Текст наукової статті на тему «НОВИЙ НОСОВІЙ Бульба ЯК ЗАСІБ ПОЛІПШЕННЯ ходкості і морехідних швидкохідних поромів»
шення завдань бойової діяльності має обов'язково здійснюватися і з ергономічних позицій. Системний підхід до розгляду діяльності екіпажу дозволяє розкрити всі її компоненти - предмет, процес, засоби і суб'єкти праці, а також сформулювати вимогу про розробку в складі проекту перспективного корабля самостійного проекту діяльності екіпажу.
В останні роки в суднобудуванні йде постійний пошук вирішення проблеми створення швидкохідних (швидкість до 40 уз) і швидкісних (понад 40 уз) пасажирських та автомобільно-пасажирських поромів.
Багато швидкохідні пороми мають традиційну форму корпусу і відносні швидкості більше 0,5 (у формі числа Фруда по довжині Fr = v / (gL) 0'5, де v - швидкість ходу, м / с; L - довжина по ватерлінії, м; g = 9,81 м / с2). Для таких судів досить актуальні проблеми зниження хвильового опору і підвищення морехідних якостей.
Для зниження хвильового опору зазвичай прагнуть до подовження корпусу, проте воно лімітується вимогами остійності і поздовжніми изгибающими моментами на хвилюванні. Тому вважаємо за доцільне також вивчення інших способів зниження хвильового опору корпусу
взаємодія людини-оператора з обчислювальними засобами АСУ.
3. Розроблений в даний час алгоритм оцінки працездатності корабельних спеціалістів за допомогою контролю фізіологічних і психофізіологічних показників людини в певні временнью відрізки діяльності та їх порівняння з нормативними значеннями реалізований в створених для цих цілей апаратно-програмних засобах. Випробування показали принципову можливість використання таких коштів на кораблі.
4. Розвиток процесів проектування шляхом використання нових інформаційних технологій дозволяє якісно на новому рівні вирішувати проблеми ергономіки за допомогою електронних тривимірних моделей.
5. Розроблений в складі проекту корабля Макрорівневі проект діяльності екіпажу може
з традиційними обводами при числах Фруда 0,5 і більше.
Давно відомий і широко застосовується спосіб зниження хвильового опору за рахунок носових Бульби. Однак до сих пір на цивільних судах досить розвинені бульби застосовувалися для чисел Фруда не більше 0,3-0,35, т. Е. При помітно менших відносних швидкостях. Провідні центри суднобудівної науки мають великі дані про вплив розвинених Бульба на хвильовий опір бойових кораблів, проте ця інформація малодоступна, в цілому не систематизована і відноситься в основному до чисел Фруда до 0,5. Тому вивчення впливу великих носових Бульба на опір при більш високих відносних швидкостях представляється досить актуальним.
Новий носової бульб як засіб зниження буксирувального опору. для систематичного
бути взятий за основу для внесення змін до програми навчання і професійного відбору фахівців для перспективних кораблів.
2. Кобзєв В. В. Нефедович А. В. Ергономічні аспекти проектування корабля // 200 років служіння Росії. СПб. ВВМІУ
3. Ергономіка / Под ред. А. А. Крилова і Г. В. Суходольського. ЛДУ, 1988.
5. ГОСТ В 29.08.001 ССЕТО. Ергономічна експертиза. Основні положення. М. Держстандарт, 1983.
вивчення впливу великого носового бульба на хвильовий опір швидкохідного судна раніше використовувалася лінійна теорія хвиль і хвильового опору. Наприклад, в статті Ю. Ф. Рябкова і ЮС. Тимошина «Оцінка ходових якостей полуподводних судів» (Суднобудування. 1966. № 5) розглядалося хвильовий опір корпусу великого подовження, що перетинає водну поверхню, і підводного тіла обертання в носовій частині цього корпусу при різних розмірах і розташуванні схематизированного буль-ба по довжині і висоті, а числах Фруда по довжині корпусу до - 0,7.
В результаті розрахунків були виявлені наступні загальні залежності хвильового опору від розмірів і розташування бульба: найбільший позитивний вплив бульб має при числах Фруда 0,3 або 0,5 (і при відповідних оптимальних положеннях по довжині), однак і при числах Фруда більше 0,5 помітне деяке позитивний вплив; з ростом відносної швидкості бажано збільшення обсягу бульба і його зміщення тим далі в ніс, чим більше швидкість.
Практичної реалізації цих тенденцій у вигляді збільшення розмірів та зміни положення бульба для конкретного судна, крім зви-
НОВИЙ НОСОВІЙ Бульба ЯК ЗАСІБ ПОЛІПШЕННЯ ходкості і морехідних швидкохідних поромів
В. А Дубровський, докт. техн. наук (ГНЦ ЦНДІ ім. академіка
А. Н. Крилова) УДК 629.5.024.3
них для лінійної теорії застережень, перешкоджають також наступні обставини:
при зміні розмірів буль-ба не перевіряв реальність його розміщення під вільною поверхнею, що неминуче призводило до порушення передбачуваних лінійної теорією умов обтікання при досить великому Бульбі;
прийняте в згаданих розрахунках збільшення опади з бульбом (в два рази в порівнянні з вихідним) навряд чи піддається реалізації практично;
при досить великому Бульбі навряд чи можна вважати, що умова непротеканія виконується на корпусі початкової форми, т. е. що можна знехтувати впливом бульба на інтенсивність особливостей, що імітують корпус.
Головні параметри буксируваних моделей
Без бульба З бульбом 10% / 15%
Довжина по ватерлінії, м. 2,7 2,7 / 2,7
Ширина корпусу, м. 0,3 0,3 / 0,3
Осадка корпусу, м. 0,1 0,1 / 0,1
Габаритна осаду, м. 0,1 0,138 / 0,138
Водотоннажність, м3. 0,038 0,042 / 0,044
Змочена поверхня, м2. 0,82 0,97 / 1,04
Моделі були випробувані в морському басейні ЦНДІ ім. академіка А. Н. Крилова. Результати випробувань оброблені за схемою Фруда при використанні графіків Пран-дтля-Шлихтинга для коефіцієнта опору тертя еквівалентної пластини.
Приклад залежностей коефіцієнта залишкового опору від числа Фруда наведено на рис. 1 для одного з поздовжніх положень бульба, який виявився кращим. На відміну від невисоких чисел Фруда, де вплив бульба зазвичай досить локально, при більш високих відносних швидкостях цей вплив поширюється на широкий діапазон швидкостей (наведені графіки відносяться до моделей з різним водотоннажністю, тому пряме
чисельне зіставлення цих графіків неправомірно).
На відміну від даних розрахунків по лінійної теорії, великий висуваючи бульба вперед по відношенню до носового перпендикуляру не переміщує зону сприятливого взаємодії в сторону великих швидкостей, а тільки знижує вплив бульба при всіх швидкостях.
Диферент моделі на корму і наближення бульба до поверхні, як і передбачалося, збільшує його вплив, але можливість використання такого варіанту явно обмежена умовами впливу на хвилюванні. При однаковому висуваючи виявилося, що збільшення обсягу бульба не тільки не надає позитивного впливу, а й звужує (по осі швидкостей) область такого впливу. З урахуванням зростання змоченою поверхні можна очікувати, що є оптимум розміру бульба при заданому його висуваючи.
Кут атаки бульба в межах ± 2о виявився корисним при невеликих висуваючи в області чисел Фруда до 0,5.
Зіставлення буксировочной потужності судів з однаковим водотоннажністю 1000 т, з бульбом і без нього, визначеної за даними випробувань описаних вище моделей, наведено на рис. 2, з якого видно, що застосування бульба може забезпечити збільшення швидкості ходу на 0,5-0,8 уз в діапазоні швидкостей від 25 до 35 уз.
Новий носової бульб як засіб підвищення мореплавства. Моделі без бульба і з 10% -м бульбом при однаковому значенні поздовжнього моменту інерції були випробувані в морехідному басейні ЦНДІ
ім. академіка А. Н. Крилова під керівництвом канд. техн. наук В. Г. Платонова. Випробування показали, що бульб істотно збільшує демпфірування кільової качки, що призводить до зниження її амплітуд і прискорень. Розрахунок амплітуд переміщень і прискорень поздовжньої хитавиці судна водотоннажністю 1000 т на зустрічному нерегулярному хвилюванні виконаний А. П. Бруком.
Отримані дані по судну без бульба були зіставлені з натурними даними про вертикальних прискореннях качки судна італійської споруди «Аквастрада» і показали достатню збіжність. Накладення значень допустимих прискорень показало, що судно без бульба зможе виконувати ці вимоги на хвилюванні не більше 4 балів, і це збігається з інформацією про досвід експлуатації порома «Аквастрада».
Порівняння вертикальних прискорень на носовому перпендикуляре розглянутого судна без бульба і з бульбом (рис. 3) показало, що його застосування дозволяє істотно розширити діапазон досяжних скорост
Для подальшого прочитання статті необхідно придбати повний текст. Статті надсилаються в форматі PDF на зазначену при оплаті пошту. Час доставки становить менше 10 хвилин. Вартість однієї статті - 150 рублів.