Акваскипер — всё про новый водный велосипед

Типы глиссирующих корпусов

Posted on 08.02.2013 in КАТЕРА, ЛОДКИ И МОТОРЫ | by

Днищу глиссирующих катеров для снижения ударных перегрузок (в первую очередь) придают ту или иную килеватость. Влияние угла килеватости днища на величину перегрузок можно оце­нить приближенно с помощью рис. 14. На рисунке представлены ре­зультаты испытании схематизированных моделей глиссирующих ка­теров при их движении против волны, которая имеет длину, равную двум длинам катера.

В зависимости от величины угла килеватости днища и изменения его по длине судна остроскулые глиссирующие корпуса разделяют на три основных типа:

1) корпуса с днищем «закрученного» типа, имеющие очень острые носовые ветви ватерлиний и узкие килеватые шпангоуты в носу, а в кор­ме почти плоское днище с минимальной килеватостью у транца (рис. 15, а);

2) моногедроны — корпуса с постоянным углом килеватости днища от миделя до транца, равным 10—17° (рис. 15, б);

3) корпуса с обводами «глубокое V» — моногедрон с углом ки — леватости днища более 20° (от миделя до транца) и продольными реда­нами.

В пределах этой классификации могут быть комбинированные типы корпусов (например, «глубокое V» с центральной плоской лы­жей — см. рис. 59), а также такие варианты, как «рыло чайки» или «кафедрал».

Рассмотрим в общих чертах свойства перечисленных трех типов корпусов.

Корпуса с «закрученным» днищем отличаются мягким ходом на взволнованном море, однако, зарыскивают. Причина этого — дисба­ланс в гидродинамических силах поддер­жания, действующих на заостренную но­совую часть и гло:Кий иирокий участок днища в корме. При небольшом зары. кива — нии катера с курса на участки днища у форштевня начинает действовать сила, близкая по направлению к горизонталь­ной и способствующая дальнейшему уводу судна с курса. Подобный же эффект дает и крен — уводящая сила появляется со стороны накрененного борта.

Так как плоское днище работает под малыми углами атаки (до 4°), длина смо­ченной поверхности корпуса оказывается велика. При входе корпуса в волну вдоль заостренных обводов днища в носу вода поднимается в виде брызговой пелены, срываемой ветром на судно.

«Закрученное» днище технологически сложно в постройке и ограничивает по­лезный объем помещений в носовой части катера. Диапазон применения этого типа Рис. 14. Перегрузки, ис- обводов ограничен переходным режимом пытываемые глиссирую — движения при Ftp < 2,5. Благодаря щим катером при ходе большой длине смоченной поверхности против волны в зависимо — и значительной подъемной силе, действу — сти от угла килеватости ющей на плоское днище у транца в на — днища р и относитель — чальный момент движения, кривая сопро — ной скорости FrA). Отно — тивления подобных катеров имеет плавный

Шение LIB = 5. подъем с невысоким «горбом», для прео­

Доления которого требуется сравнительно небольшая мощность двигателя.

Типы глиссирующих корпусов

Моногедрон — наиболее распространенный в настоящее время тип глиссирующего корпуса. Обводы технологичны при постройке корпусов из листовых материалов — фанеры или металла, умерен­ная килеватость позволяет получить достаточно высокое гидродинами­ческое качество при приемлемых перегрузках на волнении. Приме­няется на больших мотолодках и крейсерских катерах при относитель­ной скорости до Fro = 4 и удельной нагрузке до 30 кг/л. с. Иногда на днище делаются брызгоотбоиники или короткие продольные реданы. Отличаются от катеров с «глубоким V» более высокой статической остой­чивостью, поэтому предпочитаются и для морских катеров в тех слу­чаях, когда это качество играет важную роль (например, на рыболов­ных или комфортабельных крейсерских катерах).

Типы глиссирующих корпусов

Рис. 15. Обводы катеров: а — «закрученное» днище (типа «Кз — занка-2»); б — моногедрон с сужением днища к корме; в — «глу­бокое V» («Донци-16»).

Корпуса с обводами «глубокое V» и углом килеватости днища более 20° обеспечивают наиболее комфортабельный ход с минималь­ной потерей скорости на волнении. Кроме того, этот тип обводов поз­воляет использовать всю мощность двигателей, устанавливаемых на легких мотолодках и катерах, без потери устойчивости движенш или опасности разрушения корпуса. При увеличении скорости корпуса с большой килеватостью днища ширина смоченной его поверхности постепенно уменьшается в результате подъема корпуса из воды. Опти­мальный угол атаки килеватого днища в 1,5—2 раза больше, чем у пло­ского. Благодаря этому на скоростях свыше Fro = 5 смоченная по­верхность оказывается намного меньше, чем у такого же катера с пло-

1 2 3 ч 5

Типы глиссирующих корпусов

Рис. 16. Повышение поперечной остойчивости за счет об­рыва продольных реданов в кормовой части днища.

/ — дополнительные смачиваемые водой площади днища между укороченным (5) и вторым (3) реданами; 2 — скуловой брызгоот» бойник; 4 — несущая площадь днища между первыми реданами.

Ским днищем. Несмотря на существенное снижение гидродинамического качества, при увеличении килеватости днища до 20—23° на корпусе «глубокое V» удается получить более высокою скорость, чем на кор­пусах с плоским или «закрученным» днищем. Благодаря почти одина­ковому поперечному профилю днища в носу и корме катера с обводами «глубокое V» отличаются устойчивостью на курсе при ходе на волне, малым дрейфом на циркуляции и плавностью качки.

К недостаткам килеватого корпуса следует отнести большое со­противление в начальный момент движения и значительное время, необходимое на разгон до выхода на режим чистого глиссирования. Для улучшения стартовых характеристик и снижения «горба» сопро­тивления могут быть использованы транцевые плиты (см. с. 37) и продольные реданы на днище.

Корпус, снабженный продольными реданами, автоматически регу­лирует ширину днища в зависимости от скорости. На малых скоростях катер идет на полной ширине днища с уменьшенной удельной нагруз­кой, оптимальной для данного режима. По мере разгона гидродинами­ческая подъемная сила растет, при этом крайние участки днища, при­легающие к скулам, выходят из воды, благодаря чему сохраняется оптимальная удельная нагрузка. За счет уменьшения смоченной по­верхности «горб» кривой сопротивления становится ниже и быстрее преодолевается упором винта.

Другой недостаток корпусов «глубокое V», обусловленный зна­чительной килеватостью днища, — пониженная начальная остойчи­вость катера как на стоянке, так и на ходу. Для повышения остойчи­вости на стоянке под пайолами некоторых катеров оборудуются бал­ластные цистерны, открытые с кормы и имеющие отверстия или трубы, сообщающиеся с атмосферой (см. рис. 63). При разгоне вода из цистерны свободно выливается через отверстие в транце, а трубы вентиляции ускоряют этот процесс.

Остойчивость глиссирующего катера на ходу определяется ши­риной смоченной поверхности днища. Чем уже глиссирующая по­верхность, тем меньше остойчивость катера, тем больше размахи бор­товой качки при ходе на волнении и углы крена от случайной несим­метрии нагрузки или действия динамических сил при циркуляции. На килеватом корпусе, например, ощущается даже влияние вращаю­щегося гребного винта — судно кренится в сторону, противополож­ную направлению вращения винта.

Если поперечную остойчивость необходимо повысить, приходится увеличивать смоченную поверхность днища в корме. Для этого бли­жайшая к килю пара (или две) продольных реданов обрывается на некотором расстоянии от транца, в результате чего в контакт с водой входят дополнительные площади днища (рис. 16).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

TITLE

TITLE