Джерело

Всі знають, що вода створює опір руху корпусу човна у воді, деякі знають також, що цей опір складається з двох складових - опір тертя корпусу води і хвильового опору. З першим все зрозуміло – оскільки вода певною мірою в'язке середовище, то предмет, що рухається в ній, гальмуватиметься природним шляхом.

Частка опору тертя в загальному опорі буде більшою за малих швидкостей, але в абсолютних цифрах воно невелике, і безпосередньо залежить від площі змоченої поверхні та її гладкості. Хвильовий опір починає перешкоджати руху човна, коли він досягає певної швидкості, і він різко зростає зі збільшенням швидкості ходу. Тут теж все зрозуміло - чим більше утворена рухомим корпусом хвиля, тим більше енергії відбирається від рушія судна (гвинт або вітрила) на освіту цієї хвилі, і тим менше її залишається для проходу.Тому судна вперед. Але воно драматично зростає, коли човен досягає швидкості, при якій його краї виявляються на вершинах двох хвиль, утворених самим корпусом при його русі. По суті – це і є гранична швидкість водоймного судна, оскільки без гліссування воно не може «переїхати» через гребінь своєї носової хвилі. Цю передну швидкість легко дізнатися. Вона (у вузлах) дорівнює 1.34 помножене на корінь квадратний із довжини ватерлінії у футах.

Всі ці теоретичні викладки починають набувати великого практичного сенсу, коли ми починаємо замислюватися, з якою швидкістю ми повинні ходити під двигуном, щоб це було розумно швидко і економічно вигідно.

Нігель Калдер поекспериментував зі своїм човном і дізнався багато цікавого в цьому плані.

Корпус його яхти мав довжину по ватерлінії 38 футів, а вирахована за вказаною вище формулою гранична швидкість виявилася 8,28 уз. Кожен власник яхти може зрозуміти, коли його човен досягає граничної швидкості: зазвичай це відбувається, якщо вершина кормової хвилі знаходиться в районі балера керма. Коли ця швидкість перевищується, то кормова хвиля зрушується далі в корму, до транцю і далі, а човен «сідає» кормою в улоговину, і великий «горб» хвилі виникає за транцем. Човен як би тягне всю масу хвилі за собою, витрачаючи на це величезне числотво енергії.Але як багато енергії потрібно, щоб досягти 8,28 вузлів для даного човна? Тести, залежно від застосованих гвинтів (а їх випробувано дев'ять), дали конкретні результати. Від 44 до 55 кW на гвинті. Найменше значення отримано при використанні найбільш ефективного гвинта, а більше при найневдалішому.

Що станеться, якщо ми зменшимо швидкість на вузол до 7.28 вузла? Дуже вражаючий результат! Потрібна потужність знизиться до 19-23,5 кW. Іншими словами – наполовину! А якщо зменшити хід до 6.28 вузла, то для неї потрібно всього 13кW потужності двигуна на валу, що є лише чверть потужності, необхідної для повного ходу. Іншими словами – щоб додати тільки два зайві вузли швидкості (понад 6.3уз) нам потрібно втричі більше потужності.

Негайно постає питання: а як це відбивається на споживанні палива? На швидкості 8,26 вузла споживання палива коливалося від 14 до 19 літрів за годину. На 7,28 вузла – між 6.5 та 8 літрів, а на 6.28 вузлів було використано лише 4-5 літри палива на годину. Тобто, знижуючи швидкість від граничної на 1 вузол ми заощаджуємо половину палива, а знижуючи її на два вузли, спалюємо його вчетверо менше, ніж на повному ходу! Переводячи це в гроші, маємо вражаючий результат: два зайві вузли швидкості обходяться нам у 10-12 додаткових літрів палива або близько 10 євро на годину,5 євро за милю!

Далі були випробувані гвинти, частина з яких були полірованими, а інші (тих моделей) мали лопаті і маточину оброслі дрібними черепашками. Було цікаво, наскільки полірований гвинт ефективніший за оброслого і яку економію він може принести. Виявилося, що на будь-якій швидкості споживання палива на гвинтах було вище в середньому на 50%. Якщо споживання палива обмежувалося 3 літрами на годину, швидкість падала від 6.5 вузлів у полірованого гвинта до 5.5 вузлів у оброслого.

Для тих, хто цікавиться економією палива на своєму човні, є два очевидні та дороговказні висновки з проведених тестів:

• тримайте гвинти чистими
• знижуйте швидкість ходу на вузол або два

І не забувайте, що значно більшу економію можна отримати, якщо ми будемо трішки терплячішими, і навчимося спокійно йти під вітрилом до своєї мети, а смикати двигун щоразу, як тільки швидкість впала нижче 5 вузлів.