Cудно на подводных крыльях

Основы моделирования судов СМПВ

Кто хоть раз был пассажиром судна на подводных крыльях, наверняка обращал внимание на то, что при отрыве от воды качка практически прекращается. То же самое можно сказать и о подводных лодках. Вспомните, как жюльверновский капитан Немо наслаждался покоем и комфортом в своем «Наутилусе» в глубине океана, в то время как на его поверхности бушевал шторм.

Однако по мере развития судостроения стало ясно, что ни суда на подводных крыльях, ни подводные лодки не смогут целиком заменить традиционные суда. Зато вполне возможно, что в недалеком будущем появятся суда, совмещающие в себе достоинства и тех, и других. Патент на подобное судно, представляющее собой смесь подводной лодки, судна на подводных крыльях, катамарана и обычного однокорпусного корабля, был взят еще в 1905 году.

Такие суда, получившие название СМПВ (суда с малой площадью ватерлинии), несколько дороже однокорпусных судов, однако дешевле СПК. (судов на подводных крыльях) или подводных лодок. Уже первые спущенные на воду корабли этого типа (первое СМПВ «Дуплус» построено в Нидерландах в 1968 году) показали свои большие преимущества перед обычными судами. У них меньше амплитуда качки, из-за снижения волнового сопротивления движению намного выше скорость. Так, слабая зависимость от волнения позволяет японскому пассажирскому парому «Сигалл» совершать регулярные рейсы при высоте волн 3,5 м, а широкая палуба и отсутствие качки комфортабельно разместить 446 пассажиров.

Специалисты говорят о большом будущем СМПВ. Разработаны проекты крупных круизных лайнеров и небольших прогулочных судов, паромов, судов для доставки экипажей на нефтепромыслы (рис. 1).

Рисунок 1. Проекты судов с малой площадью ватерлинии:
а — водолазный бот; б — рыболовное судно; в — прогулочная яхта «Мерин уэйв»
 

Судостроители полагают, что наиболее ярко достоинства СМПВ проявятся у кораблей водоизмещением до 5 тыс. т. Модель этого перспективного судна (рис. 2) будет интересна юным судомоделистам, тем более что собрать ее можно из самых доступных материалов — всевозможных бытовых отходов. Для изготовления корпуса понадобится хорошо промытая консервная банка продолговатой формы. Обрабатывать ее нужно осторожно, чтобы не порезаться о ее зазубренные края. Банку зачищают сначала напильником, а затем шкуркой, обернутой вокруг деревянного бруска. Зазубрины, не поддающиеся устранению, осторожно загибают молотком, стараясь не повредить гладкую поверхность банки.

Рисунок 2.Внешний вид и изготовление модели СМПВ
а—изготовление дейдвуда; б—развертка гребного винта; в — парусник с жестким крылом; 1—обтекатель; 2— крепежная скобка; 3—корпус-банка; 4—гайки; 5—батарейка питания; 6— палуба с надстройками; 7 — тумблер-переключатель; 8—винты; 9—полистироловая скоба; 10— трубка подвода электропитания; 11 — стойка; 12 — корпус поплавка; 13 — стабилизаторы; 14 — руль; 15—парус-крыло; 16 — шпоночное крепление паруса на валу редуктора; 17 — микроэлектродвигатель; 18—редуктор Р-1; 19—палуба с надстройками; 20— ременная передача
 

Затем собирают поплавки, их цилиндрический корпус 12 делают из бумаги, пропитанной нитроклеем. Обтекатели 1 — колпачки от карандашных точилок, выпускаемых в виде ракеты. В готовых корпусах поплавков проделывают отверстия под крепежные выступы стоек 11, стабилизаторов 13 и рулей 14, выпиливаемых из полистирола толщиной 2 мм или миллиметрового дюралевого листа. Дюралевые детали закрепляют в поплавках клеем, а сделанные из полистирола рекомендуется распаять изнутри поплавка (до того как одеты обтекатели) электровыжигателем или электропаяльником.
В готовых поплавках устанавливают микроэлектродвигатели ДК-5-19 (или аналогичные им по размерам). Их валы соединяют с гребными валами гибкими муфтами — отрезками поливиниловых трубочек от старых шариковых стержней. Используя отслужившие корпуса фломастеров, можно сделать и дейдвудные трубки (рис. 3, а), которые вставляют внутрь поплавков вместе с двигателями. Гребные винты делают по развертке из жести (рис. 2, б).
Поплавки с обтекателями отбалансируйте пластилином и кусочками металла, а потом подведите к двигателям через пластмассовые трубки 10, приклеенные к стойкам, провода электропитания. Батарейку 5 размещают в корпусе-банке трехпозиционный тумблер-переключатель 7 — в корме.
Палубу 6 выпиливают из фанеры или полистирола и крепят к корпусу с помощью крепежных скобок 2 винтами от детского конструктора. Аналогичным образом крепят к корпусу и стойки с поплавками.

Рисунок 3. Варианты электропривода самоходных моделей:
а — двухвинтовой вариант с одним двигателем; б — двухвинтовой вариант с двумя синхронизированными двигателями; в — изготовление дейдвуда из полоски жести
 

Надстройки на палубе должны быть как можно легче, поэтому для их изготовления применяют пенопласты и полистирол.
Среди проектов судов будущего есть и суда, использующие для движения силу ветра. Сейчас дополнительным ветровым приводом оборудуют многие суда, вплоть до танкеров, что дает при попутном ветре значительную экономию топлива. Все больше строится рыболовных, учебных и прогулочных парусников, разрабатывается проектов совершенных тысячетонных грузовых ветроходов.

Поэкспериментировать с ветровым движителем можно и на нашей модели СМПВ, поскольку ее очень просто превратить в парусник с жестким крылом (рис. 2, в).

Парус-крыло 15 вырезают из пенопласта или склеивают из тонкого картона и бумаги, после чего окрашивают водоотталкивающей краской. Можно установить парус жестко, а можно с помощью электромеханического привода заставить медленно вращаться и тем самым менять направление движения судна. Привод крыла состоит из микроэлектродвигателя 17 в полистироловом корпусе, редуктора 18 и ременной передачи 20 (кольцо из полоски резины или тонкая резиновая трубочка).

Готовую модель окрашивают нитрокрасками и отправляют в плавание, во время которого можно обнаружить ее достоинства и недостатки, определить, с каким приводом, модель будет устойчивее. 

 Автор: В.О.Шпаковский