§ 11. Ходкость на свободной воде

Сопротивление и скорость движения на свободной воде не имеют для ледокола такого важного значения, как для транспортных судов. Тем не менее данные о сопротивлении на свободной воде нужны для расчета времени перехода ледокола при следовании от базы до кромки льда и обратно в период плавания по участкам свободной воды, встречающимся на трассе Севморпути, при буксировках судов и т. п. Эти данные необходимы также для построения статических характеристик гребных установок ледокола и для определения составляющей при расчетах полного ледового сопротивления.

На предварительных стадиях проектирования расчеты сопротивления воды движению ледокола выполняют с помощью приближенных графиков или пересчетом с прототипа, а окончательную оценку сопротивления производят на основании испытаний модели в опытовом бассейне. Однако методам определения сопротивления ледокола на свободной воде присуща специфика, которая обусловлена тем, что ледоколы имеют малое отношение L/B и малую относительную длину [14].

Для приближенного определения сопротивления движению ледокола на свободной воде может быть рекомендован график рис. 72. На этом графике, построенном на основании обработки результатов испытаний ряда ледоколов и их моделей [15], приведена зависимость удельного остаточного сопротивления Rj^/A

от относительной скорости F„ = V/V^- При этом экспериментальные данные, охватывающие большое число ледоколов и их моделей, укладываются в сравнительно узкую зону изменения Rj^/A (заштрихованный участок рис. 72), что позволяет опреде лять остаточное сопротивление движению ледоколов на свободной воде, ориентируясь на осредненную штриховую кривую.

Расчет полного сопротивления воды движению ледокола при полученном RJ^/^ производится общепринятым способом. Величину смоченной поверхности ледокола Й рекомендуется определять по формуле с. п. Му-

Относительная погрешность результата расчета смоченной поверхности ледокола по формуле (49) не превышает 3—5%.

График рис. 72 обеспечивает достаточную для практических целей точность определения сопротивления в следующем диапазоне отношений главных размерений и коэффициентов полноты корпуса ледоколов: L/B = 3,8 5,2; В/Т = 2,2 3,0; б = 0,45 0,55.

На начальных стадиях проектирования часто используют метод расчета сопротивления движению ледокола, основанный на данных прототипа. Используя этот метод, можно добиться сравнительно высокой точности, так как он позволяет учесть влияние формы обводов судовой поверхности на величину сопротивления рассматриваемого судна. На рис. 73 представлены кривые сопротивления движению современных отечественных ледоколов на свободной воде, которые могут быть использованы в качестве прототипов. При построении кривых использованы

Сопротивление воды движению ледокола с носовыми винтами может быть определено путем введения соответствующей надбавки к сопротивлению ледокола без носовых винтов. По данным Я-Янссона, остаточное сопротивление ледокола при наличии в носу двух выкружек гребных валов увеличивается приблизительно на 25%. У ледокола, имеющего один носовой винт, остаточное сопротивление возрастает на 20% при малых скоростях и несколько менее чем на 10% — при высоких скоростях [411.

Что касается влияния водоизмещения, то у ледоколов удельное остаточное сопротивление практически не меняется при изменении осадки в пределах, отвечающих полному водоизмещению и водоизмещению порожнем. Это объясняется специфическими особенностями формы обводов ледокола: при изменениях осадки в указанных пределах отношение BIT у ледокола изменяется меньше, чем у обычных прямостенных транспортных судов. При уменьшении осадки неблагоприятное влияние увеличения BIT компенсируется увеличением относительной длины ледокола.

Для более точной оценки сопротивления проектируемого ледокола на свободной воде, производят буксировочные и самоходные испытания его модели в опытовом бассейне. Следует отметить, что при пересчете сопротивления с модели на натуру нельзя определять вязкостное сопротивление ледокола Ср„, как это предполагается в ряде работ, исходя из зависимости С^^ = пСр, где п — постоянный множитель, а Ср — коэффициент сопротивления трения.

⇐Предыдущая глава Оглавление Следующая глава⇒