Правильный угол отклонения руля


Категория Спортивные катера

Из крупного судостроения, а также из аэродинамики в мелкое судостроение вкралась часто обнаруживаемая ошибка. Она относится к перекладке руля, которая определяется углом от среднего положения руля на любую из двух сторон.

Крупными судами труднее управлять, так как профиль их подводной части спроектирован с учетом обеспечения устойчивости на курсе и небольшой осадки.

Старое правило гласит, что угол отклонения руля не должен значительно превышать 30°. Это необходимо для того, чтобы на руле возникла благоприятная поперечная составляющая гидродинамической силы. Если испытать, например, квадратную пластину в опытовом бассейне или аэродинамической трубе, то можно установить, что наибольшая поперечная сила возникает при углах отклонения между 32 и 36°. Если угол отклонения будет примерно до 40°. Это завихрение разрывает нормальное течение струй воды и появляется значительно меньшая поперечная сила. Поэтому понятно ограничение максимального угла перекладки руля на каждый борт значениями 32—36°; в действительности такое ограничение предусмотрено на многих катерах.

Здесь речь идет о типичном случае неправильного использования правильных результатов испытаний.

Если бы катер вообще не изменял своего курса или с трудом управлялся, то следовало бы действительно ограничить максимальный угол перекладки руля 36°. Однако у обычных катеров корма очень быстро реагирует на перекладку руля, отклоняясь в сторону. Благодаря этому в районе руля возникает так называемый снос. Вода набегает на руль не от диаметральной плоскости, а притекает со стороны под углом, который зависит от более или менее быстрого дрейфа кормы. Этот угол изображен на рис. 229. Благодаря сносу или косому набегающему потоку значительно уменьшается действительный угол между водяным потоком и пером руля.

Было бы чрезвычайно просто измерить угол сноса самого катера, прикрепив к корме небольшую контрольную плоскость, которая поможет следить за приходящим потоком. У поворотливых катеров легко образуется угол сноса, равный 30° и более. Этот угол сноса, прибавленный к нормальному углу перекладки руля, показывает, насколько должен быть ограничен максимальный угол перекладки руля. Из-за неразумного ограничения угла перекладки руля часто не используются имеющиеся у катеров маневренные качества. Если рассчитывать лишь на нормальный угол перекладки руля, равный 32° и сложенный с углом дрейфа 20°, то ограничение углов поворота руля на катере необходимо увеличить до 52°, но не 32 или 36°.

Рис. 1. Углы перекладки руля. Когда катер движется по циркуляции, возникает угол смещения набегающего потока. Он тем больше, чем меньше катер. Поэтому не следует сильно ограничивать угол перекладки руля, так как при этом можно лишиться улучшенных маневренных качеств.
1 — набегающий поток; 2 — угол дрейфа; 3 — гидравлический угол установки руля; 4 — угол отклонения руля.

Однако одно это уточнение еще не гарантирует отличного управления, которое зависит также от мастерства и интуиции водителя. Если в ненужный момент резко переложить руль, то любой катер становится и рыскливым, и слишком устойчивым.

Особенно легко утратить меру на заднем ходу, в результате руль перестанет оказывать свое действие.

и лишь потом доводят до 55°. Если при этом поддаться влиянию ощущения и наблюдения, то в любой момент выдерживается действительный угол между пером руля и водяным потоком, равный приблизительно 30°. Изучив эти процессы, даже начинающий легко приобретает необходимую интуицию для действенного управления во время маневрирования. Слишком малый руль на катере мешает, излишне резкое управление губит любую попытку маневрирования.

Вторая ошибка, связанная с углами установки рулей, — это установка на двухвинтовых судах рулей параллельно друг другу. Если проследить на двухвинтовом катере за отрывом кормового потока, то заметим, что обе струи от гребных винтов соединяются на небольшом расстоянии за кормой.

Оба пера руля должны располагаться в потоке таким образом, чтобы быть параллельными один другому гидравлически, а не механически. Для этого необходимо знать господствующий в районе руля угол струи от гребного винта. В преобладающем большинстве случаев этот угол был равен 2—3°, но иногда составлял 4°. Следует добавить, что эти цифры не остаются постоянными у одного и того [же катера, а несколько изменяются в зависимости от скорости. На малом ходу угол больше, чем на большом.

Совершенно излишне пытаться теоретически найти начальный угол установки рулей. Эту проблему решают простейшим и самым надежным практическим способом. Разъединяют связь между обоими румпелями рулей и проводят ходовые испытания, управляя одним рулем. Во время испытаний необходимо следить за тем, чтобы второй, находящийся в свободном положении руль, сам точно установился, т. е. чтобы ему не мешало трение в уплотнительном устройстве. После этого фиксируется соединение между обоими рулями с найденным «гидравлическим углом».

Вначале можно придавать каждому рулю начальный угол установки равным 2° для быстроходных катеров и Зч — для тихоходных, в результате чего перья рулей несколько сойдутся в задней части, как изображено на рисунке.


Читать далее:

Категория Спортивные катера