Типы корпусов яхт

В яхтенной индустрии применяется большое разнообразие корпусов, позволяя создавать моторные яхты с разными возможностями и характеристиками. Давайте попробуем разобраться в основных типах корпусов, которые сегодня используются при строительстве яхт.

Водоизмещающий корпус (Displacement Hull)

Самый привычный и существующий с древних времен тип корпуса, когда при движении судно «раздвигает» воду. Находясь в воде, водоизмещающий корпус вытесняет ее часть – отсюда и название. За счет преодоления сопротивления воды водоизмещающие яхты неспособны развивать высокие скорости (обычно 8-14 узлов), причем «потолок» скорости зависит от длины ватерлинии судна – LWL (не путать с общей длиной – LOA). Чем длиннее ватерлиния, тем быстрее способна идти яхта: именно благодаря этому факту появилась морская поговорка «длина бежит».

А вот простое добавление мощности в моторный отсек водоизмещающей яхты не ведет к пропорциональному увеличению скорости. Каждый следующий узел требует все большего количества энергии, пока не будет достигнут предел, за которым дополнительные лошадиные силы вообще не добавляют скорости: вся мощность уходит на преодоление возрастающего сопротивления – фактически, яхта просто начинает толкать перед собой волну.

Один из способов снизить это волновое сопротивление у водоизмещающего корпуса – носовой бульб, расположенный ниже ватерлинии. При движении яхты он создает собственную волну, которая частично гасит волну, создаваемую корпусом. В отличие от «остроскулых» корпусов глиссирующих яхт, водоизмещающие корпуса чаще проектируют «круглоскулыми»: их подводная часть имеет округлые очертания, что также снижает сопротивление, поскольку любые выступы дополнительно тормозят яхту.

Несмотря на тихоходность, водоизмещающие корпуса пользуются огромной популярностью как среди заказчиков крупных суперъяхт (особенно тех, кто желает получить эксплорер, способный автономно исследовать самые отдаленные уголки земного шара), так и среди владельцев небольших судов, которые ценят свои лодки за надежность, неубиваемость, большой объем помещений, комфорт на борту и экономичность по топливу. Вне зависимости от размеров водоизмещающие яхты идеальны для тех, кто любит путешествия на длинные дистанции: они отличаются высокими мореходными качествами, стабильностью на ходу и на якоре, а оснащение умеренными по мощности двигателями обеспечивает им большой запас хода без дозаправки.

Особенности водоизмещающего корпуса:

• Невысокая скорость
• Отличные мореходные качества
• Большое водоизмещение и осадка
• Экономичные двигатели небольшой мощности
• Потребляемая мощность (средняя): 5 л.с./т
• Небольшой моторный отсек: отличное соотношение вес/мощность
• Более лоялен к весу, влияние которого на скорость незначительно
• Может перевозить больше топлива и при этом потреблять минимум, что дает огромный запас хода
• Большой объем помещений на борту
• Интерьерные материалы не обязательно должны быть легкими
• Сопротивление может быть оптимизировано
• Можно увеличивать скорость за счет удлинения ватерлинии

 

 

 

 

Глиссирующий корпус (Planing Hull)

Спроектирован так, чтобы при достижении определенной скорости (около 20 узлов) полностью или частично подниматься из воды, начиная скольжение по ее поверхности. На основе такого корпуса строится большинство современных серийных моторных яхт. Их главное достоинство – скорость 30-40 узлов и выше, однако такие корпуса предполагают довольно высокий расход топлива, не всегда хорошо ведут себя на низких скоростях в водоизмещающем режиме (когда корпус «сидит» в воде) или в неспокойном море.

Дело в том, что, по сравнению с водоизмещающим, глиссирующий корпус отличается относительно малой осадкой, а днище, имея V-образную форму с выраженными скулами в носовой части, ближе к корме становится более или совсем плоским. С одной стороны это создает подъемную силу, позволяющую лодке быстро ускоряться и выходить на глиссирование, но с другой – снижает стабильность корпуса при сильном волнении. Да и передвижение глиссирующей яхты по сильной волне не будет комфортным.

Но есть способ добиться радикального улучшения мореходности глиссирующих корпусов – на этом принципе построены обводы типа «Deep V» (глубокое V). Чем «глубже» V в носовой части, тем лучше яхта режет волну, а если V-образные обводы днища сохраняются и в корме, то это радикально улучшает мореходные качества, обеспечивая комфортный ход на волнении с минимальным снижением скорости. Такой тип обводов позволяет использовать всю мощность двигателей без потери стабильности или опасности разрушения корпуса. В этом случае показателем мореходности служит «угол килеватости на транце» (Deadrise).

На самом деле лодки с глиссирующими корпусами эксплуатируются на трех режимах в зависимости от скорости. На малом ходу это фактически водоизмещающие корпуса. Когда скорость увеличивается до определенного уровня, нос судна поднимается из воды, и лодка идет как плуг. Долго идти с такой скоростью нецелесообразно, так как это создает большую волну и приводит к высокому потреблению топлива (так называемый «горб сопротивления»). Лучше увеличить скорость до тех пор, пока не будет достигнут режим глиссирования: скорость выше, а расход топлива меньше. Под палубой глиссирующих корпусов меньше внутреннего пространства для жилых помещений, чем у водоизмещающих, поскольку моторный отсек занимает весомую долю – до трети объема корпуса. В целом глиссирующий корпус предназначен для эксплуатации яхты на высоких скоростях при спокойной воде.

 

Особенности глиссирующего корпуса:

• Высокая скорость
• Небольшое водоизмещение и осадка
• Требует мощных двигателей
• Потребляемая мощность (средняя): 60 л.с./т +
• Высокий расход топлива
• Сравнительно небольшой запас хода
• Сильная зависимость скорости от загрузки
• Моторный отсек занимает существенную часть объема корпуса
• Соотношение вес/мощность имеет определяющее значение
• Некомфортен для эксплуатации при сильном волнении
• При этом в случае непогоды высокая скорость позволяет быстро дойти в ближайшее укрытие
• Множество разнообразных форм корпуса

Полуводоизмещающий корпус (Semi-Displacement Hull/ Semi-Planing Hull)

Такой тип корпуса еще называют полуглиссирующим, двухрежимным или гибридным. Сегодня он становится все более популярным, поскольку позволяет объединить достоинства глиссирующих и водоизмещающих корпусов. По сути, это сочетание носа водоизмещающего и кормы глиссирующего: уплощенная кормовая часть днища при достаточной мощности позволяет создавать подъемную силу, чтобы лодка могла выйти на «плоскость». Форма носа также учитывает то, что он должен работать в разных режимах.

Таким образом, полуводоизмещающие яхты на низких скоростях куда стабильнее, чем глиссирующие, и в то же время могут развивать более высокие скорости по сравнению с водоизмещающими судами того же размера, поскольку способны выходить за пределы «потолка» водоизмещающих судов, связанного с соотношением скорости/длины. Такие яхты ходят около 12 узлов в круизном режиме, а при необходимости способны разгоняться до 18-25. А большее по сравнению с глиссирующими пространство в носовой части дает возможность размещать в подпалубном пространстве увеличенные по размерам каюты и другие помещения.

Сейчас полуводоизмещающие корпуса широко используются как на среднеразмерных серийных моделях, так и на суперъяхтах. У них хороший запас хода, широкий диапазон положительной остойчивости и комфортный ход в разных скоростных режимах и погодных условиях. Но яхты с такими корпусами стоит приобретать только у зарекомендовавших себя верфей, занимающихся детальной проработкой морской архитектуры.

 

Особенности полуводоизмещающего корпуса:

• Лучшая мореходность по сравнению с глиссирующими яхтами
• Более высокие скорости по сравнению с водоизмещающими яхтами
• Возможен только на определенных размерах
• Потребляемая мощность (средняя): 10-40 л.с./т
• Хороший запас хода
• Широкий диапазон скоростей, но на тихом году могут возникать неблагоприятные условия для работы двигателей
• Может быть оптимизирован для более высоких или, наоборот, низких скоростей
• Большая зависимость от веса и его размещения

 

 

Быстроходный водоизмещающий корпус (Fast Displacement Hull Form или FDHF)

Чаще всего водоизмещающие яхты совершают переходы на низких скоростях, а высокие или максимальные используются редко и на короткие промежутки времени. Многих владельцев яхт это не устраивало, так как на переходы приходилось затрачивать огромное количество времени. Судостроители совместно с морскими архитекторами старались найти выход, и он в какой-то степени был найден благодаря полуводоизмещающим корпусам, но в 2009 году бюро Van Oossanen Naval Architects представило свою разработку Fast Displacement Hull Form (FDHF) — так называемый «быстроходный водоизмещающий» корпус с особой геометрией, который по сравнению с типичными круглоскулыми корпусами требует значительно меньше энергии для движения на высоких скоростях.

На основе FDHF построено уже немало крупных суперъяхт, способных развивать скорости прежде недостижимые для водоизмещающих судов – до 27 узлов в зависимости от длины. При этом FDHF не имеет хорошо знакомой проблемы – «горба сопротивления» остроскулых корпусов, когда в они переходят из водоизмещающего в глиссирующий режим. Особенности таких корпусов – небольшая ширина, круглоскулые обводы, носовой бульб, и (в некоторых случаях) особое подводное крыло (Hull Vane) – позволяют радикально снизить сопротивление воды.

По заверениям создателей, запатентованная форма корпуса FDHF хорошо работает во всем диапазоне скоростей в том числе благодаря хорошо проработанным обводам на уровне ватерлинии, минимальному ходовому дифференту и работе с развесовкой корпуса. По сути, концепция FDHF основана на сочетании в одном корпусе ряда особенностей, которые сами по себе давно применяются в морской архитектуре. Но Van Oossanen Naval Architects удалось собрать их и заставить работать сообща.

 

Особенности корпуса FDHF

• Запатентованная форма корпуса
• Применяется для корпусов из стали и алюминия
• Возможен только на определенных размерах
• Эффективная эксплуатация в разных скоростных режимах
• Отличная мореходность и маневренность
• Не требует установки мощных двигателей
• Улучшенные показатели по шуму и вибрациям
• Комфорт на борту на разных скоростях
• Возможность размещения в корме больших «пляжных клубов» (Beach Club)
• Более экономичное потребление топлива
• Достаточно большой запас хода