Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ХОДОВЫХ КАЧЕСТВ БЫСТРОХОДНОГО СУДНА С ГЛУБОКО ПОГРУЖЕННЫМИ ВОДОМЕТНЫМИ ДВИЖИТЕЛЯМИ НАСОСНОГО ТИПА'

ИССЛЕДОВАНИЕ ХОДОВЫХ КАЧЕСТВ БЫСТРОХОДНОГО СУДНА С ГЛУБОКО ПОГРУЖЕННЫМИ ВОДОМЕТНЫМИ ДВИЖИТЕЛЯМИ НАСОСНОГО ТИПА Текст научной статьи по специальности «Физика»

CC BY-NC
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
водометный движитель насосного типа / методика расчета ходкости / задний ход / pump-jet propulsor / method of calculating propulsion performance / running astern

Аннотация научной статьи по физике, автор научной работы — Соколов Александр Леонидович, Александров Станислав Анатольевич, Каневский Григорий Ильич

Объект и цель научной работы. Объектом исследования является глубоко погруженный под свободную поверхность водометный движитель насосного типа (ВДНТ). Цель – оценка ходовых качеств судна с глубоко погруженными под свободную поверхность ВДНТ. Материалы и методы. Анализ данных модельных испытаний водометного движителя насосного типа, установленного на модели судна, расчетные методы оценки влияния корпуса судна на гидродинамические характеристики ВДНТ и ходовые качества судна. Основные результаты. Выполнены расчеты ходовых качеств быстроходного судна с учетом влияния глубоко погруженных под свободную поверхность водометных движителей насосного типа и определены коэффициенты взаимодействия движителей с корпусом. Показана возможность движения судна задним ходом при установке глубоко погруженных ВДНТ в качестве движителей. Заключение. Погружение ВДНТ под свободную поверхность позволяет обеспечить судну движение на заднем ходу. Применение глубоко погруженного ВДНТ не приводит к значительным потерям эффективности движителя в сравнении с частично погруженным ВДНТ.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по физике , автор научной работы — Соколов Александр Леонидович, Александров Станислав Анатольевич, Каневский Григорий Ильич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PROPULSION PERFORMANCE OF FAST VESSEL WITH DEEPLY IMMERSED PUMPJETS

Object and purpose of research. The object of study is a pump-jet propulsor (PJP) deeply submerged under free surface. The purpose of study is to assess the propulsion performance a vessel with deeply submerged PJP propulsors under free surface. Materials and methods. Analysis of model tests data of pump-jet propulsor installed on a ship model, calculation methods for assessing the hull efficiency on hydrodynamic performance of PJP and ship propulsion performance. Main results. Calculations of propulsion performance of fast vessel have been performed in terms of deeply submerged pumpjet propulsors efficiency under free surface. Propulsors-hull interaction coefficients have been determined. The vessel capability of running astern with installed deeply-submerged PJP as propulsors is shown. Conclusion. Submersion of the PJP under free surface allows the vessel to move astern. The use of deeply submerged PJP does not lead to significant losses in efficiency of propulsion system in comparison with a partially submerged PJP.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ХОДОВЫХ КАЧЕСТВ БЫСТРОХОДНОГО СУДНА С ГЛУБОКО ПОГРУЖЕННЫМИ ВОДОМЕТНЫМИ ДВИЖИТЕЛЯМИ НАСОСНОГО ТИПА»

УДК 629.5.018.71:629.5.036+629.5.017

еб№ пшштг

А.Л. Соколов1, С.А. Александров2 , Г.И. Каневский2

1 АО «Северное проектно-конструкторское бюро», Санкт-Петербург, Россия

2 ФГУП «Крыловский государственный научный центр», Санкт-Петербург, Россия

ИССЛЕДОВАНИЕ ХОДОВЫХ КАЧЕСТВ БЫСТРОХОДНОГО СУДНА С ГЛУБОКО ПОГРУЖЕННЫМИ ВОДОМЕТНЫМИ ДВИЖИТЕЛЯМИ НАСОСНОГО ТИПА

Объект и цель научной работы. Объектом исследования является глубоко погруженный под свободную поверхность водометный движитель насосного типа (ВДНТ). Цель - оценка ходовых качеств судна с глубоко погруженными под свободную поверхность ВДНТ.

Материалы и методы. Анализ данных модельных испытаний водометного движителя насосного типа, установленного на модели судна, расчетные методы оценки влияния корпуса судна на гидродинамические характеристики ВДНТ и ходовые качества судна.

Основные результаты. Выполнены расчеты ходовых качеств быстроходного судна с учетом влияния глубоко погруженных под свободную поверхность водометных движителей насосного типа и определены коэффициенты взаимодействия движителей с корпусом. Показана возможность движения судна задним ходом при установке глубоко погруженных ВДНТ в качестве движителей.

Заключение. Погружение ВДНТ под свободную поверхность позволяет обеспечить судну движение на заднем ходу. Применение глубоко погруженного ВДНТ не приводит к значительным потерям эффективности движителя в сравнении с частично погруженным ВДНТ.

Ключевые слова: водометный движитель насосного типа, методика расчета ходкости, задний ход. Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.

UDC 629.5.018.71:629.5.036+629.5.017 EDN: TIWWTZ

A.L. Sokolov1, S.A. Alexandrov2 , G.I. Kanevsky2

1 JSC Severnoye Design Bureau, St. Petersburg, Russia

2 Krylov State Research Centre, St. Petersburg, Russia

PROPULSION PERFORMANCE OF FAST VESSEL WITH DEEPLY IMMERSED PUMPJETS

Object and purpose of research. The object of study is a pump-jet propulsor (PJP) deeply submerged under free surface. The purpose of study is to assess the propulsion performance a vessel with deeply submerged PJP propulsors under free surface.

Materials and methods. Analysis of model tests data of pump-jet propulsor installed on a ship model, calculation methods for assessing the hull efficiency on hydrodynamic performance of PJP and ship propulsion performance. Main results. Calculations of propulsion performance of fast vessel have been performed in terms of deeply submerged pump-jet propulsors efficiency under free surface. Propulsors-hull interaction coefficients have been determined. The vessel capability of running astern with installed deeply-submerged PJP as propulsors is shown.

Для цитирования: Соколов А.Л., Александров С.А., Каневский Г.И. Исследование ходовых качеств быстроходного судна с глубоко погруженными водометными движителями насосного типа. Труды Крыловского государственного научного центра. 2024; 3(409): 49-58.

For citations: Sokolov A.L., Alexandrov S.A., Kanevsky G.I. Propulsion performance of fast vessel with deeply immersed pumpjets. Transactions of the Krylov State Research Centre. 2024; 3(409): 49-58 (in Russian).

Conclusion. Submersion of the PJP under free surface allows the vessel to move astern. The use of deeply submerged PJP does not lead to significant losses in efficiency of propulsion system in comparison with a partially submerged PJP. Keywords: pump-jet propulsor, method of calculating propulsion performance, running astern. The authors declare no conflicts of interest.

Введение

Introduction

Вплоть до последнего времени применение водометных движителей на судах сдерживалось их низкой эффективностью при движении на экономическом и других режимах хода, отличных от полного. Одним из направлений повышения эффективности судов является применение таких водометных движителей, которые обеспечивают заметное снижение расхода топлива по сравнению с гребными винтами на всех режимах движения судна.

Теории и расчету параметров водометных движителей посвящено значительное число публикаций в России [1, 3-5, 9-11] и за рубежом [16-19]. Среди них можно отметить работы А.Н. Папира [7], С.В. Куликова [2], А.А. Русецкого [8], М.А. Мавлю-дова [6] и др. В этих работах подробно рассмотрена струйная теория водометных движителей и предложены методы определения оптимальных элементов для заданных условий проектирования.

В работе [12] описывается применение ВДНТ на быстроходном судне в случае частично погруженной установки ВНДТ. Данная схема показала отличные гидродинамические характеристики и высокую эффективность на переднем ходу, но продемонстрировала отсутствие движения судна на задний ход. В связи с этим актуальна задача обеспечения движения быстроходного судна на заднем ходу при применении ВДНТ.

Одним из способов решения данной задачи является полное погружение ВНДТ под воду, для этого

варианта выполнено исследование гидродинамических характеристик и эффективности движения судна с глубоко погруженным ВДНТ.

Буксировочные и самоходные испытания модели быстроходного судна с увеличенной осадкой

Towing and self-propulsion tests of fast vessel model with increased draft

Для оценки ходовых качеств судна с глубоко погруженными ВДНТ необходимо располагать следующими материалами:

1. буксировочное сопротивление судна с ВДНТ, глубоко погруженными под свободную поверхность;

2. гидродинамические характеристики ВДНТ в свободной воде;

3. коэффициенты взаимодействия ВДНТ с корпусом судна.

Буксировочное сопротивление судна определяется с закрытыми водоводами и не зависит от положения ВДНТ. Величина этого буксировочного сопротивления для нормального водоизмещения быстроходного судна при осадке TF = TA = 4,71 м с комплектом выступающих частей определена ранее [15]. При этом осадка изготовленной модели быстроходного судна в масштабе 1:15 н.в. составляет TF = TA = 0,314 м. Гидродинамические характеристики ВДНТ в свободной воде определены ранее и приведены в статье [13].

Таблица 1. Геометрические характеристики модели быстроходного судна при увеличенной осадке Table 1. Geometric characteristics of fast vessel model with an increased draft

Характеристика, ед. изм. Значение

Длина модели по ватерлинии м, м 7,830

Ширина модели наибольшая по ватерлинии Вм, м 0,953

Осадка модели на миделе Тм, м 0,380

Осадка модели в носу Трм, м 0,350

Осадка модели в корме ТАМ, м 0,410

Объемное водоизмещение Ум, м3 1,603

Площадь смоченной поверхности корпуса Бм, м2 9,856

Выступающие части Скуловые кили, руль в диаметральной плоскости

Для определения коэффициентов взаимодействия ВДНТ с корпусом в случае их глубокого погружения решено выполнить буксировочные и самоходные испытания изготовленной и испытанной ранее модели судна при новой осадке составляющей TF = 0,350 м, TA = 0,410 м. При этой осадке ВДНТ оказываются полностью погруженными под свободную поверхность.

Далее приводятся результаты буксировочных испытаний модели № 11598 при указанной осадке, проведенных в глубоководном опытовом бассейне Крыловского центра на переднем ходу с полным комплектом выступающих частей с закрытыми водоводами. В табл. 1 указаны геометрические характеристики модели быстроходного судна при увеличенной осадке.

Результаты испытаний в виде зависимостей коэффициента остаточного сопротивления от числа Фруда - на рис. 1.

Анализ данных, приведенных на рис. 1, показывает, что при увеличении осадки величина коэффициента остаточного сопротивления заметно возрастает.

Самоходные испытания модели быстроходного судна с увеличенной осадкой

Self-propulsion tests of fast vessel model with increased draft

Далее были проведены самоходные испытания модели быстроходного судна № 11598 с увеличенной осадкой для оценки влияния заглубления ВДНТ на коэффициенты взаимодействия ВДНТ с корпусом. Расположение модели ВДНТ на модели № 11598 приведено на рис. 2.

Самоходные испытания проводились при осадке TF = 0,350 м, TA = 0,410 м. На рис. 3 приведены

СдхЮ-7

6 -

TF = 0,2 Tp-TA 50 M, TA = 0,314 j = 0,410 m t. Г 3

у*'

f

J

1 r*"

од

0,2

0,3

0,4

0,5

Fn

Рис. 1. Зависимость коэффициента остаточного сопротивления CR модели № 11598 быстроходного судна от числа Фруда Fn

Fig. 1. Froude number Fn as function of residual resistance coefficient CR - Model No. 11598

фотографии, представляющие картину волнообразования рядом с корпусом модели № 11598 с глубоко погруженными ВДНТ при скорости буксировки ¥т = 4,0 м/с.

Анализируя материалы, представленные на рис. 3, можно отметить, что в кормовой оконечности модели наблюдаются сложные гидродинамические явления, вызванные обтеканием погруженного транца модели и формированием струй водометов. При всех скоростях движения струй от ВДНТ на свободной поверхности не наблюдается.

Результаты самоходных испытаний модели № 11598 с глубоко погруженными ВДНТ при осад-

Рис. 2. Расположение модели водометного движителя насосного типа на модели № 11598

Fig. 2. Location of pumpjet on Model No. 11598

Рис. 3. Картина волнообразования рядом с корпусом модели № 11598 с глубоко погруженными водометными движителями насосного типа при самоходных испытаниях со скоростью Vm = 4 м/с. TF = 0,350 м, TA = 0,410 м Fig. 3. Wave generation pattern in the vicinity of model hull No. 11598 with deeply immersed pumpjets during self-propulsion tests at speed Vm = 4 m/s. TF = 0.350 m, TA = 0.410 m

Рис. 4. Зависимость коэффициентов упора KT, момента KQ и коэффициента полезной тяги KE от поступи JV. Правый вал. Модель № 11598 с глубоко погруженными водометными движителями насосного типа. Наружное вращение. Tf = 0,350 м, Ta = 0,410 м Fig. 4. Advance Jv as function of thrust KT, torque Kq and effective thrust KE coefficients. Right shaft. Model No. 11598 with deeply submerged pump-jet propulsors. Outboard rotation. TF = 0.350 m, TA = 0.410 m

ке Тр = 0,350 м, ТА = 0,410 м для правого вала представлены на рис. 4.

Полученные в результате испытаний материалы показывают, что измеренные величины на правом и левом валах мало отличаются друг от друга. При определении величины коэффициента полезной тяги КЕ и пропульсивного коэффициента По использованы средние значения по правому и левому бортам. Можно отметить, что максимальное значение пропульсив-ного коэффициента т|о составляет 0,67, т.е. меньше максимального КПД ВДНТ в свободной воде 0,70. Это означает, что ориентировочное значение коэффициента влияния корпуса примерно равно 0,96.

Данные, приведенные на рис. 5, показывают, что на швартовном режиме на переднем ходу коэффициент полезной тяги КЕ составляет примерно 0,9, а коэффициент упора рабочего колеса - 0,83. Таким образом, на швартовах спрямляющий аппарат создает полезную тягу.

Анализируя данные рис. 5, относящиеся к работе ВДНТ на швартовах на заднем ходу (реверс), можно отметить, что просос воздуха и связанное с этим уменьшение по абсолютным значениям всех наблюдаемых величин отсутствуют.

На швартовном режиме на заднем ходу коэффициент полезной тяги КЕ составляет примерно -0,3,

Кт, 10Кд, КЕ реверс Кт, 10Кв, КЕ

Bna ПТР нж Hamrov

правый борт: -о- Kj- -o-10ii:ô

-К Е Т 1UAg

и К ;

— г- к К г

—— ■■"Il

Л/

— - ----- э ■ iUAj 2

> г**

В- ращение внутрь (реверс)

я- левый борт: -Ьг- Кт -а- 10Kg

** -КЕ

7 V

КЕ

К т

4 5 6 7 8 9 10 и, об/с

Рис. 5. Швартовные испытания модели с глубоко погруженными водометными движителями насосного типа за корпусом модели № 11598. Наружное вращение. TF = 0,350 м, TA = 0,410 м

Fig. 5. Bollard pull tests of model

with deeply immersed pumpjets behind the hull

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

of Model No. 11598.

Outward rotation. TF = 0.350 m, TA = 0.410 m

а коэффициент упора рабочего колеса -0,8. Приведенные данные показывают, что на швартовах спрямляющий аппарат уменьшает полезную тягу.

Расчет коэффициентов взаимодействия водометного движителя насосного типа с корпусом быстроходного судна с увеличенной осадкой

Pumpjet-hull interaction coefficients for fast vessel with increased draft

Для определения коэффициентов взаимодействия сопоставлены результаты испытаний ВДНТ D = 233 мм в свободной воде [14] и самоходных испытаний модели № 11598 быстроходного судна с глубоко погруженными ВДНТ. Полученные зависимости приведены на рис. 6. Рабочее колесо глубоко погружено полностью под свободную поверхность воды. Осадка модели № 11598 составляет TF = 0,350 м, TA = 0,410 м.

Использование данных, приведенных на рис. 6, в сочетании с допущением о равенстве единице коэффициента влияния неравномерности ig = 1 позволяет получить зависимости коэффициентов взаимодействия ВДНТ с корпусом судна по схеме Тейлора для осадки TF = 0,350 м, TA = 0,410 м. Полученные данные приведены на рис. 7-8.

Рис. 6. Зависимости коэффициента момента рабочего колеса KQ, коэффициента упора устройства КТТ, коэффициента полезной тяги КЕ от поступи JV. Осадка модели № 11598 составляет Tf = 0,350 м, Ta = 0,410 м

Fig. 6. Advance Jv as function of impeller torque coefficient KQ, pumpjet thrust coefficient Ктт and effective thrust coefficient КЕ. Model No. 11598. Draft TF = 0.350 m, TA = 0.410 m

Анализируя данные, представленные на рис. 8, можно отметить, что при заглублении ВДНТ снижается максимальное значение коэффициента влияния корпуса цН на 4 %. Кроме того, положение

Рис. 7. Зависимости коэффициента попутного потока wT, коэффициента засасывания t и коэффициента влияния корпуса цН от поступи JV. Модель № 11598 с водометными движителями насосного типа

Fig. 7. Advance Jv as function of wake fraction wT, thrust deduction t и hull efficiency цН. Model No. 11598 with pump-jet propulsors

Рис. 8. Зависимости коэффициента попутного потока wT, коэффициента засасывания t и коэффициента влияния корпуса цН от коэффициента нагрузки KDE. Модель № 11598 с водометными движителями насосного типа

Fig. 8. Load factor KDE as function of wake fraction wT, thrust deduction t and hull efficiency цН. Model No. 11598 with pump-jet propulsors

Таблица 2. Геометрические характеристики быстроходного судна с глубоко погруженными водометными движителями насосного типа

Table 2. Geometric characteristics of fast vessel with deep-submerged pump-jet propulsors

Характеристика Ед. изм. Натура

Длина между перпендикулярами, Lpp м 115,0

Ширина на миделе, B м 14,2

Осадка на носовом перпендикуляре, TF м 4,71

Осадка на кормовом перпендикуляре, ТА м 4,71

Осадка на мидель-шпангоуте, TM м 4,71

Водоизмещение, V м3 3860,4

Смоченная поверхность, S м2 1878,5

Длина модели по ватерлинии, Lwl м 115,848

Ширина по ватерлинии, BWL м 14,407

Абсцисса центра поддержания (от мидель-шпангоута), Xc м % Lpp -2,911 -2,531

Площадь ватерлинии, SWL м2 1416,5

lwl /bwl - 8,042

B/T - 3,017

cbwl - 0,491

cm - 0,797

cwp - 0,849

Таблица 3. Сопоставление буксировочного сопротивления RT быстроходного судна с глубоко погруженными водометными движителями насосного типа и эталонного судна водоизмещением 3800 м3

Table 3. Correlation of towing resistance RT of fast vessel with deeply immersed pumpjets and reference vessel with displacement of 3800 m3

Vs, уз RT, кН Изменение

эталонное быстроходное судно судно с ВДНТ %

14 196,7 188,8 -4,0

20 411,4 390,2 -5,2

30 1427,7 1351,7 -5,3

Таблица 4. Сопоставление пропульсивного коэффициента По быстроходного судна с глубоко погруженными водометными движителями насосного типа и эталонного быстроходного судна водоизмещением 3800 м3

Table 4. Correlation of propulsive coefficient По of fast vessel with deeply submerged pump-jet propulsors with reference fast vessel with displacement of 3800 m3

Изменение %

Vs, уз эталонное быстроходное судно судно с погруженными ВДНТ

14 0,590 0,661 12,0

20 0,589 0,660 12,0

30 0,570 0,632 10,9

максимума сдвигается направо. Наличие коэффициентов взаимодействия ВДНТ с корпусом, полученных по схеме Тейлора, является весьма полезным и позволяет использовать эти данные далее, при выполнении расчетов ходкости.

Расчет ходовых качеств быстроходного судна с глубоко погруженными водометными движителями насосного типа

Propulsion performance of fast vessel with deeply immersed pumpjets

Полученные данные по зависимости от коэффициента нагрузки коэффициентов взаимодействия глубоко погруженных ВДНТ с корпусом быстроходного судна использованы для оценки ходовых качеств. Кроме того, выполнено сопоставление результатов расчета ходкости эталонного судна [12], быстроходного судна с ВДНТ, расположенными вблизи свободной поверхности, и судна с глубоко погруженными ВДНТ.

Геометрические характеристики судна с глубоко погруженными ВДНТ приведены в табл. 2.

Полученные в результате расчетов величины буксировочного сопротивления RT, пропульсивно-го коэффициента По и потребной мощности PS сопоставлены с соответствующими данными для эталонного судна на рис. 9-11. Следует отметить, что здесь и в предыдущих разделах используется буксировочное сопротивление судна с закрытыми водоводами, которое не зависит от места размещения ВДНТ.

Также отметим, что полученные в результате расчетов данные по запасам на вторую стадию кавитации показывают их достаточное значение запасов по развитым кавитационным явлениям при всех скоростях хода.

Для выполнения анализа полученных результатов в табл. 3-5 сопоставлены значения буксировочного сопротивления RT, пропульсивного коэффициента По и потребной мощности PS быстроходного судна с глубоко погруженными ВДНТ и эталонного судна.

В табл. 5 приведены эффективности применения ВДНТ у свободной поверхности и глубоко погруженными под воду. Анализируя данные табл. 35, можно отметить, что буксировочное сопротивление RT быстроходного судна с ВДНТ меньше эталонного в пределах от 4 до 5 %. Полученное уменьшение величины буксировочного сопротив-

Rj-, кН 2000

1500

1000

500

1 'УДНС 'УДНС ■ жзмещ шзмещ А 3800 л 3800 галонный дат)

- u в -W ЭДС ÜHJ BŒ HCl Hei и «3 (В

/ '

г/

**

0

Рис

10

15

20

25

30

Vs, уз

9. Зависимость буксировочного сопротивления RT от скорости ^ быстроходного судна водоизмещением 3800 м3 Fig. 9. Speed as function of towing resistance RT for fast vessel with displacement of 3800 m3

- судно водоизмещением 3800 м3 (эталонный)

----т/лип иппоичмешением 3800 VI -

Рис. 10. Зависимость пропульсивного коэффициента По от скорости ^ быстроходного судна водоизмещением 3800 м3 Fig. 10. Speed as function of propulsive coefficient По for fast vessel with displacement of 3800 m3

Vs, УЗ

Рис. 11. Зависимость потребной мощности Ps от скорости l/s быстроходного судна водоизмещением 3800 м3 Fig. 11. Speed /s as function of required power Ps for fast vessel with displacement of 3800 m3

Таблица 5. Сопоставление потребной мощности PS быстроходного судна с водометными движителями насосного типа и эталонного быстроходного судна водоизмещением 3800 м3

Table 5. Power demand PS of the fast vessel with pump-jet propulsion and reference fast vessel with displacement of 3800 m3

Ps, кВт Изменение %

Vs, уз эталонное быстроходное судно судно с ВДНТ у свободной поверхности судно с погруженными ВДНТ судно с ВДНТ у свободной поверхности судно с погруженными ВДНТ

14 2401,6 2013,9 2058,5 -16,1 -14,3

20 7182,3 5938,2 6084,1 -17,3 -15,3

30 3865,7 30340,5 33030,8 -21,5 -14,6

ления связано с уменьшением надбавки на выступающие части.

Пропульсивный коэффициент nD быстроходного судна при применении глубоко погруженных ВДНТ выше, чем у эталонного судна, на 11-12 %. Такой заметный рост пропульсивного коэффициента связан c высоким КПД ВДНТ, примерно равным 0,7, а также с величиной коэффициента влияния корпуса, примерно равной 0,92-0,95. Полученная величина коэффициента влияния корпуса несколько меньше для случая с глубоко погруженными ВДНТ по сравнению с расположением ВДНТ около свободной поверхности.

Заключение

Conclusion

Выполнено исследование ходовых качеств быстроходного судна с глубоко погруженными под свободную поверхность водометными движителями насосного типа.

В результате модельных испытаний быстроходного судна с глубоко погруженными под свободную поверхность ВДНТ подтверждено движение задним ходом и возможность самостоятельного начала движения задним ходом быстроходного судна.

Расчет ходовых качеств быстроходного судна с глубоко погруженными ВДНТ в сравнении с вариантом частично погруженного ВДНТ показал приемлемые потери эффективности при движении судна. Рост потребной мощности Ps составил от 1,85 % при скорости 14 уз до 6,9 % при скорости 30 уз.

Снижение величины буксировочного сопротивления и заметный рост пропульсивного коэффициента приводят к тому, что потребная мощность PS быстроходного судна с глубоко погруженными

ВДНТ оказывается на 14-15 % ниже, чем у эталонного судна, тем самым подтверждая целесообразность применения глубоко погруженного под свободную поверхность ВДНТ.

Список использованной литературы

1. Куликов С.В. Проектирование водометных движителей // Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 1962. Вып. 185. С. 92-113.

2. Куликов С.В. Гидродинамика водометных движителей: дис. : дис. ... д-ра техн. наук. Ленинград, 1973.

3. Куликов С.В., Храмкин М.Ф. Водометные движители : (Теория и расчет). Ленинград : Судостроение, 1965. 272 с.

4. ЛобачевМ.П., Русецкий А.А., ЯковлевА.Ю. Проектирование и гидродинамический расчет водометных движителей. Санкт-Петербург : Крыловский государственный научный центр, 2014. 144 с.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

5. Сопоставление результатов ходовых испытаний судна с малогабаритным водометным движителем с данными модельных испытаний и расчетов / М.А. Мавлюдов, А.В. Пустошный, А.А. Русецкий, О.В. Яковлева // Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 2007. Вып. 31(315). С. 82-92.

6. Мавлюдов М.А., Русецкий А.А. Основы теории и проектирования водометных движителей. Санкт-Петербург : ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, 2009. 94 с.

7. Папир А.Н. Водометные движители малых судов. Ленинград : Судостроение, 1970. 254 с.

8. Русецкий А.А., Жученко М.М., Дубровин О.В. Судовые движители. Ленинград : Судостроение, 1971. 286 с.

9. ЯковлевА.Ю., ЛобоваА.Г. Профилирование поворотного колена водометного движителя в «плоской» постановке // Труды ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. 2010. Вып. 56(340). С. 195-210.

10. Яковлев А.Ю. Оптимизация формы «плоского» водо-заборника // Наука и технологии: краткие сообщения

XXX Российской школы, посвященной 65-летию Победы. Екатеринбург : УрО РАН, 2010. Т. 1. С. 65-73.

11. Каневский Г.И., Клубничкин А.М., Александров С.А. Коэффициенты взаимодействия водометного движителя насосного типа с корпусом // Проблемы мореходных качеств судов, корабельной гидромеханики и освоения шельфа (XLV Крыловские чтения) : доклады науч.-техн. конференции. Санкт-Петербург, 2013. С. 19-21.

12. Исследование перспективности применения водометных движителей на фрегате проекта Б / Каневский Г.И., Капранцев С.В., Соколов А.Л. [и др.] // Труды Крыловского государственного научного центра. 2014. Вып. 85(369). С. 91-102.

13. Александров С.А., Каневский Г.И. Оптимизация элементов водометного движителя насосного типа с коротким водоводом // Труды ЦНИИ им акад. А.Н. Крылова. 2015. Вып. 90(374). С. 11-19.

14. Соколов А.Л., Александров С.А., Каневский Г.И. Совершенствование геометрических характеристик водометного движителя насосного типа для судов и кораблей // Труды Крыловского государственного научного центра. 2023. Вып. 1(403). С. 15-30. DOI: 10.24937/2542-2324-2023-1-403-15-30.

15. Каневский Г.И., Капранцев С.В., Соколов А.Л. Быстроходные суда с водометными движителями насосного типа // Труды ЦНИИ им акад. А.Н. Крылова. 2015. Вып. 90(374). С. 5-10.

16. Alexander K. Waterjet versus Propeller Engine Matching Characteristics // Naval engineering journal. 1995. Vol. 107, № 3. P. 129-139. DOI: 10.1111/j. 1559-3584.1995.tb03041.x.

17. Integral force/momentum water-jet model for CFD simulation / KandasamyM., Ooi S.K., Carrica P., Stern F. // Journal of fluids engineering. 2010. Vol. 132, № 10. P. 101103 (9 p.). DOI: 10.1115/1.4002573.

18. Prediction of caviting waterjet propulsor performance using boundary element method / Kinnas S.A., Lee H.S., Michael T.J., Sun H. // Proceedings of 9th International Conference on Numerical Ship Hydrodynamics (NSH 2007). Ann Arbor, 2007. P. 1-14.

19. Terwisga T.J.C. The Specialist Committee on Validation of Waterjet Test Procedures : Final Report and Recommendations to the 23rd ITTC // Proceedings of the 23rd International Towing Tank Conference (ITTC 2002). Venice, 2002. Vol. 2. P. 379-407.

References

1. KulikovS.V. Design of pump jets // Transactions of Krylov Central Research Institute. 1962. Vol. 185. P. 92-113 (in Russian).

2. Kulikov S.V. Hydrodynamics of water jets: Dr. Sci. theses. Leningrad, 1973 (in Russian).

3. Kulikov S.V., Khramkin M.F. Water-jet propulsors: (Theory and calculation). Leningrad : Sudostroeniye, 1965. 272 p. (in Russian).

4. Lobachev M.P., Rusetsky A.A., Yakovlev A.Yu. Design and hydrodynamic calculation of water jets. St. Petersburg : Krylov State Research Centre, 2014. 144 p. (in Russian).

5. Comparing sea trials results of small-size water j et vessel against data of model tests and calculations / M.A. Ma-vlyudov, A. V. Pustoshny, A.A. Rusetsky, O. V. Yakovleva // Transactions of Krylov Central Research Institute. 2007. Vol. 31(315). P. 82-92 (in Russian).

6. MavlyudovM.A., RusetskyA.A. // Fundamentals of the theory and design of water jets. St. Petersburg : Krylov Central Research Institute, 2009. 94 p. (in Russian).

7. PapirA.N. Water jet propulsion of small craft. Leningrad : Sudostroeniye, 1970. 254 p. (in Russian).

8. Rusetsky A.A., Zhuchenko M.M., Dubrovin O.V. Ship propulsion. Leningrad : Sudostroeniye, 1971. 286 p. (in Russian).

9. Yakovlev A.Yu., Lobova A.G. Turning elbow profiling for water jet: "plane" formulation // Transactions of Krylov Central Research Institute. 2010. Vol. 56 (340). P. 195-210 (in Russian).

10. Yakovlev A.Yu. Shape optimization for "flat" water scoop // Science and Technologies: Transactions of the 30th Russian School dedicated to the 65th anniversary of Victory in 2nd World War. Yekaterinburg : Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, 2010. Vol. 1. P. 65-73 (in Russian).

11. Kanevsky G.I., Klubnichkin A.M., Alexandrov S.A. Coefficients of pumpjet-hull interaction // Issues of ship sea-keeping performance, ship hydromechanics and offshore development (XLV Krylov readings): Transactions of science and technology conference. St. Petersburg, 2013. P. 19-21 (in Russian).

12. Study on water jets project B frigate application // G.I. Kanevsky, S.V. Kaprantsev, A.L. Sokolov [et al.] // Transactions of Krylov State Research Centre. 2014. Vol. 85(369). P. 91-102 (in Russian).

13. Alexandrov S.A., Kanevsky G.I. Optimization of components for a pumpjet with short water duct // Transactions of Krylov Central Research Institute. 2015. Vol. 90(374). P. 11-19 (in Russian).

14. Sokolov A.L., Alexandrov S.A., Kanevsky G.I. // Improving geometry of marine pumpjet // Transactions of Krylov State Research Centre. 2023. Vol. 1(403). P. 15-30. DOI: 10.24937/2542-2324-2023-1-403-15-30 (in Russian).

15. Kanevsky G.I., Kaprantsev S.V., Sokolov A.L. Fast vessels with pump-jet propulsion // Transactions of Krylov

Central Research Institute. 2015. Vol. 90(374). P. 5-10 (in Russian).

16. Alexander K. Water-jet versus Propeller Engine Matching Characteristics // Naval engineering journal. 1995. Vol. 107, № 3. P. 129-139. DOI: 10.1111/j.1559-3584.1995.tb03041.x.

17. Integral force/momentum water-jet model for CFD simulation / Kandasamy M., Ooi S.K., Carrica P., Stern F. // Journal of fluids engineering. 2010. Vol. 132, № 10. P. 101103 (9 p.). DOI: 10.1115/1.4002573.

18. Prediction of cavitating water-jet propulsor performance using boundary element method / Kinnas S.A., Lee H.S., Michael T.J., Sun H. // Proceedings of 9th International Conference on Numerical Ship Hydrodynamics (NSH 2007). Ann Arbor, 2007. P. 1-14.

19. Terwisga T.J.C. The Specialist Committee on Validation of Waterjet Test Procedures : Final Report and Recommendations to the 23rd ITTC // Proceedings of the 23rd International Towing Tank Conference (ITTC 2002). Venice, 2002. Vol. 2. P. 379-407.

Сведения об авторах

Соколов Александр Леонидович, к.т.н., главный конструктор АО «Северное проектно-конструкторское бюро». Адрес: 198096, Россия, Санкт-Петербург, Корабель-

ная ул., д. 6, корп. 2, лит. А. Тел.: +7 (812) 702-30-05. E-mail: spkb@mail.seanet.ru.

Александров Станислав Анатольевич, к.т.н., научный сотрудник ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196158, Россия, Санкт-Петербург, Московское шоссе, д. 44. Тел.: +7 (812) 415-47-91. E-mail: 2_otd@ksrc.ru. https://orcid.org/0000-0003-2528-3070. Каневский Григорий Ильич, д.т.н., руководитель проектов ФГУП «Крыловский государственный научный центр». Адрес: 196158, Россия, Санкт-Петербург, Московское шоссе, д. 44. Тел.: +7 (812) 415-47-91. E-mail: gikanev@mail.ru. https://orcid.org/0000-0002-3445-4575.

About the authors

Alexander L. Sokolov, Cand. Sci. (Eng.), Chief Designer, JSC Severnoe Design Bureau. Address: 6, building 2, lit. A., Korabelnaya st., St. Petersburg, Russia, post code 198096. Tel.: +7 (812) 702-30-05. E-mail: spkb@mail.seanet.ru. Stanislav A. Aleksandrov, Cand. Sci. (Eng.), Researcher, Krylov State Research Centre. Address: 44, Moskovskoye sh., St. Petersburg, Russia, post code 196158. Tel.: +7 (812) 415-47-91. E-mail: 2_otd@ksrc.ru. https://orcid.org/0000-0003-2528-3070. Grigory I. Kanevsky, Dr. Sci. (Eng.), Project Manager, Krylov State Research Centre. Address: 44, Moskovskoye sh., St. Petersburg, Russia, post code 196158. E-mail: gikanev@mail.ru. https://orcid.org/0000-0002-3445-4575.

Поступила / Received: 27.03.24 Принята в печать / Accepted: 22.08.24 © Соколов А.Л., Александров С.А., Каневский Г.И., 2024

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.