Конструктор малого судна или его строитель имеют, каи правило, достаточно широкий выбор двигателей, которые могут быть установлены на катере, Например, на шестиметрозом катере, пред­назначенном для туристских путешествий трех человек, можно уста­новить стационарный двигатель Л6 мощностью 6 л. с, подвесной мотор «Нептун» мощностью 23 л. с. или автомобильный 70-сильный двига­тель. В каждом из этих случаев будет получена различная скорость, но прирост ее далеко не пропорционален повышению мощности дви­гателя. Так, с двигателем Л6 скорость составит около 10 км/ч, с «Неп­туном» (при условии подбора оптимального гребного винта) — 18 км/ч, с автомобильным двигателем — 35 км/ч. Таким образом, чтобы повы­сить скорость катера вдвое, необходимо увеличить мощность двигателя почти в 4 раза, а для трехкратного повышения скорости — в 10 раз. Это объясняется тем, что судно вовлекает в движение значительные массы воды и преодолевает силы трения обшивки корпуса о воду, в результате чего сопротивление движению увеличивается пропорцио­нально квадрату скорости.

Вовлекаемая в движение вода образует систему волн, из которой наиболее ясно выражена носовая система волн. По характ-ру распо­ложения отдельных гребней носовые волны можно разделить на две группы (рис. 1): поперечные и расходящиеся. Гребни расходящихся волн расположены под углом к направлению движения катера; обычно этот угол независимо от типа судна составляет 35—40°. Гребни по­перечных волн перпендикулярны направлению движения, они зани­мают пространство между расходящимися волнами от правого и ле­вого бортов.

Длина волны X равна

А, =———— я=* 0,64и2,

Е

Где зт = 3,14; V — скорость судна, м/с; g = 9, 8 1 м/с2 — ускорение силы тяжести.

Похожая по форме и расположению волновая система создается и у кормовой оконечности катера, но высота волн здесь меньше. Поэтому главное влияние на движение катера оказывает носовая система волн, если только не происходит сложения (интерференции) гребней носовой и кормовой волн.

I — вершвна носовой поперечной волны; 2 — • вершина кормовой попе­речной волны (в результате интерференции с носовой волной); 9 — • ГреСни восовых расходящихся волн; 4 — гребень кормовой расходя­щейся волны.

Гг

Рис. 2. Зависимость числа Фруда Fr =» —Л от скорЪсти и длины катера.

Соотношение трех основных параметров — длины судна, его ско­рости и сил тяжести, характеризующих волновую систему, выража­ется в виде безразмерного числа Фруда

Fr =

VgL

Где L — длина судна по ватерлинии, м.

Число Фруда, или относительная скорость, является важней­шим критерием при выборе обводов корпуса и мощности механической установки катера, так как на создание волн (или преодоление волно­вого сопротивления) затрачивается большая часгь мощности механиче­ской установки. Так, даже для четырехметрового катера, движущегося со скоростью 10 км/ч, число Fr составит 0,44 (рис. 2). Для этого зна­чения на преодоление волнового сопротивления тратится более 2/3 мощности двигателя и только V3 — на преодоление сил трения об­шивки о воду. Понятно поэтому стремление конструкторов по возмож­ности снизить волнообразование у корпуса судна или перевести его в режим глиссирования — скольжения по поверхности воды.