Багатоцільовий глісуючий катер

 

 

 

1. Определение нагрузки масс глиссирующего катера.

 

Введение.

 

Нагрузкой судна называется совокупность всех масс, составляющих его водоизмещение. В течение длительного периода применялся термин «весовая нагрузка». В связи с введением системы СИ вместо весов в настоящее время рассматривают массы.

В состав нагрузки входят постоянные и переменные массы. Постоянные массы, определяют капитальные затраты на постройку и влияют на эксплуатационные расходы. К ним относятся: массы корпуса, систем, энергетической установки, электрооборудования, и так далее, то есть те массы, которые не изменяются в процессе эксплуатации судна. В состав переменных масс входят, прежде всего, массы перевозимого груза, запасов топлива, питательной воды и смазочного масла.

 

1.1. Исходные данные.

 

Исходные данные для расчета нагрузки масс глиссирующего катера приведены в таблице №1.1.1.

 

Исходные данные для расчета нагрузки масс. 

Таблица №1.1.1

Наименование	Обозначение		Прототип	Проект
1	2		3	4
Изменяемые массы
Масса корпуса, кг			9399	7860
Масса оборудования, кг			14801	13185
Масса снабжения, кг			2940	2616
Масса топлива, кг			3550	3586
Запас водоизмещения, кг			680	569
Не изменяемые массы
Масса механизмов, кг			6140	6140
Масса вооружения, кг			2490	0
Масса груза, кг			3000	2000
Водоизмещение катера, кг			43000	35960
Другие характеристики
Мощность двигателей мауксимальная, квт			1490	1490
Скорость катера, уз.			25	27
Экономичная скорость, уз.			12	12
Расход топлива, гр/квт			0,225	0,225

 

 

Продолжение таблицы №1.1.1

1	2	3	4
Главные размерения
Длина наибольшая, м		23,77	–
Длина между перпендикулярами, м		21,7	24,6
Ширина наибольшая по палубе, м		5	5,6
Ширина наибольшая по скуле, м		3,8	–
Высота борта у форштевня, м		3,2	–
Высота борта на миделе, м		2,53	2,6
Высота борта на транце, м		2,5
Осадка, м		1,02	0,95
Коэффициент общей полноты		0,451	0,451

 

 

1.2. Определение водоизмещения катера.

 

1.2.1. Для расчета нагрузки масс проектируемого катера воспользуемся дифференциальным уравнением масс, где :

,

где  - коэффициент Норманна, определяется по формуле

,

где  кг – масса корпуса прототипа;

кг – масса запаса водоизмещения прототипа;

кг – масса оборудования прототипа;

кг – масса топлива и масла судна прототипа;

кг – масса снабжения прототипа;

кг – водоизмещение прототипа;

,

- приращение постоянных масс, определяется из формулы:

,

где  - изменение массы механизмов определяется из зависимости:

;

где  - масса механизмов проектируемого катера, принимается в первом приближении равной массе механизмов прототипа:

кг;

 - изменение массы вооружения определяется из зависимости:

где  кг – вооружение устанавливаемое на проектируемом катере;

кг – вооружение установленное на катере прототипе;

кг;

- приращение массы груза  определяется из зависимости:

где  кг – масса груза размещаемого на проектируемом катере;

кг – масса груза размещенного на прототипе;

кг;

тогда получим

кг;

- приращение масс переменных  грузов определяется из формулы:

где  - сумма всех приращений;

- приращение массы корпуса;

- приращение запаса водоизмещения;

- приращение массы оборудования;

- приращение массы снабжения;

- приращение массы топлива

где  г/кВт – расход топлива двигателем проекта и прототипа;

уз. – скорость проектируемого катера;

уз. – скорость катера прототипа;

миль – при максимальной скости движения катера дальность плавания проекта и прототипа;

 – адмиралтейский коэффициент, рассчитывается по формуле:

 ;

где  кг = 43 т – водоизмещение прототипа;

уз. – скорость катера прототипа;

кВт – мощность при движении с максимальной скоростью;

;

;

кг;

тогда получим

кг.

 

Полное водоизмещение проектируемого катера можно определить из соотношения:

где  кг;

кг;

кг.

Принимаю в первом приближении водоизмещение катера равным: кг.

 

1.2.2. Произведем проверку результата расчета водоизмещения через определение статей нагрузки.

Статьи нагрузки масс глиссирующего катера будем определять из соотношения:

.

 

Исходя из этой формулы определим следующие статьи нагрузки масс:

- для раздела нагрузки «корпус» формула будет иметь вид

где  кг – масса корпуса прототипа;

- приращение массы корпуса;

кг – водоизмещение прототипа;

кг – приращение водоизмещения;

 – коэффициент зависящий  от степени при  ;

тогда получим величину нагрузки раздела «корпус»

кг.

 

- для раздела нагрузки «оборудование» формула будет иметь вид

где  кг – масса оборудования прототипа;

- приращение массы оборудования;

кг;

кг;

 – коэффициент зависящий  от степени при  ;

тогда получим величину нагрузки раздела «оборудование»

кг.

 

- для раздела нагрузки «запас водоизмещения» формула будет иметь вид

где  кг – запас водоизмещения прототипа;

- приращение запаса водоизмещения;

кг;

кг;

 – коэффициент зависящий  от степени при  ;

тогда получим величину нагрузки раздела «запас водоизмещения»

кг.

 

- для раздела нагрузки «топливо» формула будет иметь вид

где  кг – масса топлива и масла прототипа;

кг - приращение массы топлива и масла;

кг;

кг;

 – коэффициент зависящий  от степени при  ;

тогда получим величину нагрузки раздела «топливо»

кг.

 

- для раздела нагрузки «снабжение» формула будет иметь вид

где  кг – масса снабжения прототипа;

- приращение массы снабжения;

кг;

кг;

 – коэффициент зависящий от степени при ;

тогда получим величину нагрузки раздела «снабжение»

кг.

 

Теперь определяется водоизмещение путем суммирования полученных статей нагрузки масс:

где  ;

кг;

кг;

кг;

кг;

кг;

;

.

кг.

 

Из условия как видно из результатов расчета

из чего можно сделать вывод что расчет сделан верно и полученное водоизмещение можно принять для дальнейшего расчета.

Для более точного расчета водоизмещения необходимо сделать расчет ходкости где определяется буксировочная мощность и производится выбор двигателя и элементов гребных винтов.