Объектом исследования является судно на воздушной подушке (СВП), гибкое ограждение (ГО) которого выполнено в виде замкнутых пневмооболочек – баллонетов. Целью работы является создание методики расчета остойчивости судов такого типа на эксплуатационных режимах. Физическая постановка рассматриваемой задачи состоит в определении зависимости восстанавливающего момента от угла крена. Математически данная задача сводится к численному решению системы дифференциальных уравнений, описывающих вертикальное движение центра тяжести судна и изменение массы воздуха в каждой секции воздушной подушки. Уравнения решаются численно, с использованием полу-неявного метода Эйлера. Для корректного описания динамики воздушной подушки необходим учет деформации водной поверхности. В настоящей статье предложен способ описания деформации свободной поверхности, основанный на аппроксимации результатов самостоятельных гидродинамических расчетов. Результаты расчетов по данной методике сопоставлены с результатами натурных испытаний.
Ключевые слова: судно на воздушной подушке, баллонет, остойчивость, скеговое судно на воздушной подушке, амфибийность, воздушная подушка, математическое моделирование, кривая статической остойчивости.
УДК 629.123
Об авторах:
Ф.С. Пеплин - Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского (ННГУ), Нижний Новгород, e-mail: f-peplin@yandex.ru
Д.Т. Чекмарев - д-р физ.-мат. наук, ННГУ, Нижний Новгород, e-mail: 4ekm@mm.unn.ru
К.А. Охотин - ООО СК «АЭРОХОД», Нижний Новгород, e-mail: ohotin-kirill@yandex.ru
В.В. Шабаров - канд. техн. наук, ООО СК «АЭРОХОД», Нижний Новгород, e-mail: isadymacar@yandex.ru
Страницы: 31-38
Список литературы
1. Правила классификации и постройки морских судов. Часть IV. Остойчивость. Российский морской регистр судоходства. СПб, 2018.
2. Правила классификации и постройки высокоскоростных судов. СПб, 2018.
3. Правила классификации и постройки судов (ПКПС). Российский Речной Регистр. Москва, 2015.
4. Правила обеспечения безопасности судов с динамическими принципами поддержания. Регистр СССР, 1990.
5. Демешко Г.Ф. Проектирование судов. Амфибийные СВП: Учебник. В 2-х кн. Кн. 2. – СПб: Судостроение, 1992. – 329 с.
6. Смирнов С.А. Суда на воздушной подушке скегового типа. – Л.: Судостроение, 1983. – 216 с.
7. Niiranen, Jouko: Fast and accurate symmetric Euler algorithm for electromechanical simulations. Proceedings of the Electrimacs'99, Sept. 14-16, 1999 Lisboa, Portugal, vol. 1, pp. 71 – 78.
8. Bayraktar Ersan D., Beji S. Numerical simulation of waves generated by a moving pressure patch. Ocean Engineering, 2013, vol. 59, pp. 231 – 239.
9. Sahin Iskender, Hyman M. C.. Simulation of three-dimensional finite-depth wave phenomenon for moving pressure distributions. Ocean Engineering, 2001, vol. 28, pp. 1621 – 1630.
10. Maki K. J., Broglia R., Doctors L.J., Di Mascio A.. Nonlinear wave resistance of a two-dimensional pressure patch moving on a free surface. Ocean Engineering, 2012, vol. 39, pp. 62 – 71.
11. Шабаров В.В., Чекмарев Д.Т., Туманин А.В., Пеплин Ф.С. Определение демпфирующих сил, возникающих при вертикальных колебаниях судна на воздушной подушке на крейсерском режиме движения. Вестник ВГАВТ, 2018, № 55, с. 73 – 82.
12. Богданов А.И., Иванов Е.А. Испытания пассажирского СВП «Зарница» по определению влияния скорости хода на поперечную остойчивость – В сб. «Мореходные качества судов» Труды ЦНИИМФ, 1977, вып. 221, с. 116 – 120.
13. Eremeyev V., Peplin F., Tumanin A. Mathematical Model of Dynamics of Air Cushion Vehicle with Ballonet Type Skirt on Water. Procedia Engineering, 2017, vol. 206, pp. 354 – 359.
