Катер "Амур-2" и "Амур-3" в опытовом бассейне

Отличительной особенностью последних моделей «Амуров» является поворотно-откидная колонка, которая заменила наклонный гребной вал с кронштейном и руль, имевшиеся на «Амуре-М». Буксировочное сопротивление колонки, особенно — ее части, расположенной ниже уровня днища, существенно влияет на скоростные характеристики катера. В связи с этим в опытовом бассейне были проведены буксировочные испытания натурного макета подводной части колонки, изготовленного из алюминиевого сплава (аналогичные испытаниям подвесных моторов; см. «КЯ» № 46). Вместо гребного винта на макете был установлен обтекатель по размеру его ступицы; водозаборные отверстия отсутствовали. Под антикавитационной плитой располагался небольшой руль, служащий гидродинамическим компенсатором реактивного момента мотора.

Колонка испытывалась при скоростях движения буксировочной тележки опытового бассейна до 40 км/ч при различных погружениях оси гребного вала. За исходное погружение — расстояние от оси гребного вала до днища — было принято 220 мм. При этом ватерлиния располагалась между антикавитационной плитой и верхней брызгоотражающей шайбой.

При движении со скоростью свыше 20 км/ч набегающий на подводную часть колонки поток под действием динамического давления поднимался от антикавитационной плиты вверх и ударялся в шайбу, которая отбрасывала водяные струи не только в стороны и назад, но и вперед по направлению движения. Направленные вперед струи попадали на транец, разбивались там, и вода попадала внутрь катера; замывалась также и верхняя часть колонки. Образование струй и брызг значительно усиливалось с повышением скорости до 40 км/ч.

Заметного снижения интенсивности направленных вперед струй удалось добиться при уменьшении погружения колонки до 200 мм. Поэтому на серийных катерах поворотно-откидная колонка вместе с двигателем была поднята на 20 мм от исходного положения. Было проверено обтекание колонки и при еще меньшем погружении оси винта — до 170 мм (при этом на стоянке поверхность воды располагается непосредственно под нижней поверхностью антикавитационной плиты). На больших скоростях происходит перетекание воды из-под плиты вверх на часть колонки между нею и брызгоотражающей шайбой; замывается также и нижняя поверхность шайбы.

В ходе экспериментов была разработана специально спрофилированная брызгоотражающая шайба. Эта шайба в передней части колонки имеет наклон к антикавитационной плите 30° с плавным переходом до 45° в ее боковых частях (см. авторское свидетельство № 608705 от 7.II 1978 г. на изобретение «Движительная колонка плавсредства», авторы М. Б. Масеев, Э. Л. Чумаков; опубл. в «Бюллетене» № 20, 1978 г.). Даже при погружении оси винта 220 мм передняя часть такой шайбы отклоняет водяные струи вниз, устраняя их попадание на транец катера, а боковые части — уменьшают замывание корпуса колонки. Профилированная шайба может быть применена и на подвесных моторах.

Интересно сопоставить гидродинамические характеристики одного и того же катера «Амур-2» с 60-сильным двигателем и поворотно-откидной колонкой и с двумя 30-сильными подвесными моторами «Вихрь-30». Оказывается, буксировочное сопротивление колонки при погружении 200 мм ниже, чем у «Вихря-30» при меньшем погружении 180 мм (соответствующем высоте транца 380 мм). Величина сопротивления выражается зависимостью W = 0,095 V² для колонки и W = 0,108 V² для мотора, где V—скорость судна, м/с.

Несмотря на большую боковую площадь, колонка имеет меньшую относительную толщину и лучшую профилировку сечений, чем дейдвуд «Вихря-30». Сопротивление колонки по отношению к буксировочному сопротивлению корпуса катера «Амур-2» при скорости 40 км/ч и полной нагрузке составляет 6%, а сопротивление двух подвесных моторов — вдвое больше, около 12%.

Важное преимущество варианта с колонкой и стационарным автомобильным четырехтактным двигателем заключается в его экономичности. Двигатель «Амура-2» имеет удельный расход топлива 225 г/л. с. ч; дальность плавания катера при штатной емкости бензобаков 100 л составляет 200 км. У двухтактного «Вихря-30» расход топлива составляет 350 г/л. с. ч; это значит, что при установке двух моторов и той же емкости бензобаков дальность плавания катера сокращается до 130 км.

Авторы: М. Б. Масеев, Э. Л. Чумаков