Виберіть розділ для детального ознайомлення з интерисуют Вас темою.
Протягом останніх п'яти статей (уроків):
- МІНІКУРС: «Проект човни за один день! або як створити проект човна в програмі 3D - проектування Rhinosensor »
ЧАСТИНА 4. Основні прийоми застосовні при деталировке елементів корпусу. Побудова поздовжнього і поперечного набору. - МІНІКУРС: «Проект човни за один день! або як створити проект човна в програмі 3D - проектування Rhinosensor »
ЧАСТИНА 3. Створення поверхні транця. Побудова робочого теоретичного креслення. - МІНІКУРС: «Проект човни за один день! або як створити проект човна в програмі 3D - проектування Rhinosensor »
ЧАСТИНА 2. Побудова поверхонь корпусу човна. Створення реданів. - поздовжні Реда
- Виличні бризгоотбойнікі і накладки.
Найбільш цікаві ресурси:
Пошук по сайту:
Пошуковий запит повинен бути не менше 4 символів.
Хороші морехідні якості можна отримати тільки при правильному поєднанні потужності. водотоннажності і обводів корпусу. Сукупність перших двох параметрів визна-чає режим руху. Форма і обводи корпусу човна визначається режимом руху і повинні йому строго відповідати. Це головна умова досягнення максимальної швидкості при даному водотоннажності і потужності двигуна.
Проектувальник повинен мати чітке уявлення про вплив різних елементів форми корпусу на морехідні якості судна, щоб грамотно підходити до їх вибору. У цій статті ми і поговоримо про це.
Але для початку давайте розглянемо таку важливу характеристику, як відносна швидкість судна. З досвіду експлуатації суден відомо, то, що для збільшення швидкості судна в 2 рази треба збільшити потужність двигуна майже в 4 рази. а для триразового підвищення швидкості - в 10 разів.
Це пояснюється тим, що судно втягує в рух значні маси води і долає сили тертя обшивки корпусу про воду, в результаті чого опір руху збільшується пропорційно квадрату швидкості. Втягується в рух вода утворює систему хвиль. з якої найбільш ясно виражена носова система хвиль. За характером розташування окремих гребенів носові хвилі можна розділити на дві групи: поперечні і розходяться. Гребені розходяться хвиль розташовані під кутом до напрямку руху катера, зазвичай цей кут незалежно від типу судна становить 35 - 40 °. Гребені поперечних хвиль перпендикулярні напрямку руху, вони займають простір між розбіжними хвилями від правого і лівого бортів.
Схожа за формою і розташуванню хвильова система створюється і у кормовій частині човна, але висота хвиль тут менше. Тому головне вплив на рух катера надає носова система хвиль. якщо тільки не відбувається складання (інтерференції) гребенів носової і кормової хвиль.
Співвідношення трьох основних параметрів - довжини судна, його швидкості та сил тяжкості. характеризують хвильову систему, виражається у вигляді безрозмірного числа Фруда:
де V - швидкість судна, м / с; g = 9,81 м / с2 - прискорення вільного падіння; L - довжина судна по ватерлінії, м.
Число Фруда. або відносна швидкість, є найважливішим критерієм. при виборі обводів корпусу і потужності двигуна човна, так як на створення хвиль (або подолання хвильового опору) витрачається більша частина його потужності. Так, навіть для чотириметрової катера, що рухається зі швидкістю 10 км / год, число Fr складе 0,44. Для цього значення на подолання хвильового опору витрачається більше 2/3 потужності двигуна і тільки 1/3 - на подолання сил тертя обшивки про воду. Тому, конструктора прагнуть по можливості знизити волнообразованіе у корпуса судна або перевести його в режим глиссирования - ковзання по поверхні води. Звідси всі судна діляться, по типу корпусу, на водоизмещающих і глиссирующие.
У розрахунках ходкости судів використовується відомий закон подібності: у двох суден, які мають різну довжину, але однаковий характер обводів і рухаються з однаковою відносною швидкістю, картина хвилеутворення у корпуса ідентична. а хвильовий опір в режимі водоизмещающего плавання прямо пропорційно кубу довжини судна по ватерлінії. Кількісна оцінка опору води руху катера в значній мірі залежить від обводів судна, його ходового диференту. Можна навіть визначити діапазони відносної швидкості судна, на яких його опір, а отже, і необхідна для руху потужність двигуна залежать від тих чи інших параметрів форми корпусу.
Рух малого судна довжиною 5-10 м зі швидкістю 2,5-3 км / ч, характеризується числом Фруда. рівним 0,1-0,15. При цьому на поверхні води хвиль практично не помітно, а вся енергія двигуна, весляра або вітрила витрачається на подолання сил тертя обшивки корпусу про воду. Обводи корпусу на опір не впливають - потрібні рівні зусилля для того, щоб привести в рух пліт або легку човен, якщо вони мають однакові розміри і змочену поверхню.
При підвищенні швидкості до Fr = 0,25 корпус створює дрібну, невисоку, поперечну хвилю довжиною приблизно 0,65 довжини катера. Відхилення з'являються, якщо носова частина або корму занадто повні - мають великий обсяг. У першому випадку - перед форштевнем з'являється крута підпірна хвиля, в другому - внаслідок сильного розрідження тиску, видно западина нижче рівня спокійної води. Для того щоб подібних явищ не виникало. ватерлінії човна надають плавну загострену в носі і кормі форму.
При швидкості Fr = 0,35 друга вершина поперечної хвилі переміщується ближче до корми і піднімає її. Внаслідок цього катер набуває невеликий дифферент на ніс. Для того щоб знизити цей ефект, доцільні обводи корми вельботного або крейсерського типу з малою плавучість - з гострими ватерлінії. Якщо корму має транец. то бажано, щоб він не занурювався в воду, ватерлінія в кормі була досить гострою. а днище у транця килеватим.
Чим більшу швидкість розвиває судно, тим вище і довжині е утворені його корпусом хвилі. При Fr = 0,40 довжина носової поперечної хвилі стає рівною довжині корпусу. Судно йде на двох сусідніх гребенях однієї поперечної хвилі, але в кормі гребінь носової хвилі певною мірою гаситься зниженим тиском в області підошви кормової хвилі. Катер при цьому отримує легкий дифферент на корму.
При швидкості Fr = 0,5 настає момент несприятливої інтерференції носової і кормової систем хвиль. В цьому випадку по довжині судна розташовується одна потужна полуволна. а гребінь носової хвилі складається з гребенем кормової. За кормою катера утворюється величезна хвиля. на підтримку якої витрачається велика енергія. Диферент на корму збільшується, тому при оптимальному проект корпусу корми повинна бути достатньо повною і широкою. з зануреним у воду транцем. При швидкості, близької до розглянутої, катер відчуває максимум хвильового опору.
При швидкості Fr = 0,6 довжина поперечної хвилі в два рази перевищує довжину корпусу судна, а носової гребінь переміщується далі в корму від форштевня катера. Якщо катер порівняно легкий, то потоки води відриваються від транця. Більш важкі катера «тягнуть» за собою круту хвилю, яка здіймається відразу за транцем. Доцільно застосувати широке плоске днище в кормі з транцем, зануреним у воду приблизно на 1/3 максимальної осадки корпусу. Носові обводи бажано робити більш гострими.
При швидкостях Fr = 0,8 -1 гребінь носової хвилі переміщується в кормову частину судна. Якщо днище тут плоске. з пологими. майже горизонтальними, лініями батокси. а осаду на транце становить більше половини максимальної осадки корпусу, то завдяки діючій на днище гідродинамічної підйомної силі катер починає спливати. збільшення висоти хвилі припиняється і судно переходить в режим глиссирования. Подивившись на корму, правильно спроектованого для такої швидкості катера, можна побачити, як два струмені води, що зриваються з бортів у транця, змикаються далеко за кормою. Але для досягнення ефекту глиссирования необхідно щоб катер мав досить високу енергоозброєність.