Скорость лодки на вёслах

Какова скорость лодки на вёслах? Полагаю, сей вопрос наверняка озадачивал как туристов, решивших встать на водный путь, так и простых рыбаков.

В данной статье я постараюсь подробно — но в то же время понятным простому обывателю языком (то бишь — без «математической нудятины» и прочих выкладок на полторы страницы) — описать физику перемещения гребного плавсредства по водной поверхности. Ну и понятное дело — приведу конкретные числа, полученные в ходе эксплуатации различных лодок.

Сразу с порога (не с того, на котором все киляются, а с дверного) заявляю: нижеследующее повествование не преследует цель осветить вопрос на академическом уровне, посему содержит все необходимые определения в максимально упрощённо-обобщённой форме. Повторюсь — статья написана для простых рыбаков и туристов, и уж совсем не для научного журнала.

Но, я отвлёкся.

Бесплодная теория, или главные факторы, от которых зависит скорость лодки

Всего факторов, влияющих на скорость лодки на вёслах — три: физическая сила гребца, сопротивление воды и сопротивление воздуха. Если с первым всё более-менее понятно (хочешь быстро грести — работай над собой), то следующие два — наоборот — требуют более детального рассмотрения.

Сопротивление воды

Сопротивление воды — своего рода «ответ» на любую попытку гребца сдвинуть плавсредство с места. Данная сила складывается из следующих параметров:

1. Сила трения о воду. Зависит от качества поверхности лодки, погружённой в воду, а точнее — от её «шершавости». Чем глаже «шкура» плавсредства — тем эта сила меньше.
2. Сопротивление формы. На данный параметр влияет форма плавсредства — насколько у него закруглены углы, заострены-приподняты нос или корма, насколько лодка вытянута и какова её осадка. Понятное дело, что ежели плавсредство имеет форму широкой «коробки», да ещё и заглублено порядочно — то плыть под вёслами оно будет с не ахти какой скоростью. Но если оно — как и положено нормальной лодке — удлинено, имеет более-менее веретёнообразную форму и малую осадку — то будет двигаться лучше всего. Размер лодки тоже имеет значение — чем он больше, тем сильнее сопротивление формы и наоборот. Стоит упомянуть также и материал, из которого плавсредство изготовлено. Твёрдые лодки — из дерева или пластика — плавают быстрее, чем гибкие и мягкие надувные. Ещё не забываем про киль. Без него лодка рыскает, и маршрут её движения становится похож на зигзаг, стало быть — удлиняется, что отрицательно влияет на общую скорость.
3. Сопротивление течения. Тут всё более-менее понятно — если вода стоячая, то данным параметром можно пренебречь, если же она бегучая — то будет заметно влиять на скорость лодки — в зависимости от того, куда движется гребец — против течения, или по нему.
4. Сопротивление волн. Сама водная поверхность под действием ветра может стать неровной (а стало быть — «шершавой») и значительно замедлять движение лодки. Особенно, если грести против ветра. Но это уже — следующая глава.

Сопротивление воздуха

Воздух на порядок разрежённее воды, и «сопротивляется» заметно меньше, однако — и он способен порядочно влиять на скорость лодки, особенно при ветре. Вот тут сразу «всплывает» такая характеристика, как парусность лодки. Чем она выше — тем явственнее сила ветра будет влиять на скорость. А зависит она — эта самая парусность — от высоты бортов и высоты силуэта гребца (опять же — от формы лодки).

Как со всем этим борются производители лодок

В рыбацких лодках, особенно надувных — фактически никак, ибо там: во-первых — особая быстрота не нужна, во-вторых — требуется определённый простор для того, чтобы разложить снасти-прикормки-приманки. А ежели вдруг рыбака приспичит быстро на лодке перемещаться — то проще поставить мотор. Что, собственно мы чаще всего и наблюдаем. Единственное, на что могут пойти производители — это слегка приподнять нос лодки и заострить его (на некоторых моделях так же поступают и с кормой). Но обычно это всё делается для того, чтоб проще было плавать там, где на поверхности воды много водорослей, на скорость же лодки подобное усовершенствование влияет не очень. Более существенное ускорение плавсредства потребует серьёзных модификаций в его конструкции, что может не в лучшую сторону отразиться на характеристиках, в первую очередь важных с рыбацкой точки зрения.

Совсем другое дело — спортивные лодочки, будь то байдарки, каяки и прочие. Вот здесь производители хорошенько постарались, уменьшив ширину — за счёт большей длины, уменьшив осадку, высоту бортов и посадив гребца практически на самое дно — для уменьшения парусности. А заострив нос-корму и придав лодке максимально обтекаемую форму — свели сопротивление воды к минимуму.

Именно поэтому спортивные плавсредства развивают скорость в два, а то и в три раза бо́льшую, нежели рыбацкие лодки.

О типах вёсел и их влиянии на скорость лодки

Фото 0. Типы вёсел: 1 — распашные, 2 — байдарочное, 3 — канойное, 4 — весло-гребок.

Весло — это движитель лодки, благодаря которому гребец «конвертирует» свою силу в движение. Вёсла могут быть разные:

1. Распашные. Те, что крепятся к бортам на уключинах, и которыми грести сподручнее всего «задом наперёд».
2. Байдарочное. Это одно весло с двумя лопастями, которое к лодке не крепится, а удерживается руками гребца.
3. Канойное. Весло с одной лопастью — с рукояткой на противоположном конце, также удерживается гребцом. Как правило, такие вёсла используются там, где число гребцов от двух и более.
4. Гребки. Распространены на небольших рыбацких надувнушках. Представляют из себя «совочки» — по одному в каждую руку, которыми гребец отталкивается от воды.

В вышеприведённом перечне вёсла расположены в порядке эффективности. Распашные — самые «скоростные», ибо позволяют оттолкнуться от воды сразу обеими лопастями, да не абы как, а с высоким КПД — благодаря рычагу и использованию большего количества мышц гребца. Байдарочное и канойное несколько им уступают — за счёт задействования одной лопасти и меньшего числа мышц, но при том они вполне ещё эффективны и находятся примерно на одном уровне. Гребки, замыкающие список — самые худшие — с самым низким КПД — из-за того, что каждый из них приводится в движение только мышцами той руки, которая их держит.

Практика: скорость лодки на вёслах — конкретные цифры

Пришёл черёд осветить самое интересное — данные замеров, сделанных во время сплава по рекам. Но, прежде чем перейти собственно к цифрам, следует прояснить кое-что по поводу скоростей. А их тут — как одесских разниц — не одна, а целых две.

Максимальная скорость

Та, которую плавсредство может развить при полной отдаче гребца и лучшем КПД движителей. Процесс достижения максимальной скорости весьма нагляден и интересен.

Лодка с гребцом и манатками имеет определённую массу, а стало быть — инерцию, поэтому постепенно увеличивает свою скорость — с каждым толчком гребца. Но при этом также увеличивается и сопротивление воды, да не линейно — в отличии от скорости, а квадратично. То есть — оно растёт быстрее и постепенно «догоняет» силу, приводящую лодку в движение. В один прекрасный момент обе силы выравниваются и лодка достигает максимальной скорости, преодолеть которую гребец уже не сможет.

Время, в течение которого лодка может идти с максимальной скоростью — ограничено выносливостью гребца, и, как правило — довольно недолгое.

Крейсерская скорость

Да-да, вам не показалось — данный параметр бывает не только у кораблей, но и у байдарок и рыбацких «бубликов». И суть здесь вот в чём.

Если для корабля крейсерская скорость является самой оптимальной — при которой он движется наиболее быстро при наименьшем расходе топлива, то для гребной лодки это та скорость, при которой гребец также движется наиболее быстро, но меньше всего устаёт. То есть — лучшая скорость, которую он может поддерживать весь гребной день. Понятное дело, что крейсерская скорость меньше максимальной, и обычно составляет примерно 60-70% от неё. А ещё — учитывая утомляемость человека, к концу дня она имеет свойство уменьшаться.

Вот теперь можно перейти к цифрам. Они были получены из разных источников: часть мы измеряли персонально, часть — взяли с интернет-форумов, где обитают туристы-водники.

Результаты замеров

В сегодняшнем забеге участвуют следующие двухместные фавориты:

1. Надувная лодка «Нырок». Представляет собой «бублик», слегка сжатый с боков. Имеет самую низкую гидродинамику.
2. Надувная лодка «Омега». Более совершенная лодка со слегка «закаяченным» (приподнятым) носом.
3. Надувная лодка «Уфимка». Её нос и корма не только приподняты, но и заострены.
4. Надувная байдарка «Щука». Фактически тот же надувной «бублик» со слегка заострёнными и приподнятыми носом-кормой, но при всём том — длинный и тонкий.
5. Каркасно-надувная байдарка «Викинг». Надувная лодка с более заострёнными носом-кормой — благодаря каркасным кильсонам.
6. Каркасная байдарка «Салют». Своего рода легенда — на этой лодке сплавлялись по рекам туристы во времена СССР.
7. Не менее легендарная каркасная байдарка «Таймень». По сей день считается одной из лучших.
8. Пластиковая неразборная байдарка, название которой уточнить не удалось (выглядит как типичный морской каяк).

Выводы

В таблице можно заметить три интересных момента:

1. Рыбацкие надувнушки ходят фактически с одинаковыми скоростями и довольно медленно. Причиной тому — их широкие формы и абсолютно «никакая» гидродинамика.
2. Между рыбацкими плавсредствами и надувными байдарками наблюдается некий «отрыв» — именно благодаря тому, что байдарки раза в полтора-два длиннее, несколько у́же (но при том площадь их дна больше, чем у рыбацких лодок — что уменьшает осадку) и имеют заметно заострённые нос-корму — чем обеспечивается выигрыш в гидродинамике.
3. Пластиковая байдарка имеет лучшие скоростные показатели — благодаря, цельному, твёрдому, заострённому и обтекаемому корпусу, и как следствие — отличной гидродинамике.