на волнении проявляется и такое важное качество саней, как хороший «продольный баланс» корпуса, под которым понимается распределение ширины и площади ватерлинии, а также килеватости днища по длине корпуса. При плавании косым курсом к попутной волне «морские сани», обладая большими объемами и шириной корпуса в носу, хорошо противостоят крену и дифференту, не зарыскивают с риском опрокидывания на полной скорости.

Брызги, поднимаемые носовой частью, отражаются вниз от поверхности вогнутого тоннеля, а широкая палуба предотвращает зарывание носом в волну. При некоторых определенных соотношениях размеров волны и корпуса воздух в тоннеле «саней» начинает оказывать демпфирующий эффект, смягчая удары волны о днище. У «саней» больших размеров более плавная бортовая качка, чем у обычных катеров. Определенные сложности представляет размещение на «морских санях» движителя. Встречный поток воздуха, попадающий в тоннель, проходит под днищем до самой кормы и воздействует на лопасти гребного винта, начинающего работать в условиях поверхностной аэрации. Поэтому на больших «санях» применялись частично погруженные гребные винты, имеющие специальную форму. При установке подвесного мотора на «санях» требуется большее погружение оси гребного винта, чем на обычных лодках; рекомендуется и кормовая центровка судна. Используется также смещение оси подвесного мотора в сторону от ДП. При одновинтовой установке на своде тоннеля в ДП рекомендуется устанавливать клин толщиной 12-20 мм и шириной 1,2 диаметра винта, отводящий аэрированную воду от винта. На волне, длина которой превышает длину катера, «морские сани» получают сильные удары в носовую часть свода тоннеля, что заставляет снижать скорость. Другими недостатками обводов этого типа является большой радиус циркуляции и малый объем корпуса в носовой части, затрудняющий его использование для размещения пассажиров и других целей.

Глиссирующие катамараны. Как мы уже говорили, не всегда удается реализовать высокое гидродинамическое качество катеров с плоским и широким днищем. Одна из причин - потеря устойчивости движения катера при достижении им наивыгоднейшего ходового дифферента. Часто приходится мириться с тем, что фактические углы атаки на расчетной скорости значительно ниже оптимальных и составляют 1-2°. Следовательно, и гидродинамическое качество не достигает своего максимума и в редких случаях превышает K = 4,5.

Одна из возможностей повышения качества - это существенное уменьшение ширины глиссирующего участка днища, при котором судно может глиссировать устойчиво и с бо́льшим углом атаки. Чем больше по сравнению с шириной днища длина смоченной поверхности и, следовательно, расстояние от транца до точки приложения равнодействующей гидродинамических сил давления, тем выше скорость, при которой возможна потеря устойчивости. Именно это свойство и используется в конструкции современных глиссирующих катамаранов, которые обладают рядом преимуществ перед однокорпусными судами. Во-первых, для смягчения ударов при ходе на волнении днищу катамарана можно придать бо́льшую килеватость, чем однокорпусному катеру, остойчивость которого резко падает при увеличении килеватости. Во-вторых, благодаря тому, что воздух проходит с большой скоростью по тоннелю между корпусами катамарана, на платформе (особенно если ей придать продольный профиль крыла) создается аэродинамическая подъемная сила, которая воспринимает часть нагрузки судна. В результате аэродинамической разгрузки уменьшается осадка и смоченная поверхность корпуса, повышается скорость.

Гидродинамическое качество оказывается выше качества однокорпусного глиссера лишь при сравнительно малых расстояниях B к между корпусами, определяемых соотношением 2B 0 /B к > 0,75 (значению 2B 0 /B к = 1 соответствуют сдвинутые вплотную корпуса, а значению 2B 0 /B к = 0 - корпуса, разнесенные на бесконечно большое расстояние, при котором один корпус не влияет гидродинамически на другой; B к - ширина одного корпуса). При 2B 0 /B к = 0,4 качество катамарана оказывается минимальным, т. е. это самая невыгодная компоновка катамарана. С уменьшением расстояния между корпусами судно позже выходит на режим глиссирования. Кривые сопротивления катамарана имеют два «горба». Катамараны выходят на глиссирование при значительно более высокой (примерно в 1,5 раза) скорости, чем однокорпусные катера. Ширина корпусов катамарана оказывает существенное влияние на сопротивление воды. При относительном удлинении корпуса L /B 0 = 16 и менее катамаран становится очень чувствителен к изменению нагрузки: при ее увеличении гидродинамическое качество падает. Узкие корпуса с отношением L /B 0 = 17÷25 к нагрузке менее чувствительны.

Рис. 38. Обводы корпуса гоночного катамарана.

Подобные двухкорпусные обводы используются в основном для высокоскоростных гоночных судов, развивающих скорости 100-150 км/ч. При такой скорости существенное значение имеют аэродинамические силы, которые возникают на нижней поверхности соединительного моста, имеющего большую площадь. С одной стороны, следует использовать аэродинамическую силу, возникающую на ней, чтобы разгрузить корпуса и уменьшить сопротивление трения обшивки о воду. С другой, необходимо учитывать, что на волне угол атаки этой поверхности к набегающему потоку воздуха окажется чрезмерным и судно будет опрокинуто аэродинамической силой через транец (это нередко происходит в гонках скутеров и мотолодок с катамаранными обводами). На скоростях порядка 100 км/ч и выше аэродинамическая сила может достигать 30 кгс и более на 1 м² несущей поверхности моста.

Чтобы обеспечить продольную устойчивость движения легкого катамарана под действием дополнительных аэродинамических сил и моментов, мостик приходится смещать ближе к транцу корпуса. Его продольное сечение выбирают из числа таких аэродинамических профилей , у которых центр давления и динамический фокус (точка приложения дополнительной силы при изменении угла атаки) имеют кормовое расположение. Чаще всего используют обтекаемый клиновидный профиль с относительной толщиной 5-8 % и высотой среза кормовой части 100-300 мм. Однако опыт дает основание считать, что для скоростей движения 60-80 км/ч целесообразно применять более толстый профиль (10-12 %) и во многих случаях кормовую кромку делать обтекаемой.

Для гоночных катамаранов характерно отношение длины к общей ширине в пределах 2,3-2,9. Вертикальный клиренс (расстояние нижней поверхности моста от воды) принимается равным 4-5% длины моста (рис. 38). Угол внешней килеватости глиссирующей пластины днища как правило составляет около 10°, а ее ширину можно приблизительно вычислить по формуле

где B - ширина пластины, м; D - полная масса катамарана с запасом горючего и экипажем, кг; v - расчетная скорость движения, м/с.

В качестве прогулочных судов и катеров народнохозяйственного назначения глиссирующие катамараны широкого распространения не получили. Это объясняется тем, что сложно обеспечить прочность соединительного моста при больших размерах судна; днище моста приходится высоко поднимать над поверхностью воды, чтобы избежать ударов волн в его нижнюю поверхность. В результате этого надстройки получаются увеличенной высоты, что приводит к повышенному воздушному сопротивлению. Недостатком катамаранов является резкая килевая качка при движении с малой скоростью, а также большая площадь гавани, которую занимает на стоянке двухкорпусное судно.

Реданные обводы. Отличаются наличием поперечного (или стреловидного) уступа - редана, делящего днище на два глиссирующих участка: основной, расположенный непосредственно перед реданом, и участок у транца. Положение поперечного редана обычно выбирается таким образом, чтобы на основной участок приходилось от 60 до 90 % массы катера. Благодаря тому, что глиссирующие участки имеют большее гидродинамическое удлинение и почти в 2 раза меньшую смоченную поверхность, чем у обычных катеров, на скоростях движения более 15 √L км/ч реданные катера обладают более высоким гидродинамическим качеством, а устойчивость движения меньше зависит от положения центра тяжести.

Рис. 39. Обводы реданных катеров: а - традиционного типа; б - со стреловидным реданом (типа «Эйрслот»)

Ранее реданные катера считались немореходными, так как днище близ редана, расположенного посредине корпуса, выполнялось совершенно плоским, редан имел большую высоту (равную обычно 1/20 ширины днища), отсутствовали устройства для регулирования дифферента в зависимости от погодных условий. Такие катера сильно ударялись о встречную волну даже при ее малой высоте, так как редан получал удар сразу по всей ширине днища.

В последние годы получили применение обводы со стреловидными реданами на корпусах повышенной килеватости (рис. 39). Существуют реданы как с прямой, так и с обратной стреловидностью (в первом случае вершина находится ближе к форштевню относительно точек пересечения редана со скулами). Стреловидная форма редана позволяет значительно снизить перегрузки катера на волнении, поскольку площадь и сила гидродинамического удара, начиная с вершины редана, нарастает более плавно, чем в случае перпендикулярного килю редана и малой килеватости днища.

Рис. 40. Катер с обводами типа «тридин».

Существуют современные модификации корпусов с двумя и большим числом реданов, например типа «тридин», разработанный в США Р. Хантом и Р. Коббсом (рис. 40). Часто реданные катера снабжают средствами для регулирования ходового дифферента - управляемыми транцевыми плитами или стабилизирующим крылом, что позволяет в зависимости от обстановки регулировать ходовой дифферент катера и перераспределять величину нагрузки между несущими участками днища.

Круглоскулые обводы. Для глиссирующих катеров применяются крайне редко. Причину этого нетрудно понять, посмотрев на эпюру распределения давления поперек днища (см. рис. 18, а ). На острых кромках скулы при глиссировании возникает перепад гидродинамического давления. Если давление по всей ширине днища постоянно, то обеспечивается наивысшая поддерживающая способность днища на единицу смоченной поверхности. Однако если кромки скруглены, то более плавным становится и перепад давления у скул. Вода не отрывается от кромки скулы, а поднимается вверх по корпусу и замывает борта. Чем больше радиус округления скулы, тем больше потери гидродинамической подъемной силы. Поэтому круглоскулые обводы применяют чаще для катеров, рассчитываемых на умеренные скорости - переходный режим при V ⩽ 10 √L км/ч. Корпус дополняют скуловым брызгоотбойником (на пластмассовых корпусах он формуется вместе с обшивкой), уменьшающим замывание скуловых участков днища. Иногда применяют комбинированные обводы - в носовой части корпус выполняют с обводами круглоскулого типа, а в корме делают глиссирующий участок с острой скулой.

Основным достоинством круглоскулых катеров при плавании на волнении являются менее жесткие удары волны в днище и более плавная качка, чем это испытывают остроскулые катера.

В этом разделе предлагаю, поговорить об обводах и ходовых качествах, различных судов.

Итак, основных обводов судов существует не так уж много, но очень много вариаций на тему… Остановлюсь лишь на тех, которые наиболее распространены на наших водоёмах, и рынке катеров и моторных лодок.

Начну с того, что условно разделю их на несколько типов:

Монокилевые , которые разделю на; корпуса Малой килеватости , Моногедоны , и Глубокое V .

Так как, при постоянной нагрузке и в условиях гладкой воды максимальным гидродинамическим качеством, при глиссировании, обладает корпус с абсолютно плоским днищем (при соблюдении некоторых технических условий). Именно это и обусловило широкое применение плоскодонных корпусов, в начальный период развития глиссирующих судов, переросшее в более прогрессивный тип Монокилевых лодок Малой килеватости, получившим широкое распространение на наших реках во времена СССР. Обусловлено это, высокими гидродинамическими качествами обеспечивающими выход на глиссирование, при сравнительно малой мощности двигателя. Однако с увеличением мощности двигателей и скоростей катеров выявились существенные недостатки Плоскодонных и Малокилеватых обводов. Так, наиболее сильные удары о волду, при движении приходятся на носовую часть корпуса, поэтому, заостряют в основном носовую треть днища, оставляя в корме глиссирующий участок малой килеватости. Так получаем ещё один тип днища, обводы с "Закрученным" днищем .

Примером таких обводов "Закрученного" типа являются мотолодки "Обь", "Ока", "Воронеж", "Казанка - 5", "Казанка - 2М" и катера "Амур" . Такие корпуса отличаются более комфортабельным ходом на волнении, чем корпуса с малой килеватостью, но не позволяют развивать высокие скорости. Так как плоское днище работает под малыми углами атаки (до 4 градусов), длина смоченной поверхности корпуса оказывается слишком большой и с повышением скорости площадь этой поверхности не уменьшается. Благодаря быстрому росту гидродинамической подъемной силы в начальный период движения кривая сопротивления лодки с "закрученным" днищем имеет плавный подъем с невысоким "горбом", для преодоления которого требуется сравнительно небольшая удельная мощность. Поэтому подобные обводы предназначены для лодок и катеров, рассчитанных на переходный режим движения или глиссирование на небольших скоростях.

Увеличение мощности на таких типах судов мало эфективно, скорость повышается, но непропорционально мощности мотора, при этом, резко ухудшается плавность хода (проявляется как зубодробительная тряска на малой волне, либо дельфинирование в основном для коротких корпусов), и управляемость такой лодки на всокой скорости, стремится к нулю (при повороте лодку сносит боком и она уходит в неуправляемый занос, и при ударе бортом о волну рисует перевернутся). Именно по этому, любителям погонять я не рекомендую покупку такой лодки. И опыт наших отцов и дедов говорит о том же. Любители скорости и комфорта (относительного конечно) предпочитали катера и лодки «Прогрес 2», «Прогрес 4» , на них ставили по два мотора, и гоняли с ветерком. Тут мы подходим к другому типу Монокилевых обводов , это Моногедон .

+ (плюсы) Монокилевых Малокилеватых обводов:

1. Не требуется мощного двигателя.

2. Легко и быстро выходит на глиссирование.

3. Имеет неплохую статическую остойчивость.

- (минусы) Монокилевых Малокилеватых обводов:

1. Не предназначена для высоких скоростей (свыше 40-45 км/ч, для стандартных лодок).

2. Плохо управляется на высокой скорости (либо становится вовсе неуправляемой).

3. Некомфортна на высокой скорости и или на мелкой волне, ряби (особенно ощутимо на старых алюминиевых лодках, к тряске добавляется ещё и звук).

4. Не любит большой волны, особенно, больше длинны корпуса.

Резюме: В основном лодка такого типа приобретается, на вторичном рынке, подходит для утилитарных целей (один из самых дешёвых вариантов, если его не люксовать).

Корпус с постоянным углом килеватости днища от транца до миделя, равным 10 - 17 градусов. Это наиболее распространённый в Советское время тип обводов глиссирующих корпусов. Обводы технологичны при постройке корпусов из листовых материалов - металла или фанеры. Умеренная килеватость днища позволяет получить достаточно высокое гидродинамическое качество при приемлемых перегрузках на волнении. Иногда днище снабжается скуловыми брызгоотбойниками или короткими продольными реданами, которые способствуют уменьшению смоченной поверхности.

Применение о бводов типа «Моногедрон» дают некоторые преимущества перед лодками с Малой килеватостью. Благодаря тому, что эти обводы имеют чуть большую килеватость, на всей длине корпуса, движение лодки становится более комфортным (лодка лучше проходит, как малую, так и относительно большую волну). Несмотря на то, что остойчивость Моногедона хуже чем у Малокилеватых лодок, по сравнению с корпусами с повышенной килеватостью днища типа Глубокова V, Моногедрон имеет более высокую статическую остойчивость, поэтому такие обводы предпочитают и для морских лодок и катеров в тех случаях, когда это качество играет важную роль (например для комфортабельных туристских судов, рыболовных лодок и т.п.).

+ (плюсы) обводов типа Моногедон .

1. Неплохая управляемость на высоких скоростях.

2. Неплохая статическая остойчивость.

3. Простота изготовления из листового материала.

- (минусы) обводов типа Моногедон.

1. Необходимость мощного двигателя, повышенный расход топлива.

2. Относительно низкая мореходность.

Резюме: В основном, лодки с обводами Моногедон, представлены на вторичном рынке, но можно найти и новую. Используется в основном, как туристическая, не требующая высокой скорости, экономичности и манёвренности.

И, хотя данный тип обводов популярен, и относительно неплох, но существует более прогрессивный, тип Монокилевых обводов, разработанных уже давно, но получивших распространение относительно недавно (особенно в России). В основном, из за сложности производства таких корпусов.

Это, легендарное Глубокое V , отработанное на спортивных катерах, но как оказалось, неплохо подходящее и для гражданских моделей.

"Глубокое V" . Тип обводов глиссирующего корпуса с повышенной килеватостью днища (более 20°) от миделя от транца и продольными реданами, который применяется для быстроходных катеров, рассчитанных на высокие расчётные скорости. Такие обводы обеспечивают комфортабельный ход на волнении с минимальной потерей скорости. Кроме того, данный тип обводов позволяет использовать всю мощность двигателей, устанавливаемых на легких мотолодках и катерах, без потери устойчивости движения или опасности разрушения корпусных конструкций. При повышении скорости в результате подъема корпуса из воды ширина смоченной поверхности днища с большой килеватостью постепенно уменьшается. Соответственно возрастает оптимальный угол атаки, при котором сопротивление воды является минимальным, — у килеватого корпуса он в 1,5—2 раза больше, чем у плоскодонного. Благодаря этому и смоченная длина килеватого катера оказывается меньше, чем у катера с плоским днищем. В итоге, несмотря на существенное снижение гидродинамического качества при увеличении угла килеватости днища до 20—23°, на корпусе с обводами «глубокое V» удается получить более высокую скорость, чем на корпусах с умеренной килеватостью. Благодаря почти одинаковыми поперечным профилям днища в носу и корме катера с обводами «глубокое V» отличаются хорошей устойчивостью при плавании с попутной волной, малым дрейфом на циркуляции и плавностью качки.

Непременной деталью корпуса "глубокое V" являются продольные реданы — призмы треугольного сечения с горизонтальной нижней гранью и острой свободной кромкой (рис. 30). Главный эффект реданов заключается в отсечении от днища потоков воды, растекающихся от киля к бортам. В результате их действия уменьшается смоченная поверхность корпуса, на реданах создается дополнительная подъемная сила; в совокупности это повышает гидродинамическое качество корпуса.

Продольные реданы повышают остойчивость катера, демпфируют бортовую и продольную качки. На ходу при резком крене на реданах накрененного борта возникает дополнительная подъемная сила, которая препятствует дальнейшему увеличению крена. Продольные реданы существенно повышают устойчивость судна на курсе и в то же время сокращают радиус циркуляции. Это происходит благодаря работе боковых вертикальных граней реданов, которые при боковом смещении — дрейфе от ветра, волны или на повороте, действуют подобно килю.

Положительные качества реданов начинают проявляться лишь при достаточно высоких скоростях —На малой скорости и при разгоне катера сопротивление воды вследствие увеличенной смоченной поверхности днища с реданами оказывается выше, чем у катера с гладким днищем. Кроме того, их эффективность зависит от угла килеватости днища. Если он менее 10°, устройство продольных реданов нецелесообразно.

К недостаткам Глубокого V, можно отнести пониженную статическую и начальную остойчивость. Для повышения остойчивости на стоянке иногда устраивают днищевые балластные цистерны, автоматически опорожняемые при выходе катера на расчетный режим (используются для больших морских катеров).

Другим недостатком «глубокого V» является большое сопротивление в начальный момент движения и большие затраты времени на разгон до выхода на режим чистого глиссирования. Для улучшения стартовых характеристик и снижения «горба» сопротивления можно использовать транцевые плиты (не требуются при сбалансированной конструкции лодки) и продольные реданы на днище. Причем, наличие реданов по всему днищу, как правило свидетельствует о сбалансированной конструкции лодки, ибо просчеты при конструировании или изготовлении лодки, зачастую приводят к необходимости жертвовать реданам у кормы. Для повышения ходовой остойчивости приходится увеличивать смоченную поверхность днища в корме, обрывая продольные реданы, на которых корпус глиссирует на расчетной скорости, на некотором расстоянии от транца. В результате чего смачиваются дополнительные участки днища и увеличивается ширина ватерлинии, что также помогает облегчить выход на глиссирование, при этом несколько падает скорость и управляемость.

Другой вариант повысить остойчивость— использование наделок-спонсонов, расположенных на ходу над водой и действующих только при крене катера, либо на статичной лодке. И тут мы подходим к ещё одному, совершено другому, но не менее интересному типу обводов - "Тримаран".

Одним из ярких примеров хорошо спроектированной и изготовленной лодки с обводами Глубокое V , можно считать Лодки Каскад 350 и Каскад430 . Эти лодки семейства Каскад имеют одни из лучших ходовых характеристик, в своём классе, не только в России, но и в мире, благодаря высококлассному проекту, кропотливым работам по доведению теоретической модели для практического использования, и применению высококачественных материалов.

Моторные лодки семейства каскад имеют активно развитые полноразмерные (как и положено хорошей лодке с Глубоким V) продольные реданы, что облегчает управление лодкой, требует меньшей мощности мотора, и улучшает остойчивость лодки, что тоже немаловажно. Данные качества лодка приобрела за счёт сложной конструкции днища доступной к изготовлению лишь в пластике, так как к примеру алюминий, как и другие листовые материалы, сильно ограничивают возможности конструирования, по сути сводя обводы Глубокого V к Моногедону с увеличенной килеватостью и продольными реданами, да и возможности качественного и точного изготовления, из алюминия гораздо меньше чем у пластика, а это очень важно для данного типа обводов.

Все выше перечисленные качества лодок семейства Каскад, не только помогли лодкам, с лёгкостью, пройти сертификацию, но и, например, позволяют лодке Каскад 350 с мотором всего 15 л.с. и одним человеком развивать скорость свыше 50 км/ч. сохраняя при этом превосходные ходовые качества и отменную управляемость, что недостижимо для большинства самых новых и модных иностранных лодок.

+ (плюсы) обводов типа Глубокое V:

1. Высокая мореходность, на любой волне.

2. Наилучшая, из всех глиссирующих обводов, плавность хода.

5. Хорошая управляемость на любых скоростях.

- (минусы) обводов типа Глубокое V:

3. Сложность в изготовлении, и как следствие более высокая цена.

Резюме: У данного типа обводов есть свои недостатки, но достоинств у него намного больше. Большинство лодок, с обводами типа Глубокое V, представлены на первичном рынке новых лодок, либо на вторичном рынке но, недавнего производства. Реже, но можно встретить такие обводы, как правило, на больших катерах со стационарными двигателями Советских времён.

На данный момент, Глубокое V пожалуй наиболее часто выпускаемый тип корпуса в мире, и как мне кажется самый перспективный среди Монокилевых обводов.

И ещё, об одном перспективном Монокилевом типе корпуса хочу Вам рассказать. Это так называемые глиссирующие обводы С гидролыжей .

Комбинированные обводы с гидролыжей . Вариант глиссирующего корпуса с узкой центральной частью днища малой килеватости (или плоской) и наклонными боковыми участками. Ширина центрального участка, или гидролыжи , выбирается таким образом, чтобы на полной скорости судно глиссировало на нем, как на пластине, а наклонные участки днища смачивались водой только при крене или же встрече с волной. Кромки гидролыжи являются продольными реданами, поэтому вышесказанное о влиянии угла килеватости справедливо для данного типа обводов: желательно, чтобы угол наклона бортовых участков днища к основной плоскости составлял около 20°. Дополнительными продольными реданами снабжаются и наклонные участки днища для отсечения от них брызговой пелены при вхождении корпуса в волну.

Я считаю, что данный тип обводов идеально подходит для довольно больших лодок и катеров из алюминия. Мы уже знаем, что из листового материала нельзя изготовить, идеальные обводы Глубокого V, одним из перспективных способов совершенствования конструкций из листового материала, как раз и является применение гидролыжи. А большой размер обусловлен большей стабильностью рабочего веса лодки (чем больше лодка тем, меньше соотношение веса пустой и загруженной лодки), что немаловажно для данного типа обводов.

Редкое использование данной конструкции днища, обусловлено, несколькими факторами, и в первую очередь сложностью проектирования лодки. Если гидролыжа будет мала лодка просто не встанет на неё, а если велика то будет излишняя смачиваемая поверхность, что значительно затруднит, как скольжение, так и выход на лыжу. Не малое значение имеет и угол атаки гидролыжы, который в свою очередь обусловлен развесовкой корпуса, и его центром тяжести, что в свою очередь влечёт за собой комплексную разработку всего катера (т.е. нельзя ограничится только днищем, как у других типов, нужно проектировать и надстройку с её расположениями масс).

Расчётами катеров на гидролыже занимаются только специалисты высшей квалификации, которых в мире, единицы. Тем с большей гордостью могу сказать, что мы обладаем этой технологией, не только в теории, но и на практике, в 2012 году мы успешно реализовали пилотный проект новейшего катера на гидролыже Каскд 640 .

+ (плюсы) обводов на гидролыже:

1. Высокая мореходность, на любой волне.

2. Хорошая, плавность хода.

3. Высокая эффективность по мощности.

4. Возможность достижения высоких скоростей.

5. Неплохая управляемость.

- (минусы) обводов на гидролыже:

1. Необходимость использования относительно мощных моторов.

2. Пониженная статическая и начальная остойчивость.

Резюме: Данный тип лодок редко встречается, но довольно перспективен при условии его дальнейшего развития.

Обводы типа Катамаран, двух килевыве обводы.

Очень редко встречается среди утилитарных глиссирующих, лодок, но довольно распространена среди, спортивных глиссирующих катеров, вплоть до Формулы 1 на воде. Одна из причин этого, посредственая мореходность такой конструкции (именно по этому, соревнования как правило, проходят на тихой воде). Двухкорпусные обводы используются в основном для высокоскоростных гоночных судов, развивающих скорости 100—150 км/ч. При такой скорости возникают аэродинамические силы, делающие катамаран эффективным. Катамараны выходят на глиссирование при значительно более высокой (примерно в 1,5 раза) скорости, чем однокорпусные катера, что в данном случае, тоже можно отнести скорее к недостаткам. А большая сложность расчётов, требующая множества ходовых испытаний, тоже не способствует распространению таких типов обводов.

Единственным типом лодок, условно двухкилевого типа, которые лично я считаю перспективными, при достаточном, к нему внимании специалистов. Это «Морские сани» . Вариант глиссирующего корпуса со сводчатым днищем (с «обратной» килеватостью) и параллельными, не сходящимися в носу бортами, изобретен в начале XX века американским конструктором А. Хикманом. Благодаря двум килям, имеющим сходство с полозьями саней, обводы и получили свое название.

Брызги, поднимаемые носовой частью, отражаются вниз от поверхности вогнутого тоннеля, а широкая палуба предотвращает зарывание носом в волну. При некоторых определенных соотношениях размеров волны и корпуса воздух в тоннеле «саней» начинает оказывать демпфирующий эффект, смягчая удары волны о днище. У «саней» больших размеров более плавная бортовая качка, чем у обычных катеров. Определенные сложности представляет размещение на «морских санях» движителя. Встречный поток воздуха, попадающий в тоннель, проходит под днищем до самой кормы и воздействует на лопасти гребного винта, начинающего работать в условиях поверхностной аэрации. Поэтому на больших «санях» применялись частично погруженные гребные винты, имеющие специальную форму. При установке подвесного мотора на «санях» требуется большее погружение оси гребного винта, чем на обычных лодках; рекомендуется и кормовая центровка судна. Используется также смещение оси подвесного мотора в сторону от ДП. При одновинтовой установке на своде тоннеля в ДП рекомендуется устанавливать клин толщиной 12—20 мм и шириной 1,2 диаметра винта, отводящий аэрированную воду от винта. На волне, длина которой превышает длину катера, «морские сани» получают сильные удары в носовую часть свода тоннеля, что заставляет снижать скорость. Другими недостатками обводов этого типа является большой радиус циркуляции и малый объем корпуса в носовой части, затрудняющий его использование для размещения пассажиров и других целей.

Совершенствованием данного типа обводов, занимался ещё мой отец, но к сожалению не успел, довести конструкцию до расчетных характеристик.

+ (плюсы) обводов Катамаран:

1. Очень высокая, как статическая, так и ходовая остойчивость.

2. Высокая эффективность по мощности.

3. Возможность достижения высоких скоростей.

4. Неплохая управляемость.

- (минусы) обводов Катамаран:

1. Необходимость использования относительно мощных моторов.

2. Как правило невысокая мореходность.

3. Сложность в изготовлении и проектировании, как следствие более высокая цена.

Обводы типа Тримаран, его подвиды.

И так как я уже говорил, ещё один вариантом повысить остойчивость Монокилевой лодки — является использование наделок-спонсонов, расположенных на ходу над водой и действующих только при крене катера, либо на статичной лодке. И тут мы подходим к ещё одному, совершено другому, но не менее интересному типу обводов - "Тримаран".

Корпуса этого типа появились в конце 50‑х годов. Иногда этот тип обводов называют «кафедралами», трехкилевыми морскими санями» или двухтоннельными судами. Отличительной особенностью всех существующих видов тримаранов являются основной корпус, имеющий обводы «глубокое V» (или изогнуто-килеватые), и два боковых спонсона меньшего объема; очертания палубы в плане близки к прямоугольнику (Назначение спонсонов — повысить остойчивость катера на ходу и на стоянке, избавить судно от рыскливости при ходе на попутном волнении. Спонсоны выполняют таким образом, чтобы на стоянке они были погружены примерно на половину осадки основного корпуса, а на ходу бо́льшая часть их поднималась над поверхностью воды. В случае крена в воду входит значительный объем спонсона, возникающая на нем дополнительная сила поддержания создает восстанавливающий момент. Благодаря тому, что спонсоны параллельны по всей длине катера, а не сужаются подобно скулам корпуса традиционного типа, остойчивость тримарана намного выше. Кроме того, при крене на ходу к статической восстанавливающей силе прибавляются еще гидродинамические силы, возникающие на наружной наклонной поверхности входящего в воду спонсона, как на обычной глиссирующей пластине, расположенной под некоторым углом атаки.

Основные разновидности современных тримаранов представлены на рисунке. Тип а предпочтителен при постройке корпуса из листовых материалов — металла или фанеры. Явно выраженные тоннели в носовой части переходят в корме в плоско-килеватое днище с горизонтальными участками у скул (по ходовым качествам, мало чем отличается от Малалокилеватых обводов, но обладает отменой статической остойчивастью). Тип б — комбинация «глубокого V» с бортовыми спонсонами, имеющими клиновидные поперечные сечения. В месте перехода наклонной наружной грани спонсона в почти вертикальны» борт сделан уступ-брызгоотбойник. Спонсоны иногда обрываются, не доходя примерно 1/3 длины корпуса до транца, так как в корме они неоправданно увеличивают смоченную поверхность, мешают использовать энергию потоков воды, растекающихся от киля к бортам. Продолжением спонсонов близ транца являются горизонтальные брызгоотбойники или продольные реданы (это более совершенная конструкция, при плавильных расчётах, и качественном исполнении, по своим качествам может приближаться к обводам типа Моногедон, с немного меньшей мореходностью, ещё более требовательная к мощности мотора, но обладающая отменой остойчивостью. Тип в — обводы «Бостонского китобоя», послужившие прототипом для создания большого числа модификаций. При разработке обводов применены выпукло-килеватые шпангоуты. Борта в носовой части имеют наклонные участки — скосы для улучшения поворотливости. Чтобы ограничить подъем воды и брызг, вырывающихся из-под скоса, на борту сделан уступ-брызгоотбойник, идущий по всей длине корпуса. Вблизи шп. 7 наклонный участок борта заканчивается поперечным реданом; дальше в корме скула скруглена по радиусу. Можно предположить, что это придает катеру оптимальный дифферент на корму при довольно высокой скорости и обеспечивает выход воздуха из тоннелей к бортам. Выпуклость днища у транца предотвращает подток воздушных пузырей к лопастям гребного винта, особенно вероятный при поворотах катера.

Как вы наверно уже догадались вариант а , это уже известные нам Малокилеватые обводы, с прилаженными спонсонами. Поэтому, по своим характеристикам они почти повторяют свой прототип, приобретая при этом дополнительные качества, в основном это конечно остойчивость. Вариант б , хотя основывается на обводах Глубокого V со спонсонами, но по своим характеристикам больше похож на Моногедон . Это вызвано тем, что применение спонсонов ухудшают первоначальные качества констркуции, в большей степени, это следствие увеличения веса конструкции и смачиваемой поверхности, особенно в момент выхода на глиссирование. Что же касается варианта в, хоть на первый взгляд он и похож, на вариант б но имеет свои аутентичные черты и особенности и, именно этот вариант обводов нашел большое количество почитателей, как в мире, так и у на в СССР был довольно популярен, в первую очередь, благодаря своим прекрасным ходовым качествам (многие помнят, или даже владеют катерами мадели «Шторм» ).

Существует ряд станций метро мира, которые расположены очень глубоко. Но это отдельные станции. А если все-таки назвать самое глубокое метро в мире (имеется в виду глубина заложения всей сети), то, скорее всего, им окажется метрополитен Санкт-Петербурга. Из 65 его станций 58 являются глубинными, и располагаются они на уровне не менее 50 метров.

Следующей по счету глубокой системой метрополитена в мире является Пхеньяньское метро. В остальных же мировых системах встречаются отдельные, находящиеся довольно глубоко станции, которые могут поспорить, а то и опередить чемпионов, да и то при определенной системе подсчета.

Второе в Союзе

В Северной столице первую ветку открыли в 1955 году, и, таким образом, Петербургский метрополитен стал вторым по счету в Стране Советов после Московского, открывшегося в 1935 году.

Самое глубокое метро в мире имеет 5 линий. Все они обладают порядковыми номерами и конкретными названиями. Линии сообщаются между собой благодаря семи пересадочным узлам, из которых только один трехстанционный, остальные шесть - двухстанционные. 67 станций распределены по этим линиям. Самое глубокое метро в мире имеет 255 эскалаторов, 73 вестибюля, 1 ремонтное депо и 5 эксплуатационных.

История возникновения

Вообще-то, идеи о строительстве метро в тогдашней столице носились в воздухе и в XIX веке, но тогда в Санкт-Петербурге не было даже конки. Всеми дореволюционными проектами предусматривалось строительство эстакадного метро по примеру Парижской и Венской систем. Даже была разработана схема стоимостью 190 миллионов рублей. Этот дорогостоящий проект в 1903 году был отклонен Николаем II. Идеи о глубоком метро тоже возникали, но не было тогда для его строительства ни возможностей, ни средств. И до войны тоже были разработки, а к 1941 году уже были заложены шахтные стволы в размере 34 единиц. Но строить метро начали только после войны.

Возможно, и самая глубокая

Самой глубокой платформой Петербургского метро является станция «Адмиралтейская», углубившаяся в землю на 102 метра. Считается, что самая глубокая станция метро в мире находится в Киеве на глубине 105 метров. Но «Арсенальная» расположена под холмом, и если бы глубина считалась относительно уровня моря, украинской станции пришлось бы потесниться.

«Адмиралтейская» является 65-й по сроку ввода в действие и до сих пор продолжает строиться. Расположена она на 5-й линии (Фрунзенско-Приморская). Начато строительство в 1997 году, и до 2011-го она была фактически станцией-призраком. Под Новый 2012 год «Адмиралтейская» вспыхнула огнями навстречу первым пассажирам.

Оригинальные решения

Можно добавить, что эта станция метро работает и ночью, когда на Неве начинается навигация. Из-за глубины залегания к станции из наземного вестибюля ведут два пролета эскалатора с залом между ними. Первый марш идет под наклоном в одном направлении, второй - в обратном. Наземный вестибюль и подземные залы выдержаны в одном стиле. Станция очень красива. Замечательные панно, рассказывающие о возникновении российского флота, украшают «Адмиралтейскую».

Вынужденная глубина

Самое глубокое метро в мире имеет еще три рекордно глубокие станции - «Комендантский проспект» (78 метров), «Чернышевская» (74 метра), «Политехническая» (65 метров). Общая протяженность линий метро Санкт-Петербурга равна 113,6 км. Технологии прокладки существенно изменились, стало возможным строительство станций более глубокого залегания. Возведение их необходимо, так как под мегаполисами очень много коммуникаций и других тоннелей и выработок.

Самая глубокая в Москве

Так, Арбатско-Покровская линия метро в Москве имеет самую глубокую станцию столицы. Называется она «Парк Победы» и располагается на глубине 84 метра. То есть в Российской Федерации это вторая после «Адмиралтейской» станция. Она очень красива, скрытые за карнизом светильники придают ей своеобразную прелесть. Эскалаторы длинные - 126,8 метра.

Станция в соответствии с названием украшена панно, посвященными Отечественным войнам России - 1812 и 1941-1945 годов.

Самое красивое метро мира

Метро в Москве (как до-, так и послевоенные станции) является одним из самых красивых в мире, как бы этот факт ни хотелось кому-нибудь оспорить. Московская система метро может гордиться не только одной станцией - «Комсомольской», официально признанной самой красивой, и даже не пятью, а всеми. Сам подход к строительству метрополитена в России другой: никакая станция метро в Москве не наводит тоски и безысходности. Светлые, красивые, наполненные воздухом - над их дизайном работали лучшие художники России. И не для того, чтобы кого-то удивить, а для того чтобы, спускаясь под землю, человек не ощущал тяжести находящейся сверху земли.

Бурное развитие

Часть строительства Арбатской линии совпала по времени с началом холодной войны, и станции здесь стали строить, учитывая, что холодная война может стать очень горячей. Всего же московский метрополитен имеет 12 веток, протяженность которых вместе равна 327,5 км. В течение пяти лет в строй войдут 35 новых станций. Линии метро в столице увеличат свою протяженность на 75 километров. Чуть позднее намечается ввод в эксплуатацию еще 40 станций. Это увеличит протяженность подземных дорог еще на 85 км.

На трех станциях московского метрополитена уже сейчас можно подсоединиться к интернету благодаря услугам «Комстара». Во время следования поезда пользоваться Сетью нельзя, но этим вопросом занимаются и председатель правительства, и мэр Москвы.

Метро как бомбоубежище

В первую десятку самых глубоких станций в мире, кроме вышеперечисленных, входит еще "Пухунг" в г. Пхеньяне, Северная Корея. Находясь постоянно на грани войны со своей соседкой Южной Кореей, правительство страны при проектировке станций метрополитена учитывает возможность использования их при ядерной атаке. Глубина метро в этом месте достигает 100 метров. Надо отметить, что она выполнена в духе сталинского классицизма - та же внушительность и помпезность.

Самое старое метро мира

Продолжает список представительница американского метрополитена. «Вашингтон-парк» находится в городе Портленде штата Орегон на глубине 80 метров.

Метро Лондона - первое метро на планете. В 1836 году была запущена его первая ветка - "Метрополитен рейлуэй". Первая линия глубокого заложения тоже была открыта в Лондоне. Называлась она City and South London (позднее она стала частью Северной линии). Знаменита она еще и тем, что на ней первой были пущены электропоезда. Введена в эксплуатацию она была в 1900 году. Лондонцы называли линии метро глубокого заложения «трубой», потому как тоннели для них имеют цилиндрическую форму. Постепенно в разговорной речи так стали называть всю систему метрополитена. На сегодняшний день Лондон имеет семь глубоких линий. В последнее время уровень их заложения достигает 40 метров и больше.

В грядущем модном сезоне прошаренные женщины оголяют не тонкие бледные щиколотки, а хрупкие плечи и соблазнительную линию груди. Кюлоты, ваш триумф длился недолго, шах и мат! На пике моды - глубокий V-образный вырез.

Весной 2017 стоит научиться не стесняться собственной сексуальности и, безусловно, акцентировать внимание на вопросе об уходе за шеей и декольте. Не заблуждайтесь: вопреки распространенному мнению, глубокое декольте подходит женщинам со скромными формами. Если вы обладаете пышным бюстом, увы, оголив линию груди, рискуете попасть в список тех, кто выглядит вульгарно и чрезмерно вызывающе.

А теперь к деталям. Отправляясь на свидание или светскую встречу, больше не нужно терзать себя мучительными вопросами у шкафа: Выбрать строгий или сексуальный наряд? А не буду ли я выглядеть слишком скучно или, напротив, откровенно? Дизайнеры взялись за решение этой дилеммы основательно. Результат вы могли увидеть на показах коллекций весна-лето 2017. Пропустили? Не расстраивайтесь, мы сделали все за вас. Промониторив бессчетное количество нарядов, мы нашли те самые, без которых вечеринку невозможно себе представить.

Наши фавориты - модные образы, представленные Elisabetta Franchi. Широкие брюки с завышенной талией , утонченная блуза (или облегающая кофта) с глубоким V-образным вырезом и стильный клатч (преимущественно оттенка металлик, как сейчас модно) - и вы готовы поражать безукоризненным вкусом. Прохладным вечером накиньте на плечи классический тренч бежевого оттенка.

Elisabetta Franchi
Elisabetta Franchi

Бренды Akris, By Malene Birger, Cushnie et Ochs, Escada, Marissa Webb и Tatuna Nikolaishvili пересмотрели свое представление о деловых образах и пришли к единогласному решению: долой блузки, в свет стоит выходить только в брючных костюмах. Наши бурные овации смелым дизайнерам: игривый вечерний образ - это про нас.

Marissa Webb

Akris

Julien Macdonald

By Malene Birger

Escada

Tatuna Nikolaishvili

Cushnie et Ochs

Бывают ситуации, когда до вечернего мероприятия остаются считанные минуты, а вы никак не можете распрощаться со своим рабочим местом (ох эти дедлайны, ад для хрупкой женской натуры). Ничего страшного! Включаем фантазию и действуем. Деловой пиджак выбрасываем подальше, а рубашку расстегиваем настолько, насколько вам этой же фантазии хватает. Ориентир - коллекции весна-лето 2017 Brock Collection, Anna Led, Kendall+Kylie и Zuhair Murad.

Brock Collection

Anna Led

Kendall+Kylie

Zuhair Murad

Если же в этот фатальный день вы решили надеть кофту, не стеснятесь - спущенная линия плеча смотрится не менее соблазнительно. Не верите - смотрите образ из коллекции Kendall+Kylie.

Kendall+Kylie

Выигрышное решение - платье миди с откровенным V-образным вырезом и разрезали на талии, как это демонстрирует бренд Cushnie et Ochs.

Cushnie et Ochs

Ищите свой модный образ 2017 на страницах You in Fashion!