17. 39. Методы уменьшения сопротивления.

Сопротивление трения – это основная часть общего сопротивления (~70%). Поэтому следует особое внимание уделять уменьшению шероховатости подводной части корпуса. Следует систематически очищать корпус судна от обрастания и ржавчины. Последние исследования показывают, что метод очистки также существенно влияет на шероховатость и сопротивление. При очистке корпуса старыми методами с помощью ударных инструментов и пескоструйным методом остаются на поверхности микронеровности и наклёп, что увеличивает шероховатость и приводит к ускоренной коррозии. Поэтому в настоящее время считается более прогрессивной очистка корпуса судна струёй воды сверхвысокого давления.

Способствует уменьшению шероховатости и уменьшению сопротивления трения покраска подводной части судна самополирующимися красками. Несмотря на высокую стоимость покрытий, расходы окупаются за несколько месяцев эксплуатации за счёт экономии топлива.

Подводная очистка корпуса позволяет увеличить скорость на 2 узла в ряде случаев. У судов на воздушной подушке и подводных крыльях резко уменьшается площадь соприкосновения корпуса судна с водой, что существенно уменьшает сопротивление.

Увеличение коэффициента общей полноты судна (при неизменном водоизмещении) также сокращает площадь поверхности подводной части судна и уменьшает сопротивление трения. Этот метод эффективен для крупных относительно тихоходных судов.

Для уменьшения волнового сопротивления проектируют суда так, чтобы при проектной скорости кормовая система волн частично гасила носовую систему (интерференция волн). При этом, суммарная энергия волн уменьшается и уменьшается мощность, необходимая для движения судна.

Для уменьшения волновой составляющей сопротивления, носовой оконечности судов придают бульбообразную форму. Бульб порождает свою систему волн, которая интерферирует с основной системой и уменьшает её. Аналогичную роль играет кормовой бульб (сигарообразная форма кормы).

18. 40. Понятие о движителе.

Движителем называется устройство, преобразующее работу главного двигателя в работу по преодолению сопротивления воды движению судна.

Движители бывают:

- активные – использующие энергию ветра (парус, крыло, ротор);

• реактивные – использующие реакцию отбрасываемой воды (весло, гребное колесо, винт, водомёт, крыльчатый движитель).

Крыльчатые движители устанавливаются на портовых судах, для которых необходима высокая маневренность. Диск, на котором расположены вертикальные лопасти, устанавливается заподлицо с горизонтальным участком обшивки судна. Диск с лопастями вращается относительно вертикальной оси и лопасти разворачиваются относительно своей оси так, чтобы создавать упор в нужном направлении. Благодаря этому судно может перемещаться назад, вперёд, лагом и поворачивать без изменения числа оборотов и реверсов двигателей.

На многих портовых буксирах установлены крыльчатые движители. Но, к сожалению, крыльчатые движители имеют и недостатки: высокая стоимость, КПД ниже чем у винтов, значительно теряют эффективность на волнении.

Простота конструкции и передачи крутящего момента на движитель, малое влияние волнения на его эффективность и ряд других преимуществ гребных винтов явились причинами наибольшего распространения их на морских судах.

Гребной винт представляет собой конструкцию в виде ступицы с размещенными на ней лопастями, которые расположены радиально на равных угловых расстояниях друг от друга. Гребные винты изготовляют цельнолитыми или со съёмными лопастями. Различают винты фиксированного шага (ВФШ) и регулируемого шага (ВРШ).

Основными геометрическими характеристиками гребного винта являются: шаг – H_p , диаметр - D_p,- дисковое отношение, шаговое отношение -H_p// D_{p .}

Лопости винта образованы сложными винтовыми поверхностями переменного шага по оси и по радиусу, поэтому можно говорить только об усредненном или номинальном шаге (шаг – перемещение винта за один оборот в твёрдой среде).

Дисковым отношением называется отношение спрямленных площадей лопастей винта к площади диска винта .

К кинематическим характеристикам винта относятся поступь, относительная поступь и скольжение. Поступь – h_p называется перемещение винта за один оборот в жидкой среде. Относительная поступь. скольжение –S=H_p-h_p .Чем больше скольжение, тем больше винт отбрасывает воды и тем больше упор винта. Важнейшей динамической характеристикой винта является его КПД.