Истринский клуб Катера и Лодки

Добро пожаловать на сайте истринского клуба "Катера и Лодки"

По интересующим вопросам пишите на наш email lodkikatera.narod.ru

Since 1973 Основан

Разработка и поддержка: Web[i]stra

ПОВЫШЕННАЯ СКОРОСТЬ КАТЕРОВ

Достижение на катере большой скорости — одна из наиболее часто ставящихся задач. Иногда хотят заменить :тарый мотор новым, более сильным или же желают повысить :корость, чтобы быстрее попасть в отдаленные районы.

В литературе нередко приводят следующие данные: у катеров : водоизмещающим режимом движения требуемая мощность воз->астает пропорционально третьей степени скорости; при переход-юм режиме — лишь в степени 2,2, а у глиссеров — пропорцио-!ально квадрату скорости. Это не соответствует действитель-юсти! На самые тихоходные и быстроходные катера всегда рас-фостраняется следующий закон: сопротивление в жидкой или азообразной среде возрастает пропорционально квадрату ско->ости, и поэтому мощность двигателя увеличивается пропорцио-тльно третьей степени скорости.

Однако волиы, которые образуются на свободной поверхности юды от идущего катера, несколько усложняют этот простой закон. )н не теряет своей силы, но имеет отступления: «большой пик со-фотивления» при r = 5,25 присущ всем катерам, которые пла-$ают в его пределах; его влияние заметно, если r =?= 4н-8. Кроме ого, «малый пик сопротивления» наблюдается при r = 3,4, >днако на такой малой скорости он едва заметен.

Предлагаемая диаграмма (рис. 59) полностью зависит от боль-иого пика сопротивления, но на ней виден также и упомянутый лалый пик. Поведение катеров с закругленной формой кормы юказано круто поднимающейся вверх пунктирной линией. При ? = 4,5 положение кормы, форма той закруглена, становится фитическим, потому что узкая ненесущая корма погружается 1 подошву волны и сопротивление значительно возрастает даже фи небольшом увеличении скорости.

Нанесенная кривая показывает характер изменения сопротив-1ения. Ее можно назвать кривой относительного сопротивления. )на представляет коэффициент мощности Ср, характеризующий вменение сопротивления движущегося катера от самой малой до :амой большой скорости. Если бы сопротивление судна увеличилось точно в квадрате скорости, а мощность возрастала в третьей :тепени скорости, то вместо кривой получилась бы горизонталь-;ая прямая линия. В действительности же в районе умеренных скоростей, слева, появляется крутой подъем, показывающий значительно большее увеличение мощности, чем «по вакону третьей степени». Правее пика сопротивления прирост мощности становится меньше и лишь при очень большой скорости он почти точно соответствует начальному закону 28. С этой кривой рекомендуется сверять расчет необходимой мощности для увеличения скорости.

Если катер в районе пика все же идет со скоростью r — 5,25, но имеет форму, пригодную для удваивания скорости, то при r = 10,5 он достигнет значительно более благоприятного движения. Коэффициент мощности ср понижается с 5,9 у пика сопротивления до 3,6. Для удвоения скорости «по закону» необходима восьмикратная мощность двигателя. Но поскольку здесь значение ср существенно уменьшилось, то вместо восьмикратной мощности потребуется лишь 4,9 той мощности, которая была

Абсолютная величина и соотношение размерений катера также имеют значение. Малые катера, даже с хорошими обводами, из-за повышенного трения всегда будут менее удачными, чем большие катера. При одинаковой скорости один квадратный метр смоченной поверхности создает тем меньшее трение, чем длиннее катер. Поэтому длинные катера всегда более ходки, чем короткие, независимо от качества их обводов. Влияние длины катера не очень велико; его можно оценить следующим образом: если катера длиной 10 и 20 м идут с одинаковой скоростью, то каждый квадратный метр смоченной поверхности большого катера испытывает в среднем на 10% меньшую силу трения, чем на меньшем катере. В пересчете на общее сопротивление в этом примере сопротивление большого катера примерно на 5% меньше.

К сожалению, оказывает влияние еще один трудно учитываемый фактор — численно неопределимая величина, зависящая от качества обводов и соотношения длины, ширины и водоизмещения катера. Качество обводов определяется модельными испытаниями, н установить его другим путем невозможно. Ниже предлагается корректировка (в процентах) значения Ср различных катеров для приблизительного учета качества их обводов :

Очень неудачные малые ................ +60

Умеренно неудачные.................. +30

Довольно широкие................... +20

Обычные средние.................... +0

Катера с достаточно хорошими обводами ........ — 10

Легкие большие с улучшенными обводами........ — 20

Чтобы получить эффективную мощность двигателя на выходном фланце, необходимо корректировать мощность Sa, полученную расчетом. Очень большие установки имеют механический коэффициент полезного действия 95%. У обычных установок средней мощности (100 л. с. или более) лучше учитывать от 8 до 10% потерь, а у малых установок — от 15 до 20% (при мощности от 5 до 10 л. с). Этот упрощенный расчет, естественно, не имеет твердой основы, потому что коэффициент, полезного действия гребного винта и качество обводов катера можно оценить лишь приближенно. Кривая Ср, однако, получена с учетом реально существующих факторов последовательной обработкой результатов ходовых испытаний.

Приведенная на рис. 59 диаграмма показывает средние значения, так как она основана не на одной кривой, а на множестве кривых, отражающих различные размерения катеров и их соотношения.

Если удастся связать расчет с разумной оценкой качества обводов катера, то при помощи этого упрощенного метода будут достигнуты вполне удовлетворительные результаты.