Особенности гидродинамики корпуса ВМГСГК

При движении на тихой воде корпус высокомореходного глиссирующего судна на газовой каверне (ВМГСГК) работает следующим образом. При движении на всех скоростных режимах таранообразный выступ 16 носовой оконечности предлагаемого корпуса ВМГСГК, благодаря отгибам вниз килевой линии 12 носовой оконечности и килевой линии 14 кормового участка днища 1, всегда погружен в воду. При этом, благодаря почти вертикальному положению линии форштевня 10 таранообразного выступа 16, длина ходовой ватерлинии 9 судна остается неизменной, несмотря на некоторое всплытие его при выходе на глиссирование. Увеличение, за счет таранообразного выступа 16 носовой оконечности, общей площади смоченной поверхности предлагаемого корпуса ВМГСГК компенсируется, при этом, уменьшением ее за счет образования в процессе движения судна под днищем 1 корпуса ИГК.

Строгая параллельность образующих 17 цилиндрической вставки 27 днища, по которым, по существу, происходит обтекание набегающим потоком воды поверхности днища 1 корпуса ВМГСГК перед выемкой в нём по всей длине образующих ее срывообразующих кромок 26 бортовых скегов 23, способствует формированию устойчивой газовой каверны со спокойным замыканием ее на днище 1 в районе транца 24. Вследствие этого обеспечивается минимальной унос газа, подаваемого под давлением в днищевую выемку для образования ИГК, и, следовательно, максимально высокое его избыточное давление в ней, что, в свою очередь, позволяет достигнуть максимальной площади поверхности днища 1 корпуса ВМГСГК, покрытой ИГК. Так как площадь поверхности днища 1 предлагаемого корпуса, занятая выемкой для образования ИГК с вершиной 25, расположенной в носовой части корпуса, превышает дополнительную площадь смоченной поверхности, постоянно погруженного в воду таранообразного выступа 16 носовой оконечности корпуса, то, в итоге, суммарная площадь смоченной поверхности предлагаемого корпуса, образуемая при движении ВМГСГК, существенно меньше суммарной площади смоченной поверхности равного по водоизмещению корпуса глиссирующего судна традиционной формы.

Таким образом, на всех скоростных режимах движения предлагаемого корпуса ВМГСГК, с одной стороны, поддерживается максимальная длина его ходовой ватерлинии 9, обеспечивающая, за счет снижения относительной скорости движения судна, минимальную величину его волнового сопротивления, а с другой стороны, поддерживается минимальная площадь смоченной поверхности корпуса, обеспечивающая минимальную величину его сопротивления трения, что, в конечном итоге, обеспечивает существенное повышение ходкости предлагаемого корпуса ВМГСГК.

При движении на волнении предлагаемый корпус ВМГСГК с водной средой взаимодействует следующим образом. Встретившись с волной, таранообразный выступ 16 носовой оконечности корпуса, благодаря минимальному углу притыкания к ДП своих удлиненных ватерлиний 17 у форштевня 10 и клинообразной форме своих шпангоутов 18 с острым углом у киля 12, легко с минимальным сопротивлением входит в волну. При этом, характерное для глиссирующего судна с традиционной формой корпуса всплытие его носовой оконечности под действием дополнительной силы плавучести, приобретаемой ею вследствие ее погружения в волну, у предлагаемого корпуса ВМГСГК не происходит, либо происходит с очень небольшим ускорением. Это обусловлено тем, что, с одной стороны, в соответствии с описанной выше формой носовой оконечности предлагаемого корпуса ВМГСГК погружающийся в волну дополнительный объем носовой оконечности корпуса невелик. С другой стороны, даже эта небольшая дополнительная сила плавучести полностью или частично уравновешивается противоположно направленной вертикальной составляющей равнодействующей скоростного напора от встречного потока воды набегающей волны, возникающей на верхней грани 19 таранообразного выступа 16, уступах 15 дополнительной скулы 8 и примыкающих к ним нижних участках конусообразных впадин 21 в бортах 2 носовой оконечности предлагаемого корпуса ВМГСГК. Благодаря тому, что в результате сложения этих двух сил они взаимно уничтожаются, либо образуется относительно небольшая равнодействующая, направленная вверх, предлагаемый корпус судна при движении на волнении не испытывает никаких вертикальных перегрузок, либо испытывает незначительные вертикальные перегрузки по величине, на много меньшие, чем у судна с традиционной формой корпуса.

Анализ особенностей формы и гидродинамики предлагаемого корпуса ВМГСГК позволяет сделать вывод о том, что в этом корпусе удалось путём соединения двух развивающихся в современном скоростном судостроении плодотворных идей: искусственной газовой каверны и “волнопротыкания”, получить качественно новый тип обводов корпуса ВСГС. Форма корпуса ВМГСГК объединяет преимущества каждой из этих идей и устраняет их недостатки. Форма предлагаемого корпуса ВМГСГК очень эффективна для достижения высокой мореходности ВСГС и содержит в себе большой потенциал дальнейшего развития.