Модельные испытания новой «Казанки»

С целью отработки обводов мотолодок, выпускаемых для продажи населению, в опытовом бассейне ЦАГИ и в естественных условиях были проведены сравнительные испытания ряда моделей и натурных корпусов.

Полученные результаты были использованы при проектировании новых мотолодок «Казанка-2» и «Казанка-5», а также катера «Амур-2». В принципе, найденные обводы характеризуются большим заострением носовой части, высоко поднятой у форштевня скулой и соответственно значительной килеватостью носовых шпангоутов.

Целесообразность применения таких обводов рассмотрим на примере мотолодки «Казанка-2», о которой рассказывалось в приведенной выше статье.

Рекомендованным заводу теоретическим чертежом (приводим его проекцию «корпус») предусмотрены углы внешней килеватости: на теоретическом шпангоуте № 15°, на мидель-шпангоуте 17° и на транце 7°. Гидродинамические характеристики корпуса с такими обводами исследовались на модели лодки (модель № 6913), изготовленной в масштабе 1 : 2. Сразу же отметим, что эта модель испытывалась не только на спокойной воде, но и при движении против волны.

На спокойной воде измерялись буксировочное сопротивление модели w, углы дифферента ср, осадка носом и транцем, смоченная длина по скуле /. Гидродинамическое качество оценивалось величиной коэффициента k = Л/И, где Л — весовое водоизмещение модели. Испытания проводились при трех вариантах нагрузки; соответствующие значения водоизмещения и положения центра тяжести от транца е приведены в таблице.

Испытания показали, что модель новой «Казанки» обладает достаточно высоким качеством при Д = 75 и 95 кг (что соответствует при пересчете на натуру большой нагрузке — нахождению на борту лодки 4 и 6 чел.) и несколько худшим качеством прн Д = 55 кг (2 чел. иа борту). Модель двигалась устойчиво при всех вариантах нагрузки и на всех скоростях; струи из-под корпуса отбрасывались в стороны, палуба не замывалась и не забрызгивалась. Кстати, на натурных испытаниях подтвердилась высокая эффективность скуловых брызго-отражателей шириной 30 мм, расположенных по всей длине лодки; особенно интенсивно они работают при ходе на волне.

Результаты испытаний модели можно пересчитать на натуру по известному методу Фруда. Скорость лодки VH = ут V.r.ae m = 2 —масштаб модели, или VH {км/нас) = 5,1 - V (м/сек).

Дифферент лодки срн = ф; смоченная длина /н = ml; водоизмещение Дн == т3Д.

Учитывая, что шероховатость днища натурной лодки увеличивает сопротивление, по сравнению с гладкой поверхностью модели, а также тот факт, что коэффициент трения глиссирующей поверхности лодки будет меньше, чем у модели, из-за большего значения числа Рейнольдса, можно в первом приближении определить буксировочное сопротивление лодки по формуле wH = m3w.

Для двух характерных режимов движения — скорости выхода на глиссирование (V = 5 м/сек, что соответствует VB = 25,5 км/час) и скорости глиссирования (V = 8 м/сек; VB — = 40,7 км/час) были проведены буксировочные испытания при различных положениях центра тяжести по длине лодки. Отмечено, что при полной нагрузке сопротивление в момент выхода на глиссирование не зависит от положения центра тяжести. При скоростях около 40 км/час наилучшие результаты получены при более кормовой (е = 0,7 -=- 0,8 м) центровке.

При испытаниях модели на волнении замеры ударных перегрузок, действующих в центре тяжести и в носовой части, производились при самом неблагоприятном случае движения прямо против волны. Одновременно замерялось и осредненное буксировочное сопротивление. Испытания на волне производились только для средней нагрузки 75 кг (600 кг на натуре) при е = 0,9 м.

Волна имела высоту 0,125 м и длину 2,5 м, что соответствует для натурной лодки волнам высотой 0,25 м и длиной 5 м.

Благодаря применению выбранных носовых обводов палуба модели не забрызгивалась н при ходе против-волны; приращение буксировочного сопротивления, по сравнению с движением на спокойной воде, было незначительным. Относительно невелики н ударные перегрузки. При одинаковой волне перегрузки, замеренные на модели 6913, оказались значительно ниже, чем на модели старой серийной «Казанкн».

Испытания натурных лодок — опытных образцов «Казанки-2» н «Казанки-5» — подтвердили выводы, сделанные на моделях. Оказались возможной эксплуатация «Казанки-2» на волне высотой 0,75 м н даже больше. Эта лодка продолжала движение с незначительной потерей скорости хода, в то время как вышедшие для сравнительных испытаний старые «Казанки», «Южанки» и «Прогрессы» были вынуждены сильно снижать скорость.

Источник - Автотека