Сучасна зовнішньополітична і економічна обстановка дозволяє припускати, що в найближчі роки російський ВМФ буде поповнюватися в основному мало- і середньотоннажними надводними кораблями. Це змушує шукати невикористовувані сьогодні можливості вдосконалення таких кораблів і перш за все - підвищення їх мореплавства.
Один з основних недоліків кораблів невеликого водотоннажності - їх невисока мореплавність. Наприклад, надводний корабель водотоннажністю близько 1000 т "працездатний" на хвилі висотою до 2 м, тобто на хвилюванні 4 бали за шкалою Бофорта. Зрозуміло, що на більшості акваторій, де повинен застосовуватися такий корабель, можливість його ефективного застосування при такій мореплавства буде сильно обмежена.
Шлях до вирішення проблеми
Однак сказане вище відноситься тільки до кораблям традиційного типу. Починаючи з останньої третини 20 століття у всьому світі активно досліджували і почали застосовувати суду і кораблі з принципово новою формою обводів: об'єкти з малою площею ватерлінії. Суть відмінності цієї форми обводів від традиційної добре видно на рис. 1.
Зменшення ширини корпусу в районі розрахункової ватерлінії і нижче неї і дає зниження площі ватерлінії. (Об'єкти з такими корпусами практично можуть бути тільки багатокорпусними, оскільки окремий корпус не має остійності форми.) Основний підводний обсяг називають гондолою, або понтоном, або просто корпусом, а частина над ним - стійкою. Стійка може бути розділена по довжині на дві або три частини.
Зменшення площі ватерлінії призводить до зниження сил, що обурюють і моментів, що рівнозначно зниженню качки всіх видів при інших рівних умовах. Модельні та натурні випробування показали, що судно з малою площею ватерлінії (СМПВ) має на зустрічному хвилюванні в 5-15 разів меншу качку, чим незрівнянне за водотоннажністю традиційне судно. Величина зниження прямо пропорційна співвідношенню площ ватерліній. Розміщене нижче відео дозволяє побачити поведінку йдуть поруч на хвилюванні малотоннажних судів, звичайного і СМПВ, побудованого фірмою "Абекінг і Расмуссен":
Крім високої мореплавства, СМПВ, як все багатокорпусні об'єкти, відрізняються від однокорпусних збільшеною площею палуб (по відношенню до водотоннажності). Це робить багатокорпусні судна і кораблі найбільш ефективними для тих призначень, де потрібна велика площа палуб (так звані "носії місткості", "capacity carriers"). До таких належать і сучасні надводні кораблі.
Практичний досвід
Споруда СМПВ почалася, за відомостями автора, з голландського бурового судна "Дуплус", чия назва запропоновано було для позначення двухкорпусного СМПВ з однієї довгої стійкою на кожному корпусі. Але найбільш наочними були натурні випробування експериментального СМПВ ВМС США "Каймаліно", рис. 2.
Це судно водотоннажністю близько 200 т було випробувано на хвилюванні поруч з традиційним катером берегової охорони і традиційним фрегатом водотоннажністю близько 3 000 т. Виявилося, що, наприклад, умови зльоту і посадки вертольота на такому СМПВ краще, ніж на фрегаті (в 15 разів більшої водотоннажності ).
З тих пір було збудовано декілька десятків СМПВ різного водотоннажності і призначення, в основному двухкорпусних. Деякі приклади таких судів показані нижче.
Серед побудованих - японський пасажирський пором "Кайо" водотоннажністю близько 300 т зі швидкістю 30 вузлів, рис. 3.
Цей пором працює на хвилюванні 5 балів на повній швидкості з 1% пасажирів, які страждали від морської хвороби. Очевидно, що ніякий інший тип водоизмещающих судів не може забезпечити такий результат.
Крім пасажирських, СМПВ дуже ефективні в якості науково-дослідних, патрульних та інших кораблів і судів, які, маючи невелику водотоннажність, повинні максимально довго перебувати в морі, потрапляючи при цьому в досить суворі вітро-хвильові умови. На рис.4 показано науково-дослідне СМПВ США.
Цей малюнок дозволяє помітити ще одну особливість СМПВ: невеликий обсяг стійок дозволяє змінювати осадку (в межах їх висоти), використовуючи дуже невеликий обсяг водяного баласту. Це дає можливість не тільки відвідувати досить мілководні порти, але і знижувати буксирне опір на тихій воді - при осадці до верху гондол.
Унікальним прикладом СМПВ є експериментальне судно ВМФ США "Сі Шедоу", рис. 5.
(Принагідно треба зазначити, що це вкрай нераціональне судно - практично без верхньої палуби! - дійсно не фіксувалося радаром навіть при прямої видимості на відстані 2 кабельтових, проте це не зробило його невидимим: видавало рухається по екрану пляма, пусте від відблисків, що викликаються хвилями. )
Найбільшим з побудованих СМПВ, за відомостями автора, є круїзне судно "Радіссон Диамонд", побудоване в Фінляндії, рис. 6.
Треба відзначити, що власники цього судна хвалилися "найбільшими в світі" рулями-заспокоювачами качки. І хвалилися даремно, тому що при швидкості 12 вузлів ніяка площа рулів-заспокоювачів не забезпечить їх високу ефективність ...
Однак згадка про заспокоювачах качки в зв'язку з СМПВ виникло цілком закономірно. Справа в тому, що і самі обводи, і зазвичай приймаються співвідношення корпусів СМПВ призводять до низького демпфированию качки. А це, в свою чергу, веде до великих амплітудам поздовжньої хитавиці на попутному хвилюванні, в резонансних для СМПВ режимах.
Крім двухкорпусних, останнім часом почали будувати і СМПВ з аутригерами, рис. 7.
недоліки
Основна перевага СМПВ з точки зору подолання качки - мала площа ватерлінії - істотно знижує подовжню остійність, що є одним з основних недоліків з точки зору аварійної посадки: щоб зробити її прийнятною, бажано заповнювати частину кінцевих відсіків негорючої легкої піною.
Крім того, знижена поздовжня остійність призводить до резонансної хитавиці з великими амплітудами (але малими прискореннями) на попутному хвилюванні і близькому до нього курсових кутах. Крім ухилення від попутного хвилювання, звичайно це вимагає наявності систем заспокоєння качки, як правило - автоматично керованих крил. Для зниження качки тихохідних СМПВ або судів на стоянці в море найбільш ефективним є застосування активованих повітрям цистерн. Сьогодні такі заспокоювачі бортової качки застосовані на новому (традиційному) судні - транспорті озброєння. Така ж система буде ефективна для помірного кільової качки на СМПВ, вона також може застосовуватися як баластних для зміни осадки судна такого типу.
Третім недоліком СМПВ є підвищена маса корпусних конструкцій щодо водотоннажності, значною мірою пов'язана з одним з переваг - збільшеною площею палуб.
Світовий досвід дозволяє вважати, що архітектурно-конструктивний тип судів з малою площею ватерлінії вельми ефективний для вирішення деяких завдань, особливо для малотоннажних судів. Це дозволяє рекомендувати проектування малотоннажних НК в варіанті з малою площею ватерлінії, як мінімум - в якості альтернативи традиційним.
