Гидроаэродинамика несущего комплекса амфибийных судов на воздушной подушке и методы достижения заданных характеристик поддержания, остойчивости, ходкости и мореходности этих судов

• Автор: Кличко, Владислав Владимирович
• Шифр специальности: 05.08.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 430 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1. Характеристики поддержания амфибийных СВП

1.1. Основные параметры несущего комплекса АСВП, характеристики поддержания

1.2. Исследование струйных течений воздуха на границах воздушной подушки

1.2.1. Критерии, определяющие взаимодействие воздушной струи и области повышенного давления с водной поверхностью
1.2.2. Задача о струйной завесе воздушной подушки при парении СВП над водной поверхностью

1.2.3. Параметры струйных течений вблизи нижних кромок

элементов гибких ограждений

1.3. Методы определения характеристик поддержания АСВП на моделях и

в натурных условиях

1.4. Особенности характеристик поддержания современных АСВП
Глава 2. Остойчивость амфибийных СВП
г 2.1. Силы и моменты, действующие на АСВП при изменении крена и
дифферента судна
2.1.1. Кренование моделей АСВП
2.1.2. Кренование натурных АСВП
2.1.3. Дифферентование моделей АСВП
2.1.4. Дифферентование натурных АСВП
2.2. Методы оценки и нормирования остойчивости АСВП
2.2.1. Поперечная остойчивость
2.2.2. Продольная остойчивость
Глава 3. Сопротивление движению амфибийных СВП на тихой воде
3.1. Составляющие сопротивления движению АСВП
3.2. Влияние параметров несущего комплекса на составляющие сопротивления движению АСВП
3.3.Методы оценки и расчёта сопротивления движению АСВП
3.3.1. Оценка сопротивления движению АСВП на начальном этапе его
проектирования
3.3.2. Расчёт сопротивления движению АСВП на тихой воде по результатам
модельных испытаний
3.4. Явление затягивания гибкого ограждения АСВП при движении
с высокими скоростями на тихой воде

Глава 4. Мореходность амфибийных СВП

4.1. Прирост сопротивления движению АСВП на волнении
4.1.1. Прирост сопротивления движению буксируемых моделей АСВП
на регулярном и на нерегулярном волнении
4.1.2. Сопротивление движению натурных АСВП в условиях волнения
на глубокой и мелкой воде
4.1.3. Методы оценки сопротивления движению АСВП на волнении
по результатам модельных испытаний
4.2. Исследование взаимодействия гибкого ограждения и воздушной подушки с взволнованной поверхностью воды
4.2.1. Влияние параметров несущего комплекса и условий движения на продольную качку и вертикальные ускорения буксируемых моделей
и натурных АСВП
4.2.2. Колебания давления в воздушной подушке и в гибком ограждении
при движении АСВП на волнении
4.2.2.1.Колебания давления в воздушной подушке и в гибком ограждении буксируемых моделей АСВП
4.2.2.2. Колебания давления в воздушной подушке и в гибком ограждении при движении натурных АСВП на волнении
4.3. Вертикальные автоколебания АСВП в режиме парения
4.4. Вертикальная жесткость и следящая способность гибких ограждений
воздушной подушки
Глава 5. Методы определения параметров формы гибких ограждений
амфибийных СВП
5.1. Основные принципы работы гибких ограждений
5.2. Допущения, принимаемые при расчётах параметров формы гибких ограждений, алгоритм последовательности расчётов
5.3. Способы определения параметров формы бортовых участков гибких ограждений
5.3.1. Расчёт параметров формы монолитных элементов цилиндрических участков гибких ограждений без учёта взаимодействия с элементами
нижнего яруса
5.3.2. Определение параметров формы бортовых участков гибких ограждений с учётом взаимодействия монолитного элемента с элементами
нижнего яруса
5.3.2.1. Расчёт параметров формы бортового участка гибкого ограждения при задании координат крепления внутренней ветви контура монолитного элемента к корпусу
5.3.2.2. Расчёт параметров формы бортового участка гибкого ограждения при задании координат крепления наружной ветви контура монолитного элемента к корпусу

5.3.2.3. Определение параметров формы сечения двухъярусного гибкого
ограждения при использовании элементов нижнего яруса со сломом образующих наружной части
5.4. Определение параметров формы носового гибкого ограждения
5.4.1. Метод совмещённых сечений
5.4.2. Расчётный метод определения параметров формы носового гибкого ограждения с использованием ЭВМ
5.5. Определение параметров формы кормового гибкого ограждения
5.5.1. Расчёт параметров формы кормового гибкого ограждения при использовании съёмных элементов с сопловым устройством
5.5.2. Определение параметров формы кормового гибкого ограждения при использовании съёмных элементов с внутренней диафрагмой
5.6. Определение параметров формы угловых участков гибкого ограждения
5.7. Определение параметров формы продольного и поперечного гибких килей
5.8. Размещение съёмных элементов на монолитном элементе верхнего яруса, гидравлический расчёт гибкого ограждения
Глава 6. Метод выбора несущего комплекса амфибийных СВП
6.1. Критерии оценки несущего комплекса АСВП
6.2. Метод выбора несущего комплекса АСВП с заданными ходовыми и мореходными качествами
6.3. Разработка системы автоматизированного проектирования несущего комплекса АСВП
6.4. Амфибийные СВП нового поколения - суда с оптимальным аэрогидродинамическим несущим комплексом
Заключение
Литература
Приложение
Приложение
Приложение

главе 3, там же описаны способы и результаты оценки сил и моментов аэродинамической природы при эксперименте в аэродинамической трубе при выполнении для модели условия автомодельности по числу Рейнольдса (.ReM > ReKр). Из основных положений теории размерностей [100] следует, что все необходимые размерные величины, характеризующие несущий комплекс амфибийного СВП, в случае моделирования по числу Фруда имеют следующие коэффициенты пересчёта с модели на натуру (обычно принимается в качестве масштаба модели т отношение линейного размера модели к линейному размеру натурного судна):
• длина, ширина воздушной подушки и вообще все линейные размеры [Ln] = 1/т;
• вес [(?] = 1/т3;
• площадь воздушной подушки [£„] = 1/т2;
• давление в воздушной подушке, гибком ресивере и т.д. [рп] = 1 /т;
• расход воздуха в подушку [О] = Ihn12;
При выборе масштаба модели основными критериями являются задаваемые спецификацией СВП величины максимальной скорости движения натурного судна, высоты волнения, на котором оно должно эксплуатироваться, а также расчётного давления в воздушной подушке и расхода воздуха в неё (более подробно выбор масштаба описан в гл.З). Сопоставление этих величин с максимальными значениями скорости буксировочной тележки в опытовом бассейне, задаваемой волнопродуктором бассейна высоты волнения, предельно допускаемой для буксировочного динамометра массы модели и характеристиками имеющихся в бассейне вентиляторов для установки на модель позволяет выбрать значение масштаба модели т. При отработке несущих комплексов отечественных амфибийных судов и катеров на воздушной подушке, водоизмещения которых составили диапазон от 2 до 550 т, масштаб моделей, выбранный с учётом перечисленных обстоятельств и коэффициентов пересчёта, принимал значения от 1/2,5 до 1/25.
О моделировании гибких ограждений
При разработке технического проекта амфибийного СВП характеристики его поддержания определяются на буксируемой модели. Уже в середине 60-х годов при отработке несущего комплекса первых АСВП, оборудованных гибкими ограждениями воздушной подушки, возникла необходимость моделирования гибких ограждений, точнее, необходимость выбора материала гибких ограждений модели при моделировании по Фруду и соблюдении геометрического подобия формы элементов ограждения модели и натуры. Главными частями гибкого ограждения, как подробно будет показано ниже, являются верхний ярус - гибкий ресивер (в отечественной практике называемый монолитным элементом или просто монолитом) и съёмные элементы нижнего яруса, основные типы которых