5.10 Эффективность рулей

Эффективность выбранного руля Е_р определяется по формуле[1]

, (5.14)

где ,

А₂ = LT = 91∙4.45 = 405 м² ,

,

для руля в ДП за винтом коэффициент .

Тогда

Сумма эффективностей всех установленных рулей должна быть не менее большего из значений эффективности Е₁, Е₂ или Е₃.

Е₁ определяется по графикам [1] в зависимости от величин:

и ,

где f= 0.04LT= 0.04∙91∙4.45 = 16.2 м² – площадь боковой поверхности кормового подзора,

f₀ = 0.

Получаем Е₁ = 0.065.

Е₂ определяется по формуле:

,

где х₀ = – 10 м – центр парусности,

υ – скорость в узлах,

А₃ – площадь парусности,

А₄ = LT = 405 м²,

.

Е₃ определяется по формуле:

,

где А₅ – площадь парусности,

А₂ = LT = 405 м².

.

Выбранный руль считается эффективным так как Ер > Е₁, Е₂, Е₃.

5.11 Рулевые приводы

Судно должно быть снабжено главным и вспомогательным рулевым приводом. Главный привод обеспечивает перекладку полностью погруженного руля с 35º одного борта на 35º другого при полной скорости хода. Вспомогательный рулевой привод обеспечивает перекладку полностью погруженного руля с 15º одного борта на 15º другого борта. Главный и вспомогательный приводы работают отдельно друг от друга. Управление главным приводом должно осуществляться с ходового мостика и из румпельного отделения. Управление вспомогательным приводом предусматривается из румпельного отделения, а также ходового мостика. Оно не зависит от системы управления главного рулевого привода.

5.12 Гидродинамический расчёт рулей

Гидродинамический расчёт рулей заключается в определении гидродинамических характеристик (сил и моментов на баллере) для различных углов перекладки руля на переднем и заднем ходу судна.

Гидродинамическая сила и момент на баллере на переднем ходу определяются:

,

,

где ,С_n – гидродинамические коэффициенты,

r_к – коэффициент влияния корпуса,

где – коэффициент попутного потока,

–коэффициент влияния винта,

–отношение осевой скорости потока вызванное винтом υ_а к скорости потока надвигающегося на движитель υ_р,

где k = 0.25– учитывает удаление руля от диска винта,

–коэффициент нагрузки по упору,

м/с – скорость потока надвигающегося на движитель.

Тогда

,

,

.

Сделав предварительные вычисления можно записать:

Гидродинамическая сила и момент на баллере на заднем ходу определяются:

,

,

где r_к =1, так как ,

, тогда .

Сделав предварительные вычисления можно записать:

Расчёт гидродинамических сил и моментов ведём в таблице 5.2 для переднего хода и в 5.3 для заднего хода.

Таблица 5.2 – Гидродинамические силы и моменты на переднем ходу

Угол перекладки, α, град.	6	12	18	24	30	36
	0.230	0.463	0.737	1.009	0.890	0.768
, кН	22.36	45	71.64	98.07	86.5	74.65
	0.170	0.201	0.228	0.251	0.322	0.377
, кН	-1.59	0.107	4.77	11.9	25.11	31.45

Таблица 5.3 – Гидродинамические силы и моменты на заднем ходу

Угол перекладки, α, град.	6	12	18	24	30	36
	0.194	0.408	0.542	0.468	0.521	0.617
, кН	10.36	21.79	28.94	24.99	27.82	32.95
	0.052	0.130	0.186	0.222	0.215	0.249
, кН	18.44	34.74	42.3	34.38	38.74	43.2

По результатам расчётов таблиц 5.2 и 5.3 строим зависимости N, М = f(α) (рисунок 5.2).