Почему в яхтах и кораблях руль сзади?
Между прочим, этот вопрос на самом деле вовсе не шуточный, а довольно сложный для понимания, и без специальных инженерных знаний по кораблестроению и авиации (у самолетов рули тоже сзади за редкими исключениями) разгадать эту тайну вам не удастся.
Сказки о том, что органы управления и устройства передачи сигнала - все это словоблудие, так же как и отклонение потока воды в скулу судна. На самом деле тут все решает физика и гидроаэродинамика, а также конструктивная прочность крепления оси руля.
Итак, первоначально в древности появились лодки и небольшие парусные суда, и только уже в двадцатом веке стальные корабли,автомобили и самолеты. Так вот - древние лодки и деревянные корабли первоначально в качестве органа управления имели обычные весла, а не рули на петлях. А рулевое весло всегда направлено назад-по потоку воды, и его очень трудно развернуть вперед-против потока воды. Точно так же и с пером руля на морских судах: Они всегда имеют ось вращения - или хотя бы закреплены на петлях. Так вот -все суда и корабли могут получать столкновения в небольшими предметами - например плавающими бревнами или льдинами. И если бы рули находились в передней части судов, то от ударов о льдины носовые рули бы часто ломались, и тогда судно полностью потеряет управление. Вот поэтому практически все корабли всего мира имеют рули сзади за кормой - чтобы обеспечить им как можно большую защиту от плавающих предметов. Кстати, и управляемость от этого тоже лучше. Дело в том, что рули находящиеся сзади за кормой обтекаются потоком воды отбрасываемой винтами. И чем больше скорость потока - тем лучше управляемость. Например всем известный линкор Бисмарк при входе в порт, где он в принципе не мог развивать скорость больше 6 узлов (чтобы не врезаться в другие суда), то этот большой корабль вообще не мог разворачиваться в порту без помощи буксиров. А на большом ходу все корабли и самолеты управляются прекрасно от того,что великолепно слушаются руля, так как на рули хоть кораблей, хоть самолетов действует гидродинамическая сила, которая возрастает во второй степени от скорости потока. А гребной винт корабля винт самолета отбрасывает поток среды со скоростью примерно в три раза больше, чем скорость этого самого судна или самолета. Значит гидродинамическая сила управления возникающая на руле расположенном сзади винта примерно в девять раз больше, чем на таком же руле стоящем в свободном потоке мимо диска винтов. И это кстати подтверждает тот факт,что инженеры спроектировавшие линкор Бисмарк допустили большую конструкторскую ошибку: они поставили два пера руля между дисками трех винтов так, что потоки воды от винтов практически не попадали на его рули, и от этого у Бисмарка на малом ходу была отвратительная управляемость. Вот видите, что без инженерных знаний в этом вопросе не обойтись?
Кстати - полное отсутствие носовых рулей - ошибка. У всех подводных лодок имеются носовые горизонтальные рули, потому, что на малом подводном ходу меньше 4 узлов у них тоже плохая управляемость, и приходится в дополнение к кормовым горизонтальным рулям ставит еще и носовые. И хотя носовые рули подводных лодок также могут повреждаться льдом, но приходится их устанавливать, потому, что управляемости не хватает, но носовые рули у ПЛ часто делают убирающимися. И кстати на затонувшей подводной лодке "Курск" были именно убирающиеся носовые рули, и один из них (правый) во время этой катастрофы отломился и просто лежал на дне за кормой затонувшего Курска. И никто не догадался о том,что по своей форме этот руль абсолютно точно напоминает форму рубки американских подводных лодок. И когда гидроакустики российского атомного крейсера Петр Великий доложили что своими эхолокаторами "видят" на дне рядом с Курском большой предмет по форме в точности напоминающий рубку подводной лодки - с тех пор все так и думают будто бы в той трагедии принимала участие американская атомная подводная лодка, хотя на самом деле никакой американки и вовсе не было, а был отломившийся от удара о дно правый носовой горизонтальный руль самого Курска.
У самолетов тоже примерно такая же картина: хотя бывают самолеты - утки с передним оперением, но они все же редки, потому, что устойчивость полета у них гораздо хуже, чем у самолетов с нормальным - задним расположением рулей. Дело в том, что расположение руля корабля и самолета спереди или сзади принципиальным образом изменяет управляемость этих объектов. Если руль самолета или корабля расположен спереди, то он дестабилизирует полет самолета и ли плавание судна.А если руль расположен сзади - то стабильность удержания курса улучшается. Это потому, что перо руля как бы играет роль оперения флюгера. Если это оперение сзади, то флюгер работает как ему и положено - то есть смотрит носом строго напротив потока. И даже если отклонить руль судна на небольшой угол (например 5-10) градусов, то судно станет стабильно идти по кругу большого радиуса. А вот если руль у судна или самолета расположить спереди, то точно такое же отклонение руля в любую сторону тут же заставит судно или самолет беспорядочно кружится, потому,что управляемость нарушится. Передний руль будет играть роль антифлюгера - то есть флюгера с оперением установленным сзади-наперед.
А вот у автомобилей-прямо противоположная картина. практически все автомобили в мире имеют рулевыми именно передние колеса. Это потому,что как раз у автомобилей делать задними рулевые колеса - совершенно невыгодно, потому, что пришлось бы тянуть рулевые тяги под днищем автомобиля от водителя находящегося впереди - далеко назад, а это глупо.
