Лобынцев Юрий Иванович,

по образованию физик, гидроаэродинамик. Окончил физико-механический ф-т Ленинградского Политехнического и-та в 1958 г. Большую часть жизни (около 30 лет) занимался разработкой новой техники (авиационные двигатели, эжекционные устройства, системы питания двигателей). Затем преподавал в университете, заведовал кафедрой физики. С 90-ых годов по личной инициативе занимаюсь гидродинамикой малотоннажных судов. Имею степень доктора техн. наук, звание профессора. В настоящее время - пенсионер

 

      1. Впервые в журнале «Катера и яхты» № 166 за 1998 г были предложены водоизмещающие суда нового типа . Их корпус состоит из двух частей – верхней (надводной) и нижней (подводной). Надводная часть опирается на широкую, скользящуюпо поверхности воды гидролыжу, а подводная, примыкающая к гидролыже снизу, является несущей и представляет собой узкое хорошо обтекаемое тело большого относительного удлинения.
Такие суда были названы автором водоизмещающе-глиссирующими (ВГ). Позднее это не совсем точное название было заимствовано и зарубежными изданиями . Скольжение гидролыжи ВГ судна по поверхности воды может происходить с нулевым углом атаки и малой скоростью, когда динамическая подъёмная сила практически отсутствует. Поэтому под глиссированием в данном случае следует понимать и простое скольжение гидролыжи по поверхности воды. Именно скольжение по поверхности отличает ВГ от обычных водоизмещающих судов, глубоко «вспахивающих», подобно плугу, поверхность воды и порождающих поверхностные волны. У ВГ судов возмущения поверхности воды обусловлены лишь разгруженной мелкосидящей верхней частью корпуса.
2. Столь радикальное изменение корпуса обычного водоизмещающего судна было инициировано следующим. Работа надводной и подводной частей корпуса происходит в средах, отличающихся по плотности в @800 раз, а функциональное назначение их различно. Вместе с тем, несмотря на тысячелетия существования и многообразие водоизмещающих судов, это не получило отражения в их конструкции до настоящего времени. Чётко выраженная конструктивная граница между надводной и подводной частями корпуса у современных водоизмещающих судов отсутствует. На несовершенство современных скоростных малотоннажных судов указывают и явления, выраженные в диапазоне переходных скоростей: образование мощного буруна, дифферент на корму, интенсивное волнообразование.
3. Предлагаемая необычная конструкция корпуса ВГ судна в значительной мере устраняет эти недостатки и с гидродинамической точки зрения является законченной, оптимальной.

Об оптимальной конструкции корпуса водоизмещающе-глиссирующего судна

     Ранее автором уже были изложены физико-техническое обоснование и основные принципы проектирования скоростных водоизмещающе-глиссирующих судов -  ВГС .  Их корпус состоит из двух частей – верхней (ВЧК) и нижней (НЧК). Это даёт  большую свободу выбора геометрии надводной и подводной частей, позволяя полнее удовлетворить требованиям их функционального назначения. ВЧК – надводная, опирается на широкую, скользящую по поверхности воды гидролыжу (ГЛ), НЧК – подводная, является несущей и представляет собой узкое хорошо обтекаемое тело большого относительного удлинения z_Н=L_Н/B_Н³10. У ВГС возмущение поверхности воды обусловлены лишь разгруженной мелкосидящей ВЧК и практически отсутствует остаточное (волновое и вихревое) сопротивление: полное сопротивление корпуса равно сопротивлению трения эквивалентной плоской пластины такой же смачиваемой площади и шероховатости. Именно скольжение по поверхности отличает ВГС от обычных водоизмещающих судов, глубоко «вспахивающих» поверхность воды. В связи с этим радикально снижается амплитуда волн и отсутствует «горб» сопротивления. В диапазоне скоростей, соответствующих Fr=v/(gL)^1/2=0,45¸1,2, потребная сила тяги (по сравнению с современными скоростными судами того же водоизмещения) снижается на 30-55% при той же скорости движения. Соответственно увеличивается радиус автономного плавания моторного судна, уменьшаются стоимость менее мощного двигателя и расход топлива. Улучшаются экологические показатели вследствие снижения количества отработавших газов двигателя и уменьшения волнообразования. Повышена обитаемость судна на @25¸30% (двигатель, баки, аккумуляторы располагаются в НЧК; ВЧК имеет высокий коэффициент полноты). У маломерных ВГС НЧК может быть использована как основной проход, а высота ВЧК минимизирована. ВГС имеют высокие мореходные качества. Низкое расположение центра тяжести и увеличенный момент инерции обеспечивают повышенную остойчивость и уменьшают качку. ВГС весьма устойчиво на курсе.Корпус имеет повышенное сопротивление дрейфу и удобен для обзора подводного пространства. Удобно компонуется подруливающее устройство (например, в виде подвесного мотора) в НЧК. Корпус прост в изготовлении. Автор считает ВГС наиболее перспективными малотоннажными водоизмещающими судами.

     При выборе основных размерений и формы ВЧК следует исходить прежде всего из требований к необходимой обитаемости судна. ВЧК должна устойчиво «стоять» на поверхности воды и плавно скользить по ней с минимальной осадкой. Размерения НЧК определяются необходимой несущей силой – водоизмещением, а также (во многих случаях) поперечными габаритами размещенной в ней энергоустановки. Чем легче ВЧК, тем меньшее водоизмещение (объём) нижней части можно выбрать, тем меньшее сопротивление будет иметь ВГС, а скорость его будет больше при располагаемой силе тяги.

В последние годы автором было изготовлено и испытано более »10 моделей и фрагментов ВГС с целью поиска наиболее рациональной конструкции верхней и нижней частей корпуса для малотоннажных судов различной размерности. Ставились задачи выбора соотношения длин НЧК (L_Н) и ВЧК (L_В), обводов ВЧК и, в частности, сопряжения ВЧК с поверхностью воды, с целью достижения максимальной ходкости, обитаемости и технологичности изготовления ВГС. Ниже приведены основные выводы из этих исследований .

      При проектировании ВГС следует учитывать их особенности по сравнению с обычными водоизмещающими судами.

Лобынцев Ю. И.

тел. в С-Петербурге: (812)- 360-80-02 , электронная почта <Juri.Lobyntsev@EL4654.spb.edu>                                                             

Фото упрощенной модели корпуса судна.

mail to info@amariner.net