Управление на высокой скорости

Предварительные требования

Вы должны уверенно управлять глиссирующей моторной лодкой после Powerboat Level 2 и Intermediate: выход на глиссирование, управление на скорости на спокойной воде, маневрирование на малом ходу, швартовка к причалу и базовое понимание влияния сноса винтом и триммирования мотора. Вы также должны знать органы управления вашей лодкой: дроссель и рычаг переключения передач, гидравлическое триммирование и наклон мотора, триммеры (транцевые плиты), если они установлены, и выключатель-шнур аварийной остановки (kill cord). Этот урок опирается на инструктаж и порядок работы с kill cord из предыдущего урока; ничего из здесь описанного нельзя отрабатывать без подсоединенного kill cord.

Цели обучения

К концу этого урока вы должны уметь:

• Сравнивать корпуса типа «глубокое V», RIB и катамаран и объяснять, как каждый ведет себя на скорости.
• Объяснять, как корпус переходит от водоизмещающего режима через горб перехода к глиссированию.
• Использовать триммирование мотора и триммеры, чтобы задать наилучший ходовой дифферент, а также распознавать и исправлять «порпуазинг» (подпрыгивание), снос по скуле (chine walk) и уход носа с курса (bow steer).
• Безопасно поворачивать на скорости и объяснять, почему повороты могут выбросить экипаж или привести к потере сцепления.
• Различать вентиляцию винта и кавитацию и знать, что вызывает каждую из них.
• Управлять лодкой с двумя моторами на скорости и у причала, в том числе при выходе из строя одного мотора.

Типы корпусов

Форма корпуса определяет, как лодка держится на волне, как поворачивает и сколько мощности ей нужно. Большинство быстрых лодок, которыми вы будете управлять на курсе Advanced, относятся к одному из трех типов, показанных на схеме ниже с кормы.

Click to zoom

Глубокое V (deep-V)

Килеватость (deadrise) — это угол между днищем корпуса и горизонталью, измеряемый у транца. У корпуса типа «глубокое V» килеватость составляет около 20–24 градусов. Острое V врезается в волны, а не ударяет по ним, поэтому ход на встречной волне мягче.

• Преимущества: хороший ход на бурной воде, направленная устойчивость на скорости, в поворотах накреняется внутрь, как мотоцикл, и экипаж вжимается в сиденья.
• Недостатки: для выхода на глиссирование нужна большая мощность, чем у более плоского корпуса, на стоянке качается сильнее и может быть склонен к сносу по скуле (chine walk) на высокой скорости.

Скулы (chines) — это внешние кромки днища там, где оно переходит в борта. У многих быстрых корпусов там есть небольшая плоская полка (chine flat), а по днищу проходят несколько брызгоотбойников (spray rails). Брызгоотбойники отбрасывают воду в стороны, добавляют подъемную силу и помогают корпусу оторваться от воды и выйти на глиссирование.

RIB (жесткая надувная лодка)

RIB — это корпус типа «глубокое V» из стеклопластика или алюминия с плавучими баллонами по бортам. В покое и при ровном положении баллоны находятся чуть выше воды, а при крене или сильной загрузке касаются ее.

• Преимущества: очень устойчива на стоянке даже с людьми на баллонах; баллоны дают запас плавучести (затопленная RIB все равно держится на воде); мягкая, прощающая лодка для швартовки к другим судам; баллоны гасят брызги.
• Недостатки: открытая, мокрая и холодная; баллоны нужно держать под правильным давлением; легкий нос может подниматься при сильном ветре, что на скорости на большой волне создает реальный риск переворота.

Катамаран

Моторный катамаран имеет два узких корпуса с тоннелем между ними. На скорости воздух, сжатый в тоннеле, добавляет подъемную силу и смягчает ход.

• Преимущества: широкая, устойчивая платформа для работы и рыбалки, почти не качается на стоянке, плавный ход на короткой волне.
• Недостатки: некоторые катамараны накреняются наружу в крутых поворотах, что пугает и может бросить экипаж к внешнему борту; попутная волна может зарыть нос, а тоннель может ударяться о большие волны. Управление сильно различается у разных конструкций, поэтому сначала изучите привычки вашей лодки на спокойной воде.

Выход на глиссирование

Водоизмещение, горб и глиссирование

На малой скорости любая лодка находится в водоизмещающем режиме: она отодвигает воду в стороны и ограничена примерно своей корпусной скоростью. По мере роста скорости лодка начинает взбираться на собственную носовую волну. Нос поднимается круто, корма оседает, и обзор вперед ухудшается. Это переход или горб. Сопротивление здесь максимально, и лодка сжигает много топлива ради малой скорости.

Перевалив через горб, корпус поднимается и идет по поверхности, удерживаемый давлением воды на кормовой части днища (глиссирование). Нос опускается, кильватерный след выравнивается, сопротивление относительно скорости падает, и лодка ускоряется. Типичная 7-метровая RIB уверенно выходит на глиссирование примерно при 15–18 узлах.

Как выйти на глиссирование быстро и безопасно

1. Осмотритесь по сторонам, особенно вперед (нос на несколько секунд закроет обзор).
2. Триммируйте мотор полностью вниз (нога подобрана под днище) и опустите триммеры, если они установлены. Это удерживает нос вниз на горбе.
3. Предупредите экипаж: «Выходим на глиссирование».
4. Плавно и полностью откройте дроссель. Не останавливайтесь на горбе.
5. Когда лодка выходит на глиссирование, уберите дроссель до крейсерских оборотов, затем постепенно триммируйте вверх (отодвигайте ногу мотора от транца), пока не найдете наилучший ходовой дифферент.

Если лодка не может перевалить через горб, переместите вес экипажа вперед, проверьте, нет ли водорослей или поврежденного винта, и убедитесь, что лодка не перегружена.

Триммирование

Триммирование — это дифферент лодки вдоль продольной оси на ходу. Это самая важная регулировка на скорости, и вы должны продолжать ее корректировать по мере изменения волнения и загрузки.

Триммирование мотора

У подвесного мотора или мотора с транцевой передачей (sterndrive) гидравлическое триммирование перемещает ногу вниз или вверх:

• Триммирование вниз (нога подтянута к транцу): винт толкает корму вверх, нос опускается.
• Триммирование вверх (нога отодвинута от транца): винт толкает нос вверх.

На схеме ниже показаны три ходовых дифферента.

Click to zoom

Как найти правильный триммаж. На глиссировании на спокойной воде триммируйте вверх понемногу, наблюдая за скоростью (GPS-скорость над грунтом) и оборотами мотора. Скорость будет расти по мере уменьшения смоченной поверхности. Когда лодка начинает подпрыгивать (порпуазинг) или обороты резко растут без роста скорости, немного триммируйте вниз. Это наилучший триммаж для данных условий. Большинство глиссирующих лодок лучше всего идут при носе, поднятом примерно на 3–5 градусов.

Триммеры

Триммеры — это небольшие пластины в нижней части транца, управляемые гидравлическими или электрическими приводами. Опускание триммера создает подъемную силу на корме с этой стороны.

• Оба триммера опущены: нос опускается. Полезно для выхода на глиссирование, для обзора вперед или для входа в короткую встречную волну.
• Один триммер опущен: эта сторона поднимается. Чтобы выровнять лодку, кренящуюся на левый борт (например, из-за бокового ветра или экипажа, сидящего на одной стороне), опустите левый триммер.

Используйте триммеры короткими нажатиями и ждите несколько секунд, прежде чем нажать снова. Частая ошибка — чрезмерная коррекция. Возвращайте триммеры в нейтраль перед снижением скорости или резким поворотом, иначе лодка может неожиданно зарыться носом или повернуть.

Проблемы с триммированием на скорости

Уход носа с курса опасен. Когда нос на скорости триммирован вниз, нижняя часть форштевня (передняя часть киля) цепляется за воду и действует как руль не на том конце лодки. Лодка может внезапно резко повернуть, иногда настолько сильно, что выбросит экипаж. Если на скорости руль кажется легким и «нервным», немедленно триммируйте вверх.

Повороты на скорости

Что происходит в повороте

Глиссирующая лодка поворачивает накреном и скольжением. Корпус типа «глубокое V» или RIB накреняется внутрь, вжимая экипаж в сиденья. По мере усиления крена корпус теряет часть подъемной силы и сцепления, гребной винт поднимается ближе к поверхности, и лодка замедляется.

Риски при быстром повороте:

• Выброс экипажа. Экипаж, которого не предупредили, может быть отброшен через борт или за борт, особенно на катамаране, который накреняется наружу, или если корпус споткнулся.
• Зацеп (hooking). У некоторых корпусов внезапный крутой поворот заставляет скулу зарываться, и лодка резко «зацепляется», с риском опрокидывания или выброса всех за борт.
• Вентиляция винта. Винт засасывает воздух и теряет сцепление (см. ниже), корма скользит.
• Собственный след. Крутой поворот выводит вас поперек собственного кильватерного следа на скорости, что может подбросить лодку.

Как безопасно поворачивать

1. Осмотритесь, особенно назад, прежде чем поворачивать. Быстрые лодки часто имеют другие суда совсем близко за кормой.
2. Предупредите экипаж: «Поворачиваем на левый борт».
3. Уменьшите скорость перед крутым поворотом. Хорошее правило: сходите с глиссирования для любого поворота более 90 градусов на коротком участке.
4. Немного триммируйте вниз, чтобы винт сохранял сцепление.
5. Поворачивайте постепенно, а не крутя штурвал.
6. Следите за собственным следом и кильватерными следами других лодок.

Никогда не используйте аварийную остановку (резкий перевод дросселя в нейтраль на скорости), если в этом нет необходимости. Волна за кормой догоняет лодку и может захлестнуть через транец, а экипаж бросает вперед. Сбрасывайте скорость постепенно.

Вентиляция винта и кавитация

Эти два термина часто путают. Оба вызывают внезапную потерю тяги, но причины и способы устранения различны.

Вентиляция

Вентиляция происходит, когда винт засасывает воздух с поверхности или из выхлопа. Лопасти теряют сцепление, обороты внезапно растут, а лодка замедляется или скользит.

Причины:

• Мотор слишком сильно триммирован вверх, поэтому винт слишком близко к поверхности.
• Мотор установлен слишком высоко на транце.
• Крутой поворот на скорости, когда винт поднимается в воде.
• Движение по тяжелой, аэрированной воде, например при прыжках через волны или пересечении кильватерных следов.
• Повреждение антивентиляционной пластины (плоской пластины над винтом).

Устранение: убрать газ, пока винт не начнет захватывать воду, триммировать вниз, затем плавно снова разогнаться.

Кавитация

Кавитация — явление иное. При высокой окружной скорости лопастей давление воды на тыльной стороне лопастей падает так сильно, что вода закипает даже холодная, образуя пузырьки пара. Когда эти пузырьки схлопываются на поверхности лопасти, они вызывают эрозионные выбоины на винте.

Причины:

• Поврежденный, погнутый или загрязненный винт (зазубрины на кромках лопастей встречаются часто).
• Неподходящий винт для лодки (слишком большой шаг или диаметр для мотора).
• Очень высокие обороты или посторонние предметы, например рыболовная леска или водоросли, вблизи винта.

Устранение: осмотрите винт и отремонтируйте или замените его, проверьте, что он подходит для лодки и мотора.

Лодки с двумя моторами

Зачем два мотора

Многие быстрые лодки длиной более 7 м имеют два мотора. Два мотора дают резервирование (можно добраться домой на одном), больше мощности при данном размере мотора и гораздо лучший контроль на малых скоростях у причала.

Винты противоположного вращения

На двухмоторной установке винты обычно вращаются в противоположных направлениях. Если смотреть с кормы, правый винт вращается по часовой стрелке (правое вращение), а левый — против часовой стрелки (левое вращение). Тогда оба винта вращаются наружу вверху. Эффект колесного парохода (снос винтом) одного компенсирует другой, поэтому лодка идет прямо назад, а рулевое управление сбалансировано на скорости.

Управление на скорости

На скорости два мотора работают вместе: оба дросселя выставлены одинаково, оба мотора триммированы одинаково, управление осуществляется штурвалом. У большинства двухмоторных установок есть указатель синхронизации или автоматический синхронизатор для выравнивания оборотов. Неодинаковые обороты вызывают вибрацию, «биение» в звуке мотора и небольшой увод в сторону.

Маневрирование с двумя моторами у причала

На малой скорости два мотора позволяют развернуть лодку на месте без движения вперед или назад. На схеме ниже показан принцип.

Click to zoom

• Оба вперед: лодка идет прямо.
• Левый вперед, правый назад: левый борт толкается вперед, а правый тянется назад, поэтому нос уходит на правый борт.
• Левый назад, правый вперед: нос уходит на левый борт.

Правила маневрирования у причала:

1. Держите дроссели на холостом ходу. Используйте рычаги переключения передач для управления лодкой, по одному или оба сразу, короткими импульсами.
2. На лодках с валом (shaft-drive) оставляйте штурвал в диаметральном положении и управляйте передачами. На лодках с подвесными моторами и транцевой передачей угол ноги тоже направляет тягу; выясните на открытой воде, разворачивается ли ваша лодка лучше с штурвалом в нейтрали или повернутым.
3. Поскольку тяга назад обычно слабее тяги вперед, равный разворот вперед/назад может медленно сползать вперед. Добавьте короткий импульс назад на обоих моторах, чтобы остановить его.
4. Учитывайте ветер: быстрая лодка с высоким бортом и малой подводной частью быстро сносится по ветру, когда стоит.

Швартовка двумя моторами. Подходите под небольшим углом, медленно. Когда нос приближается к понтону, дайте внешнему мотору задний ход, чтобы остановить лодку и развернуть корму к причалу. Например, при швартовке левым бортом к понтону правый мотор на заднем ходу тянет корму к понтону. Затем нейтраль и сходите с концами.

Отход от причала с двумя моторами. Чтобы отжать корму, прижатую к понтону, заведите шпринг от носа назад к понтону и поставьте кранец на носу. Плавно дайте внешнему мотору ход вперед: шпринг останавливает движение лодки вперед, нос поворачивается, упираясь в кранец, и корма отходит. Когда корма достаточно отошла, отдайте шпринг и дайте задний ход на обоих моторах.

Выход из строя одного мотора

Если один мотор выходит из строя на скорости:

1. Уберите газ на исправном моторе, остановите лодку и выясните, почему отказал второй. Сначала проверьте kill cord и топливо.
2. Поднимите неработающий мотор над водой, если это подвесной мотор, чтобы уменьшить сопротивление.
3. Идите на одном моторе на умеренной скорости. Лодка будет тянуть в сторону неработающего мотора; корректируйте штурвалом и, если установлен, триммером на стороне работающего мотора.
4. С полной загрузкой лодка может не выйти на глиссирование. Планируйте гораздо более медленный и более прожорливый по топливу переход домой.
5. Сообщите береговой охране или берегового контакту, если возвращение будет поздним.

Пример: подготовка RIB к быстрому переходу

Вы являетесь шкипером 7,5-метровой RIB с одним подвесным мотором мощностью 250 л. с., четырьмя членами экипажа и полным баком, в коротком северном волнении около 0,5 м. Ваш курс 180 градусов.

Выход на глиссирование. Вы триммируете полностью вниз, опускаете триммеры, предупреждаете экипаж и плавно даете полный ход. RIB перевалит через горб примерно за четыре секунды и выйдет на глиссирование при 17 узлах. Вы убираете газ до 4 200 об/мин, а триммеры возвращаете в нейтраль.

Триммирование. Вы постепенно триммируете вверх. GPS-скорость растет с 24 до 27 узлов; затем нос начинает слегка подпрыгивать. Вы немного триммируете вниз, и подпрыгивание прекращается при 26,5 узла. Это ваш триммаж для данного волнения.

Крен. Устойчивый ветер с запада и два члена экипажа, сидящие по левому борту, дают крен на левый борт. Вы просите одного пересесть на правый борт и слегка опускаете левый триммер; лодка выравнивается.

Поворот. Впереди парусная флотилия дингби вынуждает вас повернуть на 90 градусов влево. Вы смотрите назад (быстрый моторный крейсер находится в 200 м за кормой), кричите «поворачиваем влево», сходите с глиссирования и поворачиваете на 10 узлах. Вернувшись на курс, вы проверяете, держится ли экипаж, прежде чем снова разгоняться.

Смена состояния моря. Позже волнение переходит в попутное от севера. Лодка начинает «нервничать» и уводит на несколько градусов с курса: ранний уход носа с курса (bow steer). Вы триммируете вверх на пару градусов и снижаете скорость на 3 узла; рулевое управление выравнивается.

Типичные ошибки

• Оставлять триммирование полностью вниз после выхода на глиссирование. Лодка пашет воду, расходует больше топлива и рискует уходом носа с курса. Триммируйте вверх, когда выйдете на глиссирование.
• Слишком сильное триммирование вверх, а потом недоумение, почему лодка порпуазит или винт вентилирует на поворотах.
• Чрезмерная коррекция триммерами. Используйте короткие нажатия и ждите.
• Резкий поворот на полном ходу без предупреждения экипажа или без осмотра назад.
• Аварийные остановки, после которых волна за кормой захлестывает через транец.
• Путаница вентиляции и кавитации. Вентиляция — это воздух с поверхности (триммирование и повороты); кавитация — пар и повреждение лопастей (состояние и подбор винта).
• Использование дросселей вместо передач при маневрировании двумя моторами у причала. Холостой ход и переключение передач дают гораздо более тонкий контроль.
• Несинхронизированные моторы на скорости, вызывающие вибрацию и увод в сторону.

Краткое содержание

• Корпуса типа «глубокое V» хорошо держатся на волне, но требуют мощности; RIB добавляет баллоны для устойчивости и плавучести; катамараны устойчивы, но могут накреняться наружу в поворотах.
• Выходите на глиссирование, триммируя вниз, плавно разгоняясь через горб, затем убирая газ и триммируя вверх.
• Наилучший триммаж находите, триммируя вверх, пока лодка не начнет порпуазить, затем немного вниз. Типичный ходовой дифферент — нос поднят на 3–5 градусов.
• Порпуазинг и снос по скуле означают слишком сильное триммирование вверх; уход носа с курса означает слишком сильное триммирование вниз на скорости.
• Опускание триммера поднимает эту сторону; используйте триммеры короткими нажатиями.
• Перед поворотом: осмотритесь назад, предупредите экипаж, снизьте скорость, немного триммируйте вниз, поворачивайте постепенно.
• Вентиляция — это воздух, попадающий к винту; кавитация — это кипение при низком давлении, которое выедает лопасти.
• На двух моторах винты вращаются наружу вверху; один вперед и один назад разворачивают лодку на месте. Для маневрирования у причала на холостом ходу используйте передачи.

Проверьте свое понимание

1. Что такое килеватость и как килеватость корпуса типа «глубокое V» влияет на его ход?

Ответ: Килеватость — это угол между днищем корпуса и горизонталью, измеряемый у транца. У «глубокого V» она составляет около 20–24 градусов. Крутое V врезается в волны, а не ударяет по ним, что дает более мягкий ход на встречной волне, но требует больше мощности для глиссирования и сильнее качается на стоянке.

1. Опишите, как вывести сильно загруженную лодку на глиссирование.

Ответ: Осмотритесь по сторонам, триммируйте мотор полностью вниз и опустите триммеры, если они установлены, предупредите экипаж, затем плавно и полностью откройте дроссель, не останавливаясь на горбе. Выйдя на глиссирование, уберите газ до крейсерских оборотов и постепенно триммируйте вверх. Если лодка все равно не выходит на глиссирование, переместите вес вперед и проверьте винт и загрузку.

1. На спокойной воде лодка на скорости начинает ритмично подпрыгивать. Что происходит и что вы делаете?

Ответ: Это порпуазинг, вызванный слишком сильным триммированием вверх, из-за которого нос становится слишком легким. Немного триммируйте вниз (или слегка опустите триммеры) или снизьте скорость, пока подпрыгивание не прекратится.

1. На попутной волне лодка внезапно уходит с курса, и руль кажется легким. Какова вероятная причина и исправление?

Ответ: Уход носа с курса: лодка слишком сильно триммирована вниз, поэтому нижняя часть форштевня цепляется за воду и управляет носом. Триммируйте вверх и снизьте скорость.

1. Ваша лодка накреняется на правый борт из-за веса экипажа. Какой триммер вы опускаете?

Ответ: Правый триммер. Опускание триммера создает подъемную силу на этой стороне кормы, поднимая низкий борт. Еще лучше сначала переместить вес экипажа.

1. Объясните разницу между вентиляцией и кавитацией.

Ответ: Вентиляция — это засасывание воздуха в винт с поверхности или из выхлопа, обычно потому что мотор слишком сильно триммирован вверх, установлен слишком высоко или лодка резко поворачивает. Кавитация — это кипение воды на тыльной стороне лопастей из-за очень низкого давления, обычно потому что винт поврежден или подобран неправильно; она вызывает эрозионные выбоины.

1. Почему на скорости следует избегать аварийной остановки?

Ответ: Когда вы резко убираете газ, лодка останавливается, но ее волна за кормой продолжает двигаться. Она может захлестнуть через транец, а экипаж бросает вперед.

1. На двухмоторной лодке какой мотор ставится вперед, а какой назад, чтобы развернуть нос на месте на левый борт?

Ответ: Правый мотор вперед и левый назад. Правый борт толкается вперед, а левый тянется назад, поэтому нос уходит на левый борт.

1. Один из моторов двухмоторной установки выходит из строя во время перехода. Перечислите основные действия.

Ответ: Снизить скорость и остановиться; проверить kill cord и топливо, чтобы попытаться запустить мотор; поднять неработающий подвесной мотор над водой; продолжать движение на умеренной скорости на исправном моторе, корректируя увод штурвалом и триммерами; учитывать, что с полной загрузкой лодка может не выйти на глиссирование, и закладывать больше топлива и времени; сообщить береговой охране или берегу, если будете опаздывать.

Дополнительная литература

• RYA Advanced Powerboat Handbook (G108)
• RYA Powerboat Handbook (G13)
• RYA Powerboat Scheme Syllabus and Logbook (G20), with the UKSA Advanced course summary
• MCA, Passenger Safety on Small Commercial High Speed Craft (code of practice), and MGN 436 (M+F) on whole-body vibration
• Dag Pike, Fast Boat Navigation (Adlard Coles)
• R.W. Rowe, The Shiphandler's Guide (The Nautical Institute)