Сопротивление моделей судов
В судостроении часто для оценки гидродинамических качеств корпуса судна и сопротивления на начальных стадиях проектирования применяют безразмерную характеристику — гидродинамическое качество водоизмещение судна, ускорение свободного падения. Удобно использовать эту характеристику для оценки в первом приближении сопротивления самоходных моделей. С этой целью была выполнена систематизация судов различных типов и кораблей, которая позволила установить зависимость изменения гидродинамического качества от числа Фруда (от-носительной скорости движения) по длине судна или его водоизмещению. Полученные зависимости были пересчитаны для моделей судов различных классов и кораблей. При пересчете коэффициента судов для моделей были учтены масштаб модели, изменение доли сопротивления трения в общем сопротивлении в зависимости от числа Фруда, различие в характере потока в пограничном слое судна и его модели. Полученные в результате подобного анализа зависимости гидродинамического качества.
Для моделей судов некоторых типов зоны изменения гидродинамического качества широкие, что объясняется изменением масштаба моделей. В такой зоне верхняя кривая соответствует большему масштабу модели, а нижняя кривая огибающая зону, — меньшему масштабу модели (1:200). Коэффициенты качества моделей морских судов, обычно выше коэффициентов моделей речных судов. Коэффициенты К судов и моделей с ДПП практически совпадают, так как доля сопротивления трения в общем сопротивлении для этих судов незначительна, т. е. сопротивление модели пропорционально кубу масштаба судна. Доля сопротивления трения судов других типов в общем сопротивлении значительная и зависит от числа Фруда. Так, наибольшая доля сопротивления трения наблюдается у подводных транспортных судов и лодок и составляет 90—95 % R. Обычно моделист знает характеристики судна-прототипа, модель которого он строит, и определить требуемые характеристики модели не представляет труда с помощью теории подобия.
В качестве примера определим сопротивление и необходимую мощность двигателя нескольких моделей: грузового морского теплохода, подводной лодки и речного глиссирующего пассажирского теплохода для малых рек. В результате расчетов была получена минимально потребная мощность для движения модели с масштабной скоростью. Необходимо учитывать, что на дистанции во время проведения соревнований редко бывает тихая безветренная погода. Волнение и ветер приводят к возникновению дополнительного сопротивления среды движению самоходной модели, и на преодоление этого сопротивления необходима дополнительная мощность. Таким образом, с помощью упрощенного способа расчета сопротивления воды движению самоходных моделей судов и кораблей можно оценить минимально необходимую мощность двигателя модели выбрать тип и марку двигателя, что позволит затем рассчитать характеристики двигателей и других устройств.
