Авторы: А.В. Жидков, Ф.С. Пеплин, В.В. Шабаров
Рассмотрено влияние эффектов сжимаемости воздуха в воздушной подушке при движении СВП на волнении. Показано, что результаты испытаний, полученные при моделировании по числу Фруда, не обеспечивают учет эффектов сжимаемости воздуха в задачах динамики СВП. На основе численных расчетов установлено, что в ряде случаев игнорирование эффектов сжимаемости ведет к значимым ошибкам при прогнозировании результатов модельных испытаний на натуру. Выводы данной работы базируются на анализе уравнения массового баланса в зоне воздушной подушки, а также на численном решении системы дифференциальных уравнений, которая включает в себя уравнения движения твердого тела, уравнения изменения давления в секциях воздушной подушки и уравнения для определения сил на скегах. В расчетах использовалась модель нерегулярного морского волнения. Предложена методика расчета поправочных коэффициентов для актуальных общекорабельных параметров применительно к конкретным условиям испытаний модели.
Ключевые слова: судно на воздушной подушке, динамика, мореходность, модельные испытания, число Фруда.
УДК 629.12
Об авторах:
A.В. Жидков - доцент, Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет (ННГУ) имени Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, e-mail: alexander.zhidkov@itmm.unn.ru
Ф.С. Пеплин - ННГУ имени Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, e-mail: f-peplin@yandex.ru
B.В. Шабаров - доцент, ННГУ имени Н.И. Лобачевского, Нижний Новгород, e-mail: isadymacar@yandex.ru
Страницы: 56-65
Список литературы
1. Российский морской регистр судоходства. Правила классификации и постройки высокоскоростных судов. Санкт-Петербург, 2018.
2. Российский Речной Регистр. Правила классификации и постройки судов (ПКПС). Москва, 2019.
3. Афремов А.Ш., Зайцев O.A. Особенности нестационарных сил, возникающих при вынужденной вертикальной качке СВП, Вопросы судостроения, сер. Проектирование судов, вып. 14, 1977.
4. Афремов А.Ш. О физической природе вертикальных автоколебаний скеговых судов на воздушной подушке, Вопросы судостроения, сер. Проектирование судов, вып. 28, 1981, с. 55 — 61.
5. Афремов А.Ш., Воронин В.А., Дьяченко В.К. Расчет качки и нагрузок в корпусе амфибийного СВП на волнении, Труды ЦНИИ им. А.Н.Крылова, вып. 17(301), 2003.
6. Туманны А.В., Шабаров В.В. Методика численного моделирования динамики движения амфибийного судна на воздушной подушке с гибким ограждением баллонетного типа. Сборник докладов X международной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон-2014», Сентябрь 5-6, 2014, Часть II - Москва, 2014.
7. Туманин А.В., Шабаров В.В. Численное исследование динамики движения по водной поверхности амфибийного судна на воздушной подушке с гибким ограждением баллонетного типа. Нижний Новгород: Проблемы прочности и пластичности. — 2014. Т. 76. № 3.
8. Bertram V. Practical ship hydrodynamics. — Elsevier, 2011.
9. Бородай И. К., Нецветаев Ю. А. Мореходность судов //Л.: Судостроение. — 1982. — Т. 288.
10. Логвинович Г.В. Гидродинамика течений со свободными границами. Киев: Наукова думка, 1969.
11. Грумондз В.Т., Журавлев Ю.Ф., Парышев Э.В., Соколянский В.П., Шорыгин О.П. Гидродинамика и динамика высокоскоростного движения тел в жидкости. М.: Наука, 2013.
12. Кальясов П.С., Туманин А.В., Шабаров В.В., Якимов А.К. Математическое моделирование несущего комплекса судов на воздушной подушке (СВП). Морской вестник, С-Пб, 2011, № 1.
13. Туманин А.В., Кальясов П.С., Шабаров В.В., Моделирование аэрогидроупругого взаимодействия гибкого ограждения судна на воздушной подушке с водными и воздушными потоками. Сборник докладов IX международной конференции по гидроавиации «Гидроавиасалон-2012», 7 — 8 сентября, 2012, часть I — Москва, 2012.
14. Peplin F., Shabarov V., Tumanin A. Determination of loads acting on the ballonet type board seal of amphibious hovercrafts //FAST 2017 Conference Proceedings, Nantes, 2017.
15. Eremeyev V.O., Peplin F.S., Tumanin A.V. Mathematical Model of the dynamics of an Air Cushion Vehicle with ballonet type skirt on water. Procedia Engineering. 2017.
16. Connell B.S.H. et al. Single and multi-body surface effect ship simulation for T-Craft design evaluation//Proceedings of 11th international conference on fast sea transportation. — 2011.
17. Vassalos D., Nan Xie, Jasionowski A., Konovessis D. Stability and safety analysis of the air-lifted catamaran, Ships and Offshore Structures, 3:2, 2008, pp. 91 — 98.
18. Hassani V. et al. "Adaptive Boarding Control System in Surface Effect Ships." 2019 18th European Control Conference (ECC). IEEE, 2019.
Ссылка для цитирования: А.В. Жидков, Ф.С. Пеплин, В.В. Шабаров. Масштабный эффект в задачах динамики движения судов на воздушной подушке // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2020. - №60/61. - С. 56-65.
