Главная страница Контакты Карта сайта Поиск по сайту:
Barque.ru
 
  • Судостроение
  • Моторы
  • Проекты
  • Спорт
  • Консультации
  • Кругозор
  • Истории
  • Главная / Судостроение / Моторные суда / 1977 год / Выбор обводов остроскулого глиссирующего катера
    Подкатегории раздела
    Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы


    Поделитесь информацией


    Похожие статьи
    Выбор типа туристического катера
    Выбор типа обводов, определение сопротивления, мощности и скорости
    Управление дифферентом глиссирующего катера
    Выбор оптимальных характеристик глиссирующего корпуса
    Новый вариант обводов быстроходного катера
    Совершенствование обводов катера «Си Раннер»
    Советы по выбору катера компании «Nimbus Boats АВ»
    Гидродинамические режимы движения и соответствующие им типы обводов
    Элементы обводов глиссирующих судов и их значение
    Катера любительской постройки
    Любительская постройка корпуса катера
    Упорно-опорный подшипник валопровода для катера с двигателем АМ-401
    Выбор места установки гребного винта
    Выбор гидродинамического профиля жестких буерных парусов


    Выбор обводов остроскулого глиссирующего катера

    Год: 1977. Номер журнала «Катера и Яхты»: 66 (Все статьи)
              0


    В Тейлоровском опытовом бассейне (Вашингтон), принадлежащем ВМС США, известным специалистом в области гидродинамики быстроходных судов Е. Р. Клементом выполнена интересная работа по выбору оптимальной формы корпуса остроскулого глиссирующего катера.

    Приводим изложение двух его статей, опубликованных в английском журнале «Motor Boat and Yachting» № 2467 за 1975 г. и 2483 за 1976 г. Выводы автора имеют прикладное значение и могут быть использованы при проектировании сравнительно мореходных — имеющих килеватость порядка 12° — и быстроходных катеров.

    Обработка и сокращенное изложение материалов выполнены Е. А. Морозовым.



    Исследователи сначала ставили перед собой узкую задачу: найти оптимальные в широком диапазоне скоростей обводы глиссирующего остроскулого корпуса, т. е. корпуса с обводами, наиболее распространенными в современном малом флоте.

    Попытка использовать для выявления влияния формы корпуса на сопротивление материалы старых модельных испытаний, а через Тейлоровский бассейн за 40—50-е годы прошло около 25 моделей остроскулых катеров, потерпели неудачу: в относительной нагрузке и центровке рассматривавшихся ранее проектов наблюдались слишком большие различия.

    Было исследовано сопротивление 15 моделей корпусов различной формы в сравнимых — одинаковых условиях. Результаты испытаний моделей пересчитывались на натурный катер водоизмещением 4,54 т с расчетной площадью днища Ар, равной 18,8 м2, что соответствует безразмерному коэффициенту:


    где Ар — проекция площади днища, ограниченной линией скулы, на горизонтальную плоскость, м2;
    V — объемное водоизмещение катера на плаву без хода, м3.


    Положение ЦТ судна было принято на расстоянии 6% длины по скуле L в корму от ЦТ расчетной площади днища.

    После испытания и всестороннего обсуждения свойств сравниваемых моделей с учетом требований управляемости и мореходности были сформулированы рекомендации по проектированию остроскулого корпуса оптимальной формы для исследуемого диапазона скоростей:

    • 1. Корма должна быть относительно узкой: ширина по скуле на транце должна составлять 65—70% максимальной ширины по скуле В, расположенной в нос от транца на 60—65% L. Для корпусов с L/B=3÷4 это соответствует уклону линии скулы в кормовой части катера к ДП (на плане) около 5°;
    • 2. В кормовой половине длины корпуса килеватость днища должна быть постоянной, «веерность» днищевых ветвей шпангоутов не допускается;
    • 3. Килеватость днища «а транце должна быть умеренно высокой;
    • 4. Линии днищевых ветвей шпангоутов должны быть прямыми на кормовой половине длины корпуса и слегка выпуклыми в носовой части.

    Информация об изображенииРис. 1. Теоретический корпус оптимальной формы
    Рис. 1. Теоретический корпус оптимальной формы
     
    В соответствии с рекомендациями была сделана еще одна — 16-я модель, которая действительно во всем диапазоне исследуемых скоростей (до Frv=5) испытывала сопротивление меньшее, чем любая из предыдущих. Оптимальная модель имела угол внешней килеватости на транце 12,5°. Эта килеватость днища сохранена на 40% L от транца; затем начинается увеличение угла килеватости и на шп. 1 он уже достигает 36°. Исследователи считают, что найденная форма корпуса оптимальна при условии, что и отношение L/В оптимально для водоизмещения и скорости катера.

    В дальнейшем эту оптимальную модель использовали как базовую при испытании серии корпусов уже для исследования влияния L/B. Обводы ее были несколько перестроены — приведены к форме, полностью состоящей из поверхностей, развертывающихся на плоскость. Конечный вариант корпуса, оставаясь близким к варианту, оптимальному с точки зрения гидродинамики, уже приобрел очевидные технологические преимущества. Теоретический корпус этой доработанной оптимальной модели с L/B=4,1 показан на рис. 1.


    Информация об изображенииРис. 2. Планы по скуловой линии трех моделей с одинаковой площадью днища
    Рис. 2. Планы по скуловой линии трех моделей с одинаковой площадью днища
     
    Кроме этой модели испытывались еще четыре с L/B=2; 3,1; 5,5; 7. Материалы по двум моделям с крайними значениями не приводятся как не имеющие практического значения. Планы скуловой линии трех сравниваемых моделей с размерениями, пересчитанными на натурный катер водоизмещением 4,54 т, приведены на рис. 2. Для обеспечения сравнимых условий нагрузки и центровки расчетная площадь днища Ар и относительное положение ЦТ катера приняты постоянными для всех вариантов.

    Для указанных трех моделей кривые сопротивления и ходового дифферента, изменения смоченной поверхности и вертикального перемещения ЦТ катера приведены на рис. 3. Все параметры пересчитаны на натуру и даны в зависимости от скорости хода в узлах.

    Особый интерес представляет график А на рис. 3. Можно отметить, что на всех скоростях до 25 уз сопротивление корпуса с L/B=4,1 заметно меньше, чем с L/B=3,1. Относительно широкий корпус имеет несколько меньшее сопротивление лишь при увеличении скорости до 30 уз и затем снова — на скоростях свыше 40 уз. На основании этого графика делается вывод, что для катеров, максимальная скорость которых не превышает 25 уз (46,3 км/ч), целесообразно, в отступление от существующей практики, увеличивать значение L/B с 3 примерно до 4. Более длинный и узкий корпус обеспечит получение более высокой скорости при одинаковой мощности или уменьшение мощности и расхода топлива при той же скорости. При плавании в условиях волнения превосходство корпусов с большим удлинением проявляется и в области более высоких скоростей — прирост сопротивления у них меньше, ход на волне мягче.

    Информация об изображенииРис. 3. Зависимости от отношения L/B и скорости хода
    Рис. 3. Зависимости от отношения L/B и скорости хода
     
    Опубликованные графики хорошо иллюстрируют как процесс выхода на глиссирование, так и дальнейшее изменение посадки и смоченной поверхности остроскулого корпуса, а также наглядно объясняют причины определенного преимущества узких корпусов в некотором диапазоне скорости. Так, можно заметить, что при скорости 15 уз смоченная поверхность катера с L/B=3,1 на 15% меньше, а сопротивление на 16% больше, чем у катера с L/B=4,1. Объяснение заключается в том, что ходовой дифферент на этой скорости у первого катера почти вдвое больше, чем у второго, а известно, что сопротивление волнообразования на всех скоростях, кроме самых малых, пропорционально тангенсу угла ходового дифферента.

    Широко принятое сейчас для катеров водоизмещением до 10 т значение L/B=3 обеспечивает определенные преимущества, такие, как меньшая стоимость постройки, более удобная компоновка, большая начальная остойчивость. Однако можно считать, что, в связи со значительным повышением цен на топливо, в ближайшем будущем получат распространение более узкие и длинные корпуса, позволяющие уменьшить мощность силовой установки и расход топлива в широком диапазоне эксплуатационных скоростей. Это не будет технической новинкой. Скорее, это — возвращение на позиции, занятые в начале века, когда в связи с ограниченной мощностью двигателей приходилось, чтобы получить приличную скорость, корпуса строить относительно уже, чем сейчас.


    Понравилась ли вам эта статья?
    +7

    ПРЕДЫДУЩИЕ СТАТЬИ
    Парусное вооружение байдарки и правила плавания
    Идея быстроходного катера для выхода в море
    Исследование гидродинамических характеристик глиссирующих катамаранов
    Устройство надувных мотолодок
    Подводный носовой бульб для яхты
    Испытания модели яхты с бульбкилем
    Опыт любительской постройки морских саней Уффа Фокса
    Частично погруженные гребные винты
    Особенности и конструктивные решения винтов «мульти-питч»
    Исследование гидродинамических характеристик саней Фокса
    Катера с аэрокрылом воздушной разгрузки
    Самовосстанавливающаяся спасательная лодка
    Из опыта проектирования разборных байдарок с мягкой обшивкой
    Буксировочные испытания моделей парусных яхт
    Электрооборудование малого судна

    ТЕКУЩАЯ СТАТЬЯ
    Выбор обводов остроскулого глиссирующего катера

    СЛЕДУЮЩИЕ СТАТЬИ
    Гоночные суда глазами японских конструкторов
    Сопротивление мотолодки при ходе на волнении
    Парусная яхта с топовым стакселем
    Постройка малых судов из армоцемента
    Как определить сечение мачты?
    Некоторые гидродинамические особенности катеров-катамаранов
    Тензометрическое исследование характеристик рангоута
    Сопротивление выступающих частей быстроходного судна
    Что такое остойчивость судна?
    Эффективность новых зарубежных экранопланов
    Экранолетный спасательный катер-амфибия «ЭСКА-1»
    Последние работы по проектированию парусников завтрашнего дня
    Обводы «Морского ножа» для катеров общего назначения
    Подводные крылья на катерах-катамаранах
    Парусное вооружение крейсерско-гоночных яхт


    Ссылка на эту статью в различных форматах
    HTMLTextBB Code

    Комментарии к этой статье


    Еще нет комментариев



    Сколько будет 18 + 11 =

           



    Barque.ru © 2013 | Контакты | Карта сайта
    Судостроение: Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы
    Моторы: Описание моторов Устройство моторов Самодельные моторы Тюнинг моторов Обслуживание моторов Дистанционное управление
    Проекты: Парусные яхты Парусные катамараны Парусные тримараны Моторные лодки Катера Туристические суда Рыболовные суда Виндсерфинги и лыжи Прицепы и трейлеры Прочие проекты
    Спорт: Новости спорта Парусные соревнования Водномоторный спорт Воднолыжный спорт Виндсерфинг Буерные соревнования Соревнования туристов
    Консультации: Полезные устройства Полезные советы Улучшение судов Улучшение моторов Опыт эксплуатации Техника плавания Разбор аварий Рыболовам
    Кругозор: Новые суда и устройства Интересные события Интересные факты Интервью Карты и маршруты Официальные данные Проблемы малого флота Яхт-клубы и стоянки Письма в редакцию
    Истории: Путешествия Туристические походы Знаменитые корабли Военная страничка Литературная страничка История флота Прочие истории