Многокорпусное судно – это лодка или корабль с более чем одним корпусом, в то время как судно с одним корпусом называется однокорпусным. Самые распространенные многокорпусные суда – это катамараны (с двумя корпусами) и тримараны (с тремя корпусами). Существуют и другие типы судов с четырьмя и более корпусами, но они встречаются крайне редко и, как правило, предназначены для выполнения определенных функций, поэтому сегодня мы рассмотрим первые варианты.
Катамаран:
– Плот у народов, проживающих на азиатском побережье Индийского океана
– Двухкорпусное судно; корпуса судна соединены сверху мостом (ферменного или палубного типа); разновидность несимметричного катамарана с вынесенным за основной корпус меньшим балансирным поплавком называют «проа».
Конструктивной особенностью большинства парусных катамаранов является их беспалубная конструкция – корпуса соединены балками, пространство между которыми закрыто сеткой, по которой передвигаются члены экипажа. Подобное решение существенно ограничивает условия обитаемости, но с этим мирятся на небольших судах, предназначенных для участия в соревнованиях.
Разновидности
– Глиссирующий корпус
– Полуводоизмещающий корпус
– Водоизмещающий корпус
– Судно с малой площадью сечения по ватерлинии (SWATH)
Преимущества
К преимуществам катамаранов относят большую площадь палубного пространства, большую начальную поперечную остойчивость, меньшую амплитуду качки, возможность иметь большие удлинения корпусов, что обеспечивает большую скорость хода. Катамаранная схема даёт возможность разнести силовую установку, что повышает её надёжность от механических повреждений.
– Большая площадь палубы.
– При меньшем водоизмещении – способность нести большую парусность при небольших углах крена.
– Меньший (на несколько процентов), по сравнению с однокорпусным судном, уровень качки при волнении.
– В отличие от положения палубы однокорпусного судна, палуба катамарана остаётся почти параллельной поверхности воды на всех скоростях, позволяя сохранять необходимый обзор и способствуя более эффективной экономии топлива.
– Катамараны легче в управлении и более манёвренны, чем однокорпусники.
– Мелкая осадка: большое преимущество, чтобы проскочить через пояс рифов в глубокую часть лагуны и пришвартоваться на мелководье.
Недостатки
Большая площадь смоченной поверхности делает катамараны неэффективными на малых скоростях, использование двух корпусов и соединительного моста требует большего расхода металла при постройке.
– Соединительный мост при сильной качке подвергается сильной нагрузке (тем не менее, эта проблема, которая являлась на протяжении долгого времени основной, сегодня может разрешиться за счёт использования современных высокопрочных материалов).
– Повышенная масса корпусных конструкций на тонну водоизмещения.
– Увеличенная смоченная поверхность и вязкостное сопротивление (в связи с этим – малоэффективны на небольших скоростях).
– Резкое снижение остойчивости при увеличении крена до некоторого угла, что приводит к риску опрокидывания (при крене, достигающем угла опрокидывания, происходит быстрый переход восстанавливающего момента в опрокидывающий, так как центр тяжести поднимается намного выше центра сил плавучести).
– Увеличенная габаритная ширина.
– Многокорпусные корабли не приспособлены к действиям во льду.
История
Данный тип судна известен с древних времён и наибольшее распространение получил у народов Океании. По данным этнографии и археологии, катамаран, подобный тому, что продолжает использоваться в Полинезии, был основным средством расселения её народов уже ко II тысячелетию до н. э.
Суда типа катамаранов были одной из первых технологий австронезийских народов. Ранние исследователи, такие как Хайне-Гелдерн (1932) и Хорнелл (1943), считали, что катамараны произошли от каноэ с балансиром, но современные авторы, специализирующиеся на австронезийских культурах, такие как Доран (1981) и Махди (1988), придерживаются противоположной точки зрения.
Два каноэ, соединенных вместе, произошли от примитивных плотов, состоящих из двух связанных бревен. Со временем каноэ с двумя корпусами превратилось в асимметричное двойное каноэ, в котором один корпус меньше другого. В конце концов меньший корпус стал прототипом аутригера, что привело к появлению каноэ с одним аутригером, а затем – каноэ с одним реверсивным аутригером. Наконец, каноэ с одним аутригером превратилось в каноэ с двумя аутригерами (или тримаран).
Это также объясняет, почему древние австронезийские народы в островной части Юго-Восточной Азии предпочитали каноэ с двойной аутригерной системой, поскольку она обеспечивает устойчивость лодок при лавировании. Но в некоторых регионах до сих пор используются катамараны и каноэ с одинарной аутригерной системой. В то же время более отдаленные потомки в Океании, на Мадагаскаре и на Коморских островах сохранили каноэ с двумя корпусами и одним выносным веслом, но технология использования двух выносных весел до них так и не дошла (хотя она существует в западной Меланезии). Чтобы решить проблему неустойчивости лодки, когда при смене галса выносное весло оказывается с подветренной стороны, они разработали технику перестановки в парусном спорте в сочетании с поворотными выносными веслами.
Несмотря на то, что каноэ с балансиром были более «примитивной» формой лодок, они были весьма эффективны и позволяли полинезийцам совершать путешествия на далекие острова Тихого океана.
Первый задокументированный пример двухкорпусного парусного судна в Европе был спроектирован Уильямом Петти в 1662 году. Оно должно было ходить быстрее, по мелководью, при слабом ветре и с меньшим количеством членов экипажа, чем другие суда того времени. Однако необычная конструкция была встречена скептически и не имела коммерческого успеха.
Эта конструкция практически не использовалась на Западе почти 160 лет, вплоть до начала XIX века, когда англичанин Мэйфлауэр Ф. Крисп построил двухкорпусное торговое судно в Рангуне, Бирма. Судно получило название Original. Крисп описывал его как «быстроходное и хорошо мореходное судно; в течение нескольких лет оно курсировало между Рангуном и провинциями Тенассерим в сезон муссонов».
Позже в том же столетии американец Натанаэль Херрешофф сконструировал двухкорпусный парусник по собственному проекту. Судно Amaryllis участвовало в своей первой регате 22 июня 1876 года и показало отличные результаты. Его дебют продемонстрировал явное преимущество катамаранов перед стандартными однокорпусными судами. Именно в результате этого мероприятия, Столетней регаты Нью-Йоркского яхт-клуба, катамаранам было запрещено посещать регулярные занятия парусным спортом, и так продолжалось до 1970-х годов. 6 июня 1882 года три катамарана из Южного яхт-клуба из Нового Орлеана прошли 15-метровую дистанцию по озеру Пончартрейн, и лодка-победитель в классе катамаранов, Nip and Tuck, опередила время самого быстрого шлюпа более чем на пять минут.
В 1916 году Леонардо Торрес Кеведо запатентовал многокорпусное стальное судно под названием Binave (Twin Ship) – новый тип катамарана, который был построен и испытан в Бильбао (Испания) в 1918 году. Инновационный дизайн представил гибкую конструктивную систему для противодействия вызванному морем кручению, включал два морских двигателя Hispano-Suiza мощностью 30 л.с. и мог изменять свою конфигурацию во время плавания, располагая два руля в кормовой части каждого поплавка, при этом пропеллеры также размещались на корме.] В 1936 году Эрик де Биссхоп построил полинезийское "двойное каноэ" на Гавайях и отплыл на нем домой, где его встретили как героя. во Франции. В 1939 году он описал свои впечатления в книге Kaimiloa, которая была переведена на английский язык в 1940 году.
Роланд и Фрэнсис Праут экспериментировали с катамаранами в 1949 году, а в 1954-м переоборудовали свою лодочную фабрику 1935 года в Кэнви-Айленде, Эссекс (Англия), под производство катамаранов. Их катамараны Shearwater легко выигрывали гонки у однокорпусных судов. Yellow Bird, построенный в 1956 году катамаран Shearwater III, на котором в 1960-х годах успешно участвовал в гонках Фрэнсис Праут, находится в коллекции Национального морского музея Корнуолла. Компания Prout Catamarans, Ltd. разработала мачту с кормовым расположением, при котором мачта находится позади миделя и поддерживает увеличенный стаксель – более чем в два раза больше уменьшенного грота. Катамаран выпускался под названием Snowgoose. Утверждалось, что такое расположение парусов уменьшает вероятность того, что нос судна будет зарываться в воду.
В середине двадцатого века пляжные кошки стали широко распространенной категорией парусных катамаранов благодаря простоте спуска на воду и массовому производству. В Калифорнии производитель досок для серфинга, Хоби Алтер, изготовил 250-фунтовую (110 кг) Hobie 14 в 1967 году, а два года спустя более крупный и еще более успешный Hobie 16. По состоянию на 2016 год модель Hobie 16 все еще выпускалась, было произведено более 100 000 экземпляров.
Катамараны появились в олимпийской программе парусного спорта в 1976 году. Двухмачтовый катамаран Tornado был выбран для многокорпусной дисциплины на Олимпийских играх с 1976 по 2008 год. В 2000 году он был модернизирован. Яхта с парусным вооружением Nacra 17 использовалась на Олимпийских играх в Токио в 2020 году, которые прошли в 2021 году; после того, как в 2015 году Nacra 15 была утверждена в качестве класса для молодежных чемпионатов мира и нового класса для молодежных Олимпийских игр.
В Европе в целом катамараны не получили распространения в судостроении ввиду сложности постройки и проблем с обеспечением прочности соединительного моста, который подвергается большим нагрузкам при качке, что делает использование катамаранов более привлекательным на внутренних водных путях. Внедрение металла в качестве материала корпуса и новых, более эффективных, методов постройки корпусов позволили по-иному оценить перспективы катамаранов, и они стали получать всё большее распространение.
Тримаран – судно с тремя соединёнными в верхней части параллельными корпусами. Как правило, обладает повышенной остойчивостью и хорошими мореходными качествами.
Первые тримараны строили полинезийцы и другие коренные жители островов Тихого океана почти 4000 лет назад, и большая часть современной терминологии позаимствована именно у них.
Многокорпусные парусники (катамараны и тримараны) стали популярными в 60–70-е годы. Современные рекреационные тримараны, также как и другие многокорпусные лодки, традиционно изготавливают вручную, хотя на рынке есть и промышленные модели. В течение последних 30 лет были сконструированы несколько тримаранов длиной от 19 до 30 футов (5,8–11 метров), способных поместиться в трейлере. В этот список входят фирменные складные тримараны Farrier-Corsair, а также тримараны со складывающимися поплавками Джона Уестела (их систему складывания позднее использовали на Quorning Dragonfly). Многие конструкторы тримаранов используют принцип разборных тримаранов, которые тоже можно перевозить трейлером (как например SeaCart 30, производимый на Oceanlake Marine).
Отец современных тримаранов – Виктор Чечет, иммигрант украинского происхождения, энтузиаст и пропагандист многокорпусных судов. Чечет был военным пилотом Русской императорской армии в Первую мировую войну. Он жил в Грейт-Неке (штат Нью-Йорк) с 1940 года и до своей смерти. Проживая в США, он построил два тримарана Eggnog 1 и 2, оба они были построены из судостроительной фанеры и были 24 фута длиной. Ему принадлежит и само слово «тримаран». Кроме конструирования лодок мистер Чечет зарабатывал на жизнь, рисуя пейзажи и портреты. Примерно в это же время Артур Пивер тоже строил тримараны в США и создал много первых фанерных моделей, по которым другие любители строили свои суда. Многим удалось пересечь океаны, несмотря на их сравнительно большой вес и низкое качество, в сравнении с современными судами. Тогдашнее движение любителей самодельных круизных тримаранов пережило своего родоначальника, скончавшегося в 1968 году. Конструкторы Джим Браун, Джон Марплс, Джей Кантола, Крис Уайт, Норманн Кросс и Дик Ньюик подняли ходовые качества и степень безопасности круизных тримаранов на качественно новый уровень.
Принцип тримарана начали широко использовать в пассажирских паромах. В 2005 году компания Austal доставила в Испанию Benchijigua Express – 127-метровый тримаран для паромного оператора Fred. Olsen S.A, обслуживающего Канарские острова. На тот момент это был самый длинный в мире алюминиевый корабль, способный перевозить со скоростью 40 узлов 1280 пассажиров и 340 машин или эквивалентный этому груз.
Принцип тримарана представляет интерес для конструкторов современных боевых кораблей. RV Triton был заказан Британским оборонным подрядчиком QinetiQ в 2000 году. В октябре 2005 ВМС США проводили оценку стоимости постройки прибрежного боевого корабля-тримарана General Dynamics Littoral Combat Ship (LCS), который был спроектирован и строится компанией Austal. На начало 2012 года построено уже 2 машины из этого проекта, а всего их должно быть построено по контракту — 10 [1]. Также военные тримараны строятся в Индонезии; первый корабль, построенный по технологии «стелс», из 4-х запланированных, был спущен на воду весной 2012 года.
Тримаран – это трёхкорпусное судно, состоящее из основного корпуса (vaka) и двух меньших аутригеров (ama), скреплённых с основным корпусом боковыми балками (aka). Конструкция и названия частей тримарана заимствованы у проа – парусного судна народов Полинезии в Тихом океане.
Термин vaka, так же как и aka и ama, взяты из малайского языка и языков Микронезии, эти слова обозначают части опоры каноэ. Слово vaka можно условно перевести как «каноэ», или основной корпус.
– Aka – «ака» в многокорпусной лодке – это часть конструкции корпуса, соединяющая корпус с «ама» (аутригером). Термин «ака» используется для обозначения части в проа, но также применим для современных тримаранов.
– Ама – термин, также употребляемый в проа. «Вака» (vaka) – это главный корпус, «ама» (ama) – аутригер. «Ака», или «джако» (jako, на гавайском), это опора, соединяющая два (не три) корпуса. Термины «ама» и «вака» сейчас широко используются в обозначении частей современных тримаранов.
– Vaka – проа состоит из vaka, главного корпуса, как у каноэ, ama, аутригера, и aka, балки, соединяющей ama и vaka.
Для обозначения частей в катамаранах и тримаранах используются одни и те же термины, vaka, ama, и aka. Различие в том, что катамаран – это две vaka, которые соединены при помощи aka, а в тримаране в центре находится vaka, с двумя ama по бокам, присоединённым при помощи aka.
В этом разделе рассматривается использование терминов, принятое в США. В Великобритании основной корпус называется просто основной корпус, или центральный корпус. Боковые аутригеры называются поплавками. Конструкция, соединяющая основной корпус с поплавками, называется крыльями. Весь этот компонент лодки называется бим. У круизных тримаранов крылья жёсткие, кабины размещаются над ними, тогда как в гоночных тримаранах жилое пространство для экипажа есть только на центральном корпусе, пространство между корпусами закрыто сеткой.