Стр. 108 - Оценка мощности энергетических установок высокоскоростных судов

ОЦЕНКА МОЩНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
ВЫСОКОСКОРОСТНЫХ СУДОВ
106
равенства чисел Re необходимо увеличение скорости обдува модели в m раз,
а для равенства чисел Fr - уменьшение в mраз.
В режиме плавания и глиссирования, т.е. когда аэродинамическими силами
можно пренебречь, сопротивление движению ЭП определяется по Фруду.
Тогда значение полного сопротивления может быть в первом приближении
определено простым пересчетом с модели на натурное судно пропорционально
кубу линейного масштаба.
Значительно сложнее найти сопротивление ЭП в процессе его разбега,
преодоления “горба сопротивления” и выхода на расчетный режим околоэк-
ранного полета. Трудности заключаются в том, что приходится учитывать од-
новременно действующие на ЭП гидродинамические и аэродинамические силы,
имеющие значения одного порядка. Поэтому испытания проводятся в два этапа.
При продувке модели в аэротрубе замеряют значение коэффициента сх,
который позволяет определить аэродинамическое сопротивление ЭП. В резуль-
тате буксировочных испытаний модели находят ее полное аэрогидродинамиче-
ское сопротивление. Вычитанием из него аэродинамического сопротивления,
полученного в аэротрубе, можно получить гидродинамическую составляющую.
Далее аэродинамическое и гидродинамическое сопротивления модели пересчи-
тываются на натурное судно, как это было показано выше. Затем определяется
полное аэрогидродинамическое сопротивление натурного судна и потребная
тяга (или мощность) ЭУ в функции от скорости движения. Потребную мощ-
ность, необходимую для преодоления сил сопротивления, обычно определяют
на натурное судно по кубу линейного масштаба.
По мере разбега ЭП увеличиваются и силы сопротивления движению, дости-
гая своего максимума на скорости, соответствующей “горбу сопротивления”.
При выходе корпуса из воды сопротивление движению падает и становится
равным аэродинамическому (см. рис. 6.2)
Поскольку по мере увеличения скорости движения тяга реактивного двига-
теля несколько снижается по сравнению с режимом на стопе, то запас тяги
обычно принимается по второму “горбу сопротивления” и достигает 20 - 30%
при безусловном наличии запаса тяги и на первом “горбе сопротивления”. Если
тяга, развиваемая двигателями на этом режиме меньше величины сопротивле-
ния, то ЭП будет глиссировать без отрыва от воды. Если запас тяги на этом
режиме мал, то длина и время разбега ЭП до отрыва от воды могут быть
значительными. В связи с этим ищут компромиссное решение между эконо-
мичностью (т.е. запасом тяги) и взлетными характеристиками ЭП. Поскольку
увеличение волнения водной поверхности увеличивает сопротивление движе-
нию на разбеге, то оценивается запас тяги и на расчетном волнении (обычно
составляет 10 - 15%). Максимальная скорость vmax определяется тяговыми
возможностями ЭУ и характеристиками устойчивости ЭП на режиме полета с
данной скоростью околоэкранного полета. Расчетным случаем для оценки
мощности ЭУ является разбег на волнении.