Исходя из оптимизации по автономности, достаточно использовать двигатель мощностью 20 л. с. Такой двигатель выглядит минимально возможным из соображений безопасности, обеспечивая упор более 200 кгс. Максимальная скорость яхты на тихой воде также выглядит вполне достойной, составляя 6,5 – 6,7 узла. «Штилевой» экономичный ход со скоростью 5 узлов с потреблением топлива менее 2 л. в час обеспечивает переход в 1000 морских миль, или 500 – 600 часов зарядки бортовых аккумуляторов со штатной топливной цистерной объемом 350 л.

В связи с этим встал вопрос о замене винта. Стоявший у меня до сих пор трехлопастник от Vetus 17 дюймов с шагом 9 дюймов прекрасно работал, но становился заметным тормозом под парусами. Нужный по расчету трехлопастный винт 16х8 выглядел тоже достаточно большим по размерам. Может быть, есть смысл поставить флюгерный винт, к примеру от Maxprop, у которого лопасти поворачиваются «по потоку» во время хода под парусами? Так его цена в несколько раз больше!

По одним слухам, обычный винт на парусной яхте снижает скорость на 10—15%, по другим – скорость может упасть и на узел…

И тут передо мной встала задача, попробовать рассчитать потери, вносимые винтом, и прочими деталями, например, цинковыми протекторами, выступающими из корпуса, и выяснить, как они влияют на суточный переход. Кроме того, мне хотелось получить представление о расходе топлива и влиянии на расход гидродинамики корпуса.

Посчитав сопротивление корпуса, и приняв диаметр винта 17 дюймов и Сx =0,5, я получил совершенно удручающие результаты.

Формула для расчета сопротивления заторможенного винта в потоке воды.

F=Cx*S*p*v^>2/2; S – поперечная площадь тела, v – скорость лодки.

Параметры яхты (проект Hout Bay 40): длина КВЛ 10 м, ширина КВЛ 3.5 м, D=13 кубов.

Площадь заторможенного винта при дисковом отношении 0,5 – 0,049 кв. м., площадь цинковых протекторов – 0,025 кв. м.

При таких исходных данных расчетное сопротивление корпуса на скорости 4 узла – 57 кгс, а сопротивление винта – 49 кгс, протекторов – 25 кгс. Если скорость лодки возрастает, соотношение меняется, к примеру на 7 узлах – 278 – 149 – 77, то есть относительное влияние винта и прочих выступающих деталей падает с увеличением скорости. Это связано с возрастающим вкладом сопротивления формы.

В результате несложных вычислений получается вот такой график мощностей, по горизонтали – скорость в узлах, по вертикали – мощность движителя, приводящего судно в движение, в лошадиных силах.

N – мощность движителя, необходимая для движения «чистого» корпуса без протекторов и винта, N общая – мощность, нужная, чтобы двигать лодку при заторможенном винте, и с учетом протекторной защиты. N без учета винта – мощность для корпуса с протекторами. Этот график предназначен для иллюстрации потерь от протекторной защиты, при движении под дизелем.

Видно, что заметную долю вносят протектора, установленные на корпусе.

Оценка совпадения теоретических расчетов – с реалом довольно близко, также как и таблицей, приведенной в начале главы, во всяком случае лодка разгонялась до 8 узлов с мощностью 60—70 лс, сопротивление винта на скоростях 4—5 узлов по оценке примерно совпадает с расчетом.

Результаты расчетов позволяют сделать следующие выводы:

1. При движении под парусами лодка испытывает большое сопротивление от винта и протекторов.

Для движения со скоростью 5 узлов для «чистого» корпуса необходимо меньше 6 л.с., на корпусе «с навеской» при той же силе ветра лодка получит ход около 3,5 узлов. При усилении ветра влияние винта уменьшается, но остается довольно заметным – мощность 22,3 л.с., «чистый» корпус – 7 узлов, «реальный» – 5,8.