Глибоке v. Кругловилий чи гострозкулий? Переваги і недоліки гострих і цілошкірих катерів і човнів

Hyper-V - це одна з технологій віртуалізації серверів, що дозволяє запускати на одному фізичному сервері безліч віртуальних ОС. Ці ОС називаються «гостовими», а ОС, встановлена ​​фізичному сервері – «хостовой». Кожна гостьова операційна система запускається у своєму ізольованому оточенні і «думає», що працює на окремому комп'ютері. Про існування інших гостьових ОС та хостової ОС вони «не знають».
Ці ізольовані оточення називаються "віртуальними машинами" (або скорочено - ВМ). Віртуальні машини реалізуються програмно, і надають гостьовий ОС та програм доступ до апаратних ресурсів сервера за допомогою гіпервізора та віртуальних пристроїв. Як уже було сказано, гостьова ОС поводиться так, ніби повністю контролює фізичний сервер, і не має уявлення про існування інших віртуальних машин. Також ці віртуальні оточення можуть іменуватися «партіціями» (не плутати з розділами на жорстких дисках).
Вперше з'явившись у складі Windows Server 2008, нині Hyper-V існує у вигляді самостійного продукту Hyper-V Server (де-факто є дуже урізаною Windows Server 2008), і в новій версії – R2 – вийшов на ринок систем віртуалізації Enterprise-класу. Версія R2 підтримує деякі нові функції, і мова у статті піде саме про цю версію.

Гіпервізор

Термін «гіпервізор» сягає корінням у 1972 рік, коли компанія IBM реалізувала віртуалізацію у своїх мейнфреймах System/370. Це стало проривом у ІТ, оскільки дозволило обійти архітектурні обмеження та високу ціну використання мейнфреймів.
Гіпервізор - це платформа віртуалізації, що дозволяє запускати на одному фізичному комп'ютері кілька операційних систем. Саме гіпервізор надає ізольоване оточення для кожної віртуальної машини і саме він надає гостьовим ОС доступ до апаратного забезпечення комп'ютера.
Гіпервізори можна розділити на два типи за способом запуску (на «голому залізі» або всередині ОС) і на два типи з архітектури (монолітна та мікроядерна).

Гіпервізор 1 роду

Гіпервізор 1 типу запускається безпосередньо на фізичному залізі і керує ним самостійно. Гостьові ОС, запущені всередині віртуальних машин, розташовуються вище, як показано на рис.1.

Рис.1 Гіпервізор 1 роду запускається на голому залозі.

Робота гіпервізорів 1 роду безпосередньо з обладнанням дозволяє досягти більшої продуктивності, надійності та безпеки.
Гіпервізори 1 роду використовуються в багатьох рішеннях Enterprise-класу:

• Microsoft Hyper-V
• VMware ESX Server
• Citrix XenServer

Гіпервізор 2 роди

На відміну від 1 роду, гіпервізор 2 роду запускається всередині хостової ОС (див. рис.2).

Рис.2 Гіпервізор 2 роду запускається всередині гостьових ОС

Віртуальні машини при цьому запускаються в просторі користувача хостової ОС, що не найкращим чином позначається на продуктивності.
Прикладами гіпервізорів 2 роду є MS Virtual Server і VMware Server, а також продукти десктопної віртуалізації - MS VirtualPC і VMware Workstation.

Монолітний гіпервізор

Гіпервізори монолітної архітектури включають драйвери апаратних пристроїв у код (див. рис. 3).

Мал. 3. Монолітна архітектура

Монолітна архітектура має свої переваги та недоліки. Серед переваг можна відзначити:

• Більш високу (теоретично) продуктивність через знаходження драйверів у просторі гіпервізора
• Більш високу надійність, оскільки збої у роботі керуючої ОС (в термінах VMware – Service Console) не призведе до збою всіх запущених віртуальних машин.

Недоліки ж у монолітної архітектури такі:

• Підтримується тільки те обладнання, драйвери, на яке є в гіпервізорі. Через це вендор гіпервізора повинен тісно співпрацювати з вендорами обладнання, щоб драйвера для роботи всього нового обладнання з гіпервізором вчасно писалися та додавалися до коду гіпервізора. З тієї ж причини при переході на нову апаратну платформу може знадобитися перехід на іншу версію гіпервізора, і навпаки – при переході на нову версію гіпервізора може знадобитися зміна апаратної платформи, оскільки старе обладнання не підтримується.
• Потенційно нижча безпека – через включення до гіпербізору стороннього коду у вигляді драйверів пристроїв. Оскільки код драйверів виконується у просторі гіпервізора, існує теоретична можливість скористатися вразливістю в коді та отримати контроль як над хостовою ОС, так і всіма гостьовими.

Найпоширенішим прикладом монолітної архітектури є VMware ESX.

Мікроядерна архітектура

При мікроядерній архітектурі драйвери пристроїв працюють усередині хостової ОС.
Хостова ОС у разі запускається у такому ж віртуальному оточенні, як і всі ВМ, і називається «батьківською партицією». Решта оточення, відповідно – «дочірні». Єдина різниця між батьківською та дочірніми партіціями полягає в тому, що лише батьківська партиція має безпосередній доступ до обладнання сервера. Виділенням пам'яті і плануванням процесорного часу займається сам гіпервізор.

Мал. 4. Мікроядерна архітектура

Переваги такої архітектури такі:

• Не потрібні драйвери, «заточені» під гіпервізор. Гіпервізор мікроядерної архітектури сумісний із будь-яким обладнанням, що має драйвери для ОС батьківської партиції.
• Оскільки драйвери виконуються всередині батьківської партиції – у гіпервізора залишається більше часу на найважливіші завдання – управління пам'яттю та роботу планувальника.
• Вища безпека. Гіпервізор не містить стороннього коду, відповідно і можливостей для атаки на нього стає менше.

Найяскравішим прикладом мікроядерної архітектури є, власне, сам Hyper-V.

Архітектура Hyper-V

На рис.5 показано основні елементи архітектури Hyper-V.

Рис.5 Архітектура Hyper-V

Як видно з малюнка, гіпервізор працює на наступному рівні після заліза - що характерно для гіпервізорів 1 роду. Рівнем вище гіпервізора працюють батьківська та дочірні партиції. Партиції у разі – це області ізоляції, усередині яких працюють операційні системи. Не слід плутати їх, наприклад, з розділами на жорсткому диску. У батьківській партиції запускається хостова ОС (Windows Server 2008 R2) та стек віртуалізації. Також саме з батьківської партиції відбувається управління зовнішніми пристроями, а також дочірніми партіціями. Дочірні партиції, як легко здогадатися - створюються з батьківської партиції і призначені для запуску гостьових ОС. Усі партиції пов'язані з гіпервізором через інтерфейс гіпервикликів, що надає операційним системам спеціальний API. Якщо когось із розробників цікавлять подробиці API гіпервикликів - інформація є в MSDN.

Батьківська партиція

Батьківська партиція створюється відразу при встановленні системної ролі Hyper-V. Компоненти батьківської партиції показано на рис. 6.
Призначення батьківської партиції таке:

• Створення, видалення та керування дочірніми партіціями, у тому числі й віддалене, за допомогою WMI-провайдера.
• Управління доступом до апаратних пристроїв, крім виділення процесорного часу і пам'яті – цим займається гіпервізор.
• Управління живленням та обробка апаратних помилок, якщо такі виникають.

Рис.6 Компоненти батьківської партиції Hyper-V

Стек віртуалізації

Наступні компоненти, що працюють у батьківській партиції, разом називають стеком віртуалізації:

• Служба керування віртуальними машинами (VMMS)
• Робочі процеси віртуальних машин (VMWP)
• Віртуальні пристрої
• Бібліотека інтерфейсів гіпервізора

Крім цього, у батьківській партиції працюють ще два компоненти. Це провайдери служб віртуалізації (VSP) та шина віртуальних машин (VMBus).
Служба керування віртуальними машинами
До завдань служби управління віртуальними машинами (VMMS) входить:

• Управління станом віртуальних машин (увімкнено/вимкнено)
• Додавання/видалення віртуальних пристроїв
• Управління миттєвими знімками

При запуску віртуальної машини VMMS створює новий робочий процес віртуальної машини. Докладніше про робочі процеси буде розказано далі.
Також VMMS визначає, які операції можна виконувати з віртуальною машиною зараз: наприклад, якщо відбувається видалення снапшота, то застосувати снапшот протягом операції видалення вона не дасть. Докладніше про роботу з моментальними знімками (снапшотами) віртуальних машин можна почитати у відповідній статті.
Якщо говорити детальніше – то VMMS керує такими станами віртуальних машин:

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

Інші завдання управління – Pause, Save та Power Off – виконуються не службою VMMS, а безпосередньо робочим процесом відповідної віртуальної машини.
VMMS працює як на рівні користувача, так і на рівні ядра як системна служба (VMMS.exe) і залежить від служб Remote Procedure Call (RPC) та Windows Management Instrumentation (WMI). Служба VMMS включає безліч компонентів, серед яких є і WMI-провайдер, що надає інтерфейс для управління віртуальними машинами. Завдяки цьому можна керувати віртуальними машинами з командного рядка та за допомогою скриптів VBScript та PowerShell. System Center Virtual Machine Manager також використовує цей інтерфейс для управління віртуальними машинами.

Робочий процес віртуальної машини (VMWP)

Для управління віртуальною машиною із батьківської партиції запускається особливий процес – робочий процес віртуальної машини (VMWP). Цей процес працює на рівні користувача. Для кожної запущеної віртуальної машини служба VMMS запускає окремий робочий процес. Це дозволяє ізолювати віртуальні машини одна від одної. Для підвищення безпеки, робочі процеси запускаються під вбудованим обліковим записом Network Service.
Процес VMWP використовується для керування відповідною віртуальною машиною. До його завдань входить:
Створення, конфігурація та запуск віртуальної машини
Пауза та продовження роботи (Pause/Resume)
Збереження та відновлення стану (Save/Restore State)
Створення миттєвих знімків (снапшотів)
Крім того, саме робочий процес емулює віртуальну материнську плату (VMB), яка використовується для надання пам'яті гостьової ОС, управління перериваннями та віртуальними пристроями.

Віртуальні пристрої

Віртуальні пристрої (VDevs) – це програмні модулі, що реалізують конфігурацію та керування пристроями для віртуальних машин. VMB включає базовий набір віртуальних пристроїв, що включає в себе шину PCI і системні пристрої, ідентичні чіпсету Intel 440BX. Є два типи віртуальних пристроїв:

• Емульовані пристрої – емулюють певні апаратні пристрої, такі, як відеоадаптер VESA. Емульованих пристроїв досить багато, наприклад: BIOS, DMA, APIC, шини ISA і PCI, контролери переривань, таймери, керування живленням, контролери послідовних портів, системний динамік, контролер PS/2 клавіатури та миші, емульований (Legacy) Ether- DEC/Intel 21140), FDD, IDE-контролер та відеоадаптер VESA/VGA. Саме тому для завантаження гостьової ОС може використовуватись лише віртуальний IDE-контролер, а не SCSI, який є синтетичним пристроєм.
• Синтетичні пристрої – не емулюють реально існуючі у природі залізки. Прикладами є синтетичний відеоадаптер, пристрої взаємодії з людиною (HID), мережевий адаптер, SCSI-контролер, синтетичний контролер переривання і контролер пам'яті. Синтетичні пристрої можуть використовуватися лише за умови встановлення компонентів інтеграції в гостьовий ОС. Синтетичні пристрої звертаються до апаратних пристроїв сервера за допомогою провайдерів служб віртуалізації, які працюють у батьківській партиції. Звернення йде через віртуальну шину VMBus, що набагато швидше ніж емуляція фізичних пристроїв.

Драйвер віртуальної інфраструктури (VID)

Драйвер віртуальної інфраструктури (vid.sys) працює на рівні ядра та здійснює управління партіціями, віртуальними процесорами та пам'яттю. Також цей драйвер є проміжною ланкою між гіпервізором і компонентами стека віртуалізації рівня користувача.

Бібліотека інтерфейсу гіпервізора

Бібліотека інтерфейсу гіпервізора (WinHv.sys) – це DLL рівня ядра, яка завантажується як у хостовій, так і у гостьових ОС, за умови встановлення компонентів інтеграції. Ця бібліотека надає інтерфейс гіпервикликів, що використовується для взаємодії ОС та гіпервізора.

Провайдери служб віртуалізації (VSP)

Провайдери служб віртуалізації працюють у батьківській партиції та надають гостьовим ОС доступ до апаратних пристроїв через клієнт служб віртуалізації (VSC). Зв'язок між VSP та VSC здійснюється через віртуальну шину VMBus.

Шина віртуальних машин (VMBus)

Призначення VMBus полягає у наданні високошвидкісного доступу між батьківською та дочірніми партіціями, у той час як інші способи доступу значно повільніші через високі накладні витрати при емуляції пристроїв.
Якщо гостьова ОС не підтримує роботу інтеграційних компонентів – доводиться використовувати емуляцію пристроїв. Це означає, що гіпервізору доводиться перехоплювати виклики гостьових ОС і перенаправляти їх до пристроїв, що емулюються, які, нагадую, емулюються робочим процесом віртуальної машини. Оскільки робочий процес запускається у просторі користувача, використання емульованих пристроїв призводить до значного зниження продуктивності порівняно з VMBus. Саме тому рекомендується встановлювати компоненти інтеграції відразу після встановлення гостьової ОС.
Як вже було сказано, при використанні VMBus взаємодія між хостовою та гостьовою ОС відбувається за клієнт-серверною моделлю. У батьківській партиції запущено провайдерів служб віртуалізації (VSP), які є серверною частиною, а в дочірніх партіях – клієнтська частина – VSC. VSC перенаправляє запити гостьової ОС через VMBus до VSP у батьківській партиції, а сам VSP переадресовує запит драйверу пристрою. Цей процес взаємодії абсолютно прозорий для гостьової ОС.

Дочірні партиції

Повернемося до нашого малюнка з архітектурою Hyper-V, лише трохи скоротимо його, оскільки нас цікавлять лише дочірні партиції.


Мал. 7 Дочірні партиції

Отже, у дочірніх партіях можуть бути:

• ОС Windows, із встановленими компонентами інтеграції (у разі – Windows 7)
• ОС не з сімейства Windows, але підтримує компоненти інтеграції (Red Hat Enterprise Linux у нашому випадку)
• ОС, які не підтримують компоненти інтеграції (наприклад, FreeBSD).

У всіх трьох випадках набір компонентів у дочірніх партіях трохи відрізнятиметься.

ОС Windows із встановленими компонентами інтеграції

Операційні системи Microsoft Windows, починаючи з Windows 2000, підтримують установку компонент інтеграції. Після встановлення Hyper-V Integration Services у гостьовій ОС запускаються такі компоненти:

• Клієнти служб віртуалізації. VSC є синтетичними пристроями, що дозволяють здійснювати доступ до фізичних пристроїв за допомогою VMBus через VSP. VSC з'являються в системі тільки після встановлення компонентів інтеграції, і дозволяють використовувати синтетичні пристрої. Без установки інтеграційних компонент гостьова ОС може використовувати лише пристрої, що емулюються. ОС Windows 7 і Windows Server 2008 R2 включає компоненти інтеграції, так що їх не потрібно встановлювати додатково.
• Поліпшення. Під цим маються на увазі модифікації в коді ОС щоб забезпечити роботу ОС з гіпервізором і тим самим підвищити ефективність її роботи у віртуальному середовищі. Ці модифікації стосуються дискової, мережевої, графічної підсистем та підсистеми введення-виводу. Windows Server 2008 R2 і Windows 7 вже містять необхідні модифікації, на інші підтримувані ОС для цього необхідно встановити компоненти інтеграції.

Також компоненти інтеграції надають наступний функціонал:

• Heartbeat – допомагає визначити, чи дочірня партиція відповідає на запити з батьківської.
• Обмін ключами реєстру – дозволяє обмінюватися ключами реєстру між дочірньою та батьківською партицією.
• Синхронізація часу між хостовою та гостьовою ОС
• Завершення роботи гостьової ОС
• Служба тіньового копіювання томів (VSS) дозволяє отримувати консистентні резервні копії.

ОС не з сімейства Windows, але підтримує компоненти інтеграції

Існують так само ОС, що не належать до сімейства Windows, але підтримують компоненти інтеграції. На даний момент це тільки SUSE Linux Enterprise Server і Red Hat Enterprise Linux. Такі ОС при встановленні компонентів інтеграції використовують VSC сторонніх розробників для взаємодії з VSC VMBus і доступу до обладнання. Компоненти інтеграції для Linux розроблені компанією Microsoft разом із Citrix і доступні для завантаження в Microsoft Download Center. Оскільки компоненти інтеграції для Linux були випущені під ліцензією GPL v2, ведуться роботи з інтеграції в ядро ​​Linux через Linux Driver Project , що дозволить значно розширити список підтримуваних гостьових ОС.

Замість ув'язнення

На цьому я, мабуть, закінчу свою другу статтю, присвячену архітектурі Hyper-V. Попередня стаття викликала у деяких читачів запитання і сподіваюся, що тепер я на них відповів.
Сподіваюся, що читання не було надто нудним. Я досить часто використовував «академічну мову», але це було необхідно, оскільки тематика статті передбачає дуже великий обсяг теорії та практично нуль цілих нуль десятих практики.

Висловлюю величезну подяку Mitch Tulloch та Microsoft Virtualization Team. На основі їх книги Understanding Microsoft Virtualization Solutions була підготовлена ​​стаття.

Теги: Додати теги

Розвиток сучасного катеробудування нерозривно пов'язане з удосконаленням механічних катерних установок і широким застосуванням склопластику для виготовлення корпусів. За останні 20 років були створені легкі потужні швидкохідні двигуни внутрішнього згоряння, що дозволили вивести на режим гліссування досить морехідні та комфортабельні катери. Питома маса стаціонарних бензинових двигунів середньої потужності від 75 до 180 кВт (100-250 к. с.) становить 2,3-2,8 кг/кВт, а потужних підвісних двигунів - 1,2-2,2 кг/кВт. Завдяки застосуванню кутових поворотно-відкидних колонок двигуни займають в корпусі набагато менше місця, ніж установки з кутовими реверс-редукторами або прямою передачею на гребний гвинт.

Використання синтетичних смол холодного затвердіння для формування корпусів човнів і катерів дозволило будувати корпуси практично будь-яких обводів, що найбільше задовольняють вимоги гідродинаміки, мореплавства та комфортабельності.

У 60-ті-70-ті роки конструктори малих катерів прагнули створити такі корпуси, які дозволили б повністю реалізувати наявний в більшості випадків запас потужності для підтримки високої швидкості в умовах хвилювання. Зазначені вище фактори, а також пошуки оптимальних форм зумовили появу великої різноманітності типів обводів катерів, що глісують. Коротко розглянемо особливості найпоширеніших із них.

Корпуси малої кілюватості.При постійному навантаженні та в умовах гладкої води максимальною гідродинамічною якістю при гліссуванні володіє корпус з абсолютно плоским днищемякщо, звичайно, ширина по вилиці і положення центру тяжіння забезпечують стійкий рух без дельфінування і з оптимальним диферентом. Величина гідродинамічної якості може досягати K = 10.

Саме це і зумовило широке застосування плоскодонних корпусів у початковий момент розвитку суден, що гліссують. Висока гідродинамічна якість забезпечувала вихід на гліссування за порівняно малої потужності двигуна щодо водотоннажності. Однак із збільшенням потужності двигунів та швидкостей катерів виявились суттєві недоліки плоскодонних обводів.

Основний із них - це сильні удари корпусу об хвилю. Під час зустрічі з хвилею підйомна сила на днищі катера внаслідок збільшення кута атаки миттєво підростає у кілька разів, корпус може злітати над поверхнею води. Наступного моменту, при падінні на воду, катер отримує сильний удар у днище. Сила удару пропорційна квадрату вертикальної швидкості в момент зустрічі днища з поверхнею води, яка у свою чергу залежить від швидкості ходу, водотоннажності катера та довжини хвилі. Розмір ударних перевантажень може досягати 10 gі навіть більше (під навантаженнями розуміється відношення прискорення, одержуваного центром тяжкості судна, до прискорення вільного падіння тіла g= 9,81 м/с², тобто, відношення сили удару до маси катера).

Ударні навантаження та прискорення не тільки негативно впливають на екіпаж, але й можуть спричинити руйнування конструкцій корпусу або зрив двигунів з фундаментів.

Найбільш ефективний шлях зниження ударних перевантажень - це збільшення кута кіловатості днища. При збільшенні, наприклад, з 0 до 10° сила удару знижується більш ніж 1,5 разу.

Іншим недоліком плоскодонного корпусу є чутливість до розташування центру тяжкості та співвідношення навантаження та ширини днища, що оцінюється коефіцієнтом динамічного навантаження.

При невдалому виборі цих елементів судно легко переходить у режим дельфінування (див. стор. 40).

Нарешті, плоскодонні глісуючі судна сильно зносить убік при поворотах на повній швидкості. Легкі гоночні мотолодки при цьому нерідко перекидаються. Цей недолік можна усунути, якщо встановити плавники-стабілізатори або забезпечити корпус похилими ділянками днища поблизу вилиць («скошеними» вилицями).

Зазначені недоліки обмежують застосування плоскодонних (і з малою кілюватістю днища) глісуючих корпусів в основному на гоночних мотолодках, розрахованих на швидкості до 50 км/год і використовуються на акваторіях, закритих від хвиль. Застосовуються вони і на річкових мотолодках і катерах при великому питому навантаженні на одиницю потужності двигуна.

Корпуси із «закрученим» днищем (рис. 27).Для зниження ударних перевантажень при гліссуванні на хвилі днища надають ту чи іншу кілюватість. Найбільш сильні удари припадають на носову частину корпусу, тому загострюють в основному носову третину днища, залишаючи в кормі дільницю малої кілюватості, що глісує. Прикладом таких обводів «закрученого» типу є корпуси катерів «Амур» та нових модифікацій «Козанки» (див. рис. 109 та 149). Такі корпуси відрізняються комфортабельнішим ходом на хвилюванні, ніж корпуси з малою кілюватістю, але не дозволяють розвинути високі швидкості. Так як плоске днище працює під малими кутами атаки (до 4 °), довжина змоченої поверхні корпусу виявляється занадто великою і з підвищенням швидкості площа цієї поверхні не зменшується. Завдяки швидкому зростанню гідродинамічної підйомної сили в початковий період руху крива опору катера з закрученим днищем має плавний підйом з невисоким горбом, для подолання якого потрібно порівняно невелика питома потужність. Тому подібні обводи призначені для катерів, що розраховуються на перехідний режим руху або гліссування при V> 8 √L км/год.

Мал. 27. Обводи катера із «закрученим» днищем.

Судна з «закрученим» днищем при плаванні на попутному хвилюванні мають ризик. Причиною цього є дисбаланс у гідродинамічних силах підтримки, що діють на загострену киливату носову частину та плоску широку ділянку днища в кормі. При невеликому замальовуванні катера з курсу на ділянки днища у форштевня починає діяти сила, близька до горизонталі і що сприяє подальшому відхилення судна з курсу. Подібний ефект дає і крен, при якому сила, що змінює курс судна, з'являється з боку накрененного борту.

На хвилюванні проявляється й інший недолік суден із «закрученим» днищем: при вході в хвилю вздовж загострених обводів корпусу в носі вода піднімається вгору у вигляді бризкової пелени, що зривається вітром і відкидається на палубу.

Побудувати корпус з подібними обводами технологічно складно, а його об'єм у носі виходить дуже незручним для використання як складське приміщення і особливо для обладнання каюти.

Моногедрон.Корпус з постійним кутом кіловатості днища від транця до міделя, рівним 10-17 ° (рис. 28). Це найпоширеніший нині тип обводів глісуючих корпусів. Обводи технологічні для будівництва корпусів з листових матеріалів - металу або фанери. Помірна кілюватість днища дозволяє отримати досить високу гідродинамічну якість при прийнятних навантаженнях на хвилюванні. Іноді днище забезпечується виличними бризковідбійниками або короткими поздовжніми реданами, які сприяють зменшенню змоченої поверхні.

Мал. 28. Обведення корпусу глісуючого катера типу «моногедрон»: а- Оригінальні обводи; б- Сучасний варіант.

Обводи типу моногедрон застосовують 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.).

"Глибоке V".Тип обводів глісуючого корпусу з підвищеною кілюватістю днища (більше 20°) від міделя від транця та поздовжніми реданами, який застосовується для швидкохідних катерів, розрахованих на V> 15 √L км/год (рис. 29). Такі обводи забезпечують комфортний перебіг на хвилюванні з мінімальною втратою швидкості. Крім того, даний тип обводів дозволяє використовувати всю потужність двигунів, що встановлюються на легких мотолодках та катерах, без втрати стійкості руху чи небезпеки руйнування корпусних конструкцій. При підвищенні швидкості в результаті підйому корпусу з води ширина змоченої поверхні днища з великою кількістю поступово зменшується. Відповідно зростає оптимальний кут атаки, при якому опір води є мінімальним, - у кільватого корпусу він у 1,5-2 рази більший, ніж у плоскодонного. Завдяки цьому і змочена довжина киливатого катера виявляється меншою, ніж у катера з плоским днищем. У результаті, незважаючи на суттєве зниження гідродинамічної якості при збільшенні кута кіловатості днища до 20-23 °, на корпусі з обводами "глибоке V" вдається отримати більш високу швидкість, ніж на корпусах з помірною кілюватістю. Завдяки майже однаковим поперечним профілям днища в носі та кормі катери з обводами «глибоке V» відрізняються гарною стійкістю при плаванні з попутною хвилею, малим дрейфом на циркуляції та плавністю качки.

Мал. 29. Обводи типу «глибоке V»: а- вид на днище; б- Корпус теоретичного креслення.

До недоліків «глибокого V» слід віднести великий опір у початковий момент руху та великі витрати часу на розгін до виходу на режим чистого гліссування. Для покращення стартових характеристик та зниження «горба» опору можна використовувати транцеві плити та поздовжні редани на днищі.

Іншим недоліком є ​​знижена початкова стійкість як у стоянці, і на ходу. Для підвищення стійкості на стоянці іноді влаштовують днищові баластові цистерни, що автоматично випорожнюються при виході катера на розрахунковий режим (див. стор. 23). Для підвищення ходової стійкості доводиться збільшувати змочену поверхню днища в кормі, обриваючи поздовжні редани, на яких корпус гліссує на розрахунковій швидкості, на відстані від транця. Внаслідок цього змочуються додаткові ділянки днища та збільшується ширина ватерлінії. Інший варіант - використання наделок-спонсонів, розташованих на ходу над водою та діючих при крені катера.

Неодмінною деталлю корпусу «глибоке V» є поздовжні редани- призми трикутного перерізу з горизонтальною нижньою гранню та гострою вільною кромкою (рис. 30). Головний ефект реданів полягає у відсіканні від днища потоків води, що розтікаються від кіля до бортів. Внаслідок їх дії зменшується змочена поверхня корпусу, на реданах створюється додаткова підйомна сила; разом це підвищує гидродинамическое якість корпусу.

Мал. 30. Поздовжні редани: а- Схема розташування реданів по ширині корпусу; б- вид на днище катера без реданів; в- Дія реданів на тому ж днищі.

1 - поверхня днища, що не змочується водою; 2 - виличний бризковідбійник; 3 - Поздовжні редани; 4 - Поперечний потік води; 5 - Змочена ділянка днища.

Завдяки поздовжнім реданам здійснюється автоматичне регулювання ширини днища залежно від швидкості судна. На малих швидкостях катер гліссує на повній ширині днища зі зменшеним питомим навантаженням, яке оптимальне для даної швидкості. У міру розгону гідродинамічна підйомна сила зростає, катер зменшує осад. При цьому крайні ділянки днища, прилеглі до вилиць, виходять з води, поверхня, що глісує, обмежується крайньою до вилиці парою реданів. Завдяки цьому зберігається оптимальна величина коефіцієнта C B, дещо знижується «горб» кривої опору.

Поздовжні редани підвищують стійкість катера, демпфують бортову та поздовжню качки. На ходу при різкому крені на реданах накраненого борту виникає додаткова підйомна сила, яка перешкоджає подальшому збільшенню крену. Поздовжні редани суттєво підвищують стійкість судна на курсі та водночас скорочують радіус циркуляції. Це відбувається завдяки роботі бічних вертикальних граней реданів, які при бічному зміщенні - дрейфі від вітру, хвилі або на повороті, діють подібно до кіля.

Позитивні якості реданів починають проявлятися лише за досить високих швидкостях. V> 12 √L км/год. На малій швидкості і при розгоні катера опір води внаслідок збільшеної змоченої поверхні днища з реданами виявляється вищим, ніж у катера з гладким днищем. Крім того, їх ефективність залежить від кута кіловатості днища. Якщо він менший за 10°, пристрій поздовжніх реданів недоцільно.

Швидкість поперечного потоку біля плоского днища відносно невелика, тому минувши вилицю, вода різко піднімається майже вертикально вгору. Якщо на її шляху паралельно вилиці під днищем встановити поздовжній редан, то струмені, що вириваються з-під нього, знову торкнуться днища в безпосередній близькості від вертикальної грані редана. У кілюватого днища швидкість поперечного потоку досить висока, тому струмені вириваються з-під вилиці або поздовжнього редану під кутом до вертикалі; що більше кут килеватости, то більше і відхилення потоку від вертикалі. При куті киленості днища близько 20 ° струменя води залишають край редаку практично під таким же кутом.

На кожній половині днища зазвичай встановлюють по два (при ширині днища 1,4-1,6 м) або три (при ширині 2-2,5 м) редана. Відстань найближчих до вилиці реданів від ДП судна розраховується залежно від навантаження та швидкості катера. Редані по всій довжині корпусу - від форштевня до транця - доцільні у тому випадку, якщо можна забезпечити гліссування катера на ширині, що обмежується даними реданами. В іншому випадку редані в кормовій частині днища тільки підвищують опір води. Зазвичай до транця доводять лише крайні до вилиці редани, а інші, які ефективно працюють тільки на межі днища та води на повному ході, обривають на тій чи іншій відстані від днища. На мотолодках з помірною кілюватістю днища, що розвивають швидкість близько 40 км/год, можна встановлювати короткі (по 0,5-0,8 м) редани-бризговідбійники в носовій частині корпусу.

Природно, правильна робота реданів можлива тільки при їх гострій зовнішній кромці, тому на дерев'яних катерах редани виготовляють із твердих порід деревини або прикріплюють до робочих граней металеві смуги. У середній частині корпусу та кормі редани розташовують паралельно кілю. У носовій частині їх краще звести до форштевню, щоб уникнути занадто крутого підйому вгору (батоксами): в іншому випадку при сході катера на хвилю редани будуть гальмувати дію. До речі, існує і негативний ефект поздовжніх реданів на високошвидкісних суднах: при зустрічній хвилі корпус отримує досить жорсткі удари внаслідок концентрації тиску на плоских поверхнях реданів.

Комбіновані обводи із гідролижею.Варіант глісуючого корпусу з вузькою центральною частиною днища малої кілеватості (або плоскою) та похилими бічними ділянками (рис. 31). Ширина центральної ділянки, або гідролижі, вибирається таким чином, щоб на повній швидкості судно глісіювало на ньому, як на пластині, а похилі ділянки днища змочувалися водою тільки при крені або зустрічі з хвилею. Кромки гідролижі є поздовжніми реданами, тому вищесказане про вплив кута килевати справедливе для даного типу обводів: бажано, щоб кут нахилу бортових ділянок днища до основної площини становив близько 20°. Додатковими поздовжніми реданами постачаються й похилі ділянки днища для відсікання від них бризкової пелени при вході корпусу в хвилю.

Мал. 31. Глісуючі обводи днища з гідролижею.

Змочена поверхня гідролижі має вигляд витягнутого вздовж корпуса прямокутника. Завдяки цьому корпус має більшу стійкість гліссування і меншу чутливість до зміни диферента і положення центру тяжіння, порівняно з плоскодонним судном, що має мале співвідношення L/B. В результаті катери і мотолодки з гідролижею, забезпечені досить потужним двигуном, здатні розвинути більш високу швидкість, ніж при звичайних обводах з малою кілюватістю днища, мають більшу комфортабельність при ході проти хвилі, мають малий радіус циркуляції. Ці переваги, однак, втрачаються, якщо навантаження виявляється занадто велике для даної потужності двигуна і судно гліссує при збільшеному осаді. Природно, що внаслідок малої ширини катера з гідролижею є хиткими на стоянці і можуть розгойдуватися на ходу.

Одним із варіантів обводів із гідролижею є « Морський ніж», Запропонований американським конструктором. П. Пейном (рис. 32). Глісуюча пластина на днищі має вигляд трикутника з кутом при форштевні 15°, а борти плавно розширюються до палуби, утворюючи в кормі своєрідне аеродинамічний крило. Загалом корпус катера з його загостреним та підрізаним форштевнем нагадує леміш плуга. Увігнуті поверхні бортів мають бризковідбійники-реверсори, які відсікають воду, зменшуючи змочену поверхню корпусу. Одночасно на реверсорах створюється додаткова підйомна сила, завдяки чому гідродинамічна якість досягає досить великої величини (до 10,5). Реверсори покращують також прийомистість катера та динамічну стійкість на ходу.

Мал. 32. "Морський ніж".

Оптимальним ходовим диферентом для «Ножа» є такий, при якому основа форштевня лише трохи стосується поверхні води. У цьому випадку глісуючий майданчик занурений у воду на всю довжину: при проходженні крізь хвилю та зміні диферента довжина змоченої поверхні змінюється мало, відповідно тут не виникає пікових значень підйомної сили, як на корпусі традиційного типу. Підтримувати правильний диферент допомагають транцеві плити, керовані з посади водія.

"Морський ніж" дозволяє розвивати досить високу швидкість на хвилюванні без надмірних ударних перевантажень. Наприклад, 6-метровий катер такого типу, оснащений 188-сильним двигуном з кутовою колонкою, на хвилі заввишки 1 м розвивав швидкість близько 80 км/год. При цьому величина навантажень, заміряних в носовій частині, виявилася в середньому в 10 разів нижче, ніж на катері з обводами «глибоке V» таких же розмірень.

Важливим елементом "Ножа" є похилий носовий транець, завдяки якому виключається заривання носової частини катера в хвилю.

Незважаючи на високі морехідні якості, обводи типу «Морський ніж» мають ряд недоліків: низьку статичну стійкість на стоянці, недостатній об'єм корпусу для розміщення пасажирів тощо. Крім того, реалізувати позитивні якості обводів можна лише за досить високої питомої потужності двигуна має перевищувати 5 кг/л. с. (6,75 кг/кВт).

Різновидом судна на гідролижі є корпус із обводами, запатентованими англійцями Рексом та Вуді Блеггамі (рис. 33). Основна частина корпусу має вузьку гідролижу і надзвичайно велику кілюватість днища - 45°. Для підвищення стійкості корпус забезпечений бічними поплавцями. спонсонами, розташованими в кормовій третині довжини і що мають при килях несучі глісуючі поверхні у вигляді гідролиж. Всі три гідролижі розташовані на одній висоті, так що при русі судно гліссує на центральній лижі і двох широко рознесених по бортах спонсонах, які мають більший кут атаки. У разі крену, що виникає, наприклад, на циркуляції, і воду входить спонсон з боку крену і підйомна сила, що миттєво зросла на ньому, випрямляє судно. Судно має достатню стійкість і на стоянці, коли необхідний відновлюючий момент утворюється при зануренні спонсону у воду.

Мал. 33. Обводи морехідного глісуючого катера, запатентованого Рексом та Вуді Блеггамі.

Для зменшення змоченої поверхні при плаванні на хвилюванні на днищі корпусу та спонсонів передбачені широкі поздовжні бризковідбійники, на яких створюється додаткова підйомна сила. Вони демпфують поздовжню хитавицю, служать додатковими поверхнями, що глісують, в момент виходу на розрахунковий режим руху, знижуючи «горб» опору.

Катери з обводами братів Блегг дуже мореплавні. Вони здатні підтримувати високу швидкість на схвильованому морі за різних курсів щодо хвилі. Вузькі поверхні центральної гідролижі та спонсонів пронизують хвилю, не отримуючи при цьому сильних ударів. Певний ефект аеродинамічного розвантаження створюється завдяки склепінчастим тунелям між основним корпусом та спонсонами. Зустрічний потік повітря, змішуючись із водяним пилом, підгальмовується в тунелях; завдяки підвищенню тиску частина маси корпусу підтримується аеродинамічно, що сприяє демпфування ударів корпусу про хвилю.

Морські сани Уфа Фокса.Запатентовані англійським конструктором Уффа Фоксом трикілеві обводи глісуючого катера також є варіантом судна на гідролижах, що має підвищену стійкість (рис. 34). Три лижі, ширина яких не перевищує 1/10 загальної ширини днища, тягнуться по всій довжині корпусу і переходять у форштевні. Завдяки тому, що при сході з попутної хвилі в наступний гребінь занурюються відразу всі три лижі, виключається зарискування, яке має місце у катерів з обводами «глибоке V».

Мал. 34. Морські сани Уффа Фокса.

Бортові лижі, крім того, що сприяють створенню підйомної сили скегами, що відображають бризки, що вириваються з-під середньої лижі, а також надають судну високої стійкості. Поблизу міделя на цих гідролижах є поперечні редани, завдяки яким зменшується змочена поверхня самих гідролиж і підвищується стійкість руху.

Склепіння бічних тунелів виконуються з постійним радіусом заокруглення; центральна частина корпусу має кут кіловатості днища до 30 °.

Випробування моделей з обводами Фокса показали, що при глиссировании потоки води, що вириваються з-під лижі, надають сильний вплив на гідродинамічні характеристики корпусу; вони можуть як підвищувати, і знижувати гидродинамическое якість. Найменш сприятливим виявляється таке розташування несучих поверхонь, при якому відстань між ними, виміряна впоперек судна, становить 2,5-3 ширини однієї з них. Внаслідок ефекту взаємовпливу гідролиж якість саней Фокса виявляється приблизно на 10% нижче, ніж ізольованих поверхонь того ж подовження.

Як і інших типів обводів з гідролижами, для саней Фокса важливе значення має досить висока питома потужність двигуна. У перехідному до гліссування режимі опір саней Фокса виявляється нижчим, ніж у корпусу з обводами «глибоке V», тому сани швидше виходять на гліссування і розвивають високу швидкість при повному навантаженні. Невеликі ударні навантаження при плаванні саней на хвилюванні і висока стійкість зумовили застосування цього обводів для різноманітних транспортних катерів.

Вигнуто-кілюваті обводи («крило чайки»).В даний час можуть розглядатися як перехідний тип глісуючого корпусу від кілюватих обводів до тримарану. Їх особливістю є опуклість при кілі та заокруглені відгини днища вниз у вилиці (рис. 35). При зустрічі з хвилею у воду входить спочатку опукла частина днища, потім площа удару поступово збільшується, тому корпуси з обводами крило чайки відрізняються від малокілюватих суден більш м'яким ходом на хвилі. Відгини днища вниз у вилиці дають такий самий ефект, як і вилицьові бризковідбійники: завдяки їм і за рахунок поперечного потоку підвищується гідродинамічний тиск поблизу вилиць, що певною мірою компенсує втрату гідродинамічної якості внаслідок збільшення кіловатості днища. Відгини вилиці сприяють також підвищенню ходової стійкості судна.

Мал. 35. Корпус гліссирующей мотолодки «Гамма» з вигнуто-кільвати обводами («крило чайки»).

Тримарани.Корпуси цього з'явилися наприкінці 50-х років. Іноді цей тип обводів називають «кафедралами», «трьохкільовими морськими санями» або двотоннельними суднами. Відмінною особливістю всіх існуючих видів тримаранів є основний корпус, що має обводи «глибоке V» (або вигнуто-кільвати), і два бічні спонсони меншого об'єму; обриси палуби у плані близькі прямокутнику (рис. 36). Призначення спонсонів - підвищити стійкість катера на ходу і на стоянці, позбавити судно від ризику при ході на попутному хвилюванні. Спонсони виконують таким чином, щоб на стоянці вони були занурені приблизно на половину опади основного корпусу, а на ходу більшість їх піднімалася над поверхнею води. У разі крену у воду входить значний обсяг спонсону, додаткова сила підтримки, що виникає на ньому, створює відновлюючий момент. Завдяки тому, що спонсони паралельні по всій довжині катера, а не звужуються подібно до вилиць корпусу традиційного типу, стійкість тримарану набагато вища. Крім того, при крені на ходу до статичної відновлюючої сили додаються ще гідродинамічні сили, що виникають на зовнішній похилій поверхні спонсону, що входить у воду, як на звичайній гліссирующей пластині, розташованої під деяким кутом атаки.

Оскільки на ходу без крену спонсони опиняються над водою, вони практично не вносять істотних змін до гідродинаміки основного корпусу. Як і у разі обводів «глибоке V», гліссування здійснюється на кормовій частині днища, так що в ходових якостях тримаран переваг не має. Однак крім кращої стійкості та морехідних якостей на хвилі, тримаран надає конструктору набагато більше можливостей у плануванні внутрішнього розташування. Необхідне обладнання тут вдається розмістити в корпусі менших розмірів, ніж наприклад, на катері з обводами «глибоке V», і за рівної потужності двигуна отримати відомий виграш у швидкості.

Основні різновиди сучасних тримаранів представлені на рис. 36. Тип апереважний при будівництві корпусу з листових матеріалів – металу або фанери. Явно виражені тунелі в носовій частині переходять у кормі в плоско-кількуватий днище з горизонтальними ділянками біля вилиць. Тип б- Комбінація «глибокого V» з бортовими спонсонами, що мають клиноподібні поперечні перерізи. У місці переходу похилої зовнішньої грані спонсону в майже вертикальні борт зроблений уступ-бризговідбійник. Спонсони іноді обриваються, не доходячи приблизно 1/3 довжини корпусу до транця, так як у кормі вони невиправдано збільшують змочену поверхню, заважають використовувати енергію потоків води, що розтікаються від киля до бортів. Продовженням спонсонів поблизу транця є горизонтальні бризковідбійники або поздовжні редани. Тип в- обводи «Бостонського китобою», які стали прототипом для створення великої кількості модифікацій. Застосовані опукло-кілюваті шпангоути. Борти в носовій частині мають похилі ділянки - скоси для поліпшення поворотності. Щоб обмежити підйом води та бризок, що вириваються з-під скосу, на борту зроблено уступ-бризговідбійник, що йде по всій довжині корпусу. Поблизу шп. 7 похила ділянка борту закінчується поперечним реданом; далі в кормі вилиця округлена по радіусу. Можна припустити, що це надає катеру оптимальний диферент на корму за досить високої швидкості та забезпечує вихід повітря з тунелів до бортів. Випуклість днища у транця запобігає підтіканню повітряних бульбашок до лопатей гребного гвинта, особливо ймовірний при поворотах катера.

Мал. 36. Обводи типу «тримаран»: а- корпус із обшивкою з фанери; б- корпус із склопластику; в- "Бостонський китобій".

На основному корпусі «Бостонського китобою», як і на інших типах тримаранів, передбачений поздовжній редан, що відсікає воду від днища і направляє її під кілі спонсонів, які розташовані вище основної лінії.

Тримарани, володіючи високими морехідними якостями, все ж таки піддаються значним ударним перевантаженням при ході на хвилі, особливо якщо про гребінь хвилі вдаряється широка носова частина, на якій є плоскі поверхні.

"Морські сани".Варіант глісуючого корпусу зі склепінчастим днищем (з «зворотною» кілюватістю) і паралельними бортами, що не сходяться в носі, винайдений на початку XX століття американським конструктором А. Хікманом (рис. 37). Завдяки двом килям, які мають схожість із полозами саней, обводи і отримали свою назву.

Мал. 37. Корпус типу "морські сани".

Паралельні борти надають «морським саням» підвищеної поперечної стійкості. Два довгі кілі та занурені у воду вертикальні борти сприяють гарній стійкості судна на курсі. При плаванні на хвилюванні виявляється і така важлива якість саней, як хороший «подовжній баланс» корпусу, під яким розуміється розподіл ширини та площі ватерлінії, а також кіловатості днища по довжині корпусу. При плаванні косим курсом до попутної хвилі «морські сани», володіючи великими об'ємами та шириною корпусу в носі, добре протистоять крену та диференту, не зарискують із ризиком перекидання на повній швидкості.

Бризки, що піднімаються носовою частиною, відбиваються вниз від поверхні увігнутого тунелю, а широка палуба запобігає зариванню носом у хвилю. При деяких певних співвідношеннях розмірів хвилі і корпусу повітря в тунелі «саней» починає демпфувати ефект, пом'якшуючи удари хвилі про днище. У «саней» великих розмірів більш плавна бортова хитавиця, ніж у звичайних катерів. Певні складнощі є розміщення на «морських санях» рушія. Зустрічний потік повітря, що потрапляє в тунель, проходить під днищем до самої корми і впливає на лопаті гребного гвинта, який починає працювати в умовах поверхневої аерації. Тому на великих санях застосовувалися частково занурені гребні гвинти, що мають спеціальну форму. При встановленні підвісного мотора на «санях» потрібно більше занурення осі гребного гвинта, ніж на звичайних човнах; рекомендується і кормове центрування судна. Використовується також зміщення осі підвісного двигуна у бік від ДП. При одногвинтовій установці на склепінні тунелю в ДП рекомендується встановлювати клин товщиною 12-20 мм і шириною 1,2 діаметра гвинта, що відводить аеровану воду від гвинта. На хвилі, довжина якої перевищує довжину катера, «морські сани» одержують сильні удари в носову частину склепіння тунелю, що змушує знижувати швидкість. Іншими недоліками обводів цього типу є великий радіус циркуляції та малий об'єм корпусу в носовій частині, що ускладнює його використання для розміщення пасажирів та інших цілей.

Глісуючі катамарани.Як ми вже говорили, не завжди вдається реалізувати високу гідродинамічну якість катерів із плоским та широким днищем. Одна з причин - втрата стійкості руху катера при досягненні найвигіднішого ходового диферента. Часто доводиться миритися з тим, що фактичні кути атаки на розрахунковій швидкості значно нижчі від оптимальних і становлять 1-2°. Отже, і гідродинамічна якість не досягає свого максимуму і в окремих випадках перевищує K = 4,5.

Одна з можливостей підвищення якості - це суттєве зменшення ширини глісуючої ділянки днища, при якому судно може гліссувати стійко і з більшим кутом атаки. Чим більша порівняно з шириною днища довжина змоченої поверхні і, отже, відстань від транця до точки докладання рівнодіючої гідродинамічних сил тиску, тим вища швидкість, при якій можлива втрата стійкості. Саме ця властивість і використовується в конструкції сучасних глісуючих катамаранів, які мають низку переваг перед однокорпусними суднами. По-перше, для пом'якшення ударів при ході на хвилюванні днища катамарана можна надати більшу кіловатість, ніж однокорпусному катеру, стійкість якого різко падає при збільшенні кіловатості. По-друге, завдяки тому, що повітря проходить з великою швидкістю тунелем між корпусами катамарана, на платформі (особливо якщо їй надати поздовжній профіль крила) створюється аеродинамічна підйомна сила, яка сприймає частину навантаження судна. В результаті аеродинамічного розвантаження зменшується осад і змочена поверхня корпусу, підвищується швидкість.

Гідродинамічна якість виявляється вищою за якість однокорпусного глісеру лише при порівняно малих відстанях Bміж корпусами, що визначаються співвідношенням 2 B 0 /Bдо > 0,75 (значення 2 B 0 /Bдо = 1 відповідають зсунуті впритул корпуси, а значенню 2 B 0 /Bдо = 0 - корпуси, рознесені на нескінченно велику відстань, при якому один корпус не впливає гідродинамічно на інший; Bдо – ширина одного корпусу). При 2 B 0 /Bдо = 0,4 якість катамарана виявляється мінімальною, тобто це невигідне компонування катамарана. Зі зменшенням відстані між корпусами судно пізніше виходить на режим гліссування. Криві опору катамарану мають два «горби». Катамарани виходять на гліссування при значно вищій (приблизно в 1,5 рази) швидкості ніж однокорпусні катери. Ширина корпусів катамарану істотно впливає на опір води. При відносному подовженні корпусу L/B 0 = 16 і менш катамаран стає дуже чутливим до зміни навантаження: при її збільшенні гідродинамічна якість падає. Вузькі корпуси з ставленням L/B 0 = 17÷25 до навантаження менш чутливі.

Мал. 38. Обведення корпусу гоночного катамарану.

Подібні двокорпусні обводи використовуються переважно для високошвидкісних гоночних суден, що розвивають швидкості 100-150 км/год. При такій швидкості важливе значення мають аеродинамічні сили, які виникають на нижній поверхні сполучного моста, що має велику площу. З одного боку, слід використовувати аеродинамічну силу, що виникає на ній, щоб розвантажити корпуси та зменшити опір тертя обшивки про воду. З іншого, необхідно враховувати, що на хвилі кут атаки цієї поверхні до потоку повітря, що набігає, виявиться надмірним і судно буде перекинуто аеродинамічною силою через транець (це нерідко відбувається в гонках скутерів і мотолодок з катамаранними обводами). На швидкостях близько 100 км/год і вище аеродинамічна сила може досягати 30 кгс і більше на 1 м2 поверхні мосту, що несе.

Щоб забезпечити поздовжню стійкість руху легкого катамарана під дією додаткових аеродинамічних сил і моментів, місток доводиться зміщувати ближче до транцю корпусу. Його поздовжній перетин вибирають з таких аеродинамічних профілів, у яких центр тиску та динамічний фокус (точка додатку додаткової сили при зміні кута атаки) мають кормове розташування. Найчастіше використовують обтічний клиноподібний профіль із відносною товщиною 5-8 % і висотою зрізу кормової частини 100-300 мм. Однак досвід дає підставу вважати, що для швидкостей руху 60-80 км/год доцільно застосовувати товстіший профіль (10-12%) і в багатьох випадках кормову кромку робити обтічної.

Для гоночних катамаранів характерне відношення довжини до загальної ширини в межах 23-29. Вертикальний кліренс (відстань нижньої поверхні моста від води) приймається рівним 4-5% довжини моста (рис. 38). Кут зовнішньої кіловатості глісуючої пластини днища зазвичай становить близько 10°, а її ширину можна приблизно обчислити за формулою

де B- Ширина пластини, м; D- повна маса катамарана із запасом пального та екіпажем, кг; v- Розрахункова швидкість руху, м/с.

Як прогулянкові судна і катери народногосподарського призначення глісуючі катамарани широкого поширення не набули. Це тим, що складно забезпечити міцність сполучного моста при великих розмірах судна; днище мосту доводиться високо піднімати над поверхнею води, щоб уникнути ударів хвиль у його нижню поверхню. Внаслідок цього надбудови виходять збільшеної висоти, що призводить до підвищеного повітряного опору. Недоліком катамаранів є різка кільова хитавиця при русі з малою швидкістю, а також велика площа гавані, яку займає на стоянці двокорпусне судно.

Редані обводи.Відрізняються наявністю поперечного(або стрілоподібного) уступу - редана, що ділить днище на дві ділянки, що гліссують: основний, розташований безпосередньо перед реданом, і ділянка у транца. Положення поперечного редану зазвичай вибирається таким чином, щоб на основну ділянку припадало від 60 до 90% маси катера. Завдяки тому, що глісуючі ділянки мають більше гідродинамічного подовження і майже в 2 рази меншу змочену поверхню, ніж у звичайних катерів, на швидкостях руху більше 15 √L км/год здані катери мають більш високу гідродинамічну якість, а стійкість руху менше залежить від положення центру тяжкості.

Мал. 39. Обводи редагованих катерів: а- Традиційного типу; б- зі стрілоподібним реданом (типу "Ейрслот")

Раніше редані катери вважалися немореходными, так як днище поблизу редана, розташованого посередині корпусу, виконувалося абсолютно плоским, редан мав велику висоту (рівну зазвичай 1/20 ширини днища), були відсутні пристрої для регулювання диферента залежно від погодних умов. Такі катери сильно ударялися об зустрічну хвилю навіть за її малої висоті, оскільки редан отримував удар відразу по всій ширині днища.

В останні роки отримали застосування обводи зі стрілоподібними реданами на корпусах підвищеної кіловатості (рис. 39). Існують редани як із прямою, так і зі зворотною стрілоподібністю (у першому випадку вершина знаходиться ближче до форштевню щодо точок перетину редану зі вилицями). Стрілоподібна форма редана дозволяє значно знизити перевантаження катера на хвилюванні, оскільки площа і сила гідродинамічного удару, починаючи з вершини редана, наростає плавніше, ніж у разі перпендикулярного кілю редана і малої кіловатості днища.

Мал. 40. Катер із обводами типу «тридин».

Існують сучасні модифікації корпусів з двома та великим числом реданів, наприклад типу «тридин», розроблений у США Р. Хантом та Р. Коббсом (рис. 40). Часто редані катери постачають засобами для регулювання ходового диферента - керованими транцевими плитами або стабілізуючим крилом, що дозволяє в залежності від обстановки регулювати ходовий диферент катера і перерозподіляти величину навантаження між несучими ділянками днища.

Круглоскулі обводи.Для глиссирующих катерів застосовуються дуже рідко. Причину цього неважко зрозуміти, подивившись на епюру розподілу тиску поперек днища (див. рис. 18, а). На гострих кромках вилиці при гліссуванні виникає перепад гідродинамічного тиску. Якщо тиск по всій ширині днища постійно, то забезпечується найвища здатність днища, що підтримує, на одиницю змоченої поверхні. Однак якщо кромки заокруглені, то плавнішим стає і перепад тиску у вилиць. Вода не відривається від кромки вилиці, а піднімається вгору корпусом і замиває борти. Чим більший радіус заокруглення вилиці, тим більші втрати гідродинамічної підйомної сили. Тому круглоскулі обводи застосовують частіше для катерів, що розраховуються на помірні швидкості - перехідний режим при V⩽ 10 √L км/год. Корпус доповнюють вилицьовим бризковідбійником (на пластмасових корпусах він формується разом з обшивкою), що зменшує замивання вилиць днища. Іноді застосовують комбіновані обводи - в носовій частині корпус виконують з обводами круглоскулого типу, а в кормі роблять глісуючу ділянку з гострою вилицею.

Основною перевагою круглошкірих катерів при плаванні на хвилюванні є менш жорсткі удари хвилі в днище і більш плавна хитавиця, ніж це відчувають гострі катери.

У цьому розділі пропоную, поговорити про обводи та ходові якості, різні судна.

Отже, основних обводів судів існує не так вже й багато, але дуже багато варіацій на тему… Зупинюся лише на тих, які найпоширеніші на наших водоймах, і ринку катерів та моторних човнів.

Почну з того, що умовно поділю їх на кілька типів:

Монокільові , які поділю на; корпуси Малої кілеватості, Моногедони , та Глибоке V .

Так як, при постійному навантаженні та в умовах гладкої води максимальною гідродинамічною якістю, при гліссуванні, має корпус з абсолютно плоским днищем (при дотриманні деяких технічних умов). Саме це й зумовило широке застосування плоскодонних корпусів, у початковий період розвитку глісуючих суден, що переросло в прогресивніший тип Монокільових човнів Малої кільоватості, що набуло широкого поширення на наших річках за часів СРСР. Зумовлено це, високими гідродинамічними якостями, що забезпечують вихід на гліссування, при порівняно малій потужності двигуна. Однак зі збільшенням потужності двигунів і швидкостей катерів виявились суттєві недоліки плоскодонних і малокілюватих обводів. Так, найбільш сильні удари про волду, при русі припадають на носову частину корпусу, тому, загострюють в основному носову третину днища, залишаючи в кормі дільницю малої кілюватості, що глісує. Так отримуємо ще один тип днища, обводи з "Закрученим" днищем.

Прикладом таких обводів "Закрученого" типує мотолодки "Об", "Ока", "Вороніж", "Козанка - 5", "Козанка - 2М"та катери "Амур" . Такі корпуси відрізняються комфортабельнішим ходом на хвилюванні, ніж корпуси з малою кілюватістю, але не дозволяють розвивати високі швидкості. Так як плоске днище працює під малими кутами атаки (до 4 градусів), довжина змоченої поверхні корпусу виявляється занадто великою і з підвищенням швидкості площа цієї поверхні не зменшується. Завдяки швидкому зростанню гідродинамічної підйомної сили в початковий період руху крива опору човна із "закрученим" днищем має плавний підйом із невисоким "горбом", для подолання якого потрібна порівняно невелика питома потужність. Тому подібні обводи призначені для човнів та катерів, розрахованих на перехідний режим руху або гліссування на невеликих швидкостях.

Збільшення потужності на таких типах суден мало ефективно, швидкість підвищується, але непропорційно потужності мотора, при цьому, різко погіршується плавність ходу (проявляється як зубороздрібна тряска на малій хвилі, або дельфінування в основному для коротких корпусів), і керованість такого човна на високій швидкості, прагне до нуля (при повороті човен зносить боком і він іде в некерований замет, і при ударі бортом об хвилю малює перевернуться). Саме тому, любителям поганяти я не рекомендую покупку такого човна. І досвід наших батьків і дідів говорить про те саме. Любителі швидкості і комфорту (відносного звичайно) віддавали перевагу катерам і човнам. "Прогрес 2", "Прогрес 4", на них ставили по два мотори, і ганяли з вітерцем. Тут ми підходимо до іншого типу Монокільових обводів, це Моногедон .

+ (Плюси) Монокільових Малокілуватих обводів:

1. Не потрібний потужний двигун.

2. Легко та швидко виходить на гліссування.

3. Має непогану статичну стійкість.

- (Мінуси) Монокільових Малокілуватих обводів:

1. Не призначена для високих швидкостей (понад 40-45 км/год, для стандартних човнів).

2. Погано керується на високій швидкості (або стає зовсім некерованою).

3. Некомфортна на високій швидкості і або на дрібній хвилі, брижах (особливо відчутно на старих алюмінієвих човнах, до трясіння додається ще й звук).

4. Не любить великої хвилі, особливо, більше довжини корпусу.

Резюме: В основному човен такого типу купується, на вторинному ринку, підходить для утилітарних цілей (один із найдешевших варіантів, якщо його не люксувати).

Корпус з постійним кутом кіловатості днища від транця до міделя, що дорівнює 10 - 17 градусів. Це найпоширеніший за радянських часів тип обводів глісуючих корпусів. Обводи технологічні для будівництва корпусів з листових матеріалів - металу або фанери. Помірна кілюватість днища дозволяє отримати досить високу гідродинамічну якість при прийнятних навантаженнях на хвилюванні. Іноді днище забезпечується виличними бризковідбійниками або короткими поздовжніми реданами, які сприяють зменшенню змоченої поверхні.

Застосування про бводів типу «Моногедрон» дають деякі переваги перед човнами з Малою кілюватістю. Завдяки тому, що ці обводи мають трохи більшу кілюватість, на всій довжині корпусу рух човна стає більш комфортним (човен краще проходить, як малу, так і відносно велику хвилю). Незважаючи на те, що стійкість Моногедона гірша ніж у Малокілуватих човнів, порівняно з корпусами з підвищеною кіловатістю днища типу Глибокова V, Моногедрон має більш високу статичну стійкість, тому такі обводи воліють і для морських човнів і катерів у тих випадках, коли ця якість грає важливу роль (наприклад для комфортабельних туристських суден, рибальських човнів тощо).

+ (Плюси) обводів типу Моногедон.

1. Непогана керованість на високих швидкостях.

2. Непогана статична стійкість.

3. Простота виготовлення листового матеріалу.

- (Мінуси) обводів типу Моногедон.

1. Необхідність потужного двигуна, підвищена витрата палива.

2. Відносно низька мореплавність.

Резюме: В основному човни з обводами Моногедон представлені на вторинному ринку, але можна знайти і новий. Використовується в основному, як туристична, що не вимагає високої швидкості, економічності та маневреності.

І, хоча даний тип обводів популярний, і відносно непоганий, але існує прогресивніший, тип монокілевих обводів, розроблених вже давно, але набули поширення відносно недавно (особливо в Росії). В основному, через складність виробництва таких корпусів.

Це, легендарне Глибоке V, відпрацьоване на спортивних катерах, але, як виявилося, непогано підходить і для цивільних моделей.

"Глибоке V".Тип обводів глісуючого корпусу з підвищеною кілюватістю днища (більше 20°) від міделя від транця та поздовжніми реданами, який застосовується для швидкохідних катерів, розрахованих на високі розрахункові швидкості.Такі обводи забезпечують комфортний перебіг на хвилюванні з мінімальною втратою швидкості. Крім того, даний тип обводів дозволяє використовувати всю потужність двигунів, що встановлюються на легких мотолодках та катерах, без втрати стійкості руху чи небезпеки руйнування корпусних конструкцій. При підвищенні швидкості в результаті підйому корпусу з води ширина змоченої поверхні днища з великою кількістю поступово зменшується. Відповідно зростає оптимальний кут атаки, при якому опір води є мінімальним, — у кільватого корпусу він у 1,5—2 рази більший, ніж у плоскодонного. Завдяки цьому і змочена довжина киливатого катера виявляється меншою, ніж у катера з плоским днищем. У результаті, незважаючи на суттєве зниження гідродинамічної якості при збільшенні кута кіловатості днища до 20-23 °, на корпусі з обводами "глибоке V" вдається отримати більш високу швидкість, ніж на корпусах з помірною кілюватістю. Завдяки майже однаковим поперечним профілям днища в носі та кормі катери з обводами «глибоке V» відрізняються гарною стійкістю при плаванні з попутною хвилею, малим дрейфом на циркуляції та плавністю качки.

Неодмінною деталлю корпусу "глибоке V" є поздовжні редани - Призми трикутного перерізу з горизонтальною нижньою гранню і гострою вільною кромкою (рис. 30). Головний ефект реданів полягає у відсіканні від днища потоків води, що розтікаються від кіля до бортів. Внаслідок їх дії зменшується змочена поверхня корпусу, на реданах створюється додаткова підйомна сила; разом це підвищує гидродинамическое якість корпусу.

Завдяки поздовжнім реданам здійснюється автоматичне регулювання ширини днища залежно від швидкості судна. На малих швидкостях катер гліссує на повній ширині днища зі зменшеним питомим навантаженням, яке оптимальне для даної швидкості. У міру розгону гідродинамічна підйомна сила зростає, катер зменшує осад. При цьому крайні ділянки днища, прилеглі до вилиць, виходять з води, поверхня, що глісує, обмежується крайньою до вилиці парою реданів.

Поздовжні редани підвищують стійкість катера, демпфують бортову та поздовжню качки. На ходу при різкому крені на реданах накраненого борту виникає додаткова підйомна сила, яка перешкоджає подальшому збільшенню крену. Поздовжні редани суттєво підвищують стійкість судна на курсі та водночас скорочують радіус циркуляції. Це відбувається завдяки роботі бічних вертикальних граней реданів, які при бічному зміщенні - дрейфі від вітру, хвилі або на повороті, діють подібно до кіля.

Позитивні якості реданів починають проявлятися лише при досить високих швидкостях - На малій швидкості і при розгоні катера опір води внаслідок збільшеної змоченої поверхні днища з реданами виявляється вищим, ніж у катера з гладким днищем. Крім того, їх ефективність залежить від кута кіловатості днища. Якщо він менший за 10°, пристрій поздовжніх реданів недоцільно.

До недоліків Глибокого V, можна віднести знижену статичну та початкову стійкість. Для підвищення стійкості на стоянці іноді влаштовують днищові баластові цистерни, що автоматично випорожнюються при виході катера на розрахунковий режим (використовуються для великих морських катерів).

Іншим недоліком «глибокого V» є великий опір у початковий момент руху та великі витрати часу на розгін до виходу на режим чистого гліссування. Для покращення стартових характеристик та зниження «горба» опору можна використовувати транцеві плити (не потрібні при збалансованій конструкції човна) та поздовжні редани на днищі. Причому наявність реданів по всьому днищу, як правило, свідчить про збалансовану конструкцію човна, бо прорахунки при конструюванні або виготовленні човна часто призводять до необхідності жертвувати реданам у корми. Для підвищення ходової стійкості доводиться збільшувати змочену поверхню днища в кормі, обриваючи поздовжні редани, на яких корпус гліссує на розрахунковій швидкості, на відстані від транця. У результаті змочуються додаткові ділянки днища і збільшується ширина ватерлінії, що також допомагає полегшити вихід на гліссування, при цьому дещо падає швидкість і керованість.

Інший варіант підвищити стійкість - використання наделок-спонсонів, розташованих на ходу над водою і діють тільки при крені катера, або на статичному човні. І тут ми підходимо до ще одного, зовсім іншого, але не менш цікавого типу обводів - "Тримаран".

Одним із яскравих прикладів добре спроектованого та виготовленого човна з обводамиГлибоке V , можна вважати Човни Каскад 350і Каскад430. Ці човни сімейства Каскад мають одні з кращих ходових характеристик, у своєму класі, не тільки в Росії, а й у світі, завдяки висококласному проекту, кропітка робота з доведення теоретичної моделі для практичного використання, і застосування високоякісних матеріалів.

Моторні човни сімейства каскад мають активно розвинені повнорозмірні (як і належить хорошому човну з Глибоким V) поздовжні редани, що полегшує керування човном, вимагає меншої потужності мотора, і покращує стійкість човна, що теж важливо. Дані якості човен придбав за рахунок складної конструкції днища доступної до виготовлення лише в пластику, так як наприклад алюміній, як і інші листові матеріали, сильно обмежують можливості конструювання, по суті зводячи обводи Глибокого V до Моногедону зі збільшеною кілюватістю та поздовжніми реданами, та й можливості якісного та точного виготовлення, з алюмінію набагато менше ніж у пластику, а це дуже важливо для даного типу обводів.

Всі вище перелічені якості човнів сімейства Каскад, не тільки допомогли човнам, з легкістю, пройти сертифікацію, але і, наприклад, дозволяють човну Каскад 350з мотором всього 15 л. та однією людиною розвивати швидкість понад 50 км/год. зберігаючи при цьому чудові ходові якості та відмінну керованість, що недосяжно для більшості найновіших і наймодніших іноземних човнів.

+ (Плюси) обводів типу Глибоке V:

1. Висока мореплавність, на будь-якій хвилі.

2. Найкраща, зі всіх глиссирующих обводів, плавність ходу.

5. Гарна керованість на будь-яких швидкостях.

- (мінуси) обводів типу Глибоке V:

3. Складність у виготовленні, і як наслідок, вища ціна.

Резюме: Цей тип обводів має свої недоліки, але переваг у нього набагато більше. Більшість човнів, з обводами типу Глибоке V, представлені на первинному ринку нових човнів, або на вторинному ринку, нещодавнього виробництва. Рідше, але можна зустріти такі обводи, як правило, на великих катерах із стаціонарними двигунами Радянських часів.

На даний момент, Глибоке V мабуть тип корпусу, що найбільш часто випускається в світі, і як мені здається найперспективніший серед Монокільових обводів.

І ще, про один перспективний монокільовий тип корпусу хочу Вам розповісти. Це звані гліссирующие обводи З гідролижів .

Комбіновані обводи з гідролижею. Варіант глісуючого корпусу з вузькою центральною частиною днища малої кілеватості (або плоскою) та похилими бічними ділянками. Ширина центральної ділянки, або гідролижі, вибирається таким чином, щоб на повній швидкості судно глісіювало на ньому, як на пластині, а похилі ділянки днища змочувалися водою тільки при крені або зустрічі з хвилею. Кромки гідролижі є поздовжніми реданами, тому вищесказане про вплив кута килевати справедливе для даного типу обводів: бажано, щоб кут нахилу бортових ділянок днища до основної площини становив близько 20°. Додатковими поздовжніми реданами постачаються й похилі ділянки днища для відсікання від них бризкової пелени при вході корпусу в хвилю.

Змочена поверхня гідролижі має вигляд витягнутого вздовж корпуса прямокутника. Завдяки цьому корпус має більшу стійкість гліссування і меншу чутливість до зміни диферента і положення центру тяжіння, порівняно з плоскодонним судном, що має мале співвідношення L/B. В результаті катери і мотолодки з гідролижею, забезпечені досить потужним двигуном, здатні розвинути більш високу швидкість, ніж при звичайних обводах з малою кілюватістю днища, мають більшу комфортабельність при ході проти хвилі, мають малий радіус циркуляції. Ці переваги, однак, втрачаються, якщо навантаження виявляється занадто велике для даної потужності двигуна і судно гліссує при збільшеному осаді. Природно, що внаслідок малої ширини катера з гідролижею є хиткими на стоянці і можуть розгойдуватися на ходу.

Я вважаю, що даний тип обводів ідеально підходить для великих човнів і катерів з алюмінію. Ми вже знаємо, що з листового матеріалу не можна виготовити ідеальні обводи Глибокого V, одним з перспективних способів удосконалення конструкцій з листового матеріалу, якраз і є застосування гідролижі. А великий розмір обумовлений більшою стабільністю робочої ваги човна (чим більше човен тим, менше співвідношення ваги порожнього та завантаженого човна), що важливо для даного типу обводів.

Рідкісне використання даної конструкції днища, обумовлено, кількома факторами, і в першу чергу складністю проектування човна. Якщо гідролижа буде малий човен просто не встане на нього, а якщо великий то буде зайва поверхня, що змочується, що значно ускладнить, як ковзання, так і вихід на лижу. Немале значення має і кут атаки гідролижі, який у свою чергу обумовлений розважуванням корпусу, і його центром тяжкості, що в свою чергу спричиняє комплексну розробку всього катера (тобто не можна обмежиться тільки днищем, як у інших типів, потрібно проектувати і надбудову з її розташування мас).

Розрахунками катерів на гідролижі займаються лише спеціалісти вищої кваліфікації, яких у світі, одиниці. Тим з більшою гордістю можу сказати, що ми володіємо цією технологією, не тільки теоретично, а й на практиці, в 2012 році ми успішно реалізували пілотний проект нового катера на гідролижі Каскд 640.

+ (плюси) обводів на гідролижі:

1. Висока мореплавність, на будь-якій хвилі.

2. Гарна, плавність ходу.

3. Висока ефективність за потужністю.

4. Можливість досягнення високих швидкостей.

5. Непогана керованість.

- (мінуси) обводів на гідролижі:

1. Необхідність використання щодо потужних двигунів.

2. Знижена статична та початкова стійкість.

Резюме: Даний тип човнів рідко зустрічається, але досить перспективний за його подальшого розвитку.

Обводи типу Катамаран, двох кільові обводи.

Дуже рідко зустрічається серед утилітарних глісуючих, човнів, але досить поширена серед спортивних глісуючих катерів, аж до Формули 1 на воді. Одна з причин цього, посередня мореплавність такої конструкції (саме тому, змагання зазвичай проходять на тихій воді). Двокорпусні обводи використовуються в основному для високошвидкісних гоночних суден, що розвивають швидкості 100-150 км/год. За такої швидкості виникають аеродинамічні сили, що роблять катамаран ефективним. Катамарани виходять на гліссування при значно вищій (приблизно в 1,5 рази) швидкості, ніж однокорпусні катери, що в даному випадку теж можна віднести швидше до недоліків. А велика складність розрахунків, що потребує безліч ходових випробувань, теж сприяє поширенню таких типів обводів.

Єдиним типом човнів, умовно двокільового типу, які особисто я вважаю перспективними, за достатньої, до нього уваги фахівців. Це «Морські сани».Варіант глісуючого корпусу зі склепінчастим днищем (з «зворотною» кіловатістю) і паралельними бортами, що не сходяться в носі, винайдений на початку XX століття американським конструктором А. Хікманом. Завдяки двом килям, які мають схожість із полозами саней, обводи і отримали свою назву.

Паралельні борти надають «морським саням» підвищеної поперечної стійкості. Два довгі кілі та занурені у воду вертикальні борти сприяють гарній стійкості судна на курсі. При плаванні на хвилюванні виявляється і така важлива якість саней, як хороший «подовжній баланс» корпусу, під яким розуміється розподіл ширини та площі ватерлінії, а також кіловатості днища по довжині корпусу. При плаванні косим курсом до попутної хвилі «морські сани», володіючи великими об'ємами та шириною корпусу в носі, добре протистоять крену та диференту, не зарискують із ризиком перекидання на повній швидкості.

Бризки, що піднімаються носовою частиною, відбиваються вниз від поверхні увігнутого тунелю, а широка палуба запобігає зариванню носом у хвилю. При деяких певних співвідношеннях розмірів хвилі і корпусу повітря в тунелі «саней» починає демпфувати ефект, пом'якшуючи удари хвилі про днище. У «саней» великих розмірів більш плавна бортова хитавиця, ніж у звичайних катерів. Певні складнощі є розміщення на «морських санях» рушія. Зустрічний потік повітря, що потрапляє в тунель, проходить під днищем до самої корми і впливає на лопаті гребного гвинта, який починає працювати в умовах поверхневої аерації. Тому на великих санях застосовувалися частково занурені гребні гвинти, що мають спеціальну форму. При встановленні підвісного мотора на «санях» потрібно більше занурення осі гребного гвинта, ніж на звичайних човнах; рекомендується і кормове центрування судна. Використовується також зміщення осі підвісного двигуна у бік від ДП. При одногвинтовій установці на склепінні тунелю в ДП рекомендується встановлювати клин товщиною 12-20 мм і шириною 1,2 діаметра гвинта, що відводить аеровану воду від гвинта. На хвилі, довжина якої перевищує довжину катера, «морські сани» одержують сильні удари в носову частину склепіння тунелю, що змушує знижувати швидкість. Іншими недоліками обводів цього типу є великий радіус циркуляції та малий об'єм корпусу в носовій частині, що ускладнює його використання для розміщення пасажирів та інших цілей.

Удосконаленням даного типу обводів займався ще мій батько, але на жаль не встиг довести конструкцію до розрахункових характеристик.

+ (Плюси) обводів Катамаран:

1. Дуже висока, як статична, і ходова стійкість.

2. Висока ефективність за потужністю.

3. Можливість досягнення високих швидкостей.

4. Непогана керованість.

- (мінуси) обводів Катамаран:

1. Необхідність використання щодо потужних двигунів.

2. Зазвичай низька мореплавність.

3. Складність у виготовленні та проектуванні, як наслідок, вища ціна.

Обводи типу Тримаран, його підвиди.

І так як я вже говорив, ще один варіант підвищити стійкість Монокілевого човна - є використання наделок-спонсонів, розташованих на ходу над водою і діють тільки при крені катера, або на статичному човні. І тут ми підходимо до ще одного, зовсім іншого, але не менш цікавого типу обводів -"Трімаран".

Корпуси цього з'явилися наприкінці 50-х років. Іноді цей тип обводів називають «кафедралами», «трьохкільовими морськими санями» або двотоннельними суднами. Відмінною особливістю всіх існуючих видів тримаранів є основний корпус, що має обводи «глибоке V» (або вигнуто-кільвати), і два бічні спонсони меншого об'єму; обриси палуби в плані близькі до прямокутника (Призначення спонсонів - підвищити стійкість катера на ходу і на стоянці, позбавити судно від ризику при ході на попутному хвилюванні. Спонсони виконують таким чином, щоб на стоянці вони були занурені приблизно на половину опади основного корпусу, а на ходу більша частина їх піднімалася над поверхнею води.У разі крену у воду входить значний обсяг спонсону, що виникає на ньому додаткова сила підтримки створює відновлювальний момент, завдяки тому, що спонсони паралельні по всій довжині катера, а не звужуються подібно до вилиць корпусу традиційного типу. тримарана набагато вище, крім того, при крені на ходу до статичної відновлювальної сили додаються ще гідродинамічні сили, що виникають на зовнішній похилій поверхні спонсону, що входить у воду, як на звичайній глісуючої пластині, розташованої під деяким кутом атаки.

Оскільки на ходу без крену спонсони опиняються над водою, вони практично не вносять істотних змін до гідродинаміки основного корпусу. Як і у разі обводів «глибоке V», гліссування здійснюється на кормовій частині днища, так що в ходових якостях тримаран переваг не має. Однак крім кращої стійкості та морехідних якостей на хвилі, тримаран надає конструктору набагато більше можливостей у плануванні внутрішнього розташування. Необхідне обладнання тут вдається розмістити в корпусі менших розмірів, ніж наприклад, на катері з обводами «глибоке V», і за рівної потужності двигуна отримати відомий виграш у швидкості.

Основні різновиди сучасних тримаранів представлені малюнку. Тип апереважний при будівництві корпусу з листових матеріалів - металу чи фанери. Явно виражені тунелі в носовій частині переходять у кормі в плоско-кільовате днище з горизонтальними ділянками біля вилиць (за ходовими якостями, мало чим відрізняється від Малалокілеватих обводів, але має скасування статичної стійкості). Тип б- Комбінація «глибокого V» з бортовими спонсонами, що мають клиноподібні поперечні перерізи. У місці переходу похилої зовнішньої грані спонсону в майже вертикальні борт зроблений уступ-бризговідбійник. Спонсони іноді обриваються, не доходячи приблизно 1/3 довжини корпусу до транця, так як у кормі вони невиправдано збільшують змочену поверхню, заважають використовувати енергію потоків води, що розтікаються від киля до бортів. Продовженням спонсонів поблизу транця є горизонтальні бризковідбійники або поздовжні редани (це більш досконала конструкція, при плавильних розрахунках, і якісному виконанні, за своїми якостями може наближатися до обводів типу Моногедон, з трохи меншою мореплавністю, ще більш вимоглива до потужності мотора, але обладнана потужністю двигуна. Тип в— обводи «Бостонського китобою», які стали прототипом для створення великої кількості модифікацій. При розробці обводів застосовані опукло-кілюваті шпангоути. Борти в носовій частині мають похилі ділянки - скоси для поліпшення поворотності. Щоб обмежити підйом води та бризок, що вириваються з-під скосу, на борту зроблено уступ-бризговідбійник, що йде по всій довжині корпусу. Поблизу шп. 7 похила ділянка борту закінчується поперечним реданом; далі в кормі вилиця округлена по радіусу. Можна припустити, що це надає катеру оптимальний диферент на корму за досить високої швидкості та забезпечує вихід повітря з тунелів до бортів. Випуклість днища у транця запобігає підтіканню повітряних бульбашок до лопатей гребного гвинта, особливо ймовірний при поворотах катера.

Як ви напевно вже здогадалися варіант а, це вже відомі нам малокілюваті обводи, з прилагодженими спонсонами. Тому, за своїми характеристиками вони майже повторюють свій прототип, набуваючи при цьому додаткових якостей, в основному це звичайно стійкість. Варіант б, хоча ґрунтується на обводах Глибокого V зі спонсонами, але за своїми характеристиками більше схожий на Моногедон. Це викликано тим, що застосування спонсонів погіршують початкові якості конструкції, більшою мірою, це наслідок збільшення ваги конструкції і поверхні, що змочується, особливо в момент виходу на гліссування. Що ж стосується варіанта в, хоч на перший погляд він і схожий, на варіант має свої автентичні риси і особливості і, саме цей варіант обводів знайшов велику кількість шанувальників, як у світі,так і у СРСР був досить популярний, в першу чергу, завдяки своїм прекрасним ходовим якостям (багато хто пам'ятають, або навіть володіють катерами маделі «Шторм» ).

Існує низка станцій метро світу, які розташовані дуже глибоко. Але це окремі станції. А якщо все-таки назвати найглибше метро у світі (мається на увазі глибина закладання всієї мережі), то, швидше за все, їм виявиться метрополітен Санкт-Петербурга. З 65 станцій 58 є глибинними, і розташовуються вони на рівні не менше 50 метрів.

Наступною за рахунком глибокою системою метрополітену у світі є Пхеньянський метро. У решті світових систем зустрічаються окремі, що знаходяться досить глибоко станції, які можуть посперечатися, а то й випередити чемпіонів, та й то за певної системи підрахунку.

Друге у Союзі

У Північній столиці першу гілку відкрили у 1955 році, і, таким чином, Петербурзький метрополітен став другим за рахунком у Країні Рад після Московського, що відкрився у 1935 році.

Найглибше метро у світі має 5 ліній. Всі вони мають порядкові номери та конкретні назви. Лінії повідомляються між собою завдяки семи пересадним вузлам, з яких лише один тристанційний, решта шість – двостанційні. 67 станцій розподілено по цих лініях. Найглибше метро у світі має 255 ескалаторів, 73 вестибюлі, 1 ремонтне депо та 5 експлуатаційних.

Історія виникнення

Загалом ідеї про будівництво метро в тодішній столиці носилися в повітрі і в XIX столітті, але тоді в Санкт-Петербурзі не було навіть конки. Усі дореволюційні проекти передбачали будівництво естакадного метро за прикладом Паризької та Віденської систем. Навіть було розроблено схему вартістю 190 мільйонів рублів. Цей дорогий проект 1903 року був відхилений Миколою II. Ідеї ​​про глибоке метро теж виникали, але тоді не було для його будівництва ні можливостей, ні коштів. І до війни теж були розробки, а до 1941 року вже було закладено шахтні стволи у розмірі 34 одиниць. Але будувати метро почали лише після війни.

Можливо, і найглибша

Найглибшою платформою Петербурзького метро є станція "Адміралтейська", що заглибилася в землю на 102 метри. Вважається, що найглибша станція метро у світі знаходиться у Києві на глибині 105 метрів. Але «Арсенальна» розташована під пагорбом, і якби глибина вважалася щодо рівня моря, українській станції довелося б потіснитися.

«Адміралтейська» є 65-ою за терміном введення в дію і досі продовжує будуватися. Розташована вона на 5-й лінії (Фрунзенський-Приморська). Розпочато будівництво у 1997 році, і до 2011-го вона була фактично станцією-примарою. Під Новий 2012 рік «Адміралтейська» спалахнула вогнями назустріч першим пасажирам.

Оригінальні рішення

Можна додати, що станція метро працює і вночі, коли на Неві починається навігація. Через глибину залягання до станції із наземного вестибюля ведуть два прольоти ескалатора із залом між ними. Перший марш йде під нахилом в одному напрямку, другий – у зворотному. Наземний вестибюль та підземні зали витримані в одному стилі. Станція дуже гарна. Чудові панно, що розповідають про виникнення російського флоту, прикрашають Адміралтейську.

Вимушена глибина

Найглибше метро у світі має ще три рекордно глибокі станції – «Комендантський проспект» (78 метрів), «Чернишівська» (74 метри), «Політехнічна» (65 метрів). Загальна довжина ліній метро Санкт-Петербурга дорівнює 113,6 км. Технології прокладання істотно змінилися, стало можливим будівництво станцій глибшого залягання. Зведення їх необхідно, оскільки під мегаполісами дуже багато комунікацій та інших тунелів та виробок.

Найглибша у Москві

Так, Арбатсько-Покровська лінія метро у Москві має найглибшу станцію столиці. Називається вона "Парк Перемоги" і розташовується на глибині 84 метри. Тобто в Російській Федерації це друга після «Адміралтейської» станція. Вона дуже красива, приховані за карнизом світильники надають їй своєрідної краси. Ескалатори довгі – 126,8 метра.

Станція відповідно до назви прикрашена панно, присвяченими Вітчизняним війнам Росії - 1812 та 1941-1945 років.

Найкрасивіше метро світу

Метро в Москві (як до-, так і післявоєнні станції) є одним із найкрасивіших у світі, як би цей факт не хотілося комусь оскаржити. Московська система метро може пишатися не лише однією станцією – «Комсомольською», офіційно визнаною найкрасивішою, і навіть не п'ятьма, а всіма. Сам підхід до будівництва метрополітену в Росії інший: жодна станція метро в Москві не наводить туги та безвиході. Світлі, красиві, наповнені повітрям – над їх дизайном працювали найкращі художники Росії. І не для того, щоб когось здивувати, а для того, щоб, спускаючись під землю, людина не відчувала тяжкості землі, що знаходиться зверху.

Бурхливий розвиток

Частина будівництва Арбатської лінії збіглася за часом із початком холодної війни, і станції тут почали будувати, враховуючи, що холодна війна може бути дуже гарячою. Загалом московський метрополітен має 12 гілок, протяжність яких разом дорівнює 327,5 км. Протягом п'яти років до ладу увійдуть 35 нових станцій. Лінії метро у столиці збільшать свою протяжність на 75 кілометрів. Трохи згодом планується введення в експлуатацію ще 40 станцій. Це збільшить довжину підземних доріг ще на 85 км.

На трьох станціях московського метрополітену вже зараз можна приєднатися до інтернету завдяки послугам "Комстару". Під час руху поїзда користуватися мережею не можна, але цим питанням займаються і голова уряду, і мер Москви.

Метро як бомбосховищ

У першу десятку найглибших станцій у світі, крім перерахованих вище, входить ще "Пухунг" у м. Пхеньяні, Північна Корея. Перебуваючи на межі війни зі своєю сусідкою Південною Кореєю, уряд країни при проектуванні станцій метрополітену враховує можливість використання їх при ядерній атаці. Глибина метро тут досягає 100 метрів. Слід зазначити, що вона виконана на кшталт сталінського класицизму - така ж солідність і помпезність.

Найстаріше метро світу

Продовжує список представниця американського метрополітену. "Вашингтон-парк" знаходиться в місті Портленді штату Орегон на глибині 80 метрів.

Метро Лондона – перше метро на планеті. В 1836 була запущена його перша гілка - "Метрополітен рейлуей". Перша лінія глибокого закладання теж було відкрито Лондоні. Називалася вона City and South London (пізніше вона стала частиною Північної лінії). Знаменита вона ще й тим, що на ній першою було пущено електропоїзди. Введена в експлуатацію вона була у 1900 році. Лондонці називали лінії метро глибокого закладання «трубою», бо тунелі їм мають циліндричну форму. Поступово у розмовній промові так почали називати всю систему метрополітену. На сьогоднішній день Лондон має сім глибоких ліній. Останнім часом рівень їхнього закладення досягає 40 метрів і більше.

У майбутньому модному сезоні прошарені жінки оголюють не тонкі бліді щиколотки, а тендітні плечі і спокусливу лінію грудей. Кюлоти, ваш тріумф тривав недовго, шах та мат! На піку моди – глибокий V-подібний виріз.

Навесні 2017 року варто навчитися не соромитися власної сексуальності і, безумовно, акцентувати увагу на питанні про догляд за шиєю та декольте. Не помиляйтеся: всупереч поширеній думці, глибоке декольте підходить жінкам зі скромними формами. Якщо ви володієте пишним бюстом, на жаль, оголивши лінію грудей, ризикуєте потрапити до списку тих, хто виглядає вульгарно і надмірно зухвало.

А тепер до деталей. Вирушаючи на побачення чи світську зустріч, більше не потрібно мучити себе болісними питаннями у шафи: Вибрати строге чи сексуальне вбрання? А чи не виглядатиму я надто нудно чи, навпаки, відверто? Дизайнери взялися за вирішення цієї дилеми ґрунтовно. Результат ви могли побачити на показах колекцій весна-літо 2017 року. Пропустили? Не засмучуйтесь, ми зробили все за вас. Промоніторивши численну вбрання, ми знайшли ті самі, без яких вечірку неможливо собі уявити.

Наші фаворити – модні образи, представлені Elisabetta Franchi. Широкі штани із завищеною талією, витончена блуза (або облягаюча кофта) з глибоким V-подібним вирізом та стильний клатч (переважно відтінку металік, як зараз модно) – і ви готові вражати бездоганним смаком. Прохолодним вечором накиньте на плечі класичний тренч бежевого відтінку.

Elisabetta Franchi
Elisabetta Franchi

Бренди Akris, By Malene Birger, Cushnie et Ochs, Escada, Marissa Webb та Tatuna Nikolaishvili переглянули своє уявлення про ділові образи і прийшли до одноголосного рішення: геть блузки, у світ варто виходити лише у брючних костюмах. Наші бурхливі овації сміливим дизайнерам: грайливий вечірній образ – це про нас.

Marissa Webb
Akris
Julien Macdonald
By Malene Birger
Escada
Tatuna Nikolaishvili
Cushnie et Ochs

Бувають ситуації, коли до вечірнього заходу залишаються лічені хвилини, а ви не можете розпрощатися зі своїм робочим місцем (ох ці дедлайни, пекло для тендітної жіночої натури). Нічого страшного! Включаємо фантазію та діємо. Діловий піджак викидаємо подалі, а сорочку розстібаємо настільки, наскільки вам цієї фантазії вистачає. Орієнтир – колекції весна-літо 2017 Brock Collection, Anna Led, Kendall+Kylie та Zuhair Murad.

Brock Collection
Anna Led
Kendall+Kylie
Zuhair Murad

Якщо ж цього фатального дня ви вирішили надіти кофту, не соромтеся - спущена лінія плеча виглядає не менш спокусливо. Не вірите - дивіться образ із колекції Kendall+Kylie.

Kendall+Kylie

Виграшне рішення – сукня міді з відвертим V-подібним вирізом та розрізали на талії, як це демонструє бренд Cushnie et Ochs.

Cushnie et Ochs

Шукайте свій модний образ 2017 року на сторінках You in Fashion!