Рациональность СВП-С в относительно мелководных районах. Выбор главных размерений, страница 10

Площадь действующей ВЛ

S’=S-Sзат=84-7,8=76,2 м⁴

Смещение ЦТ площади действующей ВЛ

м

Изменение средней осадки:

 м

Момент инерции действующей ВЛ

Метацентрический радиус

 м

Аварийная метацентрическая высота:

 м

Кренящий момент:

 тм

Момент кренящий на 1º:

m’=D*h’/57.3=89 тм

Угол крена:

θ=Mкр/m’=8.95/8.9=1º

Изменение осадки от крена:

δТкр=[(B/2)+b]*tgθ=(3.8-0.31)*0.018=0.063 м

δТср=0,08-0,063=0,143 м

Отстояние ЦТ действующей ВЛ от миделя:

Изменение большой метацентрической высоты.:

δH=1/V[U(T+ δТ/2)-U*Z-i*y-Szat(α-Xf)²- (α-Xf)²(S-Szat)]=1/63.1[6(1.3+0.07)-6*0.8-75-7.8*0.22-76.2*0.22]=6.8

Коэффициент продольной остойчивости:

DH’=63.1(72.2-6.8)=4130

tgψ=(Ux-αU)/DH’=(6*5.3+0.95*6)/4130=0.0089

Угол дифферента: ψ=5º

Ходкость

I Основные характеристики судна

По корпусу:

- Полный вес D=63.1 т

- Длина по ВП L_ВП=26,5 м

- Ширина по ВП В_вп=5,1 м

- Длинна скега по ходовой ВЛ L_cк=30 м

- Ширина скега    B_cк=1,2 м

- Высота скега    H_ск=2,5 м

- Площадь ВП   S=135 м²

- Площадь обдуваемого миделя F=36 м

- Отстояние нижней кромки носового гибкого ограждения от основной h_го=0,15 м

По механической установке:

Главный двигатель  2хАИ-23С1 номинальная мощность при n=2000 об/мин 1500 л.с.

Мощность на гребных валах при n=2000 об/мин 2х1470 л.с.

Отбор мощности на вентиляторы 2х120 л.с.

КПД валопровода η_м=0,97

Расчет выполнен по методике разработанной предприятием п/л А-1932 на основе анализа результатов испытаний самоходных катеров на ВП и буксируемых моделей судов скегового типа.

R=R_тр+R_i+R_a+R_ост  - сопротивление движению

- Сопротивление трения R_тр=ζ_ΣΩ_Σρν²/2

где Ω - суммарная смоченная поверхность скегов, состоящая из внутренней Ω_вн и наружной Ω_н поверхностей скегов; первая рассчитывается в предположении равенства наружной и внутренней осадок в носу и уменьшения внутренней осадки в корме по сравнению с наружной на величину давления в ВП, вторая – без учета волнового профиля по длине скега: расчет наружной смоченной поверхности а также водоизмещения сегов V_ск и положения центра величины по длине Х_с для заданных осадок и углов ходового дифферента производился по номограмме основных характеристик скегов.

ρ- массовая плотность воды

ζ_Σ=ζ_тр+ζ_шер – суммарный коэффициент трения, при этом ζ_тр подсчитывается в ф-ии числа Рейнольдса Re=υL_ок/ν по ф-ле Прандля – Шлихтинга, надбавка на шероховатость принята для проектируемого судна ζ_шер=0,4*10^-3

υ – скорость движения судна.

Сопротивление потери импульса R_i=ρ_вQV

Q – производительность главных вентиляторов

ρ_в=0,125 кг*сек²/м⁴  – массовая плотность воздуха

Аэродинамическое сопротивление R_a=C_xF ρ_в*(υ+υ_в)²/2

С_х – коэффициент  сопротивления корпуса принят равным 0,7

υ_в – скорость встречного ветра принимается = 5 м/с

Остаточное сопротивление определено по эмпирической формуле, согласующейся с результатами испытаний

R_ост=ζ_ост* (ρ_в*υ²/2)*(В_ВП^1,5/L_ВП^0,5)*(p/γL_ВП)^1,5*(1+D_ск/р_ВПS_ВП)³

где ζ_ост – коэффициент остаточного сопротивления, определяется в ф-ии числа Фруда  (рис. 1)

R=R_чкk_вч

К_вч – коэффициент учитывающий сопротивление выступающих частей, k_вч=1,1

При расчете средней осадки проектируемого судна при движении принято, что давление в ВП на всех режимах движения сохраняется постоянным, т.е. это соответствует тому случаю, когда главные вентиляторы работают при n=1400 – 1500 об/мин на всех режимах движения судна, а истечение воздуха происходит только под носовым ограждением. Это дает возможность определить осадку судна носом Т_н на всех режимах движения и считать ее постоянной.

Ходовой угол дифферента определяется путем пересчета с прототипа по выражению ψ=YpB/γL²

где Y – переменная, являющаяся ф-ей числа Фруда по длине (рис. 2)

Таблица 1

Расчет сопротивления движению судна