Глиссирование это

Что такое глиссирование

Глиссирование – на английском звучит, как «AquaPlaning» — планирование над водой или, по-другому, скольжение по водной глади. Плоский камешек, пущенный сильной рукой, прыгает по водной поверхности как глиссер. Сёрферная доска сначала плывет, а потом скользит по волнам.

 

Для любых водных средств, скольжение по поверхности воды – одна из важнейших составляющих ходовых качеств. Прежде чем купить катер в Украине, важно почитать о глиссировании, потому что от этих знаний будет зависеть правильный выбор судна.

 

Итак, на ходкость судна влияют два фактора – это сопротивление воды и эффективность двигающей силы. Как правило, судно, движущееся с постоянной скоростью, ощущает силу сопротивления воды, равной скорости его движения. При замедлении сопротивление снижается, а при увеличении скорости можно перейти в другой режим передвижения – глиссирование или скольжение по поверхности воды. В этом режиме вода касается только небольшого участка днища.

 

Глиссирование это

 

Признано считать три основных режима движения судна:

  1. Водоизмещающий режим.
  2. Переходной режим.
  3. Режим глиссирования.

Чтобы пройти из водоизмещающего в переходной режим и дальше в режим скольжения необходимо иметь определенные характеристики корпуса и двигателя.

 

Теория глиссирования катера

При глиссировании архимедова сила выталкивания плавающего объекта практически перестает работать, и лодка уже держится на поверхности за счет другой – гидродинамической силы поддержания. При этом возникает тангенциальная касательная сила, которая зависит от трения воды о поверхность мокрого днища. На гидродинамику и тангенциальность влияет общая скорость воды по отношению к днищу, направленная от носа к корме.

 

Во время глиссирования днище ударяется о воду и разделяет ее на два потока: первый основной уходит к корме, другой выбрасывается в виде брызг вперед. В точке удара возникает гидродинамическое давление, пропорциональное скорости катера и плотности массы воды. При этом в точке удара давление будет максимальным и постепенно уменьшаться к кормовому краю. На корме давление уже становиться равным атмосферному. Соответственно будет изменяться и скорость обтекающего потока: от нулевой в точке удара к максимальной у кормового края. Таким образом, уменьшается сопротивление воды, и увеличиваться скорость движения катера – от носа к корме.  Сопротивление воды в основном сводится к трению и давлению брызгообразования.

 


Глиссирование это

 

Плавность распределения давления напрямую зависит также от продольного угла расположения днища к водному потоку, и от продольной конструкции днища. Чем больше угол и более плоское днище, тем выше гидродинамическое давление.

В поперечной плоскости давление резко падает до атмосферного сразу же на кромках днища, образовывая угловые расходящиеся волны. 

 

Из всего выше сказанного становится ясно, что на скорость катера в режиме глиссирования влияет величина давления, водоизмещение судна и сила сопротивления движению.

 

Каким должен быть глиссирующий катер

Катера и лодки бывают разные по форме, массе и другим конструктивным особенностям. В отношении глиссирования очевидным является тот факт, что лучше всего подходят для этого режима небольшие легкие катера и лодки. Массивному тяжелому судну будет крайне тяжело достичь того предела скорости, который позволил бы выйти в режим глиссирования. В основном это могут сделать моторные лодки, маломерные катера, гидроциклы, спасательные катера и другие судна с небольшим водоизмещением.

 

Глиссирование это


 

Кроме того, чем более выпуклое днище (особенно на корме), тем хуже распределяется гидродинамическое продольное давление. Это напрямую влияет на подъемную силу и на скорость катера. Другими словами, на корме днище должно быть максимально плоским, иначе в режим глиссирования перейти будет крайне сложно. Чем более плоская поверхность днища, тем ниже сопротивление воды и выше коэффициент глиссирования.

 

Мы собрали список факторов влияющих на способность катера к глиссированию:

  • Форма днища (килеватость).
  • Материал корпуса.
  • Угол атаки.
  • Полная масса судна (включая пассажиров, двигатель, запас горючего, вес оборудования).
  • Мощность двигателя (на каждый кВт должно приходиться не больше 20-34 кг судна).
  • Тип двигателя и угол его установки.
  • Тип гребного винта.
  • Длина судна.
  • Ширина смоченного участка днища.
  • Осадка судна на корме (отстояние центра тяжести от транца).

Также можно устанавливать дополнительные специальные апгрейды (транцевые плиты, продольные реданы и т.д).

 

Глиссирование это

 

Преимущества глиссирования

Главное преимущество режима глиссирования – это его экономические факторы.  В отличие от водоизмещающего режима, когда лодка всем корпусом погружена в воду, борясь с сопротивлением воды, режим глиссирования помогает экономить топливо и значительно ускоряет лодку.


  

Недостатки глиссирования

1) Плоское дно – важная характеристика глиссирующего катера. Но плоское дно очень чувствительно к ударной нагрузке волн, которые оказывают разрушительное воздействие на корпус и доставляют дискомфорт пассажирам.

 

2) Мореходные качества лодок с плоским дном не совсем подходят для средних и крупных водоемов. Такие лодки больше подойдут для закрытых водоемов, где образование волн минимальное.

 

Глиссирование это

 

Для выхода в большие водоемы и открытые акватории, необходима форма днища с переменной килеватостью. На носу должна быть V-образная форма, для прохождения волн, и практически плоская поверхность у кормовой части. Почему не полностью плоская корма на корме? Потому что лодку начнет водить из стороны в сторону (увеличение угла рыскания), значительно снизиться устойчивость (дельфинирование), а про резкие развороты можно будет попросту забыть.

 

В общем, можно в конце статьи сказать, что выбрать идеальный универсальный катер невозможно. Придется заранее определиться, в каких пределах вы будете его использовать. 

 

vipkater.com.ua

Глисси́рование — это движение по воде, при котором предмет удерживается на её поверхности только за счёт скоростного напора воды, то есть он скользит по водной глади.


и выходе на глиссирование происходит резкое уменьшение сопротивления движению. Усилие, необходимое для выхода на глиссирование, намного превышает усилие, необходимое для поддержания этого режима. Глиссирование является одним из примеров движения в точке сверхнеустойчивого равновесия . При глиссировании сила поддержания обусловлена главным образом динамической реакцией воды , действующей на поверхность объекта, соприкасающегося с ней, а роль гидростатических сил незначительна. Соотношение между гидростатическими и гидродинамическими силами поддержания зависит от скорости самого объекта. Поскольку с увеличением динамических сил изменяется посадка, скоростной режим характеризуется диаграммой зависимости погружения от числа Фруда (Fr) по водоизмещению Ргд = и/ V&VA/7 > где v — скорость объекта, g — ускорение свободного падения, Л — весовое водоизмещение, у — удельный вес воды.

Например, парусная доска полностью выходит из воды, перестает раздвигать её корпусом и начинает скользить, стремительно ускоряясь. Камешек, запущенный по воде и прыгающий по поверхности, также глиссирует.

Также под глиссированием подразумевают особый режим движения судна. У водоизмещающих судов с круглоскулыми обводами обтекание сопровождается замывом бортов, вызывающим увеличение полного сопротивления. Чтобы избежать этих явлений, для быстроходных судов применяют остроскулые обводы, иногда называемые обводами типа Шарпи, способствующие отрыву воды от корпуса.


и Fr >> 2,5 подобные обводы снижают сопротивление судна по сравнению с круглоскулыми обводами. Повысить мореходность глиссирующих судов и снизить перегрузки на волнении можно путём придания днищу судна килеватости . Вместе с тем увеличение килеватости ведёт к некоторому росту сопротивления. Сопротивление глиссирующих судов может быть изменено благодаря применению специальных уступов на днище — реданов , однако мореходность реданных судов несколько хуже. Для малых глиссирующих судов наряду с традиционными обводами применяют обводы сложной формы типа тримарана , морских саней с продольными реданами, выдвижных гидролыж и т. д.

Для быстроходных судов выбор в качестве линейного размера кубического корня из водоизмещения более обоснован, поскольку в процессе движения оно не меняется в отличие от смоченной длины днища, которая зависит от скорости судна. Для приближенной количественной оценки различных режимов быстроходности на диаграмме можно выделить три участка. В режиме плавания динамические силы незначительны, в переходном режиме соизмеримы с гидростатическими силами, при глиссировании играют основную роль. С ростом скорости увеличение гидродинамических давлений на днище приводит к интенсивному растеканию воды поперёк днища, сопровождающемуся образованием струй и брызг, вырывающихся у борта . При этом появляется так называемое брызговое сопротивление.

поискслов.рф


Мало кто отказывается от возможности использовать весь доступный потенциал любого средства передвижения. Если говорить о водном транспорте, то нельзя оставить без внимания интересные способности надувных лодок с установленным подвесным мотором. Наличие двигателя средней и большой мощности открывает перед судовладельцем новые горизонты для обкатки своего корабля: стандартная «надувнушка» из ПВХ сможет предложить то, что не в силах продемонстрировать гребная лодка или теплоход.

Передвижение на судне может происходить в трех режимах:

1.​ Режим водоизмещения

2.​ Переходный режим

3.​ Режим глиссирования

Водоизмещающий режим – удел лодок с маломощным мотором. Скорость движения небольшая (не более 15 км/ч), судно создаёт большую волну и не использует свои мореходные и скоростные свойства.

Переходный режим доступен при бо́льшей скорости движения (16-18 км/ч). Площадь смачиваемой поверхности значительно уменьшается. Носовая часть судна сильно поднята над водой.

Режим глиссирования представляет собой тип движения лодки, при котором соприкосновение днища с водой минимально. Соответственно, к минимуму сводятся силы сопротивления, которые действуют на движущийся по воде объект. Выход на глиссирование обеспечивает максимальную скорость движения при экономном расходе топлива. Достигается при разгоне судна от 20км/ч.


Обязательные условия для выхода в глиссирующий режим движения

Данный режим доступен при правильном соотношении мощности двигателя и массы судна. Усреднённое отношение мощности к массе – 30кг на 1 л.с.

Здесь же следует учитывать форму корпуса и днища (килеватость), так как при наличии ярко выраженного киля, выход в глиссирующий режим может быть затруднительным. Вес лодки, экипажа и снаряжения, при увеличении килеватости лодки, на одну лошадиную силу придётся снижать при расчётах возможного глиссирования.

Лодки, имеющие «3-ю точку опоры» (обычные ПВХ лодки имеют 2 точки опоры — баллоны), намного легче выходят на глиссирование, и максимальная скорость у них тоже выше. К таким суднам относятся: ПВХ лодки с жестким V-образным днищем (эталон – изделия фирмы «Солар»), лодки с гидролыжей (эталон – продукция Badger Wave Line), а также алюминиевые и стеклопластиковые лодки, которые имеют плоскую поверхность в кормовой части днища.

Соотношение мощности мотора к общему весу судна:

— для плоскодонных лодок – 1/25

— для килевых – 1/20

— для оптимизированных под глиссирование – 1/35.

Помимо основных условий необходимо учитывать дополнительные факторы, которые непосредственно влияют на способности лодки к глиссированию. Конструкция лодки, мастерство инженеров, плотность воды, погодные условия, настройки мотора, грамотное распределение веса – все эти моменты отражаются на конечном результате.

Итак, возможность судна выходить в режим глиссирования несёт в себе ряд положительных моментов для каждого судовладельца.


зможность быстро перемещаться и экономить топливо ещё никого не оставляла равнодушным. Однако плаванье на лодке с абсолютно плоским дном – сомнительное удовольствие при наличии хотя бы небольшого волнения воды. Исходя из этого, инженеры и судовладельцы беспрестанно ищут золотую середину в сочетании форм, мореходных характеристик, необходимой мощности, допустимого веса и других факторов.

Когда глиссированием можно пожертвовать?

Если вы не поклонник быстрой езды, вам не нужно преодолевать большие расстояния по акваториям, или вы решили купить вместительную надувную лодку для спокойной рыбалки, но не можете позволить себе мощный мотор, то можно спокойно обойтись и без глиссирования. Данным режимом можно пожертвовать, если повышенная устойчивость важнее скоростного скольжения по водной глади. Перемещение по открытым водоёмам с большим волнением и сильными ветрами требуют более выраженного киля лодки для улучшения ходовых характеристик и маневренности. Для частого посещения водоёмов с регулярной волной судно должно иметь относительно большой размер, чем для плаванья в спокойных акваториях. Но если вы вышли на маленькой надувной лодке, и ненастье застало вас врасплох: поднялся ветер и пошла волна, то от глиссирования лучше отказаться в целях вашей безопасности.

motormaran.ru


Глисси́рование — это движение по воде, при котором предмет удерживается на поверхности только за счет скоростного напора воды, то есть он скользит по водной глади. При выходе на глиссирование происходит резкое уменьшение сопротивления движению. Усилие, необходимое для выхода на глиссирование, намного превышает усилие, необходимое для поддержания этого режима. Глиссирование является одним из примеров движения в точке сверхнеустойчивого равновесия.

При глиссировании сила поддержания обусловлена главным образом динамической реакцией воды, действующей на поверхность объекта, соприкасающуюся с ней, а роль гидростатических сил незначительна. Соотношение между гидростатическими и гидродинамическими силами поддержания зависит от скорости самого объекта. Поскольку с увеличением динамических сил изменяется посадка, скоростной режим характеризуется диаграммой зависимости погружения от числа Фруда (Fr) по водоизмещению Ргд = и/ V&VA/7 > где v — скорость объекта, g — ускорение свободного падения, Л — весовое водоизмещение, у — удельный вес воды.

Например, парусная доска полностью выходит из воды, перестает раздвигать ее корпусом и начинает скользить, стремительно ускоряясь. Камешек, запущенный по воде и прыгающий по поверхности, также глиссирует.

Также под глиссированием подразумевают особый режим движения судна. У водоизмещающих судов с круглоскулыми обводами обтекание сопровождается замывом бортов, вызывающим увеличение полного сопротивления. Чтобы избежать этих явлений, для быстроходных судов применяют остроскулые обводы, иногда называемые обводами типа Шарпи, способствующие отрыву воды от корпуса. При Fr >> 2,5 подобные обводы снижают сопротивление судна по сравнению с круглоскулыми обводами. Повысить мореходность глиссирующих судов и снизить перегрузки на волнении можно путем придания днищу судна килеватости. Вместе с тем увеличение килеватости ведет к некоторому росту сопротивления. Сопротивление глиссирующих судов может быть изменено благодаря применению специальных уступов на днище — реданов, однако мореходность реданных судов несколько хуже. Для малых глиссирующих судов (прогулочные и спортивные катера) наряду с традиционными обводами применяют обводы сложной формы типа тримарана, морских саней с продольными реданами, выдвижных гидролыж и т. д.

Для быстроходных судов выбор в качестве линейного размера кубического корня из водоизмещения более обоснован, поскольку в процессе движения оно не меняется в отличие от смоченной длины днища, которая зависит от скорости судна. Для приближенной количественной оценки различных режимов быстроходности на диаграмме можно выделить 3 участка. В режиме плавания динамические силы незначительны, в переходном режиме соизмеримы с гидростатическими силами, при Г. играют основную роль. С ростом скорости увеличение гидродинамических давлений на днище приводит к интенсивному растеканию воды поперек днища, сопровождающемуся образованием струй и брызг, вырывающихся у борта (скулы). При этом появляется так называемое брызговое сопротивление.

dic.academic.ru

Глисси́рование — это движение по воде, при котором предмет удерживается на её поверхности только за счёт скоростного напора воды, то есть он скользит по водной глади. При выходе на глиссирование происходит резкое уменьшение сопротивления движению. Усилие, необходимое для выхода на глиссирование, намного превышает усилие, необходимое для поддержания этого режима. Глиссирование является одним из примеров движения в точке сверхнеустойчивого равновесия. При глиссировании сила поддержания обусловлена главным образом динамической реакцией воды, действующей на поверхность объекта, соприкасающегося с ней, а роль гидростатических сил незначительна. Соотношение между гидростатическими и гидродинамическими силами поддержания зависит от скорости самого объекта. Поскольку с увеличением динамических сил изменяется посадка, скоростной режим характеризуется диаграммой зависимости погружения от числа Фруда (Fr) по водоизмещению Ргд = и/ V&VA/7 > где v — скорость объекта, g — ускорение свободного падения, Л — весовое водоизмещение, у — удельный вес воды.

Например, парусная доска полностью выходит из воды, перестает раздвигать её корпусом и начинает скользить, стремительно ускоряясь. Камешек, запущенный по воде и прыгающий по поверхности, также глиссирует.

У водоизмещающих судов с круглоскулыми обводами обтекание сопровождается замывом бортов, вызывающим увеличение полного сопротивления. Чтобы избежать этих явлений, для быстроходных судов применяют остроскулые обводы, иногда называемые обводами типа Шарпи, способствующие отрыву воды от корпуса. При Fr >> 2,5 подобные обводы снижают сопротивление судна по сравнению с круглоскулыми обводами. Повысить мореходность глиссирующих судов и снизить перегрузки на волнении можно путём придания днищу судна килеватости. Вместе с тем, увеличение килеватости ведёт к некоторому росту сопротивления. Сопротивление глиссирующих судов может быть изменено благодаря применению специальных уступов на днище — реданов, однако мореходность реданных судов несколько хуже. Для малых глиссирующих судов (прогулочные и спортивные катера) наряду с традиционными обводами применяют обводы сложной формы типа тримарана, морских саней с продольными реданами, выдвижных гидролыж и т. д.

Для быстроходных судов выбор в качестве линейного размера кубического корня из водоизмещения более обоснован, поскольку в процессе движения оно не меняется, в отличие от смоченной длины днища, которая зависит от скорости судна. Для приближенной количественной оценки различных режимов быстроходности на диаграмме можно выделить три участка. В режиме плавания динамические силы незначительны, в переходном режиме соизмеримы с гидростатическими силами, при глиссировании играют основную роль. С ростом скорости увеличение гидродинамических давлений на днище приводит к интенсивному растеканию воды поперёк днища, сопровождающемуся образованием струй и брызг, вырывающихся у борта (скулы). При этом появляется так называемое брызговое сопротивление.

wikiredia.ru

Общие сведения о глиссере

Принцип работы глиссирующей лодки основан на известном многим с детства эффекте плоского камушка, который совершает скачкообразные действия при высокой скорости запуска. Сплющенная поверхность при небольшой массе объекта не просто предполагает меньшие показатели сопротивления водной поверхности, но и получает дополнительную энергию для движения вперед, то есть проскальзывания. На этом принципе и строится морской глиссер. Что это такое в конструкции лодок и катеров? В первую очередь, это плоское дно, обеспечивающее плавание при минимальной поддержке силового агрегата. Но есть и другая конструкционная особенность. Дело в том, что за возможность глиссера приходится расплачиваться хрупкостью того же днища. Даже на озере при появлении небольших волн есть риск повреждения корпуса лодки. По этой причине глиссирующие модели получают V-образные носы, которые отсекают волны. Но это встречается далеко не во всех модификациях.

Режимы глиссирования

Выделяется три разновидности практического глиссера. Это водоизмещающий формат плавания, переходный и спортивный глиссер, при котором скорость может достигать более 20 км/ч. В режиме водоизмещения предполагается максимальное «пятно» смачивания и почти не задействуются скоростные качества лодки. При этом движение сопровождается образованием высокой волны. Переходный режим характеризуется высоким подъемом носовой части, а скорость в среднем составляет 17-18 км/ч.

Собственно, полноценный глиссер в спортивном режиме является самым желанным эффектом, который достигается при управлении быстроходными судами. Это движение по водной поверхности, активатором которого является только скоростной напор воды. Иными словами, достижение минимизации сопротивления движению – это и есть спортивный глиссер. Что это такое для практического применения? Использование данного режима обусловлено не попытками получить более высокий мощностный потенциал или новые скоростные возможности судна. Опытные судовладельцы применяют его для снижения топливного расхода. Глиссер приподнимает лодку из водного массива и практически ведет ее над поверхностью при минимальном сопротивлении.

Лодки из поливинилхлорида

Одним из самых доступных материалов в сегменте маломерных глиссеров является поливинилхлорид (ПВХ). Обычно используется армированная ткань, выбор которой зависит от того, какой режим глиссирования планируется использовать. Также к преимуществам поливинилхлорида как такового можно отнести легкость и эластичность. В плане удобства практического применения это оптимальный вариант, но в показателях защищенности от повреждений, конечно, это не лучший выбор.

Тем не менее, производители не отказываются от данной концепции, стремясь поднимать прочностные свойства тканей, которыми формируется лодка ПВХ. Глиссер также органично сочетается с поливинилхлоридом, за счет небольшой массы объекта, позволяя получать довольно высокие показатели в плане снижения сопротивления. При условии бережной эксплуатации и использовании подходящих клеевых составов рабочий ресурс таких лодок может достигать 10 лет.

Особенности стеклопластиковых лодок

Изначально решить проблемы долговечности глиссирующих лодок позволяет стеклопластик. Он не так удобен в физическом обращении и транспортировке, однако в «полевых условиях» проявляет себя достойно. Конечно, если его сравнивать с алюминием, то обнаружится масса недостатков, но как бюджетное и более или менее серьезное решение для полноценного использования стеклопластиковые лодки себя оправдывают. К их бесспорным достоинствам относится и внешний вид – чего только стоят солнечные отблески на корпусе. Что касается глиссирования, то материал в некоторых аспектах оказывается эффективнее алюминия и тканевых моделей.

Ограничения в использовании стеклопластиковых глиссеров

Почти все модели глиссеров чувствительны к эксплуатации в условиях мелководья. Также стеклопластику противопоказана долгая стоянки с обращенным к берегу носом. В отличие от некоторых смесей поливинилхлорида, стеклопластик является токсичным. Причем не сама его основа, а обязательные защитные покрытия в виде гелькоута и особенно эфирных смол. Поэтому следует минимизировать частоту прямых контактов с такими корпусами. Особых условий стеклопластиковые лодки требуют и в плане хранения. Опять же, упомянутый гелькоут характеризуется способностью накапливать влагу, которая при замерзании оказывает на структуру корпуса разрушающее воздействие. Поэтому при регулярной эксплуатации хотя бы раз в неделю следует просушивать лодку, а длительное хранение в зимний период организовывать только в отапливаемых помещениях.

Где используются глиссеры?

Спектр областей применения глиссера довольно обширен. Это и спасательные маломерные суда, и спортивная сфера, а также пассажирские лодки с небольшой вместимостью. Важным условием для реализации этого режима является низкая загруженность. Не всегда даже рыболовам удается выйти на минимизацию площади контакта с водной поверхностью из-за неверно рассчитанного распределения груза. Важно отметить, что практикуется и воздушный глиссер. Что это такое на практике? Чаще всего это судна, оснащенные толкающими воздушными винтами. Такая оснастка используется на охранных, пожарных, спасательных и некоторых почтовых моделях лодок и катеров.

Что определяет эффективность глиссера?

Независимо от материала для каждого глиссера предусматриваются одинаковые факторы, способствующие его осуществлению. Базовым условием для выхода на этот режим является небольшой вес. Соотношение силового потенциала к массе судна должно быть таким, чтобы объект мог преодолевать волновые барьеры, которые формируются в моменты повышения кормового дифферента. Помимо этого, на гидродинамическую силу удержания влияет и сама форма корпуса. Традиционный катер-глиссер отличается плоским дном и зауженным носиком.

Заключение

Введение глиссера в массовую практику использования маломерных судов обусловлено вполне логичным стремлением к понижению затрат на топливо. Глиссирующий формат плавания исключает плотный контакт объекта с волнами, за счет чего отпадает и потребность в подключении мощностного потенциала от двигателя. Но следует учитывать и некоторые недостатки этого режима. Дело в том, что легкое быстроходное судно в условиях глиссера подвергается быстрому износу в части дна, близкой к корме. Из-за этого, например, те же стеклопластиковые и поливинилхлоридные модели регулярно требуют починки. Если в случае с ПВХ возможен и риск элементарного пореза ткани на мелководье, то на пластик оказывает негативное воздействие столкновение покрытия с мелкими песчаными и каменистыми частицами. Впрочем, современные покрытия корпусов в виде тех же эфирных смол обеспечивают качественную механическую защиту.

fb.ru

Немного физики

При глиссировании сила поддержания обусловлена главным образом динамической реакцией воды, действующей на поверхность объекта, соприкасающуюся с ней. Роль гидростатических сил незначительна. Усилие, необходимое для выхода на глиссирование намного превышает усилие, необходимое для поддержания этого режима. Поэтому в лодке с подвесным мотором сначала надо «дать полный газ», чтобы она выскочила в глиссирующий режим, а потом можно отпустить газ до половины. Режим глиссирования сохраниться. Скорость не упадет. Повысить мореходность глиссирующих судов и снизить перегрузки на волнении возможно путем придания днищу килеватости. По такому принципу созданы килевые моторные лодки.

Сравните два способа передвижения человека по воде. На гребной лодке и на водных лыжах. Они принципиально различны. В одном случае поддержание на поверхности воды происходит исключительно за счет архимедовой силы плавучести (лодка), во втором – только за счет гидродинамической силы поддержания (водные лыжи). Стоит буксировщику остановиться, и лыжи перестанут удерживать человека на поверхности. Их плавучести недостаточно. В теории корабля первый способ поддержания на воде называют плаванием, второй – глиссированием. Суда, которые при движении по воде поддерживаются силами плавучести, называются водоизмещающими, а суда, которые могут держаться на воде за счет гидродинамической силы, – глиссирующими. Конечно, в отличие от водных лыж, глиссирующие суда не тонут. Просто если их скорость недостаточна для выхода на глиссирование, они движутся в водоизмещающем режиме.

Общие условия, которые способствуют глиссированию моторных судов

Их три:
1.Наличие достаточной мощности на единицу веса судна, то есть высокое отношение мощности двигателя к весу судна.
2.Особые формы корпуса, создающие достаточно большую гидродинамическую силу поддержания.
3.Малый вес судна.
Идея создания глиссера появилась как следствие решения проблемы, похожей на проблему преодоления звукового барьера. При приближении скорости судна к скорости распространения волны по воде получается, что судно непрерывно пытается заехать на им же образованную горку. Это явление называется волновым кризисом. Расход топлива растёт по мере роста скорости и достигает своего максимума перед выходом судна на глиссирование. Недостаток мощности и/или неподходящая форма корпуса делают режим глиссирования недостижимым. Например. 30-ти тонному теплоходу для преодоления волнового кризиса требуется двигатель мощностью не менее 800 л.с. После выхода на режим глиссирования этому же теплоходу для движения со скоростью 45 км/ч достаточно мощности всего лишь 330 л.с.

Теоретические основы

Как известно, львиную долю в сопротивлении движению судна составляет волновое сопротивление и, так называемое, брызговое сопротивление. Разрезая воду при движении форштевень (нос судна) образует хорошо всем известную носовую волну. Струи воды, обтекающие судно по бортам, сталкиваясь за кормой, образуют кормовую волну. Наконец поток, обтекающий днище, образует поперечную волну, обуславливающую подъем воды за кормой. Волны разбегаются, унося с собой энергию, затраченную на их образование. Судно старается от них уйти. Волны немного отстают, но не отрываются. Когда скорость судна увеличивается, волна синхронно догоняет. При этом она растет и в длину, и в высоту. Поскольку волны увеличиваются в длину, а судно, при всем желании, не может, меняется соотношение длины волны и длины корпуса судна.

Пример из истории. Первым влияние соотношения длины волны и длины корпуса судна на сопротивление воды обнаружил английский физик Уильям Фруд, прогуливаясь двести лет назад по берегам Темзы. В то время моторов не было. Баржи таскали английские лошади. Лошади имели очень конкретное представление о сопротивлении барж, однако они не умели извлекать квадратных корней. А Фруд – умел. Его наблюдения, расчеты и выводы привели к появлению числового соотношения, определяющего характер взаимодействия длины судна и волн, им образованных. Теперь это соотношение называют числом Фруда, Fr = 0,4. Скорость, соответствующая движению судна на одной волне, является верхним пределом водоизмещающего режима. При дальнейшем увеличении скорости судно начинает карабкаться на свою же носовую волну. Если оно сможет туда забраться (Fr = 1,0-1,2), это будет уже режим глиссирования. Все, что между этими скоростями, носит название переходного режима. В надувных лодках переходной режим некомфортен для движения. Сильно поднят нос. Экипаж вместе с вещами сползает к транцу. Самый комфортный и экономичный режим – глиссирование. А для этого необходимо правильно подобрать мощность двигателя для своей лодки.

aqua-star.com.ua

  • Глисси́рование — это движение по воде, при котором предмет удерживается на её поверхности только за счёт скоростного напора воды, то есть он скользит по водной глади. При выходе на глиссирование происходит резкое уменьшение сопротивления движению. Усилие, необходимое для выхода на глиссирование, намного превышает усилие, необходимое для поддержания этого режима. Глиссирование является одним из примеров движения в точке сверхнеустойчивого равновесия. При глиссировании сила поддержания обусловлена главным образом динамической реакцией воды, действующей на поверхность объекта, соприкасающегося с ней, а роль гидростатических сил незначительна. Соотношение между гидростатическими и гидродинамическими силами поддержания зависит от скорости самого объекта. Поскольку с увеличением динамических сил изменяется посадка, скоростной режим характеризуется диаграммой зависимости погружения от числа Фруда (Fr) по водоизмещению Ргд = и/ V&VA/7 > где v — скорость объекта, g — ускорение свободного падения, Л — весовое водоизмещение, у — удельный вес воды.

    Например, парусная доска полностью выходит из воды, перестает раздвигать её корпусом и начинает скользить, стремительно ускоряясь. Камешек, запущенный по воде и прыгающий по поверхности, также глиссирует.

    У водоизмещающих судов с круглоскулыми обводами обтекание сопровождается замывом бортов, вызывающим увеличение полного сопротивления. Чтобы избежать этих явлений, для быстроходных судов применяют остроскулые обводы, иногда называемые обводами типа Шарпи, способствующие отрыву воды от корпуса. При Fr >> 2,5 подобные обводы снижают сопротивление судна по сравнению с круглоскулыми обводами. Повысить мореходность глиссирующих судов и снизить перегрузки на волнении можно путём придания днищу судна килеватости. Вместе с тем, увеличение килеватости ведёт к некоторому росту сопротивления. Сопротивление глиссирующих судов может быть изменено благодаря применению специальных уступов на днище — реданов, однако мореходность реданных судов несколько хуже. Для малых глиссирующих судов (прогулочные и спортивные катера) наряду с традиционными обводами применяют обводы сложной формы типа тримарана, морских саней с продольными реданами, выдвижных гидролыж и т. д.

    Для быстроходных судов выбор в качестве линейного размера кубического корня из водоизмещения более обоснован, поскольку в процессе движения оно не меняется, в отличие от смоченной длины днища, которая зависит от скорости судна. Для приближенной количественной оценки различных режимов быстроходности на диаграмме можно выделить три участка. В режиме плавания динамические силы незначительны, в переходном режиме соизмеримы с гидростатическими силами, при глиссировании играют основную роль. С ростом скорости увеличение гидродинамических давлений на днище приводит к интенсивному растеканию воды поперёк днища, сопровождающемуся образованием струй и брызг, вырывающихся у борта (скулы). При этом появляется так называемое брызговое сопротивление.

Источник: Википедия

kartaslov.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector