.

Вы здесь

Сопротивление мотолодки при ходе на волнении

Сопротивление мотолодки при ходе на волнении

12.03.2013 Автор: 0 9771

С. Б. Соловей, В. А. Баснин «Катера и яхты» №4 (68) июль-август 1977г.

 

Сопротивление мотолодки при ходе на волнении

 

Гидродинамические харак­теристики большинства серийных прогулочно-туристских мотолодок достаточно полно обследованы лишь при движении на тихой воде. Объектив­ные данные о поведении их на вол­нении до последнего времени отсут­ствовали, хотя всем им разрешен вы­ход в плавание при высоте волны до 0,5—0,75 м, и практически значитель­ная часть общего времени эксплуата­ции лодки приходится на движение в условиях волнения.

Мореходность мотолодок оцени­вается приблизительно и субъектив­но («лодка на волне движется весь­ма уверенно», «не зарывается», «по­чти не забрызгивается»).

Прогнозирование поведения проек­тируемого малого быстроходного суд­на на волне представляет сложную задачу. Из числа многих факторов, определяющих поведение его при хо­де на волнении (таких, как характер вертикальной, килевой и бортовой качки; перегрузки, являющиеся след­ствием периодических ударов; ухуд­шение управляемости; заливание и т. п.), выделим имеющий важное значение для оценки возможной ско­рости хода прирост сопротивления на волнении, по сравнению с движением на тихой воде.

Для определения конкретной ве­личины дополнительного сопротивле­ния движению, возникающего на вол­нении, а также оценки достоверно­сти результатов проведенных ранее модельных экспериментов, были вы­полнены натурные испытания серий­ной мотолодки «Днепр». Это лодка типичных для наших условий размерений (4,40X1.64 м), рассчитанная на мощность мотора 30 л. с. и счи­тающаяся одной из наиболее море­ходных (угол килеватости днища на миделе 16,5°). Водоизмещение лодки составляло 480 кг (водитель и два пассажира), а расстояние центра тяже­сти от транца Хg = 1,45 м, что соот­ветствовало значениям коэффициен­тов статической нагрузки Сдельта= 0,108 и центровки Хg = Хg/L = 0,32. Испы­тания проводились с 30-снльным под­весным мотором «Москва-30Э».

В ходе испытаний производилась регистрация скорости движения; упо­ра, развиваемого гребным винтом подвесного мотора; числа оборотов двигателя, а также параметров ветра и волнения. Скорость определялась при помощи трубки Пито, которая была предварительно проградуирована в опытовом бассейне (полученная градуировка затем корректировалась при испытаниях мотолодки на мер­ной миле).

Упор замерялся гидравлическим упоромером — мессдозой, располо­женной на транце лодки под упором на дейдвуде подвесного мотора. При работе мотора упор от винта переда­вался на упругую мембрану, прогиб которой вызывал повышение давле­ния в гидравлической магистрали, ре­гистрируемое по показаниям образ­цового манометра. Манометр был проградуирован в процессе швартов­ных испытаний, предшествовавших описываемым мореходным испыта­ниям.

Число оборотов двигателя контро­лировалось по электрическому тахо­метру. Скорость ветра определялась при помощи ручного анемометра. Высота волны регистрировалась при помощи специального волномерного буя.

Испытания проводились в два эта­па. На первом этапе в Ленинград­ском гребном канале была получена зависимость полного сопротивления от скорости движения на тихой во­де— т. е. Rтв. При этом для исклю­чения влияния ветра бралось сред­нее арифметическое сопротивлений, замеренных при ходе по ветру и про­тив ветра.

Вторая и основная часть испыта­ний проводилась в восточной части Финского залива. Средняя скорость ветра в это время составляла 6,5 м/с. Как показала обработка за­писи, полученной при помощи волномерного буя, высота волн (с 3%-ной обеспеченностью) равнялась 0,75 м.

Замеры полного сопротивления Rв и скорости производились при хо­де на различных курсовых углах, а по отношению к направлению бега волн, за которое было принято на­правление ветра. На каждом из кур­сов движение происходило на четы­рех режимах работы двигателя: при числе оборотов 3000, 3500, 4000 и 4500 об/мин.

Дополнительное сопротивление на волнении Rдоп определялось как раз­ность

Rдоп= Rт - Rтв – Rвет * cos a     

где Rветр — ветровое сопротивление. Результаты замеров сопротивле­ния мотолодки «Днепр» показывают, что дополнительное сопротивление на волнении при ходе по волне (а = = 180°) существенно — почти в пол­тора раза — больше, чем при ходе против волны (а = 0). Испытания подтвердили известное положение, что наихудшими с точки зрения заливаемости мотолодки являются косые курсы, в особенности на попутном волнении (т. е. при а =135°); на этих же курсовых углах отмечаются резкое ухудшение управляемости лодки и плохая устойчивость ее на курсе.

 sopr1

Зависимости сопротивления от ско­рости движения на волнении и на тихой воде.

Rg—замеренное при ходе на попутном волненни (а = 180°) и против волны и ветра (а=0°); Rтв — замеренное на тихой воде: 1—при ходе против ветра; 2—среднее зна­чение (сопротивление без учета действия ветра); 3—при ходе по ветру.

 sopr2

Зависимости отношения дополнитель­ного сопротивления к водоизмеще­нию Δ- при движении вразрез волне (а = 0) модели (М) и натурной мо­толодки (H) (пересчет на натуру).

Результаты натурного эксперимен­та были сопоставлены с данными ис­пытаний модели мотолодки «Днепр», проведенных в опытовом бассейне на искусственном нерегулярном волне­нии, масштаб которого подбирался в соответствии с масштабом модели по высоте волны 3%-ной обеспечен­ности. Это сопоставление дает осно­вание считать, что проведение мо­дельного эксперимента на искусствен­ном нерегулярном волнении соответ­ствующего масштаба в опытовом бассейне позволяет со вполне удов­летворительной точностью опреде­лять сопротивление малых судов, движущихся с умеренными относительными скоростями Fr Δ< 2,0

Boatportal.ru

logo