Выбор гидродинамической схемы судна на подводных крыльях и её аналитическая оценка на ранних стадиях проектирования

• Автор: Мухина, Милена Львовна
• Шифр специальности: 05.08.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Список основных условных сокращений
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ТРАНСПОРТНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПАССАЖИРСКИХ СУДОВ НА ПОДВОДНЫХ КРЫЛЬЯХ
В СОВРЕМЕННЫХ ЭКОНОМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ
2 РАЗРАБОТКА ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СПК --ПРИОРИТЕТНАЯ ЗАДАЧА НАЧАЛЬНОГО ЭТАПА
ПРОЕКТИРОВАНИЯ СУДНА
2.1 Методологические подходы в теории и практике проектирования СПК
2.2 Гидродинамический комплекс СПК: основные определения и
функции
3 УСТОЙЧИВОСТЬ ДВИЖЕНИЯ НА ПОДВОДНЫХ КРЫЛЬЯХ,
КАК ДОМИНАНТА ПРОБЛЕМЫ ВЫБОРА
ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СПК
3.1 Исторические аспекты постановки задачи об устойчивости СПК
3.2 Устойчивость хода на крыльях и гидродинамические
схемы СПК - анализ генетических связей
3.21 Синтез схемы «тандем» - выдающееся достижение изобретателей

3.22 «Эффект Алексеева» и отечественная школа проектирования

3.3 Теория устойчивости движения и практическая методология
проектирования гидродинамического комплекса СПК
3.31 Испытания моделей СПК методом свободной буксировки как ос-
новной способ практического изучения устойчивости движения проектируемого объекта (опыт ЦКБ по СПК)
3.32 Разработка методики аналитической оценки устойчивости
движения в начальной стадии проектирования СПК
3.32.1 Устойчивость (равновесие) установившегося движения

3.32.2 Построение и анализ системы уравнений продольного свободного
возмущенного движения СПК системы «тандем»
4 ФОРМИРОВАНИЕ РАЦИОНАЛЬНОГО ПОДХОДА
К РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ ВЫБОРА И ПОСТРОЕНИЯ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СПК НА НОВОМ ЭТАПЕ ИХ РАЗВИТИЯ
4.1 Постановка задачи
4.2 Методология гидродинамического копирования СПК.
Понятие о гидродинамическом прототипе
4.3 Систематизация статистических материалов с целью создания базы
данных по СПК-гидродинамическим прототипам
5 ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ПОСТРОЕНИЯ
«СХЕМЫ ГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ КОМПОНОВКИ» СПК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО КОПИРОВАНИЯ
5.1 Технико-экономическое обоснование проекта
5.2 Выбор гидродинамического прототипа
5.3 Определение водоизмещения СПК-проекта и значения
масштабного модуля
5.4 Определение мощности СЭУ и выбор двигателя (-ей) для
СПК-проекга. Расчетная скорость хода на крыльях в первом приближении
5.5 Структура и построение «Схемы гидродинамической компоновки»
СПК-проекта
5.6 Фрагменты общего проектирования объекта по выбору его гидродинамической схемы (второе приближение)
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ, ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Указатель литературы
Приложение

Список основных условных сокращений

СДПП-
сгпк-
САУД-
САУПК-
СПК+САУД -
СГПК+САУПК -
ЦКБ по СПК -
ЦНИИ-
ЦАГИ -

РМРС-

судно на подводных крыльях;
судно (суда) с динамическим принципом поддержания; судно на глубокопогруженных подводных крыльях; система автоматического управления движением; система автоматизированного управления подводными крыльями;
судно на подводных крыльях с системой автоматического управления движением;
судно на глубокопогруженных подводных крыльях с системой автоматического управления подводными крыльями;
Центральное конструкторское бюро по судам на подводных крыльях имени P.E. Алексеева;
Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.Н. Крылова;
Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского;
Российский Речной Регистр. Правила классификации и постройки речных судов. 2008;
Российский Морской Регистр Судоходства. Правила классификации и постройки. 2005; внутренние судоходные пути

В этом же контексте будет, кстати, вспомнить, что модель пр.340 после буксировочных испытаний в затоне на р. Дрязга была отправлена в Москву, где ее испытывали в гидроканале филиала ЦАГИ. Приведем здесь ранее не публикуемые графики буксировочного сопротивления модели М 1:10 пр.340 по испытаниям методом свободной буксировки на открытой воде, проведенными ЦКБ по СПК и испытаниями в ЦАГИ (Рисунок 2.6).

Рисунок 2.6. Кривая сопротивления модели пр.340 (М 1:10)
Заметное расхождение кривых буксировочного сопротивления удается уменьшить, если учесть разницу в массах испытанных моделей, выполнив пересчет «по кубу масштаба». При этом результаты практически совпадают в районе «горба» сопротивления, а на расчетной скорости отличаются менее 7%. В расчет ходкости и гребного винта пр.340 была заложена кривая буксировочного сопротивления модели, испытанной ЦКБ по СПК на открытой воде. Винтовая характеристика теплохода, полученная расчетом, оказалась несколько завышенной (8%) на расчетной скорости по сравнению с результатами натурных испытаний теплохода. Несовпадение могло быть вызвано как некоторым неизбежным завышением результатов, который дает метод пересчета «по кубу масштаба», так и возможными погрешностями метода замеров мощности двигателя, впервые применяемого на испытаниях судна нового типа.