Исследование управляемости высокоскоростного катамарана с подводными крыльями

• Автор: Хазова, Виктория Ивановна
• Шифр специальности: 05.08.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 150 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
0.1. Обоснование актуальности применения высокоскоростных катамаранов с подводными крыльями
0.2. Обзор литературы по ходовым и маневренным качествам высокоскоростных катамаранов с подводными крыльями

0.3. Содержание и основные особенности диссертационной работы

ГЛАВА 1. Математическая модель динамики высокоскоростных катамаранов с подводными крыльями

1.1 Схематизация задачи

1.2 Кинематические уравнения связи

1.3 Дифференциальные уравнения движения высокоскоростного катамарана с подводными крыльями
1.4. Дифференциальные уравнения движения высокоскоростного катамарана с подводными крыльями в водоизмещающем режиме
1.5. Дифференциальные уравнения движения высокоскоростного катамарана с подводными крыльями в режиме выхода на крылья
1.6. Дифференциальные уравнения движения высокоскоростного катамарана с подводными крыльями в режиме хода на крыльях ГЛАВА 2. Определение гидродинамических сил, действующих на высокоскоростной катамаран с подводными крыльями при его движении
2.1. Определение гидродинамических сил на корпусах высокоскоростного катамарана
2.2 Определение гидродинамических сил, действующих на крыльевое устройство
2.3. Определение гидродинамических сил, действующих на средства управления

2.4. Определение гидродинамических сил, действующих на 50 кавитирующий гребной винт
2.5. Определение присоединенных масс высокоскоростных 51 катамаранов с подводными крыльями
2.6. Определение производных по времени присоединенных масс
2.7. Определение присоединенных масс подводных крыльев 59 ГЛАВА 3. Экспериментальное определение гидродинамических 61 характеристик высокоскоростного катамарана с подводными крыльями
3.1. Экспериментальные исследования высокоскоростных 61 катамаранов с подводными крыльями
3.2. Модельные испытания высокоскоростного катамарана с 80 подводными крыльями
3.3. Программа и результаты испытаний 92 ГЛАВА 4. Исследование управляемости высокоскоростного 110 катамарана с подводными крыльями
4.1. Исследование управляемости высокоскоростного катамарана 110 с подводными крыльями при движении в пространстве
4.2. Исследование управляемости высокоскоростного катамарана 118 с подводными крыльями при движении в горизонтальной плоскости Заключение
Список литературы
ВВЕДЕНИЕ
0.1. Обоснование актуальности применения высокоскоростных катамаранов с подводными крыльями
Во второй половине XX века с развитием международных пассажирских и грузовых перевозок стали применяться такие способы транспортировки, которые, используя преимущества различных видов транспорта, позволяют рационально и в сжатые сроки доставить пассажиров или груз к месту назначения. Разновидностью таких перевозок стали, например, высокоскоростные паромные перевозки, сочетающие перевозку автомобильным или железнодорожным транспортом с перевозкой морем.
Подобные системы возникли в местах значительных и устойчивых пассажирских и грузовых потоков; высокая эффективность, связанная с сокращением сроков доставки, обусловила их широкое распространение во всем мире. Например, в Японии высокоскоростные паромные переправы используются для обеспечения международных связей с Россией, Южной Кореей, Тайванем, а также для перевозок грузов и пассажиров между островами, например, линия Аомори-Хакодате. На Средиземном море такие линии используются для связи между островами Греции и Италии. Наиболее интенсивное паромное сообщение осуществляется на Балтийском море, что обусловлено сравнительно небольшими расстояниями между портами и возрастающими объемами перевозок. Паромные переправы связывают порты Германии, Дании, Швеции, Финляндии, других стран. В России планируется организация высокоскоростных пассажирских перевозок с применением судов катамаранного типа в первую очередь на Балтийском море и, особенно, на линии Санкт-Петербург - Калининград [37,41].
В современных условиях высокоскоростные суда катамаранного типа широко применяются для перевозки пассажиров с собственными автомобилями, а также экскурсионных автобусов, которые размещаются в
Зависимости остальных гидродинамических коэффициентов
аппроксимируются выражениями [25]:
к21 = -0,069/тв2 + 0,35ЛВ - 0,238; к26 = —0,139*в2 + 0,122hB - 0,589; к2% = -0,083*в2 + 0,45йв - 0,027; км = 0,0014- 0,0081*в - 0,0084; к36 = —0,017*в2 + 0,0975в - 0,059; к21 = 0,014hl - 0,0989 + 0,022; ki9 = 0,0069h; - 0,042ЛВ + 0,0081.
Аналогично графические зависимости для s,(5/5,) и s2{BJT)
аппроксимируются формулами:
52и = 0,04(5/5, )2 -0,131(5/5,)+ 1,76;
5212 = 0,02б(5,/5)2 -0,372(5,/5) +2,19;
5221 = -0,008(5/5,) + 0,193 (5/5,) + 0,04;
5222 - 0,003(5,/5)2 - 0,04(ß,/r)+1,14;
s261 =0,081(5/5,)2 -0,887(5/5,)+ 1,80;
5262 = 0,156(5, /Г)2 -1,79(5, /5) + 5,92;
52g, ——0,012(5/5, )2 —0,100(5/5,) +2,39;
5282 =-0,05(5,/Г)2 +0,72(5,/Г)-1,35;
j3,1 = 0,109(5/5, )2 - 0,879(5/5,) +1,64;
5312 = 0,487(5, /Г)2 - 6,53(5, /г) + 21,0;
532] = -0,005(5/5, )2 - 0,040(5/5,) +1,54;
5322 = 0,030(5,/Г)2 - 0,365(5,/Г) + 2,06;
536, = -0,006(5/5, )2 - 0,063(5/5,) +1,80;
5j7, =-0,019(5/5, )2 + 0,460(5/5, )-1,33;
5з72 = -0,014(5,/Г)2 + 0,187(5,/5)+ 0,419;
5з72 = -0,044(5, /Г)2 +0,162(5, /Г) + 1,25.
Коэффициенты s362(Bx/T) и .v39 , (5/5,) приближенно равны единице. Коэффициент полноты диаметрального батокса влияет только на