Влияние дифферента и осадки высокоскоростного катамарана на величину коэффициента остаточного сопротивления

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.

1. Ушаков К. М. Влияние дифферента на сопротивление воды движению модели малого пассажирского судна / К. М. Ушаков // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2021. — Т. 13. — № 5. — С. 723–729. DOI: 10.21821/2309-5180-2021-13-5-723729. — EDN EPXJER.

2. Чуреев Е. А. Исследование влияния строительного дифферента малых промысловых судов с большой полнотой корпуса на мореходные качества / Е. А. Чуреев, О. П. Орлов, И. В. Якута // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. — 2019. — № 4. — С. 30–38. DOI: 10.24143/2073-1574-2019-4-30-38. — EDN VCVBAC.

3. Shivachev E. Trim Influence on Kriso Container Ship (KCS): An Experimental and Numerical Study / E. Shivachev, M. Khorasanchi, A. H. Day // International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering — Volume 7A: Ocean Engineering 2017. — С. V07AT06A009. DOI: 10.1115/OMAE2017-61860.

4. Islam H. Effect of trim on container ship resistance at different ship speeds and drafts / H. Islam, C. {G. Soares} // Ocean Engineering. — 2019. — Vol. 183. — Pp. 106–115. DOI: 10.1016/j.oceaneng.2019.03.058.

5. Elsherbiny K. An Experimental Investigation of the Trim Effect on the Behaviour of a Containership in Shallow Water / K. Elsherbiny, T. Tezdogan, M. Kotb, A. Incecik, S. Day // International Conference on Offshore Mechanics and Arctic Engineering — Volume 7B: Ocean Engineering 2019. — С. V07BT06A043. DOI: 10.1115/OMAE2019–95790.

6. ITTC Recommended procedures and guidelines [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://ittc. info/media/9876/0_0.pdf (дата обращения: 19.07.2025).

7. Ушаков К. М. Исследование буксировочного сопротивления катамарана с упрощенными обводами / К. М. Ушаков, Ю. В. Яцук, А. Г. Саченко // Вестник государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. — 2025. — Т. 17. — № 1. — С. 127–137. DOI: 10.21821/2309-5180-202517-1-127-137. — EDN NLJFNC.

8. Сверчков А. В. Экспериментальное исследование влияния конструктивных и эксплуатационных факторов на ходовые качества волнорассекающего катамарана / А. В. Сверчков, Г. Б. Крыжевич, А. Ю. Правдин // Морские интеллектуальные технологии. — 2021. — № 2–3(52). — С. 13–19. DOI: 10.37220/MIT.2021.52.2.029. — EDN ALIETG.

9. Сверчков А. В. Применение транцевого интерцептора для снижения буксировочного сопротивления быстроходных водоизмещающих судов / А. В. Сверчков, М. В. Галушин // Труды Крыловского государственного научного центра. — 2022. — № 4(402). — С. 85–100. DOI: 10.24937/2542-2324-2022-4-402-85-100. — EDN ZRTGSB.

10. Корякова М. Н. Оценка изменения посадки большегрузного катамарана численными методами / М. Н. Корякова, С. В. Бушков, Е. Ю. Чебан // Транспорт. Горизонты развития: Труды 4-го Международного научно-промышленного форума, Нижний Новгород – Новосибирск –Владивосток – Самара, 23–26 апреля 2024 года. — Нижний Новгород: Волжский государственный университет водного транспорта, 2024. — С. 117. — EDN ADDWCN.