Когда нужны реданы?

Катера и яхты, №17, 1969 год, "Всегда ли нужны реданы?"

После опубликования статьи Г. С. Малиновского о продольных реданах редакция получила много писем от читателей, особенно от владельцев «казанок», с самыми разными вопросами. Интересуются деталями установки реданов: их длиной, расположением по длине и ширине лодки, размерами, профилем поперечного сечения. А один любитель больших скоростей из Иркутска спросил, не получит ли он лишних 5 км/час, прикрепив реданы к своей «Струйке»?



Здесь нам придется сразу же разочаровать владельцев плоскодонных глиссирующих лодок: продольные реданы на таких судах большого эффекта не дадут. Напомним, что эффект от продольных реданов складывается из отсекания воды от днища лодки и создания дополнительной подъемной силы, уменьшающей осадку корпуса, а следовательно уменьшающей смоченную поверхность и сопротивление трения. При этом «работает» на реданах та часть потока воды под днищем, которая растекается в поперечном направлении, к бортам, и попадает на реданы под углом, близким к прямому. А такой поток тем интенсивнее, чем больше килеватость днища. Вот почему именно на катерах с килеватостью днища 15—20° впервые и появились реданы.

На плоскодонных лодках, таких как «Казанка», поперечный ноток невелик, и обычные длинные реданы вместо пользы принесут вред, так как только увеличат смоченную поверхность. Достаточно на таких лодках в носовой части, у границы ходовой ватерлинии, закрепить пару коротких (500—600 мм) брызгоотбойников.

Если моторная лодка имеет днище типа моногедрон с постоянной и достаточно большой (7—13°) килеватостью от миделя до транца, рекомендуется поставить два редана. Один из них следует расположить ближе к скуле и протянуть его до транца, второй — в передней трети длины днища лодки. Ставить большее число реданов, как это делается на мореходных и потому килеватых гоночных катерах, не имеет смысла. То, что подобные суда сплошь покрыты реданами, включая и борта, объясняется необходимостью эффективно отсекать воду от обшивки при входе корпуса в волну. Реданы на таких катерах чаще всего простираются от форштевня до транца, так как при ходе на волнении положение и площадь «рабочего участка» постоянно меняются — ведь катер то целиком выскакивает из воды и идет некоторое время на винте, то ложится на воду всем бортом.

Кстати, для мореходных катеров очень важно и свойство реданов снижать размахи бортовой и килевой качки. При резком крене на борт дополнительная подъемная сила возникает па реданах накрененного борта и оказывает большое сопротивление дальнейшему крену.

Другим важным признаком (кроме килеватости днища), говорящим в пользу установки реданов, является высокая скорость лодки. Лодка должна действительно глиссировать так, чтобы участки днища в носу и около скулы, где располагаются реданы, выходили из воды. На такой водоизмещающей и тихоходной лодке, как «Струйка», реданы будут обтекаться не поперек, а вдоль и, естественно, никакой подъемной силы на них возникнуть не может. Тем более, что подъемная сила на редане пропорциональна квадрату скорости лодки. Поэтому можно сделать вывод, что для четырех и пяти метровых лодок длинные реданы целесообразны лишь при скорости 40—50 км/час.

Если реданы ориентированы по батоксам, они в носу круто поднимаются вверх, поэтому волна ударяет в рабочую плоскость редана под большим углом и ход судна затормаживается, что сопровождается отбрасыванием воды вверх, в стороны, и даже вперед. Энергия тратится на бесполезный подъем этих брызг, пассажиры окатываются под настоящим водопадом. Поэтому от такого расположения продольных реданов, принятого па первых катерах Ханта, впоследствии отказались и теперь их располагают параллельно ватерлинии. Более того, на последних конструкциях катеров применяются реданы с разными углами наклона к ватерлинии с тем, чтобы их рабочие плоскости были направлены под наивыгоднейшим углом к набегающему потоку воды при различных условиях. Первый к килю редан обычно ему параллелен, а реданы у скулы и на бортах имеют небольшой наклон к плоскости ватерлинии. Но эта разница очень невелика. Следует помнить, что при глиссировании оптимальные углы атаки днища, а следовательно и реданов к набегающему потоку лежат в пределах 4—6°. Эти значения являются критическими и должны выдерживаться при установке реданов.



При скорости 60 км/час и более давление воды на реданах достигает 4 кг/см², поэтому даже небольшая ошибка в угле их установки приводит к значительным потерям подъемной силы и снижает возможный прирост скорости.

Поперечное сечение реданов — треугольник с плавным переходом в днище и по возможности острой свободной (рабочей) кромкой. Нижняя, рабочая грань редана должна быть горизонтальна; ее ширина составляет от 35 мм на мотолодках длиной 4 м со скоростью хода 30— 40 км/час до 70—80 мм па катерах длиной 6 м и скоростью свыше 50 км/час.

Для последних новинок характерно расположение реданов, принятое, например, на французском шести местном пластмассовом катере «Сман». Основные данные этого катера: длина 5,50 м; ширина 2,20 м; высота борта 0,99 м; вес порожнем — 785 кг. С двумя установками фирмы «Кресчеит» (колонка под 45°) мощностью по 55 л. с. катер развивает максимальною скорость 51 км/час, с одной установкой мощностью 155 л. с. — 69,4 км/час.



Днище катера имеет отформованные заодно с обшивкой скуловые брызгоотбойники и по три продольных редана на борт. На снимке можно заметить, что два ближайших к килю редана простираются лишь на части длины лодки, заканчиваясь у вероятной границы смоченной поверхности днища. Угол внешней килеватости днища на транце 30°, ширина редана около 80 мм. Можно заметить, что расположены реданы почти по ватерлиниям и лишь слегка поднимаются у форштевня.

Выявлен еще одни положительный эффект от продольных реданов — они существенно повышают устойчивость лодки па курсе и в то же время сокращают радиус циркуляции. Это происходит благодаря работе боковых, вертикальных граней реданов, которые при боковом смещении корпуса (дрейфе) при повороте, от ветра, волны и т. п. действуют аналогично фальшкилю. Вот с целью повышения устойчивости на курсе можно рекомендовать установку реданов и на плоскодонных лодках, т. е. там, где прироста скорости реданы практически не дают.

В заключение отметим, что схема поперечного обтекания продольного редана несколько упрощена. На самом деле поток воды здесь направлен не в какой-то одной плоскости, а пространственный. Размеры поперечного сечения редана невелики, расположен он в непосредственной близости к обшивке судна, где действуют законы вязкости и пограничного слоя. Поэтому изучение влияния реданов на ходовые качества судна и выбор их оптимальных размеров на масштабных моделях чрезвычайно затруднены: испытания часто дают противоречивые результаты. Полностью эффект от реданов можно выяснить только на натурном судне. Поэтому целесообразно, учитывая отсутствие надежных данных для проектирования реданов, выполнять их в виде днищевых накладок, которые можно легко снимать, передвигать или заменять.