Я бы не стал делать уверенные выводы о сравнительном расходе двигателей мощностью до 30-40 л/с. Вывод: чем меньше мощность, тем меньше разница между 2Т и 4Т имеет смысл, но в очень узком диапазоне оборотов. Оно же верно и для мощностей более 40 л/с.
Кто нибудь может мне объяснить то, о чем я напишу? Наверное нет...
Объясните мне пожалуйста, как мне удается на 3000 км. обходиться всего 180 и 280 литрами АИ-95 при использовании двигателей 5 и 10 л/с. соответственно и все четыре такта. При этом: 1500 км - водоизмещающий режим и 1500 км. - глиссирующий режим. А если бы винты на моторах были рассчитаны на максимальный КПД для скорости 15-25 км/час, т.е. при оптимальном отношении диаметра винта к его шагу, то экономия была бы еще выше!!!
Однажды, решил "обмануть" свои познания и опыт, и принял на транец 2 такта Ямаху 9,9. Не хватило и 500 литров АИ-92. Как говорится: рожденный ползать, ходить не может.
Остается добавить: даже при сравнении "бензинов" АИ-95 от разного производителя-разбавителя, дальность хода изменялась на значения 10-15%. А Вы тут куйней решили заняться, да еще без учета этой информации:
Материалы по оценке экономичности отечественных серийных мотолодок печатались в ''КиЯ'' неоднократно. Однако, как правило, речь шла о лодках, рассчитанных на движение в переходном к глиссированию режиме или даже на глиссирование. Но вот жизнь поставила на повестку дня вопросы постройки и эксплуатации более экономичных водоизмещающих лодок. И у читателей могло создаться впечатление, что при малых мощностях и скоростях никакими расчетами можно не заниматься вообще - достаточно оценить расход топлива, указанный в паспорте более или менее подходящего двигателя.
Автор попытался, как он пишет в письме в редакцию, ''дать любителю инструмент для определения параметров его будущего - строящегося или покупаемого - судна. Возможно, посидев пару дней с калькулятором и переведя результаты расчетов в рубли, любитель поймет, что ему нужен не ''Снарк'', а что-то вроде ''Струйки'', или наоборот''. И не следует пугаться частого упоминания ''числа Фруда'' и вида кубических корней. Статья проверена на нескольких московских любителях-чайниках, которые неожиданно для себя выяснили, что на их лодках стоят двигатели, не соответствующие корпусам, и цена ошибок совсем не так уж безобидна:
В памятные ''застойные'' времена при относительной дешевизне бензина была сформирована структура лодочного рынка, ориентированная на скорость, что предопределяло применение режима глиссирования. В плановом порядке был налажен выпуск нескольких типов глиссирующих лодок и подвесных моторов, очень близких по своим техническим данным.
Водоизмещающие лодки если и производились, то в ничтожных количествах, а экономичных стационарных двигателей и вовсе не было (неудачный ''СМ-557'' - не в счет).
Бутылка ''огненной воды'' без труда обменивалась на канистру бензина на всей территории ''одной шестой части суши''. Владельцы лодок больше заботились о том, чтобы его лодка пошла быстрее, чем у соседа, а не об уменьшении расхода бензина.
Вопросы, связанные с экономичностью катеров, неоднократно рассматривались на страницах ''КиЯ'', однако публикации были посвящены, в соответствии с интересами основной части читателей, катерам, движущимся в режиме глиссирования или в режиме, переходном к глиссированию; во всяком случае, со скоростями более 12-15 км/ч. Меньшие скорости считались просто недостойными моторных судов.
Внезапно грянула ''перестройка''. В результате красавцы ''Прогрессы'' с двумя ''Вихрями'' на транце, а заодно и остальные подобные лодки, оказались прикованными к причалам нашим тощим рублём крепче, чем цепью. На голубых просторах родины, где раньше по воскресеньям моторки жужжали, как комары в июне, ныне можно за неделю не встретить ни одной лодки.
Таким образом, ориентация на экономичность - это вопрос сохранения маломерного флота.
Цель данной статьи - рассмотрение методики расчета и оценка возможной экономичности водоизмещающих моторных лодок.
Как известно, экономичность катера покоится на трех китах: минимальном сопротивлении корпуса, максимальном КПД движителя и экономичности собственно двигателя.
Сопротивление воды движению катера
Если распотрошить первого из этих ''китов'', то окажется, что силу сопротивления воды движению катера обычно ''режут'' на 5 составляющих:
Rобщ = Rтр + Rф + Rв.ч + Rв + Rвозд .
Рассмотрим эти составляющие по отдельности.
Сопротивление трения (Rтр) обусловлено взаимодействием частиц жидкости между собой и с обшивкой катера. При перемещении воды вдоль поверхности обшивки могут наблюдаться два вида течения: ламинарное и турбулентное. При ламинарном микрообъемы воды перемещаются параллельно поверхности обшивки слоями, не перемешиваясь. С увеличением перепада скоростей происходит потеря устойчивости потока, что приводит к вихревому движению воды в слое жидкости, прилегающем к обшивке, т.е. к турбулентному течению. За счет интенсивного поперечного движения микрообъёмов жидкости сопротивление в турбулентном потоке возрастает в несколько раз. Обтекание водоизмещающих катеров на скоростях более 5 км/ч носит, в основном, турбулентный характер. Сопротивление при турбулентном обтекании зависит от шероховатости поверхности обшивки, причем эта шероховатость важна не сама по себе, а как отношение шероховатости к размерам, т.е. чем меньше размер детали, тем выше должно быть качество поверхности. Если для океанского лайнера неровности обшивки в 2-3 мм вполне допустимы, то для лопасти катерного винта шероховатость в 0.1 мм великовата (т.е. лучше лопасти отполировать).
Для снижения сопротивления трения необходимо:
- при постройке катера не жалеть труда на повышение качества обшивки, не допускать волнистости и выступов на ее наружной поверхности, особенно в носовой части; тщательно удалять ржавчину и окалину перед покраской; при ремонте не допускать искажения обводов в подводной части; окрашивать подводную часть необрастающими красками и производить периодическую очистку наружной поверхности от водорослей для уменьшении шероховатости.
Тщательная обработка поверхности обшивки может снизить сопротивление трения в 2-3 раза. А вот наплевательское отношение к уходу за обшивкой может вызвать перерасход топлива на 10% и более.
Сопротивление формы (Rф). Если посмотреть на лодку, идущую на веслах или под парусами (без мотора), всегда можно обнаружить вихревой кильватерный след. Это особенно заметно при движении на веслах корпусов, рассчитанных на глиссирование.
При значительном удлинении (l= L/B>6) и хорошо обтекаемой форме корпуса доля сопротивления формы в общем сопротивлении невелика: примерно 5-8%. С уменьшением удлинения увеличивается перепад давления между носовой и кормовой частями, что приводит к увеличению вихреобразования и повышению доли сопротивления формы до 20-30% (для l = 3-4). При движении глиссирующего катера с малой скоростью, когда транец глубоко погружен и ''тянет воду'', доля сопротивления формы может превышать 50%.
Для уменьшения сопротивления формы необходим рациональный выбор размерений катера и применение наиболее целесообразных для данной скорости обводов. Вода должна плавно обтекать корпус без резких изменений скорости и направления движения. Наличие скул, сломов и углублений в обшивке, которые пересекают поток, может значительно увеличить сопротивление формы.
Сопротивление выступающих частей (Rв.ч) обусловлено дополнительными потерями на вихреобразование и трение при обтекании рулей, кронштейнов, валов, килей и прочих выступающих из корпуса частей, находящихся ниже ватерлинии. Для водоизмещающих катеров Rв.ч обычно составляет 8-12% сопротивления трения. Для катеров с большим количеством выступающих частей оно может быть больше на 30-50%, а при движении с остановленным винтом - на 100%.
Для уменьшения сопротивления выступающих частей желательно, по возможности, уменьшать их количество, выполнять кронштейны удобообтекаемой формы, располагать по возможности ближе к корме и в гидродинамической тени впереди расположенных деталей.
Волновое сопротивление (Rв) обусловлено наличием поверхности раздела двух сред: воды и воздуха. Можно несколько условно выделить три составляющие системы волн: носовую волну, кормовую волну и поперечную волну. При движении катера его форштевень протискивается между частицами воды, вследствие чего образуется зона повышенного давления. Повышение давления вызывает местный подъём уровня воды, т.е. носовую волну. Кормовая зона повышенного давления и, соответственно, кормовая волна образуется из-за сталкивания струй воды, обтекающих катер по бортам.
Поперечная волна образуется при обтекании корпуса по батоксам (по днищу). Вертикальная составляющая скорости этих струй воды вызывает подъём воды над поверхностью позади катера.
Волны разбегаются во все стороны, унося с собой энергию, затраченную на их образование. Катер старается уйти от них, волны немного отстают, но оторваться от них ещё никому не удавалось.
Из теории известно, что скорость распространения волн зависит от их длины:
или, что то же самое,
где: Vв - скорость волны; l - длина волны; g - ускорение свободного падения (g=9.81); p=3.14.
Чем больше длина волны, тем больше её скорость. Например, скорость цунами - очень длинных волн, образованных землетрясением, измеряется сотнями километров в час.
Если скорость катера увеличивается, волне приходится ''пошевеливаться'', чтобы угнаться за ним: при этом она возрастает в длину, а заодно и в высоту. Поскольку длина волны увеличивается, меняется соотношение длины волны и постоянной длины катера.
Первым влияние этого соотношения на сопротивление судна обнаружил английский физик Вильям Фруд, прогуливаясь двести лет назад по берегам английских каналов, по которым лошади таскали баржи.
Соотношение, определяющее характер взаимодействия судна и волн, им образованных, называют числом Фруда:
где: V - скорость катера относительно воды; Lв.л. - длина катера по ватерлинии.
Если число Фруда при движении двух подобных тел одинаково, то подобен и характер волнообразования. Удобнее числа Фруда пока еще никто не придумал, поскольку оно безразмерное и годится для всех систем измерения, вне зависимости от того, в чем мерить длину.
Можно заметить, что при изменении длины волны (ф-ла 1) существуют скорости, при которых очередная вершина носовой волны будет совпадать с вершиной кормовой волны и складываться с ней (FrL = 0.21, 0.25, 0.3), при этом волнообразование и волновое сопротивление увеличиваются.
В том случае, когда вершина носовой волны достигает кормы в противофазе с кормовой (FrL = 0.19; 0.23; 0.27; 0.35) - волнообразование и волновое сопротивление уменьшаются.
Чем больше доля волнового сопротивления в суммарном сопротивлении, тем больше уменьшение сопротивления при этих скоростях. У судов с большим удлинением и острыми обводами максимумы и минимумы сглажены.
Скорость, соответствующая движению катера на одной волне (FrL = 0.4), является, по сути дела, верхней границей водоизмещающего режима. При дальнейшем увеличении скорости катер начинает карабкаться на свою же носовую волну: если он сможет туда забраться (FrL = 1.0ё1.2), это будет уже режим глиссирования.
Все, что между этими скоростями, - переходный режим.
В данной статье мы ограничимся рассмотрением водоизмещающего режима и начала переходного режима до значений FrL не более 0.6-0.65.
При одинаковых числах Фруда и близких обводах суда имеют одинаковое удельное волновое сопротивление (сопротивление на тонну водоизмещения). Естественно, абсолютное значение скорости при этом будет больше у более крупного судна.
Воздушное сопротивление (Rвозд) обусловлено взаимодействием надводной части корпуса и особенно надстройки катера с воздушным потоком, вызванным ветром и перемещением самого катера.
Для тех, кто хочет рассчитать сопротивление катера при ходе против ветра, приводим формулу для расчета воздушного сопротивления катера. Однако эти расчеты скорее относятся к мореходности, чем к экономичности.
Rв=0.07Кв·Vв2·Sмид (3)
где: Vв - скорость катера относительно воздуха в м/с (с учетом ветра); Sмид - площадь миделя (наибольшего сечения надводной части катера) в м2; Кв - коэффициент воздушного сопротивления (для хорошо обтекаемых катеров с небольшими надстройками может составлять 0.3-0.4; для плохообтекаемых, с развитыми угловатыми рубками, до 1.0).
Обводы и число Фруда
При скоростях, соответствующих Fr<0.1ё0.15 (для катеров обычных размеров это соответствует скорости 1-3 км/ч), сопротивление составляет доли процента от веса катера и определяется, в основном, сопротивлением трения. Волновое сопротивление и сопротивление формы незначительны. Обводы корпуса не имеют большого значения. С такими скоростями двигаются катера, дрейфуя под действием ветра.
Суда рассчитанные на водоизмещающий режим 0.15<0.4, чаще всего выполняют круглоскулыми - с плавными очертаниями ватерлиний и батоксов для безотрывного обтекания корпуса водой на всем его протяжении. Для уменьшения смоченной поверхности желательно использовать форму шпангоутов, близкую к радиальной. Выбор конкретных соотношений размерений зависит от назначения судна, условий его эксплуатации, используемого материала и т.п.
При увеличении относительной длины уменьшаются волновое сопротивление и сопротивление формы, но увеличивается сопротивление трения, возрастает вес и стоимость корпуса. Для каждой скорости существует область наивыгоднейших значений длины по ватерлинии к ширине (LВЛ/BВЛ).
С увеличением числа Фруда возрастают и доля волнового сопротивления в суммарном сопротивлении, и выгода от удлинения катера. Однако оптимальное соотношение LВЛ/BВЛ не всегда удается реализовать из-за сложности обеспечения обитаемости и мореходности длинных и узких корпусов (мы говорим об однокорпусных судах).
Иногда из технологических соображений применяют остроскулые обводы. Это могут быть обводы типа ''дори'', ''шарпи'', а также обводы с двумя или большим количеством скул. Общие принципы построения граненых обводов те же, что и круглоскулых. Главное, чтобы скулы были расположены вдоль потока или под небольшим углом к потоку. В этом случае приращение сопротивления, по отношению к круглоскулому корпусу, может быть невелико, не более 15-20%. При большом числе скул (граненые обводы) параметры остроскулого и круглоскулого корпусов сближаются.
Скорости, соответствующие числам Фруда 0.2-0.25, обычны для гребных лодок, парусных яхт при слабых ветрах и при буксировке судов. Такая скорость может быть достигнута при мощности двигателя менее 1 л.с. на тонну водоизмещения. Сопротивление измеряется процентами от веса катера и состоит, в основном, из сопротивления трения. При таких скоростях могут применяться соотношения LВЛ/BВЛ = 3ё4. Обводы корпуса могут выполняться с большим коэффициентом полноты водоизмещения d=0.55ё0.65, а сами корпуса могут быть изготовлены из тяжелых материалов - стали, армоцемента. (Коэффициент полноты водоизмещения представляет собой частное от деления водоизмещения на произведение длины, ширины и осадки.)
При таких скоростях оптимальны симметричные относительно миделя обводы с острой кормой или небольшим транцем выше ватерлинии.
Скорости, соответствующие Fr=0.27ё0.35, характерны для крупнотоннажных судов, крейсерских яхт и тяжелых моторных лодок с двигателями небольшой мощности. Сопротивление трения доходит до 40-50% суммарного. Для снижения волнового сопротивления путем заострения носовых обводов целесообразны применение не слишком полных, удлиненных корпусов (d=0.45ё0.55; LВЛ/BВЛ=3.5ё5 и смещение наибольшего сечения корпуса к корме на 3-6%.
Примером обводов для таких скоростей могут быть обводы катера ''Эврика'' (рис. 1). Могут быть также использованы обводы типа ''дори'', а иногда и обводы, разработанные для яхт, например двухскулые обводы яхты ''Гидра''.
При числах Фруда 0,36-0,38 катер идет на одной волне. Это - максимальная скорость, при которой целесообразны обводы с острой кормой. При острых носовых образованиях и плоских кормовых может наблюдаться дифферент на нос из-за подъёма кормы на кормовой волне.
На больших скоростях Fr>0.4 кормовая волна начинает отставать, при этом корма опускается. Катер получает дифферент на корму, для противодействия которому необходимо увеличить объем кормы за счет уменьшения килеватости днища в кормовой части и погружения транца ниже ватерлинии (рис. 2). Чем выше скорость, тем более широким должен выполняться транец. Волновое сопротивление может составлять до 60% от суммарного и более.
Особенно быстро волновое сопротивление растет до скоростей, соответствующих числу Фруда около 0.5. При дальнейшем увеличении скорости рост волнового сопротивления замедляется и его доля в общем сопротивлении начинает снижаться. Для таких скоростей целесообразно применение легких и длинных корпусов (LВЛ/BВЛ = 4ё8 и более). Примером удачных обводов для этих скоростей является лодка ''Струйка'' (рис. 3). В настоящее время разработан остроскулый вариант аналогичной лодки для постройки из фанеры.
Оценка сопротивления
Для практических расчетов сопротивление воды движению катера:
где: К - коэффициент: для круглоскулых катеров он равен 0.2, для остроскулых 0.22; V - скорость катера, м/с; D - водоизмещение в м3; l - относительная длина; z - коэффициент сопротивления трения берется по рис.4; DzT - поправка на шероховатость, определяемая в зависимости от конструктивных особенностей и состояния обшивки: при стальной сварной обшивке - 0.3ё0.5; клепаной - 0.7ё1.0; деревянной - 1.8ё2.3; пластмассовой при выклейке в матрице - 0.1ё0.3. Для небольших катеров необходимо принимать большие значения надбавки. Обрастание обшивки может привести к возрастанию поправки на величину до 1.0 и более.
Св - коэффициент волнового сопротивления, определяемый режимом движения судна через число Фруда (ф-ла 2) по рис.5.
Приведенная формула составлена в предположении, что обводы катера соответствуют числу Фруда. Границы применимости этой формулы: FrL<0.6ё0.65; LВЛ/BВЛ =3ё8; BВЛ=3ё4T (T-осадка корпусом); коэффициент общей полноты d=0.45ё0.65.
Расчет мощности
Зная сопротивление катера и задавшись необходимой скоростью, определить необходимую для движения мощность двигателя N не составит труда, причем для катеров, движущихся с небольшими скоростями, как правило, устанавливают двигатели с мощностью, раза в два превышающей ту, которая необходима по расчету (на случай плохой погоды).
Где: hм - механический КПД; при прямой передаче на винт и применении подшипников качения для гребного вала его можно принять равным 0.97; при зубчатом или цепном редукторе - 0.94; при ременной передаче на винт - 0.9; hв - КПД винта, который зависит от скорости катера, скорости вращения винта, диаметра винта и многого другого.
При расчетах экономичности можно исходить из следующих соображений:
применение прямой передачи на винт при двигателях с частотой вращения 5-6 тыс. оборотов в минуту для водоизмещающих лодок нецелесообразно;
при частоте вращения винта 3000 об/мин может быть получен КПД = 0.5 при скорости 5 м/с и 0.4 при скорости 2.5 м/с. Такая скорость вращения характерна для винтов ПМ и малооборотных двигателей внутреннего сгорания;
при частоте вращения винта 900 об/мин может быть получен (при большом диаметре винта) КПД = 0.7 при скорости 5 м/с и 0.6 при скорости 2.5 м/с.
Расчет расхода топлива
Рассчитать расход топлива, зная необходимую мощность, еще проще:
Gч и G100 - расход топлива в килограммах в час и на 100 км соответственно. Для получения расхода в литрах необходимо полученные значения разделить на 0.74 - для бензина и на 0.8 - для дизельного топлива; Vкм - скорость катера относительно воды в км/ч (Vкм= 3.6V); gе - удельный расход топлива двигателем в граммах на лошадиную силу в час. Берется из характеристик двигателя для данного режима работы.
При расчётах экономичности можно принимать удельный расход топлива: для дизельных двигателей - 180-220 г/л.с.ч; для четырёхтактных карбюраторных - 260-320 г/л.с.ч; для двухтактных карбюраторных - 360-440 г/л.с.ч. Двигатели малой мощности (3-5 л.с.), как правило, имеют больший удельный расход топлива.
Наилучшую экономичность двигатели имеют при работе на мощности 0.4-0.8 максимальной. Если двигатель используется на мощности менее 0.3-0.35 максимальной, его экономичность резко ухудшается.
Внимательный читатель может заметить, что мы чуть не забыли про третьего кита - экономичность собственно двигателя. Одной из причин упадка водоизмещающих лодок было отсутствие в доперестроечный период экономичных стационарных двигателей.
Сейчас у будущих владельцев водоизмещающих моторных лодок имеются следующие возможности:
1. Приобретение импортного судового дизеля малой мощности. Стоимость его вместе с валопроводом и винтом - более 3500 долл.;
2. Использование той возможности, что в продаже имеется большое количество малоразмерной техники (микротракторы, мотор-генераторы, мотопомпы и др.), приводимой в действие бензиновыми (двух- и четырехтактными) и дизельными двигателями. Для рукастых россиян нет ничего невозможного в изготовлении силовой установки катера на базе такого двигателя.
Стоимость же отечественного четырехтактного бензинового двигателя малой мощности составит 5-8 тыс. рублей. За подобные же двигатели иностранного производства придется заплатить в два-три раза больше. Дизельные двигатели при равной мощности обычно раза в два дороже бензиновых.
Примеры расчетов
Рассмотрим в качестве примеров расчеты трех вариантов водоизмещающих катеров.
1. Тяжелый моторно-парусный катер для дальних путешествий с армоцементной обшивкой и фанерными палубой и надстройкой. Такой корпус может быть также применен в качестве рыболовного бота и для перевозки хозяйственных грузов.
Основные параметры катера: LВЛ=9м; ВВЛ=2.6м; D=7м3; V=2.5 м/с (5узлов).
Для расчетов можно использовать обычный калькулятор.
l=LВЛ/ВВЛ=9/2.6=3.46.
Поскольку L·V=9?2.5=22.5, из рис. 4 определяем значение zТ=2.78; надбавку на шероховатость для армоцементной обшивки можно принять DzТ=0.5.
По ф-ле 2 определяем число Фруда:
FrL = 0,27;
по рис.5 определяем Св @ 20. По ф-ле 4 рассчитываем сопротивление:
К сожалению, большинство калькуляторов не могут извлекать кубические корни, однако возводить числа они могут в любую степень. Чтобы возвести число в третью степень, необходимо набрать число, нажать на клавишу ''умножить'' и два раза нажать на ''равно''. Путем нескольких проб нетрудно подобрать число, которое в кубе будет соответствовать числу под корнем. При расчетах все числа можно округлять до трех значащих цифр.
Рис.4. Зависимость коэффициента трения от произведения длины по ватерлинии на скорость.
Рис.5. Зависимость коэффициента волнового сопротивления от числа Фруда.
При некотором навыке расчет сопротивления выполняется достаточно быстро (не более 5-7 минут). Например, для вычисления предпоследнего члена формулы (15 деленное на корень квадратный из куба числа 3.46) достаточно: набрать число 3.46, нажать клавишу ''умножить'', два раза нажать клавишу ''равно'', нажать клавишу ''корень квадратный'', нажать клавишу ''деление'', нажать клавишу ''равно'', нажать клавишу ''умножить'', набрать число 15 и нажать клавишу ''равно''. Аналогично считается и последний член формулы.
Если принять hм=0.94, а hв=0.6, то по ф-ле 5
Nдв=50.4?2.5/0.94/0.6/75=3 л.с.
При удельном расходе топлива 220 г/л.с.ч часовой расход топлива (ф-ла 6) составит 0,66 кг/ч, а расход топлива на 100км=7.3 кг или 9.2 л.
Конечно, мощность установленного двигателя должна быть больше на случай неблагоприятных погодных условий.
Нетрудно убедиться, что, если капитан этого катера установит режим работы двигателя, как это у нас часто бывает, ''на всю копоть'' (7 л.с.), катер пойдет быстрее на 20% (около 3 м/с), но расход топлива при этом возрастет более чем на 60%.
2. Хозяйственная деревянная лодка народной постройки. LВЛ=7.2 м; ВВЛ=1.6 м; D=2 м3; V=3 м/с (6 узлов). L·V =21.6. Из рис. 4 определяем значение z=2.8; для деревянной обшивки с учетом обрастания можно принять DzТ=2.3; FrL = 0.35; по рис. 5 определяем Св@50. R=43.3 кгс.
Если принять hм= 0.94, а hв= 0.6,
Nдв=43.3?3/0.94/0.6/75=3,1 л.с.
При удельном расходе топлива 220 г/л.с.ч часовой расход топлива составит 0.68 кг/ч, а расход топлива на 100км=6.3 кг или около 8 л. Запас мощности будет составлять около 4 л.с.; в большинстве случаев этого вполне достаточно (например, для хода против ветра 20 м/с).
При работе двигателя на полную мощность (7 л.с.) на этой лодке приращение скорости будет меньше, чем в предыдущем случае (немного более 10%), а увеличение расхода больше (около 70%) за счет того, что лодка с острыми кормовыми обводами не сможет идти быстрее 12 км/ч (FrL = 0.4).
Если на такую лодку установить ''Ветерок-8'', можно получить примерно ту же скорость, однако, расход топлива составит более 23 л на 100 км за счет меньшего КПД винта (около 0.4) и большего удельного расхода топлива. Если ''Ветерок'' будет работать на полную мощность, расход топлива составит около 40 л на 100 км.
3. Облегченная лодка большой относительной длины из фанеры (по типу ''Струйки'') при нагрузке 3-4 человека: LВЛ=6.6 м; ВВЛ=1.1 м; D=0.65 м3; V=5 м/с (10 узлов). L·V=33; из рис.4 определяем значение zT=2.64; при хорошей отделке для обшивки из фанеры можно принять DzT=0.5; FrL = 0.62; по рис. 5 определяем Св@140. R=60.4 кгс.
Если принять hм= 0.94, а hв= 0.7 (при диаметре 0.42 м),
Nдв.=60.4?5/0.94/0.7/75=6.1 л.с.
При удельном расходе топлива 200 г/л.с.ч часовой расход составит 1.22 кг/ч, а расход на 100 км=6.8 кг или около 9 л.
Нетрудно подсчитать, что при скорости 4 м/с (14.4 км/ч) расход топлива составит немного более 7 л на 100 км.
Таким образом мы убедились, что лодка с большим удлинением корпуса со стационарным дизельным двигателем может обеспечить расход топлива, в 5-7 раз меньший, чем у глиссирующей лодки (правда, при вдвое меньшей скорости). При увеличении нагрузки разница в расходе топлива увеличивается. Для лодок такого типа нет необходимости предусматривать значительный резерв мощности на преодоление неблагоприятных погодных условий. При сильном ветре скорость лодки всё равно придётся снижать, за счёт чего и образуется запас мощности.
Если на такую лодку установить ''Ветерок-8'', можно получить примерно ту же скорость, однако расход топлива составит около 25 л на 100 км при скорости 5 м/с (КПД винта - 0.53-0.55; удельный расход топлива - 0.43 г/л.с.ч).
Еще одно замечание. При выборе исходных данных для расчета следует реально оценивать свойства своего катера. Лучше даже несколько их недооценивать. Если будут ''липовые'' исходные данные, такими же получатся и результаты расчетов.
Канд. техн. наук В.Титов, г.Москва
, или здесь посчитайте допустим на примере 60, оптимаксы в рассчет неберем
