"Управляемость" - слово многозначное, но нас (в данной статье) интересует отнюдь не показатель общественного процесса, и главное личностное качество администратора. Мы рассматриваем управляемость судна, и, если конкретно, то мы рассматриваем управляемость обычного водоизмещающего корабля (или судна). На всякий случай оговоримся, что слово "корабль" в данной статье используется не в качестве обозначения боевой единицы флота, а в общем значении, объединяющем в одном понятии и боевой корабль и мирное судно.
Казалось бы, в чем проблема? Плывешь себе по морю...(Ну, и "плыви" себе на здоровье, в шторм только не попади, да на мель не сядь).
Ан нет, не все так просто: смотришь, а в порт большое судно (али корабль) буксиры затягивают. Зачем? Сами не могут?
А вот в том-то и дело, что не могут.
Начнем издалека....
С машиной все проще: колеса имеют сцепление с грунтом: нажал на тормоз, остановился, повернул руль, повернула машина. А здесь-то... на что опереться? Проблема это общая и для воздушных судов и для "водоплавающих"
(Есть старая "бородатая" шутка-вопрос: "Почему в поезде ручка стоп-крана красная, а в самолете голубая?"). Знаю, знаю, что в самолете он тоже есть (но функция у него другая). Это просто шутка.
Если серьезно, то да, у традиционного, водоизмещающего судна (корабля) есть как у рыбы "плавник" (перо руля), а иногда даже не один, с помощью которого можно "рулить".
Но есть нюанс: перо руля работает только тогда, когда корабль имеет приличную скорость. Чем ниже скорость, тем ниже управляемость. Чем тихоходнее корабль, тем больше перо руля у него (или тем больше "перьев" у него появляется). Во внутреннее устройство обычного руля мы пока не влезаем (это отдельная тема).
Можно, конечно предложить капитану судна "гонять" по бухте на скорости, но есть еще один нюанс: у корабля тормозов тоже нет. (я, конечно, понимаю, что моряки народ особый, и "тормоза придумали трусы", но... не на столько же!)
Ну, а чем нам могут помочь буксиры? Они ж такие же "водоплавающие".
Такие, да не совсем. Помимо того, что они за счет своих размеров и обводов они "чуть-чуть другие". От других судов буксиры отличает высокая энерговооруженность, хорошая манёвренность, повышенная прочность корпуса и остойчивость, а, так же наличие на борту специальных устройств для буксировки и толкания. Но не только это.
Поскольку мы ведем свой сказ не о буксирах вообще, а об управляемости то в частности, мы отметим только тот факт, что буксиры... они тоже разные бывают. Портовые буксиры, от которых нужна исключительная маневренность, как правило, имеют (в качестве движителя) даже не винты. Ежели не винты, то... Что?
У немецких катерных тральщиков (в просторечии "раумботы") вместо винтов стоял двигатель Фойта-Шнайдера (в просторечии, крыльчатые движители). Если говорить совсем уж по простому, то это гребное колесо, положенное набок, и встроенное в днище корабля.
Судно, оснащенное таким движителем может идти хоть вперед, хоть назад, хоть в бок (и все это без реверса двигателя).
При вращении диска создается упор, в любом направлении (в зависимости от положения лопастей. При повороте лопастей изменяется величина упора и его направление, что дает возможность варьировать направление движения судна без помощи руля (на судне с этим движителем руль не устанавливается), а также величину упора движителя от «Полного вперед» до «Полного назад» или останавливать судно, не изменяя скорости и направления вращения (без реверса) главной силовой установки.
Да, сложно, да дорого, зато... тихо (эти движители практически не подвержены кавитации). Лопасти вращаются не так быстро, как лопасти обычного гребного винта.
От чего этот движитель так заковыристо зовут?
Все просто:
Крыльчатый движитель, был изобретён в 1926 году австрийцем Эрнестом Шнайдером (нем. Ernst Leo Schneider), а выпускать его начала фирма Voith GmbH. В принципе, (по изначальному замыслу автора) движитель должен был выполнять другую функцию: он был задуман как движитель для гидроэлектростанций на мелководных реках. Но так случилось, что автор познакомился с кем-то из сотрудников фирмы Voith GmbH, и "концепция поменялась". В 1928 году прототип движителя был установлен на катер "Torqueo" (в переводе с латинского: «я вращаюсь») и соединен валом с 60-сильным дизелем.
Испытания проводились на Боденском озере, после чего было построено несколько судов, штатно оснащенных этим движетелем. Первым таким судном, специально построенным под этот двигатель, стал экскурсионный катер Kempten. Не знаю, насколько это было целесообразно, ибо движитель сложный, тяжелый, и не всегда его можно уместить в корпусе, но...
Использование этого движителя на небольшом британском пароме Lymington, построенном в 1938 году, было вполне уместно (он стал первым британским судном с этим двигателем). Ходил сей паром на остров Wight (Уайт, но не "белый") достаточно долго.
Использование этого движителя на катерном тральщике (которому нужна исключительная маневренность), так же оправдано.
Сейчас эти движители чаще всего используется на пожарных судах, буксирах и паромах. Например, плавкраны, разработанные моим родным Севастопольским ЦКБ "Коралл" имеют именно такие движители. Например:
«Витязь». Морской самоходный плавучий кран грузоподъёмностью 1000/1600 тонн. Имеет прямую склоняющуюся стрелу, установленную в носовой части корпуса, два кормовых крыльчатых движителя и один носовой, расположенный в круговом щелевом канале.
«Черноморец». Плавучий кран грузоподъёмностью 100 тонн. Оснащён двумя крыльчатыми движителями, которые позволяют судну передвигаться по тихой воде со скоростью до 6 узлов.
«Богатырь». Плавкран, в корме которого установлены три крыльчатых движителя с моторами мощностью 435 л. с. каждый. Может развивать скорость более 6 узлов, не боится семибалльного ветра и волны до шести баллов.
На судах технического флота их используют, как правило, совместно с компьютером и GPS, как средство динамического позиционирования.
С крыльчатыми движителями все в общем-то, надеюсь, понятно.
А как еще можно улучшить управляемость?
Есть еще подруливающие устройства. О них в следующей статье.