Не так давно на Скитальце проходила дискуссмя о статической остойчивости надувных плоскодонок и катамаранов с похожими характеристиками по диаметру баллонов и габаритной ширине. Некоторый запас плавучести у лодок (увеличение выталкивающей силы за счёт погруженной ниже ватерлинии части кокпита) компенсируется увеличением длины ката.
В результате размышлений и курса физики средней школы пришли к выводу, что статическая остойчивость ката выше при всех углах крена, а сам критический угол, после достижения которого следует неминуемый переворот, даже выше. Силой прилипания смоченной поверхности дна к воде тогда решили пренебречь. Действительно, экспериментально физиками установлено, что она линейно зависит от площади смоченной поверхности, достигает максимального значения 45 Н/м2 для абсолютно смачиваемого водой материала и лишь при строго вертикальном отрыве судна от воды. Для современных материалов баллонов и днища, а также при постепенном отрыве одной стороны судна от воды, сила прилипания падает в разы, если не на порядок. Я консультировался с физиком, он против того, чтобы изобретать новые законы, а физика процесса прекрасно описывается законом Лапласса. Своими рассчётами он получил примерно такую же величину, но некоторые параметры в формулу ставил примерные, по своим ощущениям.
В нашей дискуссии с вышеизложенными выводами не согласился лишь Михаил Левашов, даже вышел из дискуссии. Но аргументация у него была в свойственном ему стиле, если перевести на бытовой уровень, то примерно такая:
" Люди любят пить кофе, потому что он горячий и сладкий".
Разумеется понятно, что люди пьют кофе из-за кофеина, в нём содержащим. Я мог и раньше с точки зрения физики возразить Михаилу, но сначала всё же решил "попить кофе".
В июне совершил поход на надувной плоскодонке, испытал её на струях в режимах гребца-бревна и гребца, имеющего какие-то навыки в управлении судна на турбулентной воде. Выводы такие:
В режиме гребца-бревна лодка ложится кверху дном после закусывания струёй даже быстрее, чем катамаран.
При минимальных даже навыках откренивания лодки, не говоря уж о работе веслом, на лодке себя чувствуешь увереннее, чем на катамаране.
Теперь немного теории словами. При закусывании баллона ката, например, при траверсе мощной струи, вода набегает на борт и вспучивается горбом выше ватерлинии в нормальных условиях. Особенно опасно, если этот горб будет выше середины поперечного сечения баллона. Вода обтекает поперечное сечение баллона и силой трения увлекает его за собой. Сила трения тянет баллон вниз и в бок. При мощной струе суммарный вектор силы направленный вниз может превысить вместе с силой тяжести восстанавливающий момент силы Архимеда. При малом крене ката топящая баллон сила станет меньше, но всё-равно останется. При глубоком крене, когда баллон, ближний к воде, совсем выйдет из неё, а струя будет бить во второй баллон, возможен перехлёст струи через верх второго баллона, и кат опять таки ляжет, но теперь в другую сторону. Поэтому для удержания ката в основном служит весло. Хотя иногда на прижимах крен ката я использовал, но там немного другая физика (зависит от прижима).
Когда же кренишь лодку, то струя ударяется в низ баллона и днище, закручиваясь вверх создаёт подъёмную силу для этой части лодки. На этом принципе основана конструкция понтонов на быстрой реке.
В конце отвечаю на вопрос рыбаков, что остойчивее лодка или кат при прочих равных условиях - конечно, катамаран.
В результате размышлений и курса физики средней школы пришли к выводу, что статическая остойчивость ката выше при всех углах крена, а сам критический угол, после достижения которого следует неминуемый переворот, даже выше. Силой прилипания смоченной поверхности дна к воде тогда решили пренебречь. Действительно, экспериментально физиками установлено, что она линейно зависит от площади смоченной поверхности, достигает максимального значения 45 Н/м2 для абсолютно смачиваемого водой материала и лишь при строго вертикальном отрыве судна от воды. Для современных материалов баллонов и днища, а также при постепенном отрыве одной стороны судна от воды, сила прилипания падает в разы, если не на порядок. Я консультировался с физиком, он против того, чтобы изобретать новые законы, а физика процесса прекрасно описывается законом Лапласса. Своими рассчётами он получил примерно такую же величину, но некоторые параметры в формулу ставил примерные, по своим ощущениям.
В нашей дискуссии с вышеизложенными выводами не согласился лишь Михаил Левашов, даже вышел из дискуссии. Но аргументация у него была в свойственном ему стиле, если перевести на бытовой уровень, то примерно такая:
" Люди любят пить кофе, потому что он горячий и сладкий".
Разумеется понятно, что люди пьют кофе из-за кофеина, в нём содержащим. Я мог и раньше с точки зрения физики возразить Михаилу, но сначала всё же решил "попить кофе".
В июне совершил поход на надувной плоскодонке, испытал её на струях в режимах гребца-бревна и гребца, имеющего какие-то навыки в управлении судна на турбулентной воде. Выводы такие:
В режиме гребца-бревна лодка ложится кверху дном после закусывания струёй даже быстрее, чем катамаран.
При минимальных даже навыках откренивания лодки, не говоря уж о работе веслом, на лодке себя чувствуешь увереннее, чем на катамаране.
Теперь немного теории словами. При закусывании баллона ката, например, при траверсе мощной струи, вода набегает на борт и вспучивается горбом выше ватерлинии в нормальных условиях. Особенно опасно, если этот горб будет выше середины поперечного сечения баллона. Вода обтекает поперечное сечение баллона и силой трения увлекает его за собой. Сила трения тянет баллон вниз и в бок. При мощной струе суммарный вектор силы направленный вниз может превысить вместе с силой тяжести восстанавливающий момент силы Архимеда. При малом крене ката топящая баллон сила станет меньше, но всё-равно останется. При глубоком крене, когда баллон, ближний к воде, совсем выйдет из неё, а струя будет бить во второй баллон, возможен перехлёст струи через верх второго баллона, и кат опять таки ляжет, но теперь в другую сторону. Поэтому для удержания ката в основном служит весло. Хотя иногда на прижимах крен ката я использовал, но там немного другая физика (зависит от прижима).
Когда же кренишь лодку, то струя ударяется в низ баллона и днище, закручиваясь вверх создаёт подъёмную силу для этой части лодки. На этом принципе основана конструкция понтонов на быстрой реке.
В конце отвечаю на вопрос рыбаков, что остойчивее лодка или кат при прочих равных условиях - конечно, катамаран.
) 
Добавить публикацию