Введение
Судно или лодка с более чем одним корпусом.
Многокорпусное судно – это лодка или корабль с более чем одним корпусом, в то время как судно с одним корпусом называется однокорпусным. Наиболее распространёнными многокорпусными судами являются катамараны (с двумя корпусами) и тримараны (с тремя корпусами). Существуют и другие типы, с четырьмя и более корпусами, но такие примеры очень редки и обычно предназначены для выполнения конкретных задач.
История многокорпусов
Однокорпусные лодки с выносными опорами, двойные каноэ (катамараны) и двойные лодки с выносными опорами (тримараны) австронезийских народов являются прямыми предшественниками современных многокорпусных судов. Они были разработаны в период австронезийской экспансии (ок. 3000–1500 гг. до н.э.), которая позволила австронезийцам колонизировать прибрежную Юго-Восточную Азию, Микронезию, островную Меланезию, Мадагаскар и Полинезию. Эти австронезийские суда до сих пор широко используются традиционными рыбаками в австронезийских регионах Юго-Восточной Азии, Океании и Мадагаскара, а также в районах, куда они были завезены австронезийцами в древности, например, на восточном побережье Африки и в Южной Азии. Греческие источники также описывают большие катамараны III века до н.э., один из которых, Сиракузия, был построен под руководством Архимеда, а другой, по сообщениям, Тессараконтера, был построен Птолемеем IV Филопатором из Египта.
Современные разработчики
Современные пионеры многокорпусного дизайна включают Джеймса Уоррама (Великобритания), Дерека Келсалла (Великобритания), Тома Лэка (Великобритания), Лока Кроутера (Австралия), Хедли Никола (Австралия), Малкольма Теннанта (Новая Зеландия), Джима Брауна (США), Артура Пивера (США), Криса Уайта (США), Иана Фарриера (Новая Зеландия), LOMOcean (Новая Зеландия), Даррена Ньютона (Великобритания), Дженса Кворнинга (Дания) и Дика Невика (США).
Одностворчатые (проа)
Одноканоэ – это каноэ с узким боковым поплавком ("ама"), прикрепленным двумя или более распорками ("ака"). Обычно это судно приводится в движение веслами. Одноканоэ с боковым поплавком, использующие паруса, часто ошибочно называют "проа". Хотя и одноканоэ, и проа получают устойчивость благодаря боковому поплавку, проа в большей степени нуждается в нем для компенсации кренящего момента паруса. Боковой поплавок на проа может располагаться как с подветренной, так и с наветренной стороны, или, в случае проа, способного к поворотам, может меняться местами. Однако в последнее время проа чаще удерживают боковой поплавок либо с подветренной, либо с наветренной стороны, что означает, что вместо поворота требуется "штаг", при котором нос становится кормой, а корма – носом.
Катамаран (двойной корпус)
Катамаран – это судно с двумя корпусами. Коммерческие катамараны впервые появились в Англии в XVII веке. Отдельные попытки создания паровых катамаранов предпринимались к середине XX века. Однако для достижения успеха требовались более совершенные материалы и развитые гидродинамические технологии. Во второй половине XX века конструкции катамаранов получили широкое распространение. Катамараны используются для гонок, парусного спорта, туристических и рыболовных целей. Корпусы катамарана обычно соединяются мостиковой палубой, хотя в некоторых более простых круизных катамаранах между поперечинами (или "акасами") натянут только трамплин. Небольшие катамараны, предназначенные для вытягивания на берег, такие как Hobie Cat, также имеют только трамплин между корпусами. Стабильность катамарана обеспечивается расстоянием между корпусами – поперечным зазором; чем больше это расстояние, тем выше стабильность. Как правило, корпуса катамаранов имеют обтекаемую форму, хотя они могут расширяться выше ватерлинии для обеспечения дополнительной плавучести. Вертикальный зазор между расчетной ватерлинией и нижней частью мостиковой палубы определяет вероятность контакта с волнами. Увеличение вертикального зазора снижает вероятность такого контакта и повышает мореходные качества, в определенных пределах.
Тримаран (двойной вытяжной)
Тримаран (или двойной аутригер) – судно с двумя боковыми поплавками, прикрепленными к основному корпусу поперечной балкой, крылом или другой надстройкой. Они произошли от традиционных судов с двойным аутригером из морской Юго-Восточной Азии. Слово «тримаран» является смешением слов «три» и «(ката)маран», термин, который, как считается, был придуман Виктором Тчетчетом, пионером в области проектирования современных многокорпусных судов, родившимся в Украине (в то время в составе Российской империи). Некоторые конфигурации тримаранов используют боковые корпуса для повышения устойчивости и обеспечения малой осадки, примерами служат экспериментальное судно RV Triton и класс Independence береговых боевых кораблей (США).
Четыре и пять корпусов
Были предложены некоторые многокорпусные суда с четырьмя (квадримаран) или пятью (пентамаран) корпусами, однако построено их было немного. В 2018 году швейцарский предприниматель искал финансирование для постройки парусного квадримарана под названием Manta, который должен был использовать солнечную энергию для сбора пластикового мусора из океана. По состоянию на конец 2023 года Manta все еще находился в разработке. Французский производитель Tera 4 выпускает моторные квадримараны, использующие аэродинамическую подъемную силу между четырьмя корпусами для облегчения глиссирования и снижения расхода энергии. Конструкторские концепции судов с двумя парами поплавков получили название пентамараны. Эта концепция предусматривает узкий, вытянутый корпус, разрезающий волны. Поплавки обеспечивают устойчивость, необходимую для такого узкого корпуса. В то время как кормовые спонсоны работают как спонсоны тримарана, передние спонсоны обычно не касаются воды; они обеспечивают дополнительную плавучесть для предотвращения крена только в случае сильной бортовой качки судна. Компания BMT Group, британская судостроительная и инжиниринговая компания, предложила использовать этот тип корпуса для быстроходного грузового судна и яхты.
SWATH многокорпусные
Многокорпусные конструкции могут иметь балки корпуса, которые уже на поверхности воды ("водная плоскость"), чем под водой. Такая конструкция обеспечивает хорошее рассекание волн, сохраняя при этом плавучий гидродинамический корпус под ватерлинией. В конфигурации катамарана это называется двухкорпусным судном с малой площадью ватерлинии, или SWATH. Хотя SWATH устойчивы в неспокойном море, они имеют недостатки по сравнению с другими катамаранами, такие как большая осадка, повышенная чувствительность к загрузке и необходимость большей мощности из-за большей подводной поверхности. Трёхкорпусные конструкции судов с малой площадью ватерлинии изучались, но не были построены по состоянию на 2008 год.
Выступление
Каждый корпус многокорпусного судна может быть уже, чем у однокорпусного судна с тем же водоизмещением. Благодаря длинным и узким корпусам, многокорпусные суда обычно создают очень небольшие носовые волны и кильватерные следы, что является следствием благоприятного числа Фруда. Суда с широкими корпусами (как правило, однокорпусные) обычно создают большую носовую волну и кильватерный след. Такие суда ограничены своей "скоростью корпуса" и не могут "преодолеть" носовую волну, если не перейдут из режима водоизмещения в режим глиссирования. Суда с узкими корпусами (как правило, многокорпусные) обычно не создают заметной носовой волны, которая бы ограничивала их движение. В 1978 году, спустя 101 год после того, как катамаранам, таким как "Амариллис", запретили участвовать в яхтенных гонках, они вернулись в этот вид спорта. Это началось с победы тримарана Olympus Photo, под управлением капитана Майка Бирча, в первой гонке Route du Rhum. После этого ни одна гонка в открытом море не была выиграна однокорпусным судном. Времена победителей сократились на 70% с 1978 года. Успех Olympus Photo, составивший 23 дня 6 часов 58 минут 35 секунд, сократился до 7 дней 17 часов 19 минут 6 секунд, показанных Gitana 11 в 2006 году. Около 2016 года были построены первые большие гоночные катамараны, поднимающиеся на гидрокрыльях. Эти катамараны поднимаются на гидрокрылья и Т-образные рули только на более высоких скоростях.
Парусные многокорпусные и рабочие лодки
Растущая популярность катамаранов с 1960-х годов обусловлена увеличенным пространством, скоростью, малой осадкой и отсутствием крена на ходу. Стабильность многокорпусного судна делает плавание гораздо менее утомительным для экипажа и особенно подходит для семейного отдыха. Поскольку для обеспечения устойчивости не требуется балласт, многокорпусные лодки значительно легче однокорпусных парусников; однако обводы корпуса многокорпуса требуют осторожности, чтобы не перегрузить судно. Катамараны с двигателями все чаще используются для гонок, круизов, а также в качестве рабочих и рыболовных судов. Скорость, стабильная рабочая платформа, безопасность и дополнительное пространство – основные преимущества моторных катамаранов. "Вес многокорпусного судна такой длины, вероятно, не превышает половины веса однокорпусного судна той же длины, и им можно управлять с меньшими усилиями экипажа". Гонки на катамаранах и тримаранах популярны во Франции, Новой Зеландии и Австралии. Круизные катамараны наиболее распространены в Карибском бассейне и Средиземноморье (где они составляют основу чартерного бизнеса), а также в Австралии. Многокорпусные суда менее распространены в США, возможно, из-за того, что их большая ширина требует более широких причалов. Небольшие многокорпусные суда могут быть складными и транспортироваться на прицепе, что делает их подходящими для однодневных выходов и участия в регатах. До 1960-х годов большинство многокорпусных парусных судов (за исключением пляжных катамаранов) строились либо их владельцами, либо судостроителями; с тех пор компании продают серийно выпускаемые лодки, число моделей которых превышает 150.