MD> Как я примитивно понял, при правильной форме водоизмещающего корпуса существует естественный предел скорости, после которого расход энергии будет возрастать в разы или на порядки, а скорость расти минимально. И что определяется эта скорость корпуса в первую очередь его длинной.
Да. В общем так. Популярное объяснение см., например, в:
http://lib.rus.ec/b/201281
(с.28-36)
Или тут, если дежавю лень качать:
http://jmk-project.narod.ru/L-ship/B1/Shapiro89_Quick_ship/cont.htm
Разделы
Вода сопротивляется [ 28 ]
У. Фруд решает задачу [ 32 ]
У. Фруд решил задачу, но не проблему [ 37 ]
http://www.moremhod.info/...http://shipandship.chat.ru/neptun/015.htmMD> То есть, к примеру, если баркас длинной 15 метров, или 50 футов, то корень из длинны будет 7. Умножаем на 1.43, получаем 10 узлов. Быстрее эта лодка не пойдет, при любой разумной мощности двигателя.
Не настолько уж всё плохо
Формула справедлива в первую очередь для "широких" судов, особенно с "полными" обводами носовой части.
Так что для маломерных судов, тем более с "узкими" обводами - насчитанная цифра не является всё же абсолютным пределом скорости
Можно сказать, что у них ограничение на водоизмещающий режим возникает еще и от того, что с ростом скорости яхта как бы оказывается во впадине между волнами (когда длина волны равна длине корпуса) - т.е. за счёт этого вытесняет меньше воды. И на ходу яхта оседает чуть глубже конструктивной ватерлинии. Но дальше в поддержании корпуса начинают участвовать уже не только гидростатические, но и гидродинамические силы.
Между волновым ограничением для водоизмещающих судов и чистым глиссированием существует достаточно широкая промежуточная область. Чем, собственно, и пользуются гоночные парусные яхты (не крейсерские). Возможность использования "гидродинамики" зависит от соотношения водоизмещения и длины. Яхты классов "Летучий голландец" или "Финн" как раз из таких "полуводоизмещающих".
Например, 6-метровые швертботы вполне могут развивать скорости в 10 узлов и выше - хотя "волновое ограничение" нетрудно посчитать, а "чистое глиссирование" у них начинается с 15-16 узлов.
MD> Я, естественно, поинтересовался причиной такого дела у пары знакомых моряков. Они оба независимо объяснили, что продавливание корпуса через воду вызывает волну, и при достижении такой скорости получается, что под кормой лодки образуется яма между волнами, и она начинает лезть на волну, в горку как бы. А при меньшей скорости эта яма получается или посередине лодки, или наоборот за кормой сзади, я не понял точно... но судно идет примерно прямо, преодолевая только естественное сопротивление воды.
В общем где-то верно, но "естественное сопротивление" - это... Не очень-то
Раз судно при движении разводит волну - на это УЖЕ тратится энергия (закон сохранения, деваться некуда): если до того, как судно появилось на горизонте, морская гладь была ровна как стол, а после пошли волны - то на создание волн, на всё это колыхание воды, затрачена энергия, а взять её кроме как из работы движка и спалённой соляры - неоткуда. Вот и сопротивление.
Конечно, когда море не гладкое, а изначально есть волнение - всё куда сложнее. Особенно для маломерных судов, у к-х "их собственные" волны могут быть куда меньше "родных морских". Так что волны могут даже становиться двигателем для яхты
Но качественно идея та же.
Поэтому, грубо говоря, крайне желательно, чтобы волн было поменьше и были они пониже.
MD> То есть, я делаю вывод, что этот эффект имеет место на поверхности воды. Теперь представим себе корпус подволной лодки: там никаких волн нету, имеет место прямой (то есть не прямой, а квадратичный, насколько я помню, для сравнительно небольших скоростей) лобового сопротивления сопротивления от скорости. То есть, удвоение толкающего усилия в два раз должно привести к росту скорости в 1.4 раза. Так ли это на самом деле, и если нет, то почему?
Примерно так и есть.
И поскольку волновое сопротивление ПЛ значительно снижается уже при глубине погружения, сравнимой с диаметром корпуса (а при глубине 2-3 диаметра становится обычно почти пренебрежимой) - и возникали идеи полупогружённых судов со сниженным волновым сопротивлением.
MD> обсуждается такой вопрос, почему у него такая странная форма подводной части корпуса и всего корпуса. Вот я и хотел спросить: может быть, это для того, чтобы он разрезал воду как подводная лодка, а не как обычный водоизмещающий корабль? То есть, с ростом скорости не пытался вылезти наверх?
Именно, чтобы разрезал, но совершенно не как подводная лодка - в обоих случаях крайней желательно "не гнать волну" (это
денег энергии стоит), но от волны они избавляются разными способами. Лодка - потому что плывёт глубоко, и её движение сравнительно слабо сказывается на поверхности воды, волны получаются невысокими - хотя сама лодка и "тупоносая". А Zumwalt и прочие волнорезы - не создают волну (ну, создают, конечно, но не очень большую) именно потому, что острые: типа как линейкой в ванной махнуть - волночки тьфу.
MD> Если моя логика верна, то начиная с какой-то достаточно высокой мощности силовой установки это может быть энергетически выгоднее.
Верна, но не в приложении к сабжу.
Т.е. из такой логики вырастают полупогружные суда, а не волнорезы.