Что такое водоизмещающий корпус
Водоизмещающая лодка движется в воде, отталкивая ее от себя, в отличие от глиссирующей, которая скользит по воде, касаясь ее лишь частью корпуса. Скорость водоизмещающего судна зависит от его длины и часто выражается как скорость корпуса. Эта оценка указывает на максимальную скорость, которую водоизмещающий корпус может эффективно развивать без значительного увеличения сопротивления и расхода топлива. Например, у 6-метровой лодки такая скорость составляет примерно 6 узлов, а у 7-метровой — чуть меньше 7. Разгон выше пределов скорости корпуса требует значительно большей мощности и становится неэффективным, когда лодка начинает карабкаться на вздымаемую носом волну, а не рассекать воду.
Как работает глиссирующий корпус
Глиссирующие суда при разгоне выталкивают воду вниз. Согласно третьему закону Ньютона (на каждое действие существует равная и противоположная реакция), это действие создает восходящую силу, поднимающую корпус над поверхностью воды.
Этот механизм позволяет глиссерам двигаться на более высоких скоростях, чем водоизмещающие суда. Однако он также очень энергозатратен. Например, 25-футовая моторная лодка потребляет в 15 раз больше энергии на милю, чем обычный автомобиль.
Как работают подводные крылья
Суть концепции гидрофойлинга или движения на подводных крыльях в том, чтобы приподнять корпус судна из воды и поддерживать его в таком положении в динамическом режиме, используя для этого плоскости, которые принято называть подводными крыльями. В результате удается снизить влияние волн и уменьшить энергозатраты при движении с высокой скоростью. Правда, для судов с полностью погруженными крыльями необходим «автопилот», отслеживающий положение судна и корректирующий подъемную силу крыльев путем изменения угла атаки и отклонением закрылков. Этого недостатка лишено малопогруженное подводное крыло (крыло Алексеева). Такое крыло, поднимаясь к поверхности, постепенно теряет подъемную силу, благодаря чему не способно полностью выйти на поверхность.
Плыть vs лететь: в чем преимущества судов на подводных крыльях
- - Гидрофойлы обеспечивают судну подъемную силу, позволяя ему подниматься над водой и значительно снижать сопротивление.
- - Суда на подводных крыльях могут достигать более высоких скоростей по сравнению с традиционными лодками при том же уровне мощности двигателя.
- - Гидрофойлинг позволяет снизить расход топлива до 80% по сравнению с обычными лодками.
- - Судно на подводных крыльях гораздо комфортнее на высоких скоростях, так как его корпус практически не контактирует с поверхностью воды.
- - Применение электрического привода позволяет достичь практически абсолютной бесшумности движения и минимизирует воздействие на окружающую среду.
- - Несмотря на более высокую первоначальную стоимость, лодки на подводных крыльях обходятся дешевле в эксплуатации (прежде всего в силу небольшого расхода топлива).
Топ-7 моторных катеров на подводных крыльях
SEAir
Французская компания SEAir производит 5.5-метровые RIB-лодки с откидными гидрофойлами на базе одной из популярных моделей «рибов» Zodiac, способные развивать скорость до 42 узлов. Фирменная система крыльев SEAir Retractable 2 Foil System cостоит из двух основных изогнутых крыльев примерно на миделе лодки и дополнительных небольших крыльев на ноге подвесного двигателя. Функция складывания крыльев позволяет вытаскивать лодку на берег, перевозить на трейлере и швартоваться без опасения повредить дорогостоящую систему.
Enata Foiler
32-футовая лодка с максимальной скоростью 40 узлов и дальностью плавания 190 миль. Оборудована гидроприводами промышленного класса, работающими от двух дизелей с турбонаддувом мощностью 740 л.с. Это обеспечивает катеру максимальную скорость 40 узлов. В режим фойлинга лодка выходит уже при скорости 18 узлов. Крылья полностью убираются, позволяя использовать лодку в обычном водоизмещающем режиме с осадкой, не превышающей 60 см. В носовом кокпите боурайдера есть дублирующий джойстик управления.
Candela C-8
Флагманская электрическая лодка с гидрофойлами от шведского стартапа. Способна пройти 57 миль при скорости 22 узла и разгоняется до 30 узлов. Силовая установка C-Pod собственной конструкции состоит из двух электромоторов в торпедообразном подводном корпусе, которые вращают два разнонаправленных соосных пропеллера. Суммарная мощность моторов 67 л.с., а КПД очень высок. Специальный контроллер автоматически настраивает углы атаки фойлов. Помимо кокпита на восьмерых на катере есть каюта с санузлом.
Iguana Foiler
Боурайдер, который не только ходит по воде и встает на крыло, но и ездит по земле. Уникальная в своем роде амфибийная лодка от компании, придумавшей соединить быстроходные катера с гусеничным шасси. Катер с электрическим подвесным мотором EVOY мощностью 300 л.с., будет способен развивать скорость до 30 узлов. Благодаря фойлам в режиме полета расход энергии обещает быть вполовину ниже.
Mantaray M25
Mantaray M25 — 25-футовый катер на семь человек, развивающий максимальную скорость 35 узлов и крейсерскую 25–30 узлов. В отличие от многих аналогов, его самонастраиваемая гидрофойловая система полностью механическая, что позволило существенно снизить стоимость лодки. Кроме того, как утверждают в Mantaray, технология гидрофойла Mantaray Dynamic Wing Technology® позволяет снизить потребление топлива и выбросы CO2 до 70%.
Navier N30
Фойлер с закрытой кабиной Navier N30 создан калифорнийским стартапом, основанным выпускниками Беркли, Массачусетского технологического института и университета Карнеги и ведет свою родословную от судейских катеров Кубка Америки. Как и участвующие в регате парусники, он изготовлен из углеволокна и способен развивать на фойлах скорость до 35 узлов. N30 оборудован двигателем 90 кВт и имеет впечатляющий запас хода до 90 морских миль благодаря мощным аккумуляторам, низкому весу и аэрокосмическим технологиям управления фойлами. У лодки три режима управления — экономичный, комфортный и спортивный, а также режим автоматической швартовки.
Tyde и BMW
Основанная в 2021 году немецкая компания Tyde в 2023 году представила на Каннском яхтенном фестивале Icon — 13-метровую электрическую яхту на фойлах, разработанную в сотрудничестве с BMW. Сейчас компания готовится принимать заказы уже на более крупное судно Open, длиной почти 15 м. Это открытая лодка с каютой и хардтопом, в который вмонтированы солнечные батареи. На Open будет установлен аккумулятор BMW i3 емкостью 400 кВтч и два электродвигателя Torqeedo Deep Blue мощностью 100 кВт. С ними дальность плавания будет достигать 50 морских миль при крейсерской скорости 25 узлов.
