Общие сведения. Способность судна перемещаться с заданной скоростью под действием приложенной к нему движущей силы, создаваемой судовыми движителями или внешней тягой

Способность судна перемещаться с заданной скоростью под действием приложенной к нему движущей силы, создаваемой судовыми движителями или внешней тягой, называется ходкостью.

Ходкость обеспечивается судовой энергетической установкой и движителем, создающими силу тяги, которая передается на корпус и преодолевает сопротивление движению судна.

Судовой движитель - устройство, преобразующее работу двигателя (или естественного источника энергии) в движение транспортного средства.

При проектировании судна стремятся получить заданную скорость хода при наименьшей затрате мощности двигателей за счет выбора оптимальных характеристик корпуса и движителей.

С точки зрения ходкости основной интерес представляет прямолинейное движение судна с постоянной скоростью v. Чтобы обеспечить такое движение, сила тяги судового движителя Р_е должна

 

быть равна по величине и противоположная по направления силе буксировочного сопротивления R движению судна:

Р_е = R,

или Р_е v = R v.

Полезная мощность, развиваемая движителем называется буксировочной мощностью N_б (EPS), затрачивается на преодоление сопротивления R:

N_б = R v (кВт).

Мощность, которую необходимо подвести от двигателя к судовому движителю для создания им требуемой тяги, называется валовой мощностью или мощностью на гребном валу N_р:

N_р = N_б/η_д,

где η_д - пропульсивный коэффициент движителя, который равен произведению коэффициента полезного действия движителя - η_р на коэффициент влияния корпуса η_к (§11.7.4.), зависящий от формы кормовых обводов, расположения гребного винта и ряда других факторов. Для современных судов: η_р = 0,50 0,75, η_к = 0,95 1,10.

Мощность, вырабатываемая главным двигателем, определяется по формуле N_е:

N_е = N_б/η_д η_в η_п = N_б/η,

где η_в- коэффициент полезного действия валопровода (0,95 0,99);

η_п - коэффициент полезного действия передачи (редуктора, гидромуфты и т.п.), η_п = 0,94 0,98;

η - пропульсивный коэффициент судна.

Чем выше пропульсивные качества судна, тем меньше требуется мощность двигателя для обеспечения заданной скорости хода, тем совершеннее судно с точки зрения ходкости.

Для приближенной оценки мощности двигателя, необходимого для обеспечения заданной скорости, можно использовать формулу адмиралтейских коэффициентов:

N_е = Δ^2/3v³ / С_е,

где Δ - водоизмещение (масса) судна; v - скорость судна (уз);

С_е - адмиралтейский коэффициент.

Значение С_е определяется по известным величинам N_е и v близких по размерам однотипных судов. Обычно у морских промысловых судов С_е = 350 540.