Как сделать лодку устойчивой на воде

Как сделать лодку устойчивой на воде

О ВАНЬКЕ-ВСТАНЬКЕ, ЦЕНТРЕ ТЯЖЕСТИ И РАВНОВЕСИИ

Любые водные суда должны обладать обязательным запасом непотопляемости. Ни один человек, находящийся на борту судна, не хочет, чтобы его судно перевернулось и затонуло! Остойчивость — это “способность наклоненного судна выпрямляться” или “способность судна противодействовать наклонению”.

Судно плавает на поверхности воды под действием двух основных сил: силы тяжести и Архимедовой силы. Сила тяжести — “тянет судно вниз”, равна его весу и приложена к центру тяжести судна ЦТ. Сила плавучести или Архимедова сила – “выталкивает судно из воды”, равна его водоизмещению и приложена в центре подводного объема ЦВ судна.

В “прямом” положении судна эти силы уравновешивают друг друга и лежат на одной вертикальной линии. При крене форма подводной части корпуса изменится, ЦВ сместится в сторону накрененного борта, и возникнет так называемый восстанавливающий момент, который противодействует крену. При наклонении судна ЦВ как бы поворачивается вокруг точки, называемой метацентром m.

Расстояние от метацентра m до центра тяжести ЦТ ( метацентрическая высота ) является характеристикой остойчивости судна. Чем меньше судно, тем больше должна быть метацентрическая высота. Так, например, у гребной шлюпки достаточная метацентрическая высота 0.3 м обеспечивает безопасную посадку и вставание людей в лодке.

Как же оценить, насколько безопасна, например, парусная яхта? Какова вероятность восстановления яхты из положения “килем вверх” ?
В случае полного опрокидывания у хороших яхт даже небольшой случайной волны достаточно для того, чтобы яхта вернулась в прямое положение.

Существует достаточно много способов повышения остойчивости судна. Вот некоторые из них:
Высокую остойчивость можно обеспечить за счет веса неподвижного балласта. Причем необходимо понизить ЦТ. Чем ниже расположен центр тяжести яхты, тем она остойчивее. Существует простое правило: каждый килограмм под ватерлинией повышает остойчивость, а каждый килограмм над ватерлинией ухудшает ее.

Для этих целей используется, например, неподвижный балластный киль (однако яхты с таким килем тяжелы ). Таким килем оборудованы классические яхты. Среди положительных качеств “классических” яхт “ — абсолютная остойчивость”, т.е. яхта восстанавливается практически из любого положения. Так для классической яхты “Contessa 32” потеря остойчивости наступает только при крене 155° . Будучи опрокинутой днищем вверх, “Contessa 32” легко спрямляется.

Более широкие и высокобортные суда имеют большую остойчивость формы. Важно также, чтобы при накренении через люки и палубные отверстия во внутренние помещения яхты не попадала забортная вода. Попадание воды внутрь судна способно свести “на нет” преимущества от высокой остойчивости.

Суда с водонепроницаемой надстройкой могут иметь очень высокую остойчивость на больших кренах. Именно на этом принципе основана идея неопрокидываемых спасательных шлюпок неваляшек. Спасательные шлюпки и плоты некоторых типов практически неопрокидываемые, т.к. даже после полного переворачивания они возвращаются в нормальное положение. А у парусной яхты есть еще один очень эффективный способ повышения остойчивости — откренивание, т.е. перемещение веса экипажа, балласта, качающегося киля и т.д. по ширине судна. В настоящее время применяются консоли, трапеции, бортовые балластные цистерны, перемещаемый балласт, качающиеся кили, а также такие “экзотические” приспособления, как управляемые подводные крылья. В последнее время на яхтах вошли в моду рубки, обеспечивающие неостойчивость в опрокинутом положении.

Для судов разных классов существуют определенные нормы и требования Российского Морского Регистра к остойчивости. Именно длина считается важнейшим фактором безопасности. Большие по размеру и более тяжелые яхты полагаются наиболее надежными. Положенная парусами на воду яхта должна самостоятельно спрямляться из этого положения.

Итак, непотопляемость или остойчивость судна достигается путем разумного компромисса между обеспечением ходовых качеств и одновременно безопасности в эксплуатации. Использование принципа действия Ваньки-встаньки обеспечивает нашу безопасность при плавании на любых судах!

Другие страницы о Ваньке-встаньке, центре тяжести и равновесии:

Читайте также:  Барабан wavedrum что это


Азбука физики

Научные игрушки

Простые опыты

Этюды об ученых

Решение задач

Презентации

Так сложилось исторически, что водный вид транспорта человек стал использовать самым первым. Несмотря на давность лет, способ передвижения по воде не утратил своей актуальности и поныне. Для наибольшего комфорта люди всегда стремились усовершенствовать лодки, которые использовали для перевозки грузов, рыбной ловли и водных прогулок.

Так, не имея академических знаний в сфере гидродинамики, старые корабелы интуитивно, опираясь на собственные наблюдения и опыт, отметили лучшие мореходные качества у лодок с заостренной носовой частью. Такие лодки более маневренны и послушны в управлении. А высокую мощную мачту хорошо уравновешивает низкий центр тяжести. Так она устойчиво и надежно держится на поверхности воды в любую погоду.

В результате многолетних поисков оптимальных форм и материалов на сегодняшний день существует несколько характерных отличий в конструкции различных лодок и катеров.

Лодки с плоским днищем

Главным достоинством плоскодонных лодок является их высокая устойчивость на тихой воде. Эта лодка прекрасно подойдет для тихой рыбалки на отмели, где судно с небольшой осадкой – вынужденная мера. К сожалению, на неспокойной воде или на большой скорости плоское днище делает лодку плохо управляемой. По этой причине установка мощного двигателя на подобную лодку нецелесообразна. Кроме того, такое днище принимает на себя мощнейшие гидроудары. Что делает пребывание на борту некомфортным и небезопасным.

Лодки глиссирующего и водоизмещающего типа

Лодки водоизмещающего типа не так давно очень широко использовались на реках нашей родины. Но с каждым годом их всё настойчивей вытесняют глиссирующие суда. Глиссирующие и водоизмещающие лодки имеют очень сходные качества, когда просто стоят на воде. Но во время движения этих судов, можно выделить принципиальные различия.

Так, глиссирующее судно, передвигаясь на высокой скорости, под воздействием выталкивающей силы поднимается и скользит над водой. Но для этого оно должно быть дополнено мощным мотором, который позволит лодке развить скорость. Безусловно, глиссирующая лодка – это быстрое, но неэкономичное судно, скорость которого также очень зависит от веса перевозимых грузов и количества пассажиров. Также стоит учесть, что относительно плоский корпус такой лодки плохо переносит встречу даже с небольшой волной. Подобные удары сказываются на мореходных качествах лодки.

Корпус водоизмещающей лодки и при скоростном движении всегда остается в воде, крейсируя по ее поверхности. Для таких лодок вполне достаточно крыльчатого пропеллера с малым шаговым отношением, приводимого в движение забортным приводом или транцевым мотором. Лодки водоизмещающего типа значительно уступают в скорости глиссирующим судам, но демонстрируют лучшие мореходные качества. Кроме того, являются более комфортными для пассажиров и не столь чувствительны к перегрузам.

Лодки с V-образным днищем и с закругленными обводами

Даже небольшое закругление обводов делает лодки более маневренными и комфортабельными, чем судна с плоским днищем. Также лодки с подобным корпусом более комфортны для водных прогулок.

Пожалуй, самый популярный в мире тип днища – V-образный. Такой успех подобных корпусов лодок объясняется тем, что они характеризуются высокими мореходными качествами. Из недостатков стоит отметить плохую остойчивость такого судна во время стоянки. Справедливости ради стоит заметить, что этот недостаток исчезает, как только лодка начинает движение.

Они хорошо показывают себя на неспокойной воде. Такие лодки комфортны и надежны даже при значительном волнении моря. Все потому что повышенная килеватость судна делает удары об воду мало ощутимыми, и обеспечивает хорошую устойчивость лодки даже при высокой скорости. Кстати, говоря о высокой скорости, нужно отметить конструктивные доработки днища. Так, многие производители оснащают донную часть лодки, так называемой, подушкой. Эта плоская поверхность увеличивает глиссирующие возможности судна, и как следствие, повышает его скорость.

Читайте также:  Сколько хранится томатный сок домашнего приготовления

Лодки с тримаранным типом днища и с туннельным винтом

Одной из модификаций лодки с V-образным днищем является судно с тримаранным типом днища. За рубежом эти лодки известны, как «кафедралы». Этим оригинальным прозвищем тримаран обязан особенностям конструкции днища, которое можно сравнить с высокими сводами готического храма. Привычное V-образное днище было дополнено двумя спонсонами по бокам. Такие конструктивные изменения были призваны нивелировать пусть и немногочисленные, но недостатки своей предшественницы, а именно увеличить остойчивость судна во время стоянки. Кроме этого, накреняясь, тримаран глиссирует на спонсоне. Также конструктивные особенности значительно расширили возможности относительно внутреннего расположения, что позволяет трехкилевым лодкам превосходить судна с V-образным днищем по скорости.

К удачным конструктивным доработкам также можно отнести лодки, днища которых оснащены туннельным винтом. Эта небольшая уловка позволяет уменьшить осадку судна и обеспечивает защиту лопастей мотора от контакта с дном водоема. Таким образом, можно смело передвигаться по незнакомым рекам и мелководью. Также подобные лодки могут передвигаться по заводям с густыми водорослями, без риска намотать зелень на винт.

Кроме защиты от механических повреждений, благодаря туннелю улавливаются воздушные потоки. Это помогает уменьшить сопротивление, вызванное трением днища о поверхность воды. А заостренные углы внешних обводов по внутренней кромке позволяют улучшить ходовые качества судна на высоких скоростях. Эта конструктивная особенность позволяет лодке легко переходить на гидропланирование, из-за этого многие гоночные модели имеют в своей конструкции туннельный винт.

Понтонные лодки

Лодки этого типа невероятно популярны в качестве прогулочных судов в Канаде и США. Велик спрос на них и у российских любителей водных прогулок. Например, понтонные лодки часто можно встретить в Краснодарском крае. Популярность понтонных лодок неудивительна, так как они бывают различных размеров. Небольшие лодки оценят рыболовы. А крупные экземпляры хороши для больших компаний, ведь такие лодки способны принять на борт до 16 человек. На просторной палубе можно разместить удобные кресла и стол. А лёгкий тент сможет защитить пассажиров от дождя. Одним словом, отличное решение для организации отдыха на воде.

Подобные лодки представляют собой плоскую, слегка приподнятую палубу, которая крепится на двух алюминиевых поплавках – понтонах. Встречаются модели, понтоны в которых выполнены из прочного пластика.

Кажется, в этой нехитрой конструкции учтены все недостатки самых распространенных моделей. Например, эти лодки весьма устойчивы и маневренны. Также благодаря тому, что палуба расположена над поплавками, во время водной прогулки пассажирам не будут докучать брызги. Еще одним приятным дополнением к репутации подобных плавсредств является их относительно невысокая цена.

К сожалению, универсальных решений не существует. Каждая из описанных лодок имеет длинный список преимуществ и несколько досадных недостатков. Потому, прежде чем сделать выбор в пользу какой-либо модели, нужно определиться, для каких целей нужна лодка, и в каких условиях она будет использоваться.

Инженерные лаборатории всего мира постоянно работают над совершенствованием конструкции днищ лодок. Результаты их работы позволяют подобрать оптимальное судно под конкретные потребности. Правильный выбор гарантирует огромное удовольствие и несомненную пользу от эксплуатации лодки.

Как сделать деревянную лодку своими руками

Давно хотел создать запись с отметкой основных моментов при изготовлении лодки, но всё никак не получалось! Батя с каждым годом всё старше, а шпаргалки всё нет, хотя лодок мы с ним сколотили не одну пару. И вот в этом году появилась потребность в расширении нашего флота, потому как ребятня подрастает и лодки требуются более устойчивые и грузоподъемные, для надежности перемещения. Сам то я и вплавь бывало выплывал, а с сынами это надо предостеречь! Пришло время достали запасенные ранее доски, окромили, прострогали, заготовили гвозди, и, в один из выходных приступили к делу! (Доски использовать лучше еловые, без сучков, но не всегда есть то что надо)

Читайте также:  Ошибка лазерного датчика измерения расстояния xiaomi

Первым делом Батя набросал маломальский чертёжик с размерами, исходя из требований и предыдущих строек

Затем выложили доски для дна, начертили на них контур согласно размерам, лобзиком вырезал основное, оставил лишь по краям, это видно на фотографиях.

При подгонке досок одна к другой оставляем щели в корме и в носу, посредине же подгоняем более менее плотно

Далее приготовили из брусков поперечины на дно. Поперечины делаются закругленной формы как показано на фото

Когда все детали подготовлены начинаем сборку дна, сначала плотно собрав доски сшиваем гвоздями посередине поперечиной, далее с помощь веревки и двух ломов стягиваем корму, сшиваем гвоздями, то же самое делаем с носовой частью

За счет того что поперечины закругленные, а меж досок в носовой и кормовой части оставляли щели, при стяжке и сборке дно получается немного сферой как поперёк так и повдоль. В будущем это дает устойчивость лодки на воде. Не обязательно подгонять и стягивать доски дна до микрон, небольшие щелки вполне допустимы, это облегчит конопатку дна.

Когда дно собрано, выстрагиваем края согласно задуманным размерам и разметке, чтоб края плавные были, иначе загнуть четко бортовые доски не получится

Далее готовим поверхности под бортовые доски, колотим шпангоуты, носовую доску, корму.

Самое интересное впереди, нужно загнуть борта одновременно с обоих сторон, если загибать по очереди может перекосить и лодка получится перекошеной формы. Прикладываем бортовую доску к носу с одного стороны-пришиваем, затем со второй стороны тоже самое, далее один прижимает загибая доски, второй проколачивает гвоздями по направлению к корме.

Стягивали доски также как и дно — веревкой. В итоге нарисовалась какая-никакая форма, дальше проще. Таким же макаром загибаем второй ряд бортовых досок. Много гвоздей при сшивании не бьем потому как еще конопатить надо будет! Далее отпиливаем лишние концы досок, как бортовые так и носовую с кормой. Затем подгоняешь лицевую носовую доску.

После окончания сборки, работаешь рубанком, где надо скругляешь, выравниваешь, проходя весь баркас, выпиливаешь красиво шпангоуты. После наведения красоты конопатим, местами добавляем гвоздей, прикручиваем уключины, смолим дно, прибиваем на дно нащельники, смолим их, далее покраска. Также делаем сидухи кому как удобно красим и их. Весла у нас переходящие, лодки меняем, а весла прежние. Уключины на всех наших лодках одинаковые, чтоб без заморочек.

В принципе старался все этапы и тонкости учесть в фотографии, чтоб было наглядно. Лодок нынче сколотили две, одну к открытию, вторую совсем недавно. Лодки делали одинаковые, одну испытали, вторая на стадии окончания работ.

Если у кого какие вопросы возникнут спрашивайте, обязательно уточню! Вопросы правда обычно возникают при самостоятельном изготовлении, вдруг кто возьмется и сделает деревяшку. Для тех кто живет рядом с озером деревяшка незаменима!

Ссылка на основную публикацию
Как сделать горку для машинок своими руками
Трасса (трек), дорога своими руками 13 крутых способов изготовить трассу, трек, паркинг, горки, автомойку, гараж, дорогу для детей своими руками....
Как сделать вход на мансарду
В большинстве частных домов чердак является либо заброшенным, либо используется в качестве складского помещения. Согласитесь, это нерациональное использование квадратных метров,...
Как сделать горку для машинок своими руками
Трасса (трек), дорога своими руками 13 крутых способов изготовить трассу, трек, паркинг, горки, автомойку, гараж, дорогу для детей своими руками....
Как сделать книжку гармошку из картона
12 Октября, 2018 Рукоделие Полианна Напара Книжка-гармошка может стать отличным подарком не только ребенку, но и взрослому. Такая вещица легко...
Adblock detector