Что такое редан на лодке

Когда нужны реданы?

Катера и яхты, №17, 1969 год, “Всегда ли нужны реданы?”

После опубликования статьи Г. С. Малиновского о продольных реданах редакция получила много писем от читателей, особенно от владельцев «казанок», с самыми разными вопросами. Интересуются деталями установки реданов: их длиной, расположением по длине и ширине лодки, размерами, профилем поперечного сечения. А один любитель больших скоростей из Иркутска спросил, не получит ли он лишних 5 км/час, прикрепив реданы к своей «Струйке»?

Здесь нам придется сразу же разочаровать владельцев плоскодонных глиссирующих лодок: продольные реданы на таких судах большого эффекта не дадут. Напомним, что эффект от продольных реданов складывается из отсекания воды от днища лодки и создания дополнительной подъемной силы, уменьшающей осадку корпуса, а следовательно уменьшающей смоченную поверхность и сопротивление трения. При этом «работает» на реданах та часть потока воды под днищем, которая растекается в поперечном направлении, к бортам, и попадает на реданы под углом, близким к прямому. А такой поток тем интенсивнее, чем больше килеватость днища. Вот почему именно на катерах с килеватостью днища 15—20° впервые и появились реданы.

На плоскодонных лодках, таких как «Казанка», поперечный ноток невелик, и обычные длинные реданы вместо пользы принесут вред, так как только увеличат смоченную поверхность. Достаточно на таких лодках в носовой части, у границы ходовой ватерлинии, закрепить пару коротких (500—600 мм) брызгоотбойников.

Если моторная лодка имеет днище типа моногедрон с постоянной и достаточно большой (7—13°) килеватостью от миделя до транца, рекомендуется поставить два редана. Один из них следует расположить ближе к скуле и протянуть его до транца, второй — в передней трети длины днища лодки. Ставить большее число реданов, как это делается на мореходных и потому килеватых гоночных катерах, не имеет смысла. То, что подобные суда сплошь покрыты реданами, включая и борта, объясняется необходимостью эффективно отсекать воду от обшивки при входе корпуса в волну. Реданы на таких катерах чаще всего простираются от форштевня до транца, так как при ходе на волнении положение и площадь «рабочего участка» постоянно меняются — ведь катер то целиком выскакивает из воды и идет некоторое время на винте, то ложится на воду всем бортом.

Кстати, для мореходных катеров очень важно и свойство реданов снижать размахи бортовой и килевой качки. При резком крене на борт дополнительная подъемная сила возникает па реданах накрененного борта и оказывает большое сопротивление дальнейшему крену.

Другим важным признаком (кроме килеватости днища), говорящим в пользу установки реданов, является высокая скорость лодки. Лодка должна действительно глиссировать так, чтобы участки днища в носу и около скулы, где располагаются реданы, выходили из воды. На такой водоизмещающей и тихоходной лодке, как «Струйка», реданы будут обтекаться не поперек, а вдоль и, естественно, никакой подъемной силы на них возникнуть не может. Тем более, что подъемная сила на редане пропорциональна квадрату скорости лодки. Поэтому можно сделать вывод, что для четырех и пяти метровых лодок длинные реданы целесообразны лишь при скорости 40—50 км/час.

Если реданы ориентированы по батоксам, они в носу круто поднимаются вверх, поэтому волна ударяет в рабочую плоскость редана под большим углом и ход судна затормаживается, что сопровождается отбрасыванием воды вверх, в стороны, и даже вперед. Энергия тратится на бесполезный подъем этих брызг, пассажиры окатываются под настоящим водопадом. Поэтому от такого расположения продольных реданов, принятого па первых катерах Ханта, впоследствии отказались и теперь их располагают параллельно ватерлинии. Более того, на последних конструкциях катеров применяются реданы с разными углами наклона к ватерлинии с тем, чтобы их рабочие плоскости были направлены под наивыгоднейшим углом к набегающему потоку воды при различных условиях. Первый к килю редан обычно ему параллелен, а реданы у скулы и на бортах имеют небольшой наклон к плоскости ватерлинии. Но эта разница очень невелика. Следует помнить, что при глиссировании оптимальные углы атаки днища, а следовательно и реданов к набегающему потоку лежат в пределах 4—6°. Эти значения являются критическими и должны выдерживаться при установке реданов.

При скорости 60 км/час и более давление воды на реданах достигает 4 кг/см 2 , поэтому даже небольшая ошибка в угле их установки приводит к значительным потерям подъемной силы и снижает возможный прирост скорости.

Поперечное сечение реданов — треугольник с плавным переходом в днище и по возможности острой свободной (рабочей) кромкой. Нижняя, рабочая грань редана должна быть горизонтальна; ее ширина составляет от 35 мм на мотолодках длиной 4 м со скоростью хода 30— 40 км/час до 70—80 мм па катерах длиной 6 м и скоростью свыше 50 км/час.

Для последних новинок характерно расположение реданов, принятое, например, на французском шести местном пластмассовом катере «Сман». Основные данные этого катера: длина 5,50 м; ширина 2,20 м; высота борта 0,99 м; вес порожнем — 785 кг. С двумя установками фирмы «Кресчеит» (колонка под 45°) мощностью по 55 л. с. катер развивает максимальною скорость 51 км/час, с одной установкой мощностью 155 л. с. — 69,4 км/час.

Днище катера имеет отформованные заодно с обшивкой скуловые брызгоотбойники и по три продольных редана на борт. На снимке можно заметить, что два ближайших к килю редана простираются лишь на части длины лодки, заканчиваясь у вероятной границы смоченной поверхности днища. Угол внешней килеватости днища на транце 30°, ширина редана около 80 мм. Можно заметить, что расположены реданы почти по ватерлиниям и лишь слегка поднимаются у форштевня.

Выявлен еще одни положительный эффект от продольных реданов — они существенно повышают устойчивость лодки па курсе и в то же время сокращают радиус циркуляции. Это происходит благодаря работе боковых, вертикальных граней реданов, которые при боковом смещении корпуса (дрейфе) при повороте, от ветра, волны и т. п. действуют аналогично фальшкилю. Вот с целью повышения устойчивости на курсе можно рекомендовать установку реданов и на плоскодонных лодках, т. е. там, где прироста скорости реданы практически не дают.

В заключение отметим, что схема поперечного обтекания продольного редана несколько упрощена. На самом деле поток воды здесь направлен не в какой-то одной плоскости, а пространственный. Размеры поперечного сечения редана невелики, расположен он в непосредственной близости к обшивке судна, где действуют законы вязкости и пограничного слоя. Поэтому изучение влияния реданов на ходовые качества судна и выбор их оптимальных размеров на масштабных моделях чрезвычайно затруднены: испытания часто дают противоречивые результаты. Полностью эффект от реданов можно выяснить только на натурном судне. Поэтому целесообразно, учитывая отсутствие надежных данных для проектирования реданов, выполнять их в виде днищевых накладок, которые можно легко снимать, передвигать или заменять.

Реданы на лодке — что это?

Решили усовершенствовать своё плавсредство? Многие говорят, что в этом деле серьезным помощником может стать редан. Польза от них есть, но для каждого ли судна? Что такое реданы на лодке, и нужны ли они на лодке ПВХ? Сейчас расскажем.

Что такое реданы?

Это слова нам подарили французы: redan переводится как “уступ”. По сути — ступенька на днище глиссирующих катеров. Реданы бывают поперечными и продольными.

Посмотрите, как они выглядят:

Считается, что первые реданы стали спутниками катеров с килеватостью 15-20°.

Зачем нужны реданы?

Они позволяют снизить подсасывающее влияние воды, когда плавсредство разгоняется. Сокращают смоченную поверхность за счёт отрыва потока воды от днища, за счёт этого сила сопротивления становится меньше. Это важно, если вы стремитесь быстро набрать скорость и долго держать её.

Если вы — любитель бороздить по озёрам или гоняться за рыбой на высокой скорости, да ещё и предпочитаете “прыгать” на воде (рыбаки-экстремалы поймут), без редана на катере или моторной лодке вам будет тяжко. Установка редана позволяет снизить силу сцепления, и отрываться от поверхности воды будет значительно приятнее.

При этом наиболее эффективным считают редан, расположенный продольно. Его установка нарушает плавные обводы плавсредства, благодаря чему образуются водные завихрения. Они настолько интенсивны, насколько высокая скорость судна. При достижении определенного скоростного режима начинается кавитация, то есть водная масса перестаёт быть целостной, появляются пузыри, внутри которых — воздух. Благодаря водной прослойке днище отрывается от воды не так тяжело, заметно меньше становится и степень погружения. Таким образом легко начать глиссировать (ещё одно заумное слово, которое можно определить как скольжение по воде; кстати, весьма необычное и приятное ощущение).

Можно выделить 2 важных признака, кричащих о том, что вам нужно установить редан:

1. Если у лодки днище с выраженной килеватостью (около 13°) от миделя до транца. В таком случае пригодится пара реданов (один — поближе к скуле и протянутый до транца, другой — это в передней трети длины дна).
2. Высокая скорость. Мы об этом говорили выше: реданы — это достаточно легкий способ сделать процесс разгона более приятным и эффективным. Считается, что длинные реданы следует устанавливать на 4-х или 5-тиметровых лодках.

Есть мнение, что на лодках с плоским дном реданы не нужны. Мы не столь категоричны. Поперечные реданы на плоскодонных суднах позволяют снизить давление воды на днище. Да, особых изменений в скорости вы не увидите, а вот процесс управления станет проще.

Нужны ли реданы на лодке ПВХ?

А нужны ли реданы в надувной лодке из ПВХ? Почему бы и нет, тем более что эти плавсредства тоже могут быть килевыми (в нашем магазине немало таких моделей, смотрите здесь). Продольные реданы помогут увеличить скорость судна в режиме глиссирования. Но учитывайте, что:

1. Скорость лодки вряд ли заметно увеличится, если вы идёте с высоким уровнем загрузки.
2. Скоростная прибавка будет более ощутима, если используете подвесной лодочный мотор мощностью от 15-20 л.с.
3. Место расположения реданов зависит от того, как ваша лодка выталкивается в глисс. Если не продумаете и наклеите наугад, то скорость глиссирования может, наоборот, пострадать.

Реданы — очень полезное дополнение для многих плавсредств. Если хотите установить их самостоятельно, тщательно продумайте тип и место расположения. А затем радуйтесь, рассекая по водным просторам в поисках подходящего места для настоящей рыбалки!

Рыбачьте с удовольствием!

Вопрос — ответ

Вопрос: Реданы на твердой и надувной лодке — что это такое?

Имя: Тимур

Ответ: Реданы — это ступеньки или выступы на днище судна (с внешней стороны, то есть эти элементы контактируют с водой). Есть и у надувных лодок. Реданы снижают подсасывающее влияние воды при разгоне плавсредства. С ними приятнее отрываться от водной поверхности.

О сопротивлении воды

AB 100. Призрак в море

Все, что вы хотели знать о сопротивлении воды движению корпуса, включая влияние на расход топлива.

Просматривая сообщения на форуме сайта mby.com, я наткнулся на дискуссию, где затрагивалась тема природы сопротивления воды движению лодки. В обсуждениях упоминался греческий математик-гений Архимед, чей закон: «На тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной жидкости» — одна из основ судостроения.

Сопротивление воды движению — сложная проблема. Было время, когда все довольствовались тем, что архимедова сила успешно держит лодки на плаву, пока люди бездельничают в гавани, и вопросы о том, как возникает сопротивление, что происходит при движении лодки, ученых не особенно волновали. И все же, какие силы воздействуют на корпуса различных лодок на ходу?

Водоизмещающий режим

Если оставить «за бортом» специфические моменты, почти каждый катер испытывает шесть видов воздействия воды: сопротивление волновое и трения, аэродинамическое (его редко учитывают) плюс три менее известных — сопротивление формы, индуктивное и брызговое.

На малом ходу почти все корпуса с обычными обводами создают две волновые системы — в носу и корме. Их вызывает энергия, передаваемая воде корпусом, и часть ее проявляется как волновое сопротивление. Сопротивление трения (как и аэродинамическое) характерно для всех лодок, но при низкой скорости его величина незначительна: она пропорциональна квадрату скорости судна. То есть при прочих равных условиях увеличение скорости с 10 до 30 узлов может означать девятикратное увеличение этой составляющей полного сопротивления.

Глиссирование. Обычно топливная экономичность повышается при относительной скорости выше 2,5

Переходный режим. Максимальная относительная скорость достигает значения 4,0

Водоизмещающий режим. Форма корпуса вызывает значительное волновое сопротивление

Корпуса всех типов — водоизмещающие, глиссирующие и переходного режима — испытывают сопротивление формы. Его вычислить сложнее всего, поскольку оно связано с большинством других составляющих полного сопротивления. Проще говоря, сопротивление формы можно рассматривать как «нежелание» корпуса с теми или иными обводами двигаться в воде. При этом, например, широкие корпуса Nordhavn покажут высокое сопротивление формы, в отличие от узких катамаранных корпусов. Но для первых, вызывающих высокую волну, часто применяют подводный носовой бульб; он создает собственную волну, компенсирующую ту, что генерирует корпус. Сопротивление формы подводных объектов немалое, и это заметно при сравнении сопротивления днищевой колонки и системы «вал-винт-руль».

Обводы и большая масса лодок водоизмещающего типа вкупе предопределяют значительное полное сопротивление и — при умеренной мощности двигателя — изначально невысокую скорость. Она обычно ограничена величиной максимальной теоретической «скорости корпуса», которую определяют как 1,34 x √LWL (где LWL — длина ватерлинии в футах). К примеру, для Linssen Grand Sturdy 52.9 с длиной ватерлинии 44 фута скорость корпуса составит около 10 узлов: в полном сопротивлении определенную величину составляет сопротивление формы; сопротивление трения и аэродинамическое незначительны, а волновая составляющая доминирует.

Золотая середина

Все популярнее становятся лодки переходного типа. Их небольшое водоизмещение, увеличенная мощность и более стройные корпуса позволяют легко преодолевать пороговое значение «скорости корпуса». Как правило, они начинают «побег из водоизмещающего плена» при значении относительной скорости (скорость, поделенная на длину ватерлинии) около 4,0 — для AquaStar 57 с длиной по ватерлинию 49 футов она определяется как 4,0 x √LWL = 28 узлов.

Как и у глиссирующей лодки, такой корпус будет создавать динамическую подъемную силу, но его более округлые обводы редко могут генерировать подъемную силу, достаточную, чтобы легко избавиться от волновой системы и обусловленного ею сопротивления. Кроме того, на этих скоростях традиционный длинный и глубокий киль будет добавлять сопротивление трения, снижающее скорость.

Факт, что по мере увеличения скорости сопротивление трения будет возрастать даже на самом гладком из корпусов переходного типа. На малом ходу молекулы воды, обтекающей корпус, замедляются из-за трения, но поток в тонком пограничном слое является ламинарным (невозмущенным). С увеличением скорости поток утолщается, меняет свою структуру и разрушается, становясь турбулентным. Это приводит к увеличению вязкостного сопротивления не столько между водой и поверхностью корпуса, сколько в самом потоке, который отделился от корпуса.

Ламинарный поток служит объяснением одной из причин высокой скорости дельфинов по отношению к их «энергетической установке». Суперобтекаемая форма позволяет воде плавно огибать тела дельфинов, и поток смыкается сразу за хвостом; так дельфины эффективно сохраняют ламинарный поток, хотя и не всегда.

Глиссирование — победа в гонке

При скорости свыше 28−30 узлов глиссирующая лодка получает преимущество. Хотя ее корпус все еще испытывает обе составляющие сопротивления трения, результаты моих тестов показывают увеличение топливной эффективности по сравнению с аналогами переходного режима при соотношении «скорость/длина» более 2,5−3,0. Для лодок типа Azimut 60 при длине ватерлинии 49 футов это соответствует диапазону скоростей 18−21 узел. Это принципиально: на таких скоростях лодка начинает глиссировать, и доля волнового сопротивления падает.

Однако при глиссировании вначале возрастает дифферент на корму, и появляется негативный побочный эффект в виде индуктивного сопротивления. Динамическая подъемная сила действует под прямым углом к смоченной поверхности корпуса (или основной линии), и результирующий вектор несколько отклонен от вертикали назад. Разложив его на составляющие, видим, что значительная величина приходится на подъемную силу, а небольшой вектор (доля энергии) направлен в корму в виде индуктивного сопротивления. Поэтому дизайнеры крайне внимательны к текущему дифференту глиссирующих лодок: чем он больше, тем больше подъемная сила, но и индуктивное сопротивление выше, так что оптимальный баланс сил здесь существен.

Природа брызгового сопротивления глиссирующих лодок очевидна: суть в затратах энергии на создание брызговой пелены в передней части корпуса, прежде чем пелена будет им же и подавлена.

Поперечный редан

Бытует миф, который стоит развенчать. Корпуса с поперечными реданами преподносят как гидродинамически более эффективные, поскольку «воздушная вентиляция днища снижает сопротивление трения». Это явление действительно имеет место, но основная причина высокой эффективности таких корпусов — более выгодное соотношение подъемной силы и сопротивления.

Корпус с двумя поперечными реданами и тремя меньшими по площади, но более эффективными опорными поверхностями (носовой, средней и кормовой)

Обычный корпус с большой площадью смоченной (опорной) поверхности

При разбиении смоченной поверхности корпуса такими реданами на два или три участка на каждом возникает подъемная сила; ее отношение к силе сопротивления существенно выше такового для эквивалентного безреданного корпуса. Главная причина — форма реданов, меняющая характер обтекания и распределение давления по днищу.

Хотя глиссирующие лодки не имеют природных ограничений, как корпуса водоизмещающие и переходного режима, их скорость дается не бесплатно. Оценивая грубо, требуемая им мощность пропорциональна квадрату скорости: желая увеличить скорость с 30 до 40 узлов, будьте готовы к тому, что расход топлива возрастет на 78%! И при любой манере управления лодкой единственный надежный способ реально снизить сопротивление и расход топлива — сбросить скорость.

Эволюция редана

Лодки серии Eclipse от верфи Crownline Boats особенно выделяются на фоне других катеров благодаря своему необычному современному корпусу, который является высокотехнологичной смесью обводов тримарана и первоклассных скоростных реданных катеров.

Первый промышленный образец моторного тримарана был выпущен по проекту известного конструктора моторных катеров Ричарда Коула в далеком 1962 году. Этот необычный для того времени катер продемонстрировал значительные преимущества перед традиционными остроносыми корпусами. На тримаране удалось получить необычно просторный кокпит, большую пассажировместимость и высокие мореходные качества при сравнительно небольших габаритах, позволяющих перевозить катер на трейлере. В дальнейшем первоначальный корпус тримарана претерпел значительные изменения: была увеличена килеватость днища и изменена форма скул. Благодаря этому на полном ходу кромки скул в носовой части корпуса перестали касаться воды, как на первых тримаранах, а спонсоны в носу стали оказывать стабилизирующее действие лишь при значительном крене в крутых поворотах на высокой скорости. Существенно уменьшилась поверхность днища, вступающая в контакт с водой, соответственно, снизились потери скорости на волнении и сила ударов корпуса о воду и сократилось время выхода катера на глиссер.

Надо отметить, что Ричард Коул был удивительно талантливым конструктором. Еще одно из его открытий — особый поперечный редан стреловидной формы «Эйрслот», который позволил сделать реданные катера не только быстрыми, но и потрясающе мореходными и комфортными при движении против волны.

До недавнего времени объединить две разработки известного конструктора в серийном производстве не могла ни одна верфь в мире, так как для поточной постройки подобных корпусов требуется высокотехнологичное оборудование и профессиональные инженеры. Однако верфь Crownline смогла себе это позволить.

Все модели серии Eclipse представляют собой невероятный симбиоз обводов V-образного корпуса с высоко поднятыми спонсонами и обводами спортивных реданных катеров, оборудованных стреловидным реданом с вентилируемым профилем типа «Эйрслот».

Эти катера удивительны. Модели серии Eclipse очень остойчивы на стоянке, отлично держат курс, превосходно управляются, быстро выходят на глиссер, а на высокой скорости покладисты и предсказуемы при любой погоде.

В серии Eclipse четыре модели: E1, E2, E4 и E6. Все катера поставляются со стационарными двигателями MerCruiser, а модель E2 представлена также в модификации XS и подготовлена под подвесной мотор.

Особенность этих катеров в том, что в носовой части расположен полноценный отдельный кокпит, со своей купальной платформой и лестницей для подъема на борт.

Более того, на носу также есть специальные дополнительные фары, с которыми вам будет легче швартоваться по ночам. В списке опций стол в носовой части, а также дополнительная подушка, которая позволит превратить диван в огромную ложу для загара. Cреди опций есть душ на носу катера, а начиная с модели E2 на всех катерах имеется полноценный гальюн. (Самое интересное то, что на классических катерах — боурайдерах, соизмеримых по длине с моделью Сrownline E2, — гальюн в принципе вещь недоступная.)

Кокпит оборудован первоклассными диванами и креслами, под которыми много свободного места в рундуках. Приборная панель имеет спортивный внешний вид и оснащена отличными приборами с антибликовым покрытием стекла. Также для вашего удобства на всех моделях есть эхолот с показателями температуры воды и воздуха, а также превосходная стереосистема.

Катера Crownline серии Eclipse популярны среди любителей вейкборда. Поэтому среди опций есть специальная арка и круиз-контроль, после установки которых катер порадует вас отличной волной! Если вы ищете действительно универсальный катер, обратите внимание на катера Crownline серии Eclipse. Любая из этих лодок чрезвычайно хороша, а качество отделки и оснащение порадуют любого, кто поднимется на борт.