Современные катера-тримараны имеют остойчивый, хорошо
сбалансированный в продольном направлении корпус. Они построены на
основе конструкции саней Хикмана Изобрел тримаран американский
конструктор Ричард Коул в 1958 г. Он назвал катер <кафедралом> по
сходству поперечного сечения корпуса с очертаниями готического собора.
Часто тримараны называют еще трехкилевыми морскими санями или
двухтоннельными судами На судне такого типа легко выделить главный
средний корпус и два боковых меньшего объема - спонсоны (рис 47).
Спонсоны применяли и на обычных остроскулых корпусах с заостренным носом
как средство повышения остойчивости катеров в связи с увеличившейся
килеватостью днищ?
На тримаране движитель работает не на тоннелем, как в морских санях, а в более выгодных условиях - за средним корпусом. Воздух проходит по
боковым тоннелям, минуя зону влияния на работу гребного винта. Чтобы
исключить растекание пузырей воздуха поперек днища и подсос их к винтам,
днищу в корме придают килеватость или выпуклость в ДП, как на обычных
корпусах. Чаще всего эта килеватость достаточна (14-23°) для того, чтобы
снизить силу ударов при ходе против волны.
Рис. 47. Алюминиевый тримаран фирмы "Крестлайнер"
на ходу (а) и планировка его кокпита (б). 1 - сиденья, раскладывающиеся
в койки, 2 - ветровое стекло; 3 - сиденья в носовом кокпите
Спонсоны современного тримарана обычно делают погруженными в воду на
стоянке - примерно на половину осадки основного корпуса. При выходе на
глиссирование большая часть спонсонов поднимается из воды, катер идет на
кормовом участке днища. При поворотах вертикальный борт (внутренний по
отношению к циркуляции) оказывается погруженным в воду меньше, чем на
санях Хикмана, и благодаря этому не препятствует повороту судна.
Еще одно преимущество современного тримарана по сравнению с санями
Хикмана - его глубокий средний корпус позволяет оборудовать в носовой
части катера комфортабельный кокпит или даже закрытую каюту.
Ранее считалось, что на быстроходных тримаранах тоннели служат
своеобразными ловушками для встречного потока воздуха, образующего под
днищем водовоздушную эмульсию. Благодаря этому снижается сопротивление
трения и возрастает скорость. Однако, как показали исследования,
пузырьки воздуха, проходящие под сводами тоннелей, не улучшают
<скольжения> днища, а скорее наоборот. Поэтому на корпусах тримаранов
последних лет тоннели исчезли, зато более четко выделены спонсоны,
придающие судам этого типа специфические качества.
Рис. 48. Сравнение остойчивости корпусов
тримарана и традиционного катера.
Рассмотрим поведение тримарана и корпуса традиционного типа на воде
(рис. 48). Под влиянием кренящего момента Мкр судно получает крен. На
тримаране спонсон со стороны накрененного борта входит в воду, благодаря
чему возникает противодействующая крену сила d, направленная вверх и
пропорциональная погруженному объему спонсона. Эта сила приложена на
значительном расстоянии от ДП, почти равном полуширине катера, поэтому
восстанавливающий момент получается большим и приостанавливает
дальнейшее увеличение крена.
В подобной ситуации на традиционном катере также происходит
перераспределение погруженного объема, который уменьшается со стороны
поднимающегося из воды борта и увеличивается со стороны накрененного.
Однако погружается не удаленный от ДП, сконцентрированный у самого борта
большой объем спонсона, как на тримаране, а вся полуширина судна.
Значит, плечо L действия восстанавливающей силы D будет гораздо меньше,
чем I, и корпус традиционного катера получит значительно больший крен.
На схеме сопоставлены поперечные сечения средних частей обоих корпусов.
Нужно, однако, учесть, что корпус традиционного типа сужается у
форштевня. Следовательно, в носовой части объем корпуса, погружающийся
при крене, и плечо L существенно уменьшаются по сравнению с таковыми в
средней части корпуса. У тримарана борта параллельны, поэтому при крене
в воду входят практически одинаковые поперечные сечения по всей длине
корпуса. Таким образом, спрямляющая сила d на тримаране оказывается
значительно больше, чем на корпусе традиционных обводов.
Тримараны отличаются повышенной остойчивостью на стоянке (статической
остойчивостью) и на ходу (особенно, если наружным бортам спонсонов
придан наклон). При крене на большой скорости к статической
восстанавливающей силе добавляются и гидродинамические силы Т,
возникающие на наружной наклонной грани входящего в воду спонсона, как
на обычной глиссирующей пластине, расположенной под некоторым углом
атаки. Ясно, что чем меньше крен при повороте, тем меньше и боковой снос
катера, т. е. проскальзывание, дрейф в противоположную повороту сторону,
тем меньше радиус циркуляции.
За рубежом значительная часть общего числа аварий на воде происходит
из-за чрезмерной мощности подвесных моторов, устанавливаемых на
небольших лодках. Опрокидывание, зарывание в волну - наиболее частый вид
аварий. Может быть поэтому в последние годы многие катеростроительные
фирмы отдают предпочтение тримарану как наиболее остойчивому и
безопасному типу катеров.
