Ходкость и управляемость судов. Сопротивление воды движению судов

Настоящая книга по сопротивлению воды движению судов является частью общего курса «Ходкость и управляемость судов». Она написана в соответствии с программой подготовки инженеров водного транспорта по специальности «Судостроение и судоремонт» на кораблестроительных факультетах вузов водного транспорта. В книге изучается теория гидроаэродинамического сопротивления жидкой и воздушной сред, возникающего при движении в них различных технических средств водного транспорта. Основной материал посвящен сопротивлению воды движению водоизмещающих судов. Прикладные вопросы сопротивления жидкой среды рассмотрены с учетом эксплуатационных особенностей плавания на внутренних водных путях. Учитывая требования о повышении скоростей движения на водном транспорте, в книге рассматриваются вопросы сопротивления движению других гидромеханических типов судов, которые в условиях плавания на ограниченном фарватере могут развивать относительно высокие скорости хода, сохраняя при этом рентабельность в эксплуатации. К таким типам судов относятся в первую очередь суда на подводных крыльях, которые широко используются для пассажирских перевозок на внутренних водных путях. Уделено также внимание изложению вопросов сопротивления движению глиссирующих катеров и судов на воздушной подушке. При изложении материала по водоизмещающим судам рассматриваются особенности сопротивления движению судов катамаранного типа, предназначенных для грузовых и пассажирских перевозок на внутренних водных путях. По всем гидромеханическим типам судов даются теоретические предпосылки физической сущности отдельных составляющих сопротивления движению и приводятся материалы, необходимые для ведения практического расчета сопротивления воды движению судов в условиях глубоководного и ограниченного фарватера. Частично прикладные материалы являются оригинальными, полученными под руководствам автора на основе систематических испытаний моделей судов в опытовом бассейне. К ним относятся диаграммы остаточного сопротивления судов катамаранного типа и пассажирских водоизмещающих судов внутреннего плавания. Учитывая значение материала по сопротивлению движения судов для рационального их проектирования и организации движения, специальный раздел посвящается изучению влияния формы и размеров корпуса на сопротивление. Особое место при этом отводится изучению влияния соотношения главных размерений на остаточное сопротивление судов как однокорпусного, так и катамаранного типа. Для последних приводятся оригинальные материалы, относящиеся к выбору главных размерений корпуса, обеспечивающих минимальное остаточное сопротивление при различных режимах движения судов. Оглавление Введение § 1. Гидромеханические типы судов § 2. Предмет курса и методы изучения сопротивления движению судов § 3. Краткий исторический обзор развития науки о сопротивлении движению судов § 4. Значение курса для эксплуатации и проектирования судов Глава I Составляющие полного сопротивления движению судов § 5. Гидродинамический принцип разделения сопротивления воды на составные части § 6. Критерии относительной быстроходности и режимы движения судов § 7. Составляющие сопротивления движению водоизмещающих судов § 8. Безразмерные коэффициенты сопротивления § 9. Роль отдельных составляющих в балансе сопротивления § 10. Влияние условий эксплуатации судна на сопротивление движению § 11. Составляющие сопротивления движению глиссирующих судов § 12. Особенности движения судов на подводных крыльях § 13. Составляющие сопротивления движению судов на подводных крыльях § 14. Особенности движения судов на воздушной подушке § 15. Составляющие сопротивления движению судов на воздушной подушке § 16. Способы определения сопротивления движению судов Глава II Сопротивление трения § 17. Методы изучения сопротивления трения судовой поверхности § 18. Результаты экспериментальных исследований сопротивления трения § 19. Аналитические решения задачи о трении пластин при ламинарном и турбулентном пограничном слое § 20. Экстраполяторы трения § 21. Влияние кривизны поверхности на сопротивление трения § 22. Сопротивление трения шероховатых поверхностей § 23. Влияние на сопротивление местных неровностей судовой поверхности § 24. Практический расчет сопротивления трения судов § 25. Определение смоченной поверхности судна Глава III Сопротивление формы § 26. Физическая сущность и методы изучения сопротивления формы § 27. Сопротивление формы при плавном и при отрывном обтекании § 28. Аналитические решения в области сопротивления формы § 29. Экспериментальное определение сопротивления формы судов § 30. Приближенные приемы расчета сопротивления формы § 31. Полное вязкостное сопротивление движению судна Глава IV Волновое сопротивление § 32. Волнообразование при движении судна и сущность волнового сопротивления § 33. Особенности волнового сопротивления в связи с интерференцией корабельных волн § 34. Методы изучения волнового сопротивления судов § 35. Аналитическое решение задачи о волновом сопротивлении § 36. Экспериментальная проверка теории волнового сопротивления § 37. Практический расчет волнового сопротивления судна Глава V Дополнительные составляющие сопротивления движению водоизмещающих судов § 38. Сопротивление выступающих частей на корпусе судна § 39. Воздушное сопротивление надводной части корпуса и надстроек § 40. Дополнительное сопротивление при движении судна по ограниченному фарватеру § 41. Изменение посадки судна в зависимости от скорости и ограниченности фарватера Глава VI Моделирование сопротивления воды движению судов § 42. Типы опытовых бассейнов для испытания моделей судов § 43. Оборудование опытовых бассейнов гравитационного типа § 44. Методика моделирования буксировочного сопротивления судов § 45. Пересчет результатов испытания модели на натурное судно § 46. Натурные буксировочные испытания судов Глава VII Расчет сопротивления движению водоизмещающих судов § 47. Классификация приближенных способов практического определения сопротивления движению судов § 48. Способы приближенного определения буксировочной мощности судов § 49. Определение остаточного сопротивления морских транспортных судов § 50. Определение остаточного сопротивления судов внутреннего плавания § 51. Графики остаточного сопротивления судов катамаранного типа § 52. Графики остаточного сопротивления движению судов на мелководье § 53. Определение сопротивления движению несамоходных судов и составов § 54. Влияние формы и размеров корпуса водоизмещающего судна на сопротивление движению Глава VIII Расчет сопротивления движению быстроходных судов § 55. Сопротивление движению глиссирующих судов § 56. Типы крыльевых устройств судов на подводных крыльях § 57. Основные выводы экспериментально-теоретического исследования гидромеханических характеристик подводных крыльев § 58. Расчет сопротивления движению судов на подводных крыльях § 59. Основные факторы, определяющие качественную характеристику судов на воздушной подушке § 60. Расчет сопротивления движению судов на воздушной подушке