Аппроксимация результатов натурных испытаний экраноплана Волга-2 Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 656.62.052.4 (075.8)

А. Н. Клементьев, д. т. н., профессор.

Д. К Добровольский, аспирант, ВГАВТ.

603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.

АППРОКСИМАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ НАТУРНЫХ ИСПЫТАНИЙ ЭКРАНОПЛАНА ВОЛГА-2

В статье приведены основополагающие аппроксимации натурных испытаний экрано-

пчана и выполнен краткий анализ результатов

За последние годы рядом специалистов были произведены всевозможные испытания катера-экраноплана Волга-2. При испытаниях фиксировались внешние факторы, а также различное сочетание режимов работы органов управления (решеток, закрылков, режимов работы двигателя). Было получено свыше 1000 осциллограмм с записью текущих параметров движения. Полученные результаты могут быть использованы для сопоставления с расчетами по различным математическим моделям, описывающим движение экраноплана, и обоснования математической модели наиболее адекватной к реальности.

На рис. 1 и рис.2 приведены графические зависимости изменения параметров движения экраноплана при выполнение маневров разгона и торможения. Действия судоводителей регламентировались «Временной инструкцией по управлению экраноплана Волга-2»[1]. Анализ обработки данных натурных испытаний позволил получить следующие аппроксимирующие зависимости:

V. км\ч в. и

1-Ф-э-О.Эм/е -»-а=0 342 м/с!

Рис. 1. Разгон

V. км1ч

5, м

2 4 6 8 10 12 14

1 РМА -1г?Ч.26 44 I

5Ю

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0 16

1. с*к

Рис. 2. Остановка

Разгон

♦ - Скорость ветра \УВ= 1 м/с, п = 5600 об/мин, 5реШ= 38°, 5,= 8°;

V = 3 ■ 10¥-4- 10'¥+2- 10'514+ 6 ■ 10'¥-0,0193^+ 1,27411 + 38,099 Б = 6- Ю'¥- 1,5 ■ Ю'¥+0,0007^-0,018813+0,242212+ 12,8761-0,0524 я - Скорость ветра Wв = 3 м/с, п = 5600 об/мин, 5реш = 33°, 5, = 10°;

V» 10''чб+8-10^-2-10514+0,001713-0,057(2+ 1,92331 + 40

8 = 3- 10'¥- 8 • 10~¥ +0,0037^-0,1052^+ 1,375812+ 8,И - 3 ■ 10^

Остановка

А - Скорость ветра \УВ= 2 м/с, п = 4400 —» 1900 об/мин, 5^^, = 29°, 5,= 10°;

У = -210-1¥-7,21+ 112 Б = -0,б12+ 281 - 10"13

и- Скорость ветра Wв= 3 м/с, п = 5600 —»3600 об/мин, 5,^ = 32°, 5,= 10°;

У = 0,0013^-0,04^-4,2331+ 108 Б = 0,0213—^+ ЗИ- 2 • 10'11

♦ - Скорость ветра \УВ= 2 м/с, п = 5600 —*• 1900 об/мин, 5^ = 27°, 5,= 10°;

V = 0,0027^ - 0,06^ - 5,36671 + 120

8 = 0,0467^- 1,4^ + 33,8331 - 2 • Ю’и

Сопоставление данных расчетов с данными натурных испытаний показало, что среднеквадратичная погрешность не превышает 2,5 %. Полученные зависимости могут быть использованы при создании математической модели для тренажера по управлению экранопланом Волга-2.

Список литературы

[1 ] Временная инструкция по управлению экраноплана Волга-2, построенных на заводе «Сокол».

THE APPROXIMATION OF THE NATURAL TESTS RESULTS OF WIG CRAFT VOLGA-2

A. N. Klement’ev, D. V. Dobrovolskiy

The article presents the main approximation of the natural tests of WIG craft and short analyses of results

УДК 656.62.052.484

А. Н. Клементьев, д. т. н., профессор.

Д. О. Шубкин, аспирант, ВГАВТ.

603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.

АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ТЕОРИИ УПРАВЛЯЕМОСТИ НА СОВРЕМЕННОМ ЭТАПЕ

В данной статье проведен анализ состояния теории управляемости на данный момент, выявлены основные проблемы и «белые пятна», а также намечены вопросы для последующего исследования и уточнения.

Основы учения об управляемости судов были заложены русским академиком Л. Эйлером еще в 1776 г., однако, малоизученные вопросы сохраняются в ней и по сей день. Главная причина этого - большое число параметров, определяющих криволинейное движение судна, и сложность их функциональных связей, с трудом поддающихся аналитическому представлению. Между тем разрешение всех вопросов теории управляемости имеет очень важное значение.

Основными задачами теории управляемости являются: во-первых, определение характерных маневров, выполняемых судоводителями в различных путевых и метеорологических условиях. Решение этой задачи позволяет конкретизировать требования, предъявляемые к управляемости судна, облегчает постановку целей и выбор объектов исследований по рассматриваемой проблеме. Во-вторых, развитие методов теоретического исследования движения судов по поверхности воды - маневренных качеств судна. В-третьих, изучение влияния на маневренные качества судов путевых и метеорологических условий их эксплуатации. Еще одной задачей теории управляемости является выбор такого движительно-рулевого комплекса судна, при котором оптимальным образом удовлетворялись бы как требования ходкости судна, так и нормы его управляемости. Последней задачей теории управляемости является решение многочисленных прикладных вопросов, непосредственно связанных с маневрированием судна.

Основы современных представлений о гидродинамических силах, действующих на корпус судна при его движении с углом дрейфа и при криволинейном движении были заложены лишь в 40-х годах в работах В.М. Лаврентьева, Мунка, Аллена, Давидсона, Шиффа, а затем в 50-х годах в работах К.К. Федяевского, Р.Я. Першица, Г.В. Соболева, К сожалению, задача теоретического определения величины гидродинамических сил, действующих на корпус судна, до сих пор не имеет замкнутого решения. Экспериментальные данные относятся к отдельным проектам судов или, в лучшем случае, группам судов.

Теоретические методы исследования гидродинамических сил вязкостной природы, действующих на корпус судна при криволинейном движении, основаны, как правило, на теории тонкого крыла предельно малого удлинения и, в частности, на цирку-