Ушаков Константин Михайлович — доцент ФГБОУ ВО «ГУМРФ имени адмирала С. О. Макарова»; ведущий инженер-конструктор ООО «Форсс технологии»
198035, Санкт-Петербург, Двинская, 5/7; 190013, Санкт-Петербург, Бронницкая, 44/117, лит. А, пом. 1Н
Ushakov, Konstantin M. — associate professor, Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping; Forss Tekhnologii, Ltd. lead design engineer.
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035; /117 Bronnitskaya Str., St. Petersburg, 190013
Яцук Юрий Владимирович — кандидат технических наук, профессор.
198035, Санкт-Петербург, Двинская, 5/7
Yatsuk, Yury V. — PhD, professor.
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035
Писаренко Анастасия Борисовна — старший преподаватель.
198035, Санкт-Петербург, Двинская, 5/7
Pisarenko, Anastasia B. — senior lecturer.
5/7 Dvinskaya Str., St. Petersburg, 198035
В работе исследованы изменения сопротивления воды движению скоростного пассажирского катамарана, возникающие вследствие изменения дифферента и осадки. Отмечается, что дифферент может варьироваться в небольших пределах как при проектировании с помощью изменения расположения масс по длине, так и при эксплуатации вследствие приема балласта или перемещения пассажиров; осадка также может измениться в процессе проектирования вследствие изменения условий поставки или неточностей определения масс при модернизации проекта, например, для эксплуатации в другом районе. С помощью изменения дифферента можно обеспечить судну лучшие мореходные и эксплуатационные качества. Подчеркивается, что одним из путей улучшения таких качеств может служить снижение сопротивления воды движению судна, поскольку при этом может уменьшиться нагрузка на главные двигатели, снизиться расход топлива, а достижимая скорость увеличится. В работе приведены результаты исследования влияния параметров посадки судна на коэффициент остаточного сопротивления. Испытания проводились в опытовом бассейне Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. Приведены экспериментально полученные кривые коэффициентов остаточного сопротивления для четырех заданных значений статического дифферента. При этом водоизмещение сохранялось постоянным и соответствующим полной загрузке судна, менялась абсцисса центра тяжести модели с помощью перенесения балласта. Исследования выполнялись для случая посадки с максимальным эксплуатационным дифферентом на корму (угол статического дифферента –0,7°, угол ходового дифферента на максимальной скорости около –2°) для случая, при котором ходовой дифферент был близок к нулю (угол статического дифферента 1,4°), а также для двух промежуточных вариантов. Испытания проводились в условиях тихой глубокой воды для чисел Фруда от 0,41 до 0,82, что соответствует скорости натурного судна от 14 до 28 уз. Показано, что влияние дифферента на сопротивление зависит от скорости движения — при значении числа Фруда 0,40–0,55 (скорость натурного судна 14–19 уз) дифферент на корму увеличивает сопротивление. При более высокой скорости с увеличением дифферента значение коэффициента остаточного сопротивления снижается, при этом с увеличением скорости положительное влияние дифферента увеличивается. Выполнена оценка влияния увеличения осадки на величину остаточного сопротивления при неизменном дифференте. На малых скоростях с увеличением осадки увеличивается коэффициент остаточного сопротивления. Таким образом, сделан вывод о том, что дифферент на корму позволяет снизить величину буксировочного сопротивления при движении с большими скоростями в условиях тихой глубокой воды.
The paper studies changes in water resistance to the motion of a high-speed passenger catamaran due to changes in trim and draft. The trim can vary within small limits both during design by changing the arrangement of masses and during operation due to ballasting or the movement of passengers. The draft can also change during the design process due to changes in equipment or inaccuracies in determining the masses, and during project modernization — for example, for operation in another area. During operation, the draft depends on the vessel’s load. Through such variations, it is possible to provide the vessel with better seaworthiness and operational qualities. One way to improve such qualities can be to reduce water resistance to the vessel’s motion, as this can reduce the load on the main engines, decrease fuel consumption, and increase achievable speed. This paper presents the results of a study of the vessel’s trim parameters on the residual resistance coefficient. The tests were carried out in the towing tank at the Admiral Makarov State University of Maritime and Inland Shipping. The paper presents experimentally obtained curves of residual resistance coefficients for four specified values of static trim. The displacement was kept constant and corresponded to the full load of the vessel, and the model’s center of gravity position was changed by transferring ballast. The studies were performed for the case of a landing with maximum operational trim by the stern (the static trim angle was –0.7 degrees, the running trim angle at maximum speed was about –2 degrees), for the case in which the running trim was close to zero (the static trim angle was 1.4 degrees), and for two intermediate variants. The tests were conducted in calm deep water for Froude numbers from 0.41 to 0.82, corresponding to full-scale vessel speeds from 14 to 28 knots. It was shown that the effect of trim on resistance depends on speed. At Froude numbers of 0.40 to 0.55 (full-scale vessel speed of 14–19 knots), trim by the stern increases resistance. At higher speeds, with increasing trim, the value of the residual resistance coefficient decreases, while with increasing speed, the positive effect of trim also increases. The effect of increasing draft on the value of residual resistance with constant trim is also estimated. At low speeds, increasing draft increases the residual resistance coefficient; with increasing draft, this effect decreases. Thus, some trim by the stern allows reducing the value of towing resistance when moving at high speeds in calm deep water.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.