Испытания мотолодки «Прогресс-2» с мотором «Вихрь-30»

Для проектирования оптимальных гребных винтов и надежных расчетов скорости мотолодок необходимо располагать данными по сопротивлению воды движению лодки при соответствующих нагрузках. Наиболее надежные данные могут быть получены в результате буксировочных испытаний этих мотолодок в опытовом бассейне. Подобные испытания ряда корпусов моторных лодок были проведены в бассейне ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. В частности, были испытаны корпуса мотолодок «МКМ», «Крым», «Юг-2500», «Дракон», «Кафа-2500», «Днепр», «Лотос», «Казанка-5», «Прогресс-2» и «Прогресс-4». Ниже представлены результаты испытаний мотолодки «Прогресс-2».

Приведенные зависимости буксировочного сопротивления от скорости хода, в частности, показывают, что кривые сопротивления «Прогресса-2» при водоизмещениях, соответствующих 2 и 4 пассажирам, скоростях хода свыше 36 км/ч и кормовой центровке оказываются весьма близкими. Аналогичные результаты получены и для мотолодки «Прогресс-4».

Если заданы кривая буксировочного сопротивления R корпуса мотолодки, мощность мотора N_e, частота вращения гребного вала n, а также кривая буксировочного сопротивления r подводной части подвесного мотора, расчет ходкости сводится к отысканию наибольшей скорости v движения мотолодки и соответствующих элементов гребного винта. При этом должны выполняться следующие равенства:


где Р_е — тяга гребного винта,


Р_е = Р(1 - t);
Р — упор гребного винта;
t — коэффициент засасывания;

где

i — коэффициент влияния неравномерности потока на работу гребного винта;
w — коэффициент попутного потока;
η_р — к.п.д. гребного винта;
η_b — к.п.д. передачи;
η_б — коэффициент, учитывающий влияние утолщения кромок гребного винта и увеличение диаметра ступицы.

Расчеты выполнялись в два этапа. На первом, предварительном, применительно к мотору «Вихрь-30» с помощью диаграмм кривых действия гребных винтов серии «СК» был спроектирован гребной винт со следующими элементами: диаметр D=235 мм; шаговое отношение H/D=1,2; число лопастей z=3; дисковое отношение A/A_d=0,65.

Расчеты ходкости были выполнены применительно к водоизмещению мотолодки Δ=700 кг. Расчетная скорость хода мотолодки составила 39,6 км/ч.



Натурные испытания мотолодки подтвердили правильность выполненных расчетов. (Скорость хода на испытаниях — 39,5 км/ч.) Измерение частоты вращения коленвала мотора осуществлялось образцовым тахометром. Скорость хода мотолодки вычислялась по замерам давления трубкой Пито, оттарированной на мерном участке.

С этим же гребным винтом при водоизмещении 340 кг (при двух пассажирах) получена скорость хода 40,8 км/ч. Это объясняется тем, что при меньшем водоизмещении и при неблагоприятной более носовой центровке сопротивление практически такое же, как и при водоизмещении 700 кг.

На втором этапе путем проведения стендовых испытаний подвесного мотора, а также сопоставления результатов стендовых и натурных испытаний были получены зависимости буксировочного сопротивления подводной части мотора («ноги») от скорости, коэффициенты засасывания, а также величина коэффициента i·η_б=0,92; к.п.д. передачи принимался равным 0,93.

Аналогичные расчеты, выполненные применительно к мотолодке «Прогресс-2» и мотору «Вихрь-М», показали, что в этом случае необходим гребной винт, отличающийся от спроектированного для «Вихря-30» только шаговым отношением H/D=1,1.