Транцевые плиты и гидрокрылья. Улучшаем ход судна…

Глубоко заблуждаются те, кто полагает, что транцевые плиты и гидрокрылья нужны катерам только в том случае, если судно не правильно настроено. Такое возможно и было верным лет двадцать тому назад, когда еще на сцене не появились легкие и прочные килеватые корпуса, однако и в наши дни транцевые плиты своим присутствием на борту способны принести пользу.

Хотя разнообразие конструкций транцевых плит и моделей гидрокрыльев весьма велико, принцип их действия практически одинаков…

Чем больше надстройки или, точнее, площадь надстроек у судна с глиссирующим корпусом, тем больше влияние ветра, сносящего корпус с выбранного курса, и для удержания которого потребуется вести судно под углом к ветру, а не по курсу…

Для этого штурвал следует повернуть так, чтобы судно оставалось на курсе, но для судов с глиссирующим корпусом, которых обычно уводит внутрь поворота (как и все прочие монокорпусные суда), в повороте нужно будет штурвалом не только компенсировать естественный завал корпуса, но и снос по ветру.

Мы все с этим сталкивались, когда пытались пересечь узкий залив в хорошую волну, направляя лодку на 15 градусов к ветру. Во время движения лодка начинает хлопать бортами по волнам, что не только повышает крен и лишает плавание на ней даже следов комфорта, но и существенно затрудняет управление лодкой. В результате Вам постоянно придется бороться с волнами, чтобы задать правильное положение корпусу лодки, меняя наклонение мотора и работая регулятором газа.

Выравнивание лодки подвесным мотором или кормовым приводом не устранит крена корпуса, но с помощью транцевых плит дела пойдут совсем иначе и результат будет достигнут проще и быстрее, поскольку все характеристики судна и его управляемость улучшатся.

Хотя разнообразие конструкций транцевых плит весьма велико, принцип их действия практически одинаков. Подвижные пластины, устанавливаемые поперек транца, принудительно отклоняются, направляя вниз поток воды, сообщая корпусу тем самым подъемную силу. В итоге корма поднимается, а нос лодки опускается. Подобным же образом можно регулируемые пластины наклонять независимо, и, опуская одну пластину, компенсировать крен корпуса лодки.

Если транцевую плиту по правому борту опустить, то правый борт лодки начнет подниматься, а левый борт опускаться, ну и наоборот. Однако положение носа и кормы не изменится, если двигаться будет одна только плита, и корпус судна начнет уходить одним бортом, одновременно опуская нос. Используя различные комбинации углов наклона транцевых плит, положение корпуса лодки можно выровнять для компенсации негативного влияния состояния воды, ветра или неравномерности распределения груза на борту.

Каждый корпус потребует различной степени отклонения каждой транцевой плиты для достижения требуемого результата, но всегда изменять положение плит следует постепенно, избегая резких движений. Если плита будет слишком наклонена, явно будет ощутимо ее тормозящее влияние, упадет скорость и тяга, судно начнет раскачиваться. В общем, чем меньше наклонены плиты, тем лучше.

Особенно эффективны плиты на небольших судах, прежде всего при изменении состояния воды или размещения пассажиров на борту, а также при значительной выработке запаса топлива. Кроме того, на малых судах различными системами транцевых плит легче будет добиться влияния на ходовые характеристики.

Для быстроходных сильно килеватых катеров со стационарными двигателями типа водометов, а также для большинства поверхностных (болотных и мелководных) двигателей транцевые плиты окажут немедленное кренящее или выравнивающее действие, или увеличат угол атаки корпуса, что облегчит выход на глиссирование и движение судна сделают более ровным.

Конструкции транцевых плит

Сегодня для изменения положения плит используются два основных типа толкателей – электрогидравлические и электромеханические. Существующие электрогидравлические системы состоят из гидравлического привода, в основном использующего 12-вольтовый реверсивный мотор для приведения в действие небольшого насоса высокого давления, и из масляного резервуара в замкнутом корпусе, который крепится изнутри к транцу поближе к плитам.

Короткие шланги от насоса проходят к подвижной раме, часто через отверстия в опорной раме и через непременно высверливаемые в транце отверстия. Это означает, что у системы отсутствуют длинные внешние шланги, которые могут цепляться и собирать грязь. Направление вращения электромотора управляется переключателем с приборной панели судоводителя. Соленоиды на моторе управляют включением цепей высокого напряжения, поэтому к переключателю на приборной доске подведены сравнительно тонкие быстросъемные провода.

Электромеханические системы управления транцевыми плитами состоят из электромотора, работающего на червячную передачу. В качестве примеров можно назвать изделия «Lectro Tab» и «Lenco». Эти системы быстро срабатывают, весьма надежны и не имеют люфта.

Размер транцевых плит должен соответствовать параметрам судна, характеристикам двигателя и целям, которых вы стремитесь достигнуть с плитами. Практика же говорит, что для среднего случая и для плиты длиной 230 мм (9 дюймов) от стенки транца до обреза плиты, ширина этой плиты должна составлять примерно 1/12 длины лодки.

Основным различием гидравлических и электрических систем является их прочность. Электрические транцевые плиты установить проще, хотя бы потому, что электромотор находится внутри толкателя. Если же уплотнения не справятся, то вода зальет толкатель. В гидравлических же системах приводной мотор располагается внутри лодки, что обеспечивает их сравнительно большую долговечность, благодаря чему они служат не менее 15 лет.

Вразрез с распространенным убеждением, нейтральное положение установленных на транце выравнивающих плит находится не в одной плоскости с поверхностью глиссирования, а является слегка приподнятым, когда плиты не препятствуют свободному выходу из-под кормы лодки потока воды. Являясь продолжением днища лодки, опущенные транцевые плиты неизбежно будут создавать подъемный эффект. Под полностью поднятыми плитами должен свободно проходить воздух, и только в таком случае плиты не будут действовать, и корпус лодки перестанет испытывать их влияние.

Кроме выше упомянутых и наиболее распространенных электрогидравлических и электромеханических систем управления положением транцевых плит, существуют и другие конструктивные решения. Одно из новейших – система «QL Boat Trim System». Оригинальное конструктивное решение для управления плитами из композитного материала предлагает не гидравлические толкатели, а чисто электрические. Это упрощает установку, устраняет опасность коррозии и делает практически излишним обслуживание. Принцип действия системы «QL Boat Trim System» очень прост. Давление воды на небольшую пластину создаёт подъемную силу, действующую на днище корпуса лодки, поднимая тем самым корму и опуская нос лодки. Традиционные транцевые плиты большой площади «собирают» опорное усилие воды для формирования подобной подъемной силы.

Система управляемых транцевых плит «Smart Tabs» предназначена для установки на моторные лодки длиной от 3 до 6 метров, и полностью автономна в работе, поскольку не имеет никаких обременительных гидравлических или электрических приводов. Один лишь автономный блок, который крепят к транцу лодки, для управления положением корпуса лодки контролирует давление потока воды. В этой системе отсутствуют шланги для жидкостей или переключатели на панели управления, а после установки она решительно всю работу делает сама, не требуя присмотра.

Положением плиты управляет газонаполненный толкатель, установленный между транцем и плитой. Как наполненная газом пружина, распрямляющаяся без нагрузки, толкатель на стоянке или на малых скоростях движения отклоняет плиты вниз, а при возрастании скорости и давления набегающего потока воды, соответственно, - плита давит на толкатель, и он подается.

Когда лодка уменьшит скорость, толкатель снова выдвинется, опуская плиты. Как просто!

Можно сказать, что саморегулирующаяся система «Smart Tabs» непрерывно реагирует на величину давления воды, тогда как управляемая компьютером система ATC учитывает крен корпуса лодки и его баланс.

Хотя обе системы созданы для самостоятельного принятия решений, они весьма существенно отличаются по принципу действия и несопоставимы по цене.

Гидрокрылья
Если Вы не считаете, что транцевые плиты нужны вашей лодке, тогда возможно Вашему приводу на корме или подвесному мотору пригодится гидрокрыло.

При меньших затратах гидрокрыло помогает судоводителю удерживать лодку в режиме глиссирования на меньших скоростях движения. Если же вдруг обнаружится, что лодка склонна подпрыгивать на волнах, то гидрокрыло стабилизирует положение подвесного мотора и, позволит удержать нос лодки опущенным.

Кроме того, гидрокрыло снижает кавитацию винта. В то же время, поскольку в большинстве случаев гидрокрыло полностью находится в воде, оно добавляет трения о воду, слегка уменьшая максимальную скорость, с которой может двигаться лодка.

По материалам сайта Propeller Magazine.
Перевод Павла Дмитриева