Высота и профиль крыльевых стоек

Расчетная высота носовых и кормовых крыльевых стоек Н_нс и Н_кс. с определяется как расстояние от нижней кромки крыла до основной линии корпуса (см. рис. 8.19). Значение этой величины выбирается из условий обеспечения мореходности, поперечной остойчивости, исключения вредного взаимовлияния крыла с корпусом в режиме выхода на крылья и, наконец, по условию ограниченной габаритной осадки СПК на плаву. По условию мореходности значения высоты крыльевых стоек должны приниматься такими, чтобы при ходе на расчетном волнении корпус не соударялся с гребнями волн. Из этого условия с учетом значения заглубления нижней кромки крыла [см. соотношение (8.58)], получим:

Высота кормовых стоек при одинаковых расчетных заглублениях носового и кормового крыла с учетом угла дифферента ψ и глубины впадины за носовым крылом определяется по выражению

где — ордината волновой впадины за носовым крылом на расстоянии от него, равном .

Поперечная остойчивость на крыльях при выбранной высоте стоек должна быть проверена хотя бы при условии статического воздействия на судно бокового ветра. При этом принимаются: скорость судна — минимально возможная, примерно равная скорости отрыва, скорость ветра — средняя в пределах заданной мореходности (балльности). Остойчивость судна можно считать обеспеченной, если'

где — условная метацентрическая высота (см. гл. 7);

— нормируемый угол крена.

Для речных СПК с малопогруженными крыльями из-за ограничения габаритной осадки судна на ходу и на плаву высоту стоек следует принимать с учетом взаимовлияния крыльев и корпуса в режиме выхода судна на крылья. В этом режиме подъемная сила создается как за счет корпуса, на днище которого возникает избыточное гидродинамическое давление, так и за счет крыльев, над верхней стороной которых образуется разрежение, т. е. пониженное давление. Таким образом, если крылья будут расположены близко к корпусу, зона повышенного давления под корпусом и зона пониженного давления над крыльями, взаимодействуя, в определенной мере нейтрализуют друг друга, и общая подъемная сила снизится. Это обусловит увеличение длины стартового бега судна и время его выхода на крылья.

Взаимовлияние крыльев и корпуса проявляется особенно заметно при H/b < 1.

В качестве конструктивных мер, исключающих или значительно уменьшающих нежелательное взаимовлияние крыльев и корпуса в стартовом режиме движения СПК могут быть приняты:

· установка кормового крыла за транцем при оптимальном расположении носового крыла, т.е. при оптимальном значении L_кб;

· разделение кормового монокрыла на два раздельных, вынесенных за габариты ширины судна. Оба эти способа уменьшен и вредного взаимовлияния корпуса и крыльев не всегда приемлемы из за конструктивных усложнений крыльевого устройства и из-за увеличения габаритов судна по длине и особенно по ширине. Поэтому рассматриваемую за дачу целесообразно решать, как это сделано на наших СПК, путем установки редана и подъема днища корпуса над кормовым крылом.

Рис. 5.5 Соединение крыла со стойкой

Некоторые практические рекомендации по выбору высоты крыльевых стоек сводятся к следующему:

Во всех случаях проектирования следует выбирать минимально необходимую высоту стоек. Необоснованное увеличение Н_с будет только ухудшать условия поперечной остойчивости, повышать сопротивление выступающих частей на режиме выхода и.увеличивать габаритную осадку судна на плаву.

Для уменьшения сопротивления крыльевые стойки профилируются. Носовая часть стоек профилируется по типу обычного скругления или по параболе или же выполняется остроклиновидной; задняя кромка во всех случаях делается обрезной, (рис. 8.20). Обрезная кромка обеспечивает срыв обтекающего потока и образование за ней устойчивой воздушной каверны с повышенным (атмосферным) давлением, что способствует уменьшению сопротивления стоек. Для того чтобы воздух из каверны не проник в разреженную зону над крылом, задняя кромка стойки должна быть выпущена за кормовую кромку Передняя кромка стойки смещается в корму от носика крыла на 30—40% хорды для того, чтобы предотвратить раннее возникновение кавитации в зоне притыкания стойки к крылу (рис. 8.21).: