Коли потрібні редани
Катери та яхти, №17, 1969 рік, "Чи завжди потрібні редани?"
Тут нам доведеться відразу ж розчарувати власників плоскодонних човнів, що гліссують: поздовжні редани на таких судах великого ефекту не дадуть. Нагадаємо, що ефект від поздовжніх реданів складається з відсікання води від днища човна і створення додаткової підйомної сили, що зменшує осад корпусу, а отже зменшує змочену поверхню і опір тертя. При цьому «працює» на реданах та частина потоку води під днищем, що розтікається у поперечному напрямку, до бортів, і потрапляє на редани під кутом, близьким до прямого. А такий потік тим інтенсивніший, чим більша кілюватість днища. Ось чому саме на катерах з кіловатістю днища 15-20 ° вперше і з'явилися редани.
На плоскодонних човнах, таких як «Козанка», поперечний ноток невеликий, і звичайні довгі редани замість користі завдадуть шкоди, оскільки збільшать змочену поверхню. Достатньо на таких човнах у носовій частині, біля кордону ходової ватерлінії, закріпити пару коротких (500-600 мм) бризковідбійників.
Якщо моторний човен має днище типу моногедрон із постійною і досить великою (7—13°) кілеватістю від міделя до транця, рекомендується поставити два редани. Один із них слід розташувати ближче до вилиці і протягнути його до транця, другий — у передній третині довжини днища човна. Ставити більше реданів, як це робиться на морехідних і тому кіловатих гоночних катерах, немає сенсу. Те, що подібні судна суцільно вкриті реданами, включаючи борти, пояснюється необхідністю ефективно відсікати воду від обшивки при вході корпусу в хвилю. Редани на таких катерах найчастіше простягаються від форштевня до транця, тому що при ході на хвилюванні становище та площа«Робочої ділянки» постійно змінюються - адже катер то цілком вискакує з води і йде деякий час на гвинті, то лягає на воду всім бортом.
До речі, для морехідних катерів дуже важлива і властивість реданів знижувати розмахи бортової та кільової качки. При різкому крені на борт додаткова підйомна сила виникає на реданах накраненого борту і чинить великий опір подальшому крену.
Іншою важливою ознакою (крім кіловатості днища), що говорить на користь установки реданів, є висока швидкість човна. Човен повинен справді гліссувати так, щоб ділянки днища в носі та біля вилиці, де розташовуються редани, виходили з води. На такому водоізомісному та тихохідному човні, як «Струйка», редани будуть обтікатися не впоперек, а вздовж і, природно, ніякої підйомної сили на них виникнути не може. Тим більше, що підйомна сила на редані пропорційна квадрату швидкості човна. Тому можна дійти невтішного висновку, що з чотирьох і п'яти метрових човнів довгі редани доцільні лише за швидкості 40—50 км/год.
Якщо редани орієнтовані батоксам, вони в носі круто піднімаються вгору, тому хвиля вдаряє в робочу площину редана під великим кутом і хід судна загальмовується, що супроводжується відкиданням води вгору, в сторони, і навіть вперед. Енергія витрачається на марний підйом цих бризок, пасажири перекочуються під справжнім водоспадом. Тому від такого розташування поздовжніх реданів, прийнятого на перших катерах Ханта, згодом відмовилися і тепер їх мають паралельно ватерлінії. Більш того, на останніх конструкціях катерів застосовуються редани з різними кутами нахилу до ватерлінії з тим, щоб їх робочі площини були спрямовані під найвигіднішим кутом до потоку води, що набігає, за різних умов. Перший до кілю реданзазвичай йому паралельний, а редани у вилиці та на бортах мають невеликий нахил до площини ватерлінії. Але ця різниця дуже невелика. Слід пам'ятати, що при гліссуванні оптимальні кути атаки днища, а отже і реданів до потоку, що набігає, лежать в межах 4—6°. Ці значення є критичними і повинні витримуватись під час встановлення реданів.
При швидкості 60 км/год і більше тиск води на реданах досягає 4 кг/см 2 тому навіть невелика помилка у куті їх установки призводить до значних втрат підйомної сили і знижує можливий приріст швидкості.
Поперечний переріз реданів - трикутник з плавним переходом у днище і по можливості гострою вільною (робочою) кромкою. Нижня, робоча грань редана має бути горизонтальна; її ширина становить від 35 мм на мотолодках довжиною 4 м зі швидкістю ходу 30-40 км/год до 70-80 мм на катерах довжиною 6 м і швидкістю понад 50 км/год.
Для останніх новинок характерним є розташування реданів, прийняте, наприклад, на французькому шести місцевому пластмасовому катері «Сман». Основні дані цього катера: довжина 5,5 м; ширина 2,20 м; висота борта 0,99 м; вага порожня — 785 кг. З двома установками фірми «Кресчеїт» (колонка під 45 °) потужністю по 55 л. с. катер розвиває максимальну швидкість 51 км/годину, з однією установкою потужністю 155 л. с. - 69,4 км / год.
Дно катера має відформовані заодно з обшивкою вилицьові бризковідбійники і по три поздовжні редани на борт. На знімку можна помітити, що два найближчих до кіля редану простягаються лише на частини довжини човна, закінчуючись біля можливої межі змоченої поверхні днища. Кут зовнішньої кіловатості днища на транці 30 °, ширина редана близько 80 мм. Можна помітити, що розташовані редани майже по ватерлініях і лише трохи піднімаються біля форштевня.
Виявленоще одні позитивні ефекти від поздовжніх реданів — вони значно підвищують стійкість човна па курсі й те водночас скорочують радіус циркуляції. Це відбувається завдяки роботі бічних, вертикальних граней реданів, які при бічному зміщенні корпусу (дрейфі) при повороті, від вітру, хвилі тощо діють аналогічно фальшкілю.От з метою підвищення стійкості на курсі можна рекомендувати встановлення реданів і на плоскодонних човнах, тобто там, де приросту швидкості редані практично не дають.
На закінчення відзначимо, що схема поперечного обтікання поздовжнього редану дещо спрощена. Насправді потік води тут спрямований не в одній площині, а просторовий. Розміри поперечного перерізу редана невеликі, розташований він у безпосередній близькості до обшивки судна, де діють закони в'язкості та прикордонного шару. Тому вивчення впливу реданів на ходові якості судна та вибір їх оптимальних розмірів на масштабних моделях є надзвичайно утрудненими: випробування часто дають суперечливі результати. Цілком ефект від реданів можна з'ясувати тільки на натурному судні. Тому доцільно, враховуючи відсутність надійних даних для проектування реданів, виконувати їх у вигляді днищових накладок, які можна легко знімати, пересувати або замінювати.