Калькулятор скорости корпуса лодки

В километрах в час	13,49 км/ч
В метрах в секунду	3,75 м/с

Что означает скорость корпуса

Парусная яхта идёт по воде, видна длина её корпуса у поверхности

У обычной водоизмещающей лодки есть скорость, после которой прибавка мощности всё меньше увеличивает ход. Корпус создаёт волны, и по мере разгона расстояние между гребнями растёт. Когда длина характерной волны приближается к длине лодки на воде, волновое сопротивление быстро увеличивается. Расчётная скорость корпуса помогает оценить этот рубеж ещё до выхода на воду. Это не паспортный максимум судна и не обещание, что оно вообще достигнет такого хода.

Введите длину по ватерлинии: расстояние от носа до кормы именно на уровне поверхности воды. Можно взять метры или футы: при переключении единицы уже введённое число пересчитывается. В ответе главная величина дана в узлах, ниже показаны км/ч и м/с. Если известна только фактическая скорость, а нужно перевести её в привычные единицы, используйте перевод узлов в км/ч: он не оценивает возможности корпуса.

Формула по длине ватерлинии

Традиционная оценка для водоизмещающего корпуса использует длину по ватерлинии в футах. Её публикует, в частности, ассоциация парусных гонок PHRF Southern California как показатель Traditional Hull Speed. Коэффициент 1,34 связывает длину с узлами, поэтому без пересчёта единиц подставлять в эту запись метры нельзя.

\displaystyle V_{\mathrm{kn}}\approx1{,}34\sqrt{L_{\mathrm{ft}}}

Здесь L означает длину по ватерлинии, а V ориентировочную скорость в узлах. Если длина измерена в метрах, калькулятор сначала умножает её на 3,28084. Эквивалентная запись для метров имеет коэффициент приблизительно 2,427. Для перевода результата используется 1 узел = 1,852 км/ч; отображаемые значения округлены до двух знаков, сам расчёт до округления не обрезается.

Слово «рубеж» здесь точнее слова «предел». Формула указывает область, в которой для типичного водоизмещающего корпуса волновое сопротивление становится особенно заметным. Узкий лёгкий корпус может идти быстрее; широкому и тяжёлому может не хватить мощности или благоприятных условий даже для расчётного значения. Чтобы предсказать реальную скорость конкретной лодки, одной длины недостаточно: нужны форма корпуса, водоизмещение, мощность или характеристики парусов и условия движения.

Примеры для лодок разной длины

Небольшая лодка с ватерлинией 4 м. Её длина составляет около 13,12 фута. Формула даёт 1,34 × √13,12 ≈ 4,85 узла, или 8,99 км/ч. Это число можно использовать для грубого сравнения с более длинной лодкой, но по нему нельзя судить о скорости гребца или двигателя.

Парусная лодка с ватерлинией 6 м. После перевода в футы получается около 19,69 фута. Расчётная скорость равна 5,95 узла, то есть примерно 11,01 км/ч. При встречном ветре, волнении или недостаточной тяге фактический ход будет ниже: формула не содержит ни ветра, ни мощности.

Яхта с ватерлинией 9 м. В начальном примере калькулятора ответ составляет 7,28 узла, или 13,49 км/ч. Если длина всей яхты от крайней точки носа до крайней точки кормы равна 10 м, вводить эти 10 м вместо девяти нельзя. Свесы не дают той же длины волны, что погружённая часть корпуса.

Ватерлиния 30 футов. Здесь удобно считать без промежуточного перевода: 1,34 × √30 ≈ 7,34 узла. Это около 13,59 км/ч. Выберите футы в форме, если длина указана так в спецификации: при смене единицы форма сохранит физическую длину, а не просто заменит подпись рядом с числом.

Ватерлиния 36 футов. Корень из 36 равен шести, поэтому ответ ровно 1,34 × 6 = 8,04 узла, или 14,89 км/ч. Этот случай удобен для проверки формулы вручную. Разница с 30-футовой ватерлинией составляет лишь около 0,70 узла: длина влияет на результат через квадратный корень, не прямо пропорционально.

Две длины: 12 и 24 м. Для 12 м получится 8,41 узла, а для 24 м 11,89 узла. При удвоении ватерлинии скорость возрастает примерно в √2, то есть в 1,41 раза, а не вдвое. Если прикидываете, насколько быстрее будет более крупная яхта, не переносите отношение длин на скорость напрямую.

Где оценка перестаёт работать

У глиссирующего катера на высокой скорости часть веса поддерживает уже не только плавучесть, но и динамическая подъёмная сила. Его ход может существенно превысить число из этой формы; оценивать максимальную скорость такого катера по длине ватерлинии нельзя. Длинные узкие корпуса и некоторые многокорпусные суда тоже нарушают привычную связь между длиной и волновым сопротивлением. Поэтому результат прежде всего пригоден для типичных водоизмещающих лодок и яхт, а не для всех плавсредств.

Даже подходящий по типу корпус меняет осадку и ватерлинию при загрузке. Если в описании лодки есть LWL, берите именно её и уточняйте, к какой загрузке относится размер. Обозначение LOA обычно означает полную длину корпуса; у лодки со свесами она может заметно превышать LWL. Подстановка LOA завысит оценку скорости. Если есть только полная длина, результат следует считать особенно грубым, а лучше найти план корпуса или данные производителя с ватерлинией.

Число в узлах относится к скорости движения судна относительно воды. Течение может увеличить или уменьшить скорость относительно берега; встречный ветер и волны тоже меняют фактический ход. Для расчёта времени перехода берите ожидаемую среднюю скорость на маршруте, а не эту теоретическую границу. По средней скорости и расстоянию можно отдельно воспользоваться калькулятором скорости, если у вас есть данные о реальном переходе.

Вопросы о скорости корпуса

Для сравнения лодок важно одинаково измерить ватерлинию и помнить, что формула описывает сопротивление волн, а не работу двигателя.

Это максимальная скорость яхты?

Нет. Число показывает приблизительную область резкого роста волнового сопротивления типичного водоизмещающего корпуса. Реальный максимум зависит от корпуса, тяги, загрузки и погоды; отдельные суда превышают оценку.

Можно подставить полную длину лодки?

Лучше нет: нужна длина на уровне воды от носа до кормы. Полная длина со свесами часто больше и завышает ответ. Если другой размер недоступен, помечайте расчёт как очень грубый.

Почему после удвоения длины скорость не удваивается?

В формуле стоит квадратный корень из длины. Удвоение ватерлинии увеличивает расчётную скорость примерно в 1,41 раза. Например, для 12 и 24 м получается около 8,41 и 11,89 узла.

Подойдёт ли расчёт для глиссирующего катера?

Для оценки его максимальной скорости не подойдёт. После выхода на глиссирование сопротивление и поддержка корпуса меняются, поэтому скорость может быть намного выше рассчитанной по водоизмещающей формуле.

Что делать, если длина указана в футах?

Выберите в форме футы и введите число без самостоятельного перевода. При смене единицы калькулятор пересчитает введённую длину; коэффициент 1,34 применяется уже к футам.

Почему GPS показывает скорость выше расчётной?

GPS обычно показывает скорость относительно земли. Попутное течение добавляется к ходу относительно воды; кроме того, узкий или глиссирующий корпус способен превысить традиционную оценку.

Можно рассчитать нужную мощность мотора по этому числу?

Нет. Для мощности важны масса и форма корпуса, сопротивление на разных скоростях, КПД винта и условия испытания. Одна длина ватерлинии не позволяет вычислить требуемые киловатты.

Есть что добавить?

Напишите своё мнение, комментарий или предложение.