<< Предыдущая К оглавлению Следующая >> Что такое глиссирование?
Как уже отмечалось выше, при достаточно большой скорости и соответствующих обводах корпуса на днище катера начинают
действовать значительные гидродинамические силы, уравновешивающие часть массы судна или всю ее. Катер всплывает и скользит по
поверхности воды. Схема основных гидродинамических сил, действующих на корпус глиссирующего катера, показана на рис. 1.
Рис. 1. Схема действия гидродинамического давления на глиссирующую
пластину.
1 — поверхность воды;
2 — пластина;
3 — брызговая струя, отбрасываемая
по ходу;
4 — эпюра гидродинамического давления;
5 — точка С, в которой скорость потока равна 0, а давление имеет максимальную величину;
6 - волновая впадина за пластиной;
7 — волновые стенки-валики впадины.
Вода, ударяясь о днище (для наглядности в данном случае оно
заменено плоской пластиной), разделяется на два потока. Один —
основной поток перемещается к кормовому срезу днища; другой —
в виде тонкой пелены брызг выбрасывается вперед. В точке С, где струи
воды встречаются с поверхностью пластины под прямым углом, вся
энергия набегающего потока превращается в гидродинамическое давление, пропорциональное квадрату скорости катера v и массовой
плотности воды р.
Часть воды, проходящая под пластиной назад, приобретает все
большую скорость, а гидродинамическое давление на поверхности
пластины соответственно падает. На кормовом срезе — у кромки
транца давление равно атмосферному. Распределение давления по
длине смоченной водой поверхности днища зависит от угла атаки а:
при его увеличении точка приложения равнодействующей сил давления
смещается к транцу, и наоборот. В поперечном направлении давление
убывает незначительно, а на боковых кромках скул резко падает до
атмосферного.
Результирующую действующего на днище гидродинамического
давления А принято рассматривать как векторную сумму двух слагаемых — подъемной силы Y, воспринимающей массу катера, и силы
сопротивления воды движению катера R (см. рис. 2).
Рис. 2. Основные параметры, характеризующие глиссирующий катер.
Резкое падение давления у скул глиссера приводит к образованию
поперечного потока, который вырывается из-под боковых скул в виде
характерных «усов». Наибольшей величины «усы» достигают в месте
повышенных гидродинамических давлений — по линии встречи поверхности воды с днищем катера. При круглоскулых обводах и отсутствии брызгоотбойников «усов» практически не бывает. Растекающаяся поперек днища вода поднимается по скруглению перехода
днища к бортам, «прилипая» к ним. В результате глиссирующий кругло-
скулый катер имеет большую смоченную поверхность и как следствие —
более высокое сопротивление трения по сравнению с остроскулым
корпусом.
Вследствие повышенных давлений под днищем за транцем глиссирующего катера появляется волновая впадина, имеющая хорошо
заметные боковые стенки-валики (рис. 3).
Рис. 3. Схема волнообразования при глиссировании.
1 — брызговая пелена — «усы», вырывающаяся из-под скулы
в зоне действия повышенного давления;
2 — волновые валики, ограничивающие впадину за кормой;
3 — впадина («яма») за транцем;
4 — «петух»;
5 — расходящаяся волна;
6 — гребень поперечной волны.
Валики смыкаются далеко
за кормой, образуя в месте встречи характерный подъем воды, называемый «петухом». За «петухом» идет кормовая группа расходящихся
и поперечных волн. При достаточно большой скорости глиссирования
волновая система, создаваемая катером, становится малозаметной.
Теоретически считается, что волновое сопротивление глиссера близко
к нулю и основными составляющими силы R являются сопротивление
трения днища о воду, брызговое сопротивление и сопротивление выступающих частей (гребного вала, руля, кронштейна вала и т. п.).
<< Предыдущая К оглавлению Следующая >>