Научная статья на тему 'Методика оценки эффективности элементов гидродинамической разгрузки корпуса при проектировании скоростных катамаранов'

Методика оценки эффективности элементов гидродинамической разгрузки корпуса при проектировании скоростных катамаранов Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
74
22
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Сахновский Б. М., Сахновский Э. Б.

В статье на базе аналитических зависимостей и данных экспериментальных исследований предложена методика оценки эффективности элементов гидродинамической разгрузки корпуса (подводных крыльев, регулируемых транцевых плит, интерцепторов) при проектировании скоростных катамаранов с гидродинамической разгрузкой. Приведены примеры расчета и сопоставления с данными экспериментальных исследований эффективности средств гидродинамической разгрузки. Предложены расчетные графики для предварительной оценки (эффективности) средств гидродинамической разгрузки корпуса скоростных катамаранов, использование которых возможно и для других типов скоростных судов с разгрузкой.

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

PROCEDURE FOR ESTIMATION OF THE EFFICIENCY OF THE ELEMENTS OF THE EFFICIENCY OF THE ELEMENTS OF HYDRODYNAMIC RELIEF OF THE HULL IN HIGH-SPEED CATAMARANS DESIGN

In the paper, on the basis of the analytical dependences and data of the experimental researches, the procedure for estimation of the efficiency of the elements of hydrodynamic relief of the hull (hydrofoils, controlled transom plates, interceptors) in design of high-speed catamarans with hydrodynamic relief is proposed. Examples of computation and comparison with the data of the experimental researches of the efficiency of the hydrodynamic relief means are presented. Computation curves for preliminary estimation of the means of hydro-dynamic relief of the hull of high -speed catamarans, the use of which is also possible for other types of high-speed ships with the relief, are proposed.

Текст научной работы на тему «Методика оценки эффективности элементов гидродинамической разгрузки корпуса при проектировании скоростных катамаранов»

работанной модели проектирования и расчета массы корпуса. Относительные погрешности в определении основных статей металлического корпуса не велики и в ряде случаев объясняются некоторыми отличиями в архитектурно-конструктивном типе судов.

Список литературы

[1]. Российский Речной Регистр. Правила классификации и постройки судов внутреннего и смешанного плавания. - Т. 1-3. - М.: Марин Инжиниринг Сервис, 1995.

[2]. Ашик В. В. Проектирование судов. - Л.: Судостроение, 1975.

[3]. Баяковский Ю.М. Графор. Графическое расширение фортрана. - М.: Наука, 1985 - 288 с.

THE MODEL OF DESIGN AND CALCULATION MASS OF THE HALL MERCHANT SHIP WITH CARGO HOLDS

D. V. Ejov

The present article touch questions of elaboration model of ship design and calculation mass of the hall merchant ship with use traditional and modern methods

УДК 629.124

Б.М. Сахновский, к.т.н., доцент, ИЦС.

Э.Б. Сахновский, аспирант, СПГМТУ.

190008, Санкт-Петербург, ул. Лоцманская, д.З. E-mail: passatsp@mail.wplus.net

МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ РАЗГРУЗКИ КОРПУСА ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ СКОРОСТНЫХ КАТАМАРАНОВ

В статье на базе аналитических зависимостей и данных экспериментальных исследований предложена методика оценки эффективности элементов гидродинамической разгрузки корпуса (подводных крыльев, регулируемых транцевых плит, интерцепторов) при проектировании скоростных катамаранов с гидродинамической разгрузкой. Приведены примеры расчета и сопоставления с данными экспериментальных исследований эффективности средств гидродинамической разгрузки Предложены расчетные графики для предварительной оценки (эффективности) средств гидродинамической разгрузки корпуса скоростных катамаранов, использование которых возможно и для других типов скоростных судов с разгрузкой.

При проектировании скоростных катамаранов (СК) с гидродинамической разгрузкой корпуса основным фактором, влияющим на общие компоновочные решения, мощность энергетической установки и экономичность судна, является степень гидродинамической разгрузки корпуса. Под степенью гидродинамической разгрузки Кра,г в дальнейшем будем считать отношение гидродинамической подъемной силы Y, создаваемой элементами гидродинамической разгрузки корпуса (ЭГРК), к весовому водоизмещению скоростного катамарана Д.

Очевидно, что для СК, движущихся в переходном (2<Fnv<3) и глиссирующем (FnvS3) режимах, на корпусах возникает гидродинамическая подъемная сила, величина которой, как показывает практика проектирования скоростных судов, недостаточна для обеспечения заметного снижения сопротивления и мощности главных двигателей СК.

Решение этой проблемы в мировой практике идет по двум направлениям:

- создание СК с корпусами большого удлинения (более 15);

- создания СК с ЭГРК (подводными крыльями, транцевыми регулируемыми плитами, интерцепторами).

По первому направлению развиваются СК относительно большого водоизмещения (более 500 т) с волнопронизывающими корпусами, в частности австралийской фирмы “1пса1” [1], [2]. По второму направлению идет развитие СК водоизмещением до 500 т в Японии, Норвегии, США, Южной Африке, России и в ряде других стран

[3]. При этом, как показывает опыт мирового судостроения, ЭГРК могут быть как стационарными, так и управляемыми. В последнем случае ЭГРК являются составной частью автоматизированной системы стабилизации движения судна.

Так как гидродинамическое качество подводных крыльев, являющихся основными элементами системы гидродинамической разгрузки корпуса, при относительных скоростях движения Рпу>2.5 превосходит гидродинамическое качество корпусов СК, то их использование, как показывают исследования [3], [4], [5], может обеспечить достаточную степень разгрузки, предельным случаем которой является 100 % разгрузка, т. е. движение СК на крыльях с полным отрывом корпусов от воды.

Оценка эффективности ЭГРК необходима на всех стадиях проектирования СК. На начальной стадии - для определения целесообразности использования ЭГРК на СК, на стадии проектного анализа - для уточнения параметров ЭГРК и их влияния на конструктивные и экономические характеристики судна.

Предлагаемая методика оценки эффективности ЭГРК скоростных катамаранов базируется на достаточно разработанных методах определения сопротивления традиционных СК без ЭГРК (САТ - англоязычное обозначение) и данных модельных исследований СК, оборудованных различными типами ЭГРК (РА - англоязычное обозначение).

На начальных стадиях проектирования СК предварительная оценка целесообразности использования ЭГРК может быть оценена с помощью коэффициента изменения гидродинамического качества СК с ЭГРК по сравнению со СК без гидродинамической разгрузки

т ~ Крл / Ксат 0)

где КПА= Лрд/РрА - гидродинамическое качество СК с ЭГРК;

Ксат=Лсат/К-сат - гидродинамическое качество СК без ЭГРК.

Статистика по изменению нагрузки масс СК [6] при использовании на них ЭГРК свидетельствует, что для водоизмещения СК с ЭГРК справедлива зависимость

АРЛ = ах Асаг = (1.01...1.05)Дс-47. (2)

Для сопротивления СК могут быть записаны следующие зависимости:

ЯСАТ = 0.5($-(Х^г + д/ + Ад)ру2 Ослт. - судно без ЭГРК (3)

к РА =^-5(д„РА +£/ - судно с ЭГРК (4)

Коэффициент остаточного сопротивления СК без ЭГРК в общем случае включает в себя сопротивление формы и волновую составляющую сопротивления корпусов с учетом их взаимодействия. Будем считать, что коэффициент остаточного сопротивления СК с ЭГРК дополнительно включает в себя коэффициент сопротивления ЭГРК, т. е:

SoFA ~ ЯоСАТ + Я ЭГРК

(5)

Одновременно, для определения смоченной поверхности СК с ЭГРК, может быть предложена зависимость

Здесь, ai=QpA/QcAT - коэффициент изменения площади смоченной поверхности корпусов СК при движении с разгрузкой. Зависимость a|=f(Fnv) может быть получена по данным обработки результатов модельных испытаний.

а2=3эгрк /П cat - отношение площади ЭГРК к площади смоченной поверхности корпусов СК в статике. По статистике коэффициент а2 равен 0.02...0.11 в зависимости от устанавливаемого на СК типа ЭГРК. Меньшие значения характерны для однокрыльевых устройств, большие - для двух и более крыльевых устройств.

После подстановки зависимостей (3) и (4) в (1), с учетом выражений для а. а, и аз, имеем:

Принимая для коэффициента сопротивления ЭГРК следующую очевидную зависимость

можно, задав коэффициенты остаточного или полного сопротивления традиционного катамарана, коэффициент сопротивления ЭГРК (Сх) определить величину коэффициента ш, характеризующего изменение гидродинамического качества при использовании на СК элементов гидродинамической разгрузки корпуса.

Ниже, в таблице 1, для некоторых спроектированных СК выполнена предварительная оценка целесообразности установки ЭГРК. Значения коэффициента а, принимались по зависимости а|=^Рпу), приведенной на рис.1. Значения коэффициентов а, а2, <£сат> приняты из проектных данных, коэффициента Сх - по рекомендациям [7]. Сравнение расчетных значений коэффициента шр с проектным т, выполнено с использованием результатов модельных испытаний СК.

Полученные результаты свидетельствуют, что установка ЭГРК с целью снижения сопротивления воды движению СК целесообразна, если расчетный режим его движения соответствует условию Рпу>2.3...2.5. При повышенном собственном сопротивлении ЭГРК целесообразность установки ЭГРК может быть связана с выполнением ими других положительных функций: улучшением мореходных качеств СК, снижением волнового воздействия от СК на окружающую среду. Сравнение расчетных и экспериментальных данных свидетельствует о достаточной точности метода оценки эффективности ЭГРК на начальных стадиях проектирования скоростных катамаранов с гидродинамической разгрузкой корпуса.

Точность предложенной выше методики оценки эффективности ЭГРК во многом связана с применимостью полученной экспериментальной зависимостью а,=^Рп?) для различных типов ЭГРК. Зависимость может быть уточнена по мере накопления экспериментальных данных.

^FA - а\ Х ^С/4Г + ^ЭГРК ~ а\ Х ^С/4Г + а2 Х ^CAT ~ (ai + ai №сАГ (®)

m _ Ад) х ^САТ _ а^СЛТ .. RСАГ _ а

(ff.ar+ff/ +4)0.5 pvlaCAT

^FA ACAT ACAT RFA

(GhCat + ?./ + Л? + Язітк )0-5/7v Cl(./{r{al + a2)

a

a

a /a}

(7)

(1 + —) x (I +

a,

Scat

Cx X s.

ЭГРК

(8)

e™=ncJT+2S

ЭГРК

Таблица 1

Параметры Расчетные значения

Скоростной катамаран-эколог “Экопатруль-1"(УЖСП= 20.5 узл; Рпу,и.,г= 1 88). Тип ЭГРК - носовое крыло (профиль-пластина с закругленной кромкой) + интерцептор в корме а=1.012; аг=0025; Сэгрк =1.5*10'3 (С*=0.0375-крыло, С*=1-интсрцептр)

Рп 0.7 0.8 0.9 1.0

Кпу 1.83 2.10 2.36 2.62

^СЛТ 5.40*10'3 4.95*103 4.15* 10'3 3.78*10'3

агпо рис. 1 0.82 0.77 0.75 0.71

щ, 0.94 0.98 0.96 0.99

ТТ1, 1,00 .0.98 0.96 0.98

Скоростной катамаран. (У,ксп= 40 узд; Рпу,Ксп=3-24) Тип ЭГРК-носовое крыло + кормовое крыло. Профиль - двояковыпуклый а= 1.04; а,=0.08; Сэгрк =0,8*10'3 (Сх=0.012)

Рп 0.585 0.810 1.040 1.200 1,320

РПу 1.43 1.95 2.53 2.95 3,24

СсАТ 8,64*10'5 5,18*10'3 4,25*10'3 3,85*10'3 2,32*10’3

агпо рис. 1 0,90 0,70 0,50 0,46 0,40

т„ 0,97 1,15 1,43 1,60 1,61

т, 0,96 1,12 1.42 1,59 1,62

Скоростной пассажирский катамаран. (УЗКИ1= 40 узл; Рпу**сп=3.09) Тип ЭГРК-носовое крыло + кормовое крыло. Профиль - сегментный а=1.02; а2=0.074; Сэгрк =1,3*10’-' (С„=0.02)

Рп 0.70 0.90 1.00 1.05 1.10

РПу 2,00 2,57 2,85 3,00 3,14

СсАТ 3,69*10’3 3,42*10'3 3,45* 10-* 3,50*10'3 3,55*10'3

агпо рис.1 0,80 0,61 0,51 0,45 0,38

т„ 0,86 1,08 1,27 1,42 1,65

т, 0,95 1,08 1,27 1,41 1,65

а'”ПРА^САТ

Рис. 1 Влияние относительной скорости движения (Рп) и относительной площади ЭГРК (а2) на относительное снижение площади смоченной поверхности СК (а|).

________-а2=0,025;___________- а^О.08

Для стадии проектного анализа, где требуется оценить влияние различных параметров выбранного типа ЭГРК, может быть предложена другая методика. Она основывается на модельных испытаниях традиционных СК, в процессе которых был получен вывод о слабом влиянии изменения средней осадки СК на коэффициенты гидродинамического качества корпусов. Это позволяет с достаточной степенью точности оценивать степень гидродинамической разгрузки корпусов СК через изменение его средней осадки в процессе движения. С учетом этой гипотезы предлагается следующая схема оценки эффективности ЭГРК для стадии проектного анализа скоростных катамаранов.

Степень гидродинамической разгрузки корпусов скоростного катамарана Кра,г может быть определена по зависимости:

^ _ УК _ в-5рСуУ13эгнкК ^

^ gAl.A 8Ага

где Су - среднее значение коэффициента подъемной силы ЭГРК;

к}’ — коэффициент влияния свободной поверхности воды на подъемную силу ЭГРК;

V- скорость движения СК.

Полное сопротивление СК с ЭГРК может быть определено по формуле:

*« = 0 ~ ^рак ) Х Я-СЛТ + К-Э1ТК (10)

где К-эгрк ~ ^.5рСх

у1$эгркк1~ суммарное сопротивление ЭГРК, установленных

на СК (САТ);

Сх - среднее значение коэффициента сопротивления ЭГРК;

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

к% — коэффициент влияния свободной поверхности воды на сопротивление ЭГРК;

Ясат- полное сопротивление СК без ЭГРК, определенное традиционными способами.

Рис 2. Влияние относительного погружения ЭГРК под свободную поверхность на коэффициенты К,,1 и К/.

_______-Кь”;________-К»1'

Коэффициенты и кл' зависят от относительного погружения ЭГРК под свободную поверхность ЬотаНз/Ь ( здесь Ь - средняя хорда крыльев, входящих в систему ЭГРК) и могут быть определены по различным справочным материалам. На рис. 2 представлены зависимости изменения коэффициентов Су и Сх подводных крыльев от Ьоп,, построенные с использованием рекомендаций [7].

Погружение ЭГРК под свободную поверхность может быть определено по формуле

(И)

И = /? - /

cm ОТПН

х7\

где ИСЙ1 — среднее погружение ЭГРК под свободную поверхность в статике;

Т - средняя осадка СК в статике;

г„тн - относительное всплытие СК с ЭГРК при движении.

Зависимость относительного всплытия скоростных катамаранов 1шпн = {(Рп,а2) при движении с разгрузкой различными типами ЭГРК, построенная по результатам обработки данных модельных испытаний, приведена на рис. 3.

Рис. 3. Влияние относительной скорости движения (Fn) и относительной площади ЭГРК (а2) на относительное всплытие СК

______-а2=0,10; ...-aj=0,08;_______-аг=0,042;______-аг=0,025

Здесь aj=S3rpK cat - отношение площади ЭГРК к площади смоченной поверхности корпусов СК в статике; Fn- относительная скорость движения СК (число Фруда по длине).

Использование зависимостей (9)...(11) для оценки эффективности установки ЭГРК на СК показано в таблицах (2...4).

Полученные в табл. (2...5) результаты свидетельствуют, что предложенная зависимость (10) позволяет с достаточной степенью точности выполнять проектный анализ эффективности применения ЭГРК на скоростных катамаранах. Этот вывод дает возможность представить коэффициент изменения гидродинамического качества СК с ЭГРК по сравнению с СК без гидродинамической разгрузки m в следующем виде:

_ КрА _ 1 „ АрА _ 1 °&СЛТ

ТП — — X — X

К(:лт КСАТ ЯрА Кслт (1 — Крик) Х ^САГ+ ^эн

С АТ О К рах) + К-ЭГРК I ^САТ (\ — К ) I X СЛТ

V* л раз,’ ) т „

ЛЭГРК САТ

а а (12)

/1 . К Кг'А-Т С1К. X КГ'ЛЧ'

.0-*^.)+-—х-^г- о-*„,)+—=——

Л- Э/те ПНА 1 а К-ЭГРК

розг „ и ^ЭГРК

Таблица 2

Параметры | Расчетные значения

Скоростной катамаран (Ь=25 м, Т=1.3 м; /?ст =1. Тип ЭГРК-носовое крыло Профнль-двояковьнгуклый (а=1.04; аг=0.08; С} м; ДрА =74.4 т; У,«„= 40 узл, рп»ш;„=3.24) + кормовое крыло. г= 0.3; Сх=0.02; вэгге =13 м2 ;Ь = 1.2 м)

V, узл (м/с) 25 -(12.85) 29 (14.90) 33 (16.96) 37 (19.01) 41 (21.07)

Гп / Гл р 0.82 /2.00 095 /2.32 1.08 /2.63 1.21 /2.95 1.345 /3.28

Ътн “ по рис. рис.З 0,35 0,48 0,57 0,63 0,69

Л = йст -*отнхТ, м 0,85 0,68 0,56 0,48. 0,40

1 II 1 -5: 0,71 0,57 0,47 0,40 0,33

— по рис. 2 0,910 0,840 0,775 0,695 0,600

- по рис. 2 0,940 0,875 0,820 0,780 0,740

У = О.З/тСуУ 5э/рА-к,;1 ,кН 293,6 363,7 432,8 490,9 519,4

К-эгрк — 0.5 рС^ э/тел ■к*^ 20,2 25,2 30,7 36,6 42,7

А^. = У/(яАга) 0,402 0,498 0,593 0,673 0,711

ЛГ;<Г, кН (задано) 70 83 99 116 137

= (1 - ^ рай ) Х ^СЛГ + ^Эëà ’ кН 62,1 66,9 71,0 74,5 82,3

тр = а(К(7АТ / ) 1,170 1,290 1,450 1,620 1,730

т-,( по модельным испытаниям) 1,155 1,290 1,490 1,610 1,717

Таблица 3

Параметры 1 Расчетные значення

Скоростной катамаран (1_=37 м; Т=1.0 м; Ист =1.4 м; Ата =93,8 т; 40 узл; Г:п?„с„=3.1)

Тип ЭГРК-носовое крыло (а=Г). Профиль - сегментный (а=1 01; а2=0.043; Су= 0.24; Сх=0.0275; Бэгрк =9.5 м2; Ь = 1.4 м)

V, узл (м/с) 25,8 (13.26) 33,2 (17.06) 36,9 (18.96) 38,8 (19.94) 40,6 (20.86)

Гп /Рп? 0.70 /2.01 0.90 /2.58 1.00 /2.86 1.05 /3,01 1.10 /3.15

1„т,, ~ ПО РИС. РИС. 3 0,12 0,35 0,43 0,46 0,49

Ь = Ьст-1отнхТ,м ст отн 1,28 1,05 0,97 0,94 0,91

=/!//> 0,91 0,75 0,69 0,67 0,65

— по рис. 2 0,955 0,920 0,905 0,895 0,885

КХИ - по рис. 2 0,985 0,950 0,930 0,920 0,915

} = 0.5 рС^ 5эгте к% ,кН 190,9 305,0 370,2 406,4 444,0

К-эгрк = 0.5рСхм 5эггкк11. кМ 20,6 36,1 43,6 47,9 52,0

К „и, = г/(*д*) 0,199 0,332 0,403 0,442 0,475

Яслг, кН (задано) 70 111 133 148 173

К/ А = 0 - ^ 1X1,.- ) х ^САТ + К-ЭГРК ’ 76,7 110,2 123,0 130,5 142,8

тР =а(КслТ/КРл) 0,92 1,02 1,09 Ы5 1,22

mJ(по модельным испытаниям) 0,89 1,05 1,09 1,14 1,25

Таблица 4

Параметры Расчетные значения

Скоростной катамаран. (Ь=37 м; Т=1.0 м; Ист =1.4 м; ДРА =94,8 т, У„= 40 узл, Рп?)Кп= 3.09)

Тип ЭГРК-носовое крыло (а=1°)+ кормовое крыло (а=0°). Профиль - сегментный (а=1.02; 32=0.074, Су= 0.25; С,=0.025; Ээгрк =16.5 м2; Ь = 1 4 м)

V, узл (м/с) > 25,8 (13.26) 33,2 (17.06) 36,9 (18.96) 38,8 (19.94) 40,6 (20.86)

Рп/Гпр 0.70 /2.00 0.90 /2.57 1.00 /2.85 1.05 /3,00 1.10 /3.14

по рис. рис. 3 0,20 0,42 0,51 0,54 0,57

Ь = Кт х7\м 1,19 0,98 0,89 0,86 0,83

1 II г 1 -с 0,857 0,700 0,636 0,614 0,593

Куь — по рис. 2 0,950 0,910 0,880 0,870 0,855

Ку* - по рис. 2 0,980 0,935 0,910 0,900 0,890

У = 0.5 рСуу2 5 ЭГРК к £ ,кН 344,5 546,0 651,0 715,1 767,3

^эгрк = 0.5рС гу 5ЭГРКкИ, кН 35,5 56,2 67,5 73,8 80,0

= К/(* Аи) 0,370 0,588 0,700 0,769 0,825

Я, ат. кН (задано) 70 111 133 148 173

К ГА ~ 0 - Край ) Х ^САТ + ^ЭГРК ' кН 79,6 101,9 107,4 108,0 110,3

тр =а(КСАГ /КРа) 0,90 1,10 1,29 1,39 1,59

т.,(по молельным испытаниям) 0,85 1,08 1,27 1,41 1,65

Таблица 5

Параметры | Расчетные значения

Скоростной катамаран. (Ь=37 м; Т=1.0 м; Ист =1,4 м; ДРА =94,8 т; '/1К„= 40 узл; Рпу,„а,=3.09) Тип ЭГРК-носовое крыло (а=2°)+кормоное крыло (а=2°). Профиль-сегментный (а=1,02, а2=0.074; Су=0.29; С,=0.026; Кэгрк =16.5 мг; Ь= 14 м)

V, узл (м/с) 25,8 (13.26) 33,2 (17.06) 36,9 (18.96) 38,8 (19.94) 40,6 (20.86)

/•л //чгр 0.70 /2.00 0.90 /2.57 1.00 /2.85 1.05 /3.00 1.10 /3.14

!„п,„ - по рис. рис.З 0,20 0,42 0,51 0,54 0,57

Ь = Кт -{атиХТ ’М 1,19 0,98 0,89 0,86 0,83

§ II | 0,857 0,700 0,636 0,614 0,593

— по рис. 2 0,950 0,910 0,880 0,870 0,855

- по рис. 2 0,980 0,935 0.910 0,900 0,890

У = 0.5рС),у25ЭГ№<,кН 399,6 626,8 756,9 826,6 888,7

К-эгрк = 0.5 рСхУ Бэп,ккн , кН 37,0 58,3 70,1 76,8 83,1

= у/(8аеа) 0,430 0,674 0,813 0,889 0,955

Ксат- кН (задано) 70 111 133 148 173

К РА = ^ разг ) Х ^САТ + ^ЭГНК ' кН 76,9 94,5 95,0 93,2 90,9

=а(КсАт'Км) 0,93 1,20 1,43 1,62 1,94

ша(по модельным испытаниям) 0.84 1,19 1,44 1,62 1,92

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

На рис. 4 представлены результаты систематических расчетов по формуле (12) при изменении параметров Кразг, КСАг, Кэггк в реальных, для проектируемых СК, пределах. В расчетах принято, что СК с ЭГРК и без ЭГРК имеют одинаковое весовое водоизмещение, т.е. параметр а =1.

Анализ результатов расчетов по формуле (12), а также сопоставление выполненных контрольных расчетов эффективности использования ЭГРК на СК с данными модельных испытаний позволяют сделать следующие выводы:

1. Предложенные расчетные схемы могут служить основой для построения математической модели блока оценки эффективности ЭГРК при оптимизации проектных характеристик скоростных катамаранов с гидродинамической разфузкой.

2. Эффективность использования на СК ЭГРК связана с соотношением коэффициентов гидродинамического качества традиционного катамарана (КСат) и элементов гидродинамической разгрузки корпуса (КЭгрк)- При скоростных режимах движения катамарана для которых справедливо неравенство КЭгрк ^ КСЛт невозможно обеспечить выполнения условия ш>1, т.е. добиться превышения гидродинамического качества СК с ЭГРК над гидродинамическим качеством традиционного катамарана. При скоростных режимах, для которых выполняется неравенство Кэгрк > Ксат . можно, за счет увеличения коэффициента разфузки, достигнуть роста параметра ш до величин 1.5....2.0, то есть обеспечить увеличение гидродинамического качества СК, за счет использования ЭГРК, на 30...50 %, что подтверждается опытом создания натурных судов с гидродинамической разфузкой [1], [2], [3].

3. Предельным случаем СК с ЭГРК являются суда со 100 % разгрузкой, т.е. двухкорпусные катамараны, для которых при высоких скоростях движения может выполняться условие т>2, однако, как показывает мировой опыт судосфоения, при создании подобных судов водоизмещением более 200 т могут возникнуть те же ФУДНОСТИ, с которыми сталкиваются судосфоители при проектировании и эксплуатации одно-корпусных СПК.

Рис 4. Влияние гидродинамического качества СК (CAT) и ЭГРК на параметр m

Список литературы

[1] Аносов В.Н. Быстроходные суда в конце XX столетия. - Санкт-Петербург: Политехника. 2002.

[2] Dubrovsky V., Lyakhovitsky A. Multi-Hull Ships. Backbone Publishing Company, USA, 2001.

[3] Hoppe K-G. Perfomence Evaluation of High Speed Surface Craft with Reference to the Hysucat Development, Fast Ferry International, January-Fcbruary and April, 1991.

[4] Ермолаев С.Г.Дедер Л.А., Афремов Э.А., Рабинович Я.С., Рапопорт Б.Е., Крепе Р.Г. Новые перспективные типы высокоскоростных судов-глиссирующие катамараны, катамараны с гидродинамической и аэростатической разгрузкой, катамараны на подводных крыльях (СГІК). Исследование их ходовых и мореходных качеств// Гидродинамика судов с динамическими принципами поддержания: Материалы по обмену опытом НТО СП им. Акад. А.Н.Крылова - Вып. 186. С.24-31, 1972.

[5] Лузянин А.А., Ляховиикий А.Г., Сахновский Э.Б. Оптимизация элементов гидродинамической разгрузки корпуса скоростного катамарана в модельном эксперименте // Основные направления эксплуатации корабельной техники и тенденции совершенствования инженерного образования: Сборник тезисов докладов межвузовской научной конференции. С. 243-244. Санкт-Петербург, 2002.

[6] Сахновский Б.М., Сахновский Э.Б. Оценка нагрузки масс скоростных катамара-нов//Современные технологии в кораблестроительном образовании, науке и производстве: Материалы конференции, появяшенной памяти В.М.Керичева. С. 110-І17. Нижний Новгород. 2002.

[7] Егоров И.Т., Соколов В.Т. Гидродинамика быстроходных судов. - Л.: Судпромгиз. 1950.

PROCEDURE FOR ESTIMATION OF THE EFFICIENCY OF THE ELEMENTS OF THE EFFICIENCY OF THE ELEMENTS OF HYDRODYNAMIC RELIEF OF THE HULL IN HIGH-SPEED CATAMARANS DESIGN

B.M. Sakhnovsky, E.B. Sakhnovsky In the paper, on the basis of the analytical dependences and data of the experimental researches. the procedure Jor estimation of the efficiency of the elements of hydrodynamic relief of the hull (hydrofoils, controlled transom plates, interceptors) in design of high-speed catamarans with hydrodynamic relief is proposed Examples of computation and comparison with the data of the experimental researches of the efficiency of the hydrodynamic relief means are presented Computation curves for preliminary estimation of the mean's of hydro-dynamic relief of the hull of high -speed catamarans, the use of which is also possible for other types of high-speed ships with the relief are proposed.

УДК 629.12.001

Е.П. Роннов, д.т.н., профессор.

С.В. Давыдова, к.т.н., доцент.

В.М. Шмаков, к.т.н., доцент, ВГАВТ.

603600, Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5.

НОРМИРОВАНИЕ ОСТОЙЧИВОСТИ, НЕПОТОПЛЯЕМОСТИ И НАДВОДНОГО БОРТА ПАССАЖИРСКИХ СУДОВ СМЕШАННОГО (РЕКА-МОРЕ) ПЛАВАНИЯ

Настоящая статья подготовлена на основании исследований, связанных с разработкой требований Правил Речного Регистра к пассажирским судам смешанного плавания по остойчивости, непотопляемости (делению на отсеки) и надводному борту. В работе проводится анализ отечественных правил и требований международных конвенций для пассажирских судов смешанного плавания. Даны предложения по разработке требований Правил Речного Регистра к рассматриваемым судам.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.