8. ДЕЙСТВИЕ РУЛЯ И РЕГУЛИРОВКА МОДЕЛЕЙ НА ВОДЕ
Ходовые качества самоходной модели зависят от качества изготовления модели и конструкции рулевого устройства, а также от умения судомоделиста регулировать модель на воде.
Чтобы правильно отрегулировать и запустить модель, ее строитель должен понимать физическую сущность явлений, возникающих при взаимодействии руля, гребных винтов и корпуса во время движения модели на воде, и уметь учитывать влияние на ходовые качества модели ветра, волнения и других факторов.
Вопрос о том, как зависит поворотливость судов от действия рулей, весьма сложен. Здесь дано описание действия руля в самой элементарной форме.
Во время движения модели вперед при руле, находящемся в диаметральной плоскости, струи воды плавно обтекают как корпус модели, так и перо руля, не вызывая изменения направления движения модели (рис. 15,а).
При отклонении пера руля от диаметральной плоскости на некоторый угол струи воды, обтекающие модель, ударяясь в перо, будут стремиться привести его в первоначальное положение. Но так как перо руля жестко связано с корпусом модели и не может изменить своего положения, то меняет свое положение модель корабля.
При руле, положенном на правый борт, возникающая сила давления Е будет стремиться отклонить корму модели влево, а при руле, положенном на левый борт, корма будет отклоняться вправо. Вполне естественно, что нос модели будет отклоняться в сторону, противоположную направлению отклонения кормы (см. рис. 15,б и в).
Таким образом, направление движения модели изменяется при перекладке руля на тот или другой борт. Если надо, чтобы модель корабля уклонилась вправо, перо руля перекладывают к правому борту, если влево - к левому, т.е. модель будет делать повороты в ту сторону, в которую положен руль.
Производя регулировку самоходных моделей на воде, стремятся с помощью перекладки руля в ту или другую сторону добиться, чтобы модель ходила в заданную точку прямолинейно и с масштабной скоростью. Приступая к регулировке самоходных моделей надводных кораблей и судов на ходу, не следует запускать их сразу на всю дистанцию, так как в этом нет необходимости, да и не известно еще, как модель поведет себя. Она может свернуть в любую сторону, столкнуться с каким-либо посторонним предметом, выскочить на берег и даже затонуть.
Сначала проводятся так называемые пробные запуски не на полную дистанцию, а всего лишь на 1/4 или 1/3 ее длины. Это сэкономит электроэнергию аккумуляторов и даст возможность произвести больше регулировочных запусков. Согласно правилам соревнований каждая самоходная модель должна быть снабжена автоматом (таймером), который останавливает электродвигатель, когда это необходимо.
Пробные запуски самоходных моделей с двумя гребными винтами сначала лучше проводить без руля. Если модель отклоняется
в сторону, значит, гребные винты имеют различный шаг. Уменьшением шага одного или увеличением шага другого винта можно добиться почти прямолинейного движения модели. Если на каждый гребной винт установлен индивидуальный двигатель, то уход модели в сторону можно объяснить различным количеством оборотов у двигателей. В этом случае или уменьшают шаг гребного винта, двигатель которого делает больше оборотов, или снижают напряжение электропитания, поступающего на этот электродвигатель, т.е. уменьшают число оборотов его вала.
После окончания регулировки модели на воде без руля вертикальный руль ставят на свое место и приступают к запуску модели на всю дистанцию. В этих запусках регулируют не только точность хождения модели по заданному курсу, но одновременно проверяют и ее масштабную скорость.
Чтобы была возможность перекладывать руль на малые углы, делаются специальные рулевые приводы (см. рис. 11) с фиксацией руля в любом нужном положении. Регулировку масштабной скорости можно производить изменением напряжения источника тока, питающего электродвигатель, т.е. увеличением или уменьшением числа элементов электропитания.
Глава II
ЯКОРНЫЕ УСТРОЙСТВА
9. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ И КЛАССИФИКАЦИЯ
Якорное устройство представляет собой комплекс конструкций и механизмов, предназначенных для постановки судна на якорь, т.е. для крепления судна к морскому грунту.
По месту расположения на судне различают носовые и кормовые якорные устройства, по типу якорных механизмов - с брашпилем, шпилями или якорными (якорно-швартовными) лебедками; по способу хранения якорей - с обычными якорными клюзами, с якорными нишами, с выступающими клюзами, без клюзов (хранение якорей на палубе) и механизмов. Последние встречаются только на малых судах.
Основными элементами любого якорного устройства являются якорь, канаты, клюзы, механизмы подъема и отдачи якоря, а также стопоры.
Якорь - литая или сварная конструкция, предназначенная для крепления якорного каната к грунту. Различают становые якоря, предназначенные для постановки судна на якорь; стоп-анкеры - для разворота судна, стоящего на становом якоре, или для удержания судна лагом к ветру, и верпы - для удержания дрейфующего судна или для самостаскивания с мели. Стоп-анкеры и верпы являются завозными якорями и применяются на небольших судах.
Якорные канаты - гибкая связь, обеспечивающая стоянку судна на якоре, в большинстве случаев это цепные канаты.
Якорные клюзы - приспособления для хранения якорей по-походному.
Якорные механизмы - брашпиль, шпиль или якорная лебедка - предназначены для подъема и отдачи якоря.
Якорные стопоры - палубные приспособления для неподвижного крепления натянутой части якорного каната и крепления якоря по-походному. Цепной ящик для хранения якорных канатов и механизм крепления и отдачи коренного якорного каната моделисту изготовлять не нужно, так как они находятся внутри корпуса судна.
10. КОМПОНОВКА ЯКОРНЫХ УСТРОЙСТВ
Якорные устройства подразделяются на носовые и кормовые.
Наиболее распространенным носовым якорным устройством, принятым на многих судах морского флота, является устройство с
якорным механизмом в виде брашпиля (рис. 16). В устройствах с брашпилем, как правило, линии якорных цепей в плане располагаются параллельно диаметральной плоскости.
По-иному осуществлена компоновка носового устройства с брашпилем и якорными нишами у морского буксира (рис, 17). Наличие
бортовых ниш позволяет полностью убрать якоря так, чтобы ими не повреждалось судно, к которому будет швартоваться буксир.
Носовые якорные устройства со шпилями раньше на транспортных морских судах использовались редко. Однако на современных крупных судах с бульбообразной носовой оконечностью они находят применение, часто они применяются на ледоколах (рис. 18 и 19). Линии цепей в плане могут быть как параллельны диаметральной плоскости, так и располагаться под углом к ней. В устройствах со шпилями предусматривают также установку стопоров для крепления якорей и якорной цепи по-походному. От шпиля ближе
к корме за специальным защитным козырьком оборудуется пост управления якорно-швартовными операциями.
На малых военных кораблях и на малых судах (портовые буксиры, лоцманские и спасательные катера) устанавливают один шпиль, обслуживающий поочередно два становых якоря (рис. 20).
Кормовые якорные устройства предусматривают на крупных военных кораблях и на судах специального назначения (спасательных, гидрографических и других) с целью постановки судна в любое положение по направлению к ветру и волнению. Компоновка кормовых якорных устройств менее разнообразна, чем носовых. Практически не встречаются кормовые якорные устройства с двумя якорями. В качестве якорного механизма чаще всего устанавливают якорные и якорно-швартовные шпили. Якорный бортовой клюз (чаще всего с нишей) размещают либо в диаметральной плоскости, либо ближе к одному из бортов.
Обычно из-за наличия под палубой румпельного отделения и цепного ящика якорно-швартовный шпиль значительно удален от якорного клюза (рис. 21).
11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЯКОРНОГО СНАБЖЕНИЯ И ВЕСА ЯКОРЯ
Вес якоря зависит от водоизмещения корабля или судна и площади парусности надводного борта, включая надстройки и рубки. Определяется он по сложным формулам и специальным таблицам Регистра СССР.
Приближенно массу станового якоря для моделей различных классов кораблей и судов можно определить по следующей формуле:
где m - масса станового якоря, кг;
- полное водоизмещение корабля (судна), т;
К - коэффициент держащей силы, равный 1,0 для якорей Холла и 2,0 для
якорей Матросова.
На основе этой формулы составлена табл. 2, по которой можно ориентировочно определить массу и количество якорей для корабля любого водоизмещения.
12. СУДОВЫЕ И КОРАБЕЛЬНЫЕ ЯКОРЯ
В зависимости от назначения якоря подразделяются на становые и вспомогательные. По конструктивным особенностям они бывают с неподвижными лапами и с поворотными, а по способу уборки их подразделяют на заваливающиеся (со штоками) и на втяжные (без штоков).
В качестве основного станового якоря как на военных кораблях, так и на гражданских судах (в том числе и на судах внутреннего плавания) в нашей стране принят бесштоковый якорь с поворотными лапами системы Холла (рис. 22,а). По типу уборки этот якорь является втяжным. Якоря Холла изготовляют массой от 100 до 8000 кг. Они могут быть как с прямоугольным, так и с круглым веретеном.
На судах малого водоизмещения (катерах, буксирах, сейнерах) применяют штоковый якорь с поворотными лапами системы Матросова (см. рис. 22,б). Якоря Матросова стандартизованы и изготовляются сварными массой от 5 до 100 кг или литыми массой от 25 до 200 кг. Якорь Матросова в качестве станового рекомендован для снабжения судов внутреннего и смешанного плавания.
Адмиралтейский якорь (см. рис. 22,в) - штоковый якорь с неподвижными лапами массой обычно от 10 до 3000 кг. Адмиралтейские якоря просты по конструкции, обладают сравнительно большой держащей силой и надежно работают в различных грунтах. Основным их недостатком, ограничивающим применение, является наличие штока, мешающего быстро и удобно убирать якорь. В настоящее время адмиралтейские якоря применяют в качестве станового только для глубоководных стоянок морских специальных судов или используют в виде стоп-анкера или верпа.
13. ЯКОРНЫЕ ЦЕПИ
Якорные цепи служат для соединения якорей с корпусом судна. Они классифицируются по калибру, по конструкции звеньев и по способу изготовления звеньев.
Калибр якорных цепей определяется диаметром стали, из которой изготовлены звенья. Если говорят, что калибр якорной цепи равен 35 мм, значит, звенья этой цепи изготовлены из круглой стали диаметром 35 мм.
На кораблях и судах в зависимости от их водоизмещения применяются цепи калибром от 11 до 92 мм.
По конструкции звеньев они подразделяются на якорные цепи из звеньев с распорками (контрфорсами) и без распорок (рис. 23,а).
На кораблях и судах военно-морского флота применяются только якорные цепи с распорками. Распорки увеличивают прочность якорной цепи примерно на 20% и, кроме того, не дают звеньям
возможности повернуться так, чтобы растягивающие усилия были направлены вдоль малой (поперечной) их оси.
Якорные цепи состоят из смычек. Это сделано для того, чтобы в случае надобности заменять только смычку, пришедшую в негодность, не меняя всей якорной цепи. Смычки носят специальное наименование, определяющее их положение в якорной цепи. Якорной называется смычка, обращенная к якорю. Коренной называется смычка, обращенная к специальному устройству - жвака-галсу, соединяющему якорную цепь с корпусом корабля. Промежуточные смычки находятся между якорной и коренной смычками, и число их определяется длиной якорной цепи для данного корабля. Смычки якорных цепей изготовляются длиной от 23 до 25 - 27 м. В каждую якорную цепь включаются также якорная скоба и два вертлюга. Якорная скоба (см. рис. 23,б) служит для соединения якорной цепи с якорем. По своим размерам якорная скоба несколько больше скобы якоря. Она состоит из собственно скобы, концы которой утолщены и имеют коническое отверстие для штыря. Один из концов скобы имеет второе коническое отверстие, перпендикулярное первому, для чеки, удерживающей штырь от выпадания из скобы. При сборке скоба закладывается в концевое звено якорной цепи так, чтобы своей закругленной частью она была обращена к скобе якоря.
Вертлюг (см. рис. 23,в) служит для предупреждения закручивания якорной цепи при разворачивании корабля, стоящего на якоре. Он состоит из фасонного звена и обуха со штырем. Штырь обуха свободно вращается в отверстии звена. Головка препятствует разъединению звена и обуха.
Якорные цепи для кораблей различного водоизмещения бывают разной длины - от четырех смычек (92 м) до двенадцати (276 м). Количество смычек и калибр якорных цепей, которыми снабжается корабль, зависят от его водоизмещения (табл. 3).