В.А. Коноваленко
Способ уменьшения волнообразования
Хорошо известно, что основной «потребитель» энергии у высокоскоростных судов это волнообразование, те самые «усы», которые расходятся в обе стороны от идущего судна, доставляют удовольствие водным лыжникам и разрушают берега. Наиболее успешным из числа известных в настоящее время способом борьбы с этим явлением являются подводные крылья. Видимо, убеждать в этом никого не надо – всякий, кто имел возможность пользоваться «Ракетой», «Метеором» или любым другим плавсредством такого типа наблюдал этот эффект воочию.

Рис. 1. Судно на подводных крыльях
Однако и суда на подводных крыльях всё-таки без «усов» не обходятся, что хорошо видно на рис. 1. Причина образования «усов» понятна из рис. 2. «Усы» образуются от тех зон повышенного уровня воды, которые возникают при обтекании подводного крыла водой.

Рис. 2. V-образное подводное крыло и действующие на него силы
В настоящее время применяются два типа крыльев: частично погружённые и полностью погружённые. Частично погружённые крылья имеют V-образная форму  (рис. 2), которая решает две задачи:
  • автоматическое поддержание величины подъёмной силы при изменении скорости судна за счёт изменения глубины погружения крыла, следовательно, его рабочей площади;
  • обеспечение остойчивости судна за счёт приложения равнодействующей подъёмной силы выше центра тяжести судна.
    • Такие крылья имеют прочную конструкцию без подвижных частей, поэтому надёжны в эксплуатации, но создают довольно значительные «усы» за счёт повышения уровня воды с обеих сторон конструкции.
    Полностью погружённые крылья обычно бывают плоскими (в виде перевёрнутого Т) с изменяемым в зависимости от скорости углом атаки (несущие плоскости поворачиваются вокруг горизонтальной поперечной оси). Для плоских крыльев это необходимо, иначе судно будет «прыгать». Плоские крылья, как правило, создают «усы» поменьше, чем частично погружённые, но существенно усложняют конструкцию (и, конечно, снижают надёжность).
    Радикально изменить ситуацию можно, если сделать  крыло L-образным (чтобы «загнать» волну внутрь крыла), а расстояние между крыльями вдоль продольной оси судна сделать таким, чтобы на крейсерской скорости оно равнялось половине волны. Дело в том, что подъёмная сила крыла от «вспучивания» воды не зависит – она определяется разницей давлений в обтекающих крыло потоках, а возникающие волны, сконцентрированные в «крылватерных струях», оказавшись в противофазе, погасят друг друга. Понятно, что L-образное крыло в одиночку (в отличие от V-образного) не сможет обеспечить остойчивость судна. Однако, дело не безнадёжно – нужно ставить двойной комплект L-образных крыльев по бортам так, как показано на рис. 3. Тогда автоматическое регулирование величины подъёмной силы будет обеспечено формой крыла, а остойчивость – возрастанием подъёмной силы со стороны крена.

    Рис. 3. Бортовое размещение L-образных крыльев
    Подобное решение позволит, по крайней мере, на крейсерской скорости, и топливо экономить, и берега  уберечь от излишнего размыва.