Кристи М.К. - Танки - основы теории и расчёта, страница 65

б) Второй метод заключается в замере давлений на б»ксируемом теле или модели в большом количестве точек; полученный спектр давлениЯ дает возможность апреле. лить рзвнодейстзующую нормальных давлений на Фнг. 148. Схема подводной буксировки модели. направление движения. Математическая интерпретация по вопросу сопротивления формы отсутст е . мь! Отсутствует. 1О. Влияние конструкции иа сопротивление формы Та обстоятельства, что тельство, что сопротивление формь> есть результат неравномерности нормальных давлений на носовую и кормовую части корабля, а именно, пони>кение дав.>ения' нз корму говорит о необходимости плавных обводов кормы, как с»'- В шественна влияющем элеченте на сяпротивление формы; и действительно альпы Гиль-Тау с лви- Фиг.149. Зубчатое гела з апытахриль-уау, жением зубчатого тела (фиг.

149) показывают, что при движении по стрелке сопротивление меньше, нежели в обратном направлении. зультаты испытаний. На фиг. 153 показана зависимость сопротивления ат глубины потока, что чрезвычайно важно для танков, г>реодолеваю. щих в болылинстве случаев мелководные пространства в 2 — 2,5 м ( — 7- — 9 ф»т,), т. е, кзк рзз характеризуемые взлетом кривых сопротивления. Не менее важное значение имеет влияние выступающих частей на сопротивление движению судна, так как танк, как ни одно судно, характерен выступающими частями)подвески, гусеничнав лента, ( катки и т.

д.). В эгам смысле цепными являются ре- Фнг. 151. Обводи корпуса баря<. к " у С>кочевная ~ поверх- вдсть Соответствующее ° оданзмещение з ж Скорость в узлах в Ч аг пот ного золанз мешения Осадка 170 184 108 212 247 303 42 35,> 28 18,5 3,4 ! 0 !17 130 145 5,5 5,2 4,27 37 17 165 !85 200 2 2,6 Полное погружение 303, 3 0 202 зж зультаты испытаний французами подводных лодок. / ф Ф 1)о 4Р Ьд ЛР 4'У:4Р СЯораст0модели бмилахг7 кос Фнг.

150. Данные апьпоз проф. Садлера. 398 Чрезвычайно интересны опыты проф. Сз д лера (США), который буксировал в бассейне модели с одинаковой асзлкой и шириной, но с разли~ной длиной, Ширина модели В равна 3 фу- там, осадка /г разнз 9 дюймам и длины Л (фиг. 150) равны 15, 21 и 27 футам. Как видно из диаграмм, наи- меньшее удельное сопротивление получено у модели с большей длиной. Не менее поучительной яв.кается вторая серия опытов проф.

Садлера. Здесь мы имеем дело с буксировкой- барж, имею- щих различные очертания носовой части. Приводим здесь те из нях, которые па своей конструкции приближаются к танкам, На фиг. 151 паказаньг ящикообразные супа, а на фиг, 152 и 153 — ре- о 7 б сугсоостбд колях Р кос Фиг. 152. Опыты Саааера.

,У /7 и )Р д кьч~ 4 к>м Яг Л Ь' к'О 7Р У> ГлуЯло бойе Р Футох Фиг. 153. Опьпы Садлера. Как видим, смоченная поверхность от осадки, равной 2,6 м, до пол ного погружения практически осталась неизменной, а скор сть умень, шилась с 4,27 узлов до 3, т. е. на 30е1в; еще более эффектно уменьд шение скорости в промежутке от 3,4аса запаса пловучести до полного погружения, когда скорость падает на 40~. Здесь, несомненно, сказываетс~ наличие выступающих частей (рубка, вооружение и т. д.). о 11.

Волновое сопротивление При наличии волн поверхностью равного давления будет некоторая, криволинейная поверхность, особенность которой заключается в том, что.. Ментр тяжести массы воды, отватызаемой указанной поверхностью, рас полнжен выше, чем в состоянии покоя. пользуются методом Фруда, т. е, соблюдается соотношение: — =.. = сопз1, Р~л после чего остаточные сопротивления, как уже раньше было сказано, относятся, как водоизмещения. Применение метода Фруда при пересчете остаточного сопротивления с модели на корабль основано на двух допущениях, а именно: а) сопротивление формы принимается подчиняющимся квадратичному закону, т. е.

77, =АрВо' и б) коэфициент А при одночлене рВоа принимается постоянным, невависимо от скоростей для всех геометрически подобных систем, а поэтому как закон подобия Фруда, так и закон подобия Рейнольдса приводит к одинаковым результатам. Характер зависимости остаточного сопротивления ог скорости иллюстрируется (приближенно) фиг. 155. У„ Как видим, кривая имеет несколько бугров и впадин. Волновое сопротивление имеет наибольшее значение на мелкой воде, при соблюдении ра- венства ф Фиг 154. Схема волн Следовательно, сущность волнового сопротивления заключается не в перемещении массы воды, а в изменении лишь формы ее поверхности. Смысл расхода энергии на волнообразование заключается в том, что скорость распространения волн меньше скорости корабля, а потому необходимо все время отдавать дополнительную энергию на „поддержа- ' ние" волнообразований.

Волны, поднимаемые кораблем, делятся на два типа .(фиг. 154): 1) расходящиеся волны и 2) поперечные волны. Очагами волнообразований являются нос и корма корабля. Соотношение указанных типов волн определяется скоростью корабля; при малых скоростях корабля будут доминировать расходящиеся волны, а при боль- ! ших — поперечные. 12. Методы определения волнового сопротивления Единственный путь определения волнового сопротивления это в испытание моделей.

Получив полное сопротивление модели, вычитают из него сопротивление трения; остающее я сочротивленне состоит из сопротивления волнового плюс сопротивление формы. Лля переноса результатов по определению остаточного сопротивления с модели на корабль 400 Мощность, расходуемая на преодоления остаточного сопротивления, Лгз = 2180 л. с. Если мы пРимем, что водовоРотное сопРотивление Равно пРимеРно 8ауа от сопротивления трения, то получим: Из = 0 03'5660 = 452,8 л.

с. ' 453 л, с. Тогда волновое сопротивление Дсз = 2180 — 453 = 1627 л, с. Полная мощность, расходуемая на преодоление сопротивления воды движению корабля, ДС = Л', + Ма = 7840 л. с. 26 влмм. танки. мтзлзз 401 где сс — глубина потока. В качестве наглядного примера приводим данные испытания одного из пароходов. Мощность, расходуемая на преодоления сопротивления трения, М,=5660 л, с. Фнг.

155. Кривая зависимости остаточного сопротивления от скорости. Следоватедьйб, 1ч', =71% от Гч', Иэ 5 5о!о от 11Г Лэ 23 5ого от Х 1) буксировкой опытного образца или его модели в натуральную величину и 2) буксировкой уменьшенной модели танка. Как и следовало ожидать, основным слагающим для океанских парО- ходов являются сопротивление трения и волновое. Число Фруда В смысле характеристики расхода мощности силовыми установками: корабля на волновое сопротивление ярким показателем является числовая величина выражения — число Фруда.

) ганг. Для каждого класса кораблей имеется определенное число Фруда,. кййорому соответствует наиболее благоприятный скоростный режим. ' ГдЗ. Использование данных теории сопротивления воды движению корабля для плавающих танков Из всего сказанного о сопротивлении воды дйижению корабля надо; сделать два вывода: 1) наиболее точный результат по опредзлению сопротивления дает ' буксировка самого корабля; 2) в сопротивлении движению корабля при скорости 15 — 20 узлов в час основной слагающей является сопротивление трения. Можно а рпоп сказать, что распределение слагающих сопротивления движению для плавающих танков будет обратным, а именно: а) сопротивление трения 5 — 10%; б) остаточное сопротивление 90 — 95%.

И это вполне понятно, так как танк по своей конфигурации, напо- ' миная ящик, создает возможность образования развитых вихрей и паде- ' ния давления за кормой. С другой стороны, обилие выступающих частей само по себе будет ' увеличивать вихревое движение воды, доводя сопротивление формы до 45 — 55% от общего сопротивления. Следовательно, в танках основным " вопросом будет вопрос о форме кузова и „сглаживании" выступающих частей. Трудно сказать, по какому пути здесь надо итти: по пути укрытия ли выступающих частей, т. е. окружением машины элементарно обтекаемым футляром, или же путем изменения формы носа и кормы, оста- ,' вляя подвеску снаружи. Тот факт, что основным сопротивлением в танках является сопротивление формы, позволяет использовать таблицы Фруда и его закон подобия и сравнительно легко подсчитать по заданной мощности н водоизмещению танка скорость его движения на воде, зная сопротивление модели.

14. Методика экспериментальных работ по определению сопротивле- ния воды движению танка Экспериментальные работы по определению суммарного сопротивления для плавающего танка могут быть проведены двумя путями: 4от 16. Буксировка модели Схема буксировки модели примерно показана на фиг 156. На моторной лодке или понтоне (в зависимости от размеров модели) спереди крепятся две консоли, на которых устанавливается тележка, соединенная с неподвижно укрепленным к рельсам динамометром и моделью; опущенной на воду.

При движении лодки модель под влиянием сопротивления воды стремится, толкая тележку, заставить ее катиться, и динамометр регистрирует сопротивление модели. Скорость двежения при этом регистрируется каким-либо самопишущим прибором. Фиг. 156. Буксировка модели 17. Обработка результатов буксировки модели Вели полученное сопротивление г, модели на данной скорости и, при водоизмещении 1г, и сопротивление трения, определяемое по формуле н таблицам Фруда, г, то полное сопротивление действительного танка У' для соответственной скорости 17о=('г гг) ~~ +17р где 1'э — водоизмещение танка и Ь' — его сопротивление трению, подсчитанное тем же способом, что и для модели. Преимущество способа испытаний модели заключается в отсутствии громоздкости и возможности обойтись малыми скоростями; недостатком же является условность теоретических предпосылок, принятых в основу теории подобия Фруда, и следовательно, отсутствия надлежащей уверенности в точности подсчета, чего, несомненно, легко избежать при первом способе испытаний.

15. Методика буксирования танка Наиболее точный результат, несомненно, будет при буксировке самого танка. Схема испытаний в этом случае такова: Тягач — трактор или танк — на берегу соединен тросом с испытуемой на воде машиной; между машиной и тягачом включается самопишущий динамометр. Скорость движения буксируемой машины должна регистрироваться тахографом. Отметим здесь то обстоятельство, что должна записываться именно скорость испытуемой машины, а не тягача, так как в каждый данный момент скорость этих машин, ввиду неравномерности движения, различна.