Сделай Сам! make-1.ru
ГЛАВНАЯ Строительство Дома Ремонт Дома Швейные Машины Автомобиль Изделия
Обработка Древесины Обработка Металла Усилители и Антенны Нож своими руками Ремонт обуви Заправить картридж принтера Модели кораблей
Строительство Бани Строительство гаража Малярные работы Ремонт сантехники Строительство бассейнов Мебель Видео

Сделай сам модели кораблей

Инструмент для изготовления модели корабля

Обработка древесины при изготовления модели корабля

Металлы и их обработка при изготовлении модели корабля

Приспособления при изготовлении модели корабля

Теории в построении модели корабля

Главные размерения модели корабля

Формулы при проектировании модели корабля

Теоретический чертеж построения модели корабля

Глиссирующие модели корабля

Форма обводов корпуса глиссирующей модели корабля

Модель корабля на подводных крыльях

Способы постройки корпусов моделей кораблей

Изготовление Надстроек, Рубок и других деталей для моделей кораблей

Окраска моделей Кораблей

Резиномоторы для моделей кораблей

Гиромотор для модели корабля

Электродвигатели для моделей кораблей

Двигатели внутреннего сгорания для моделей кораблей

Управление двигателем на моделях кораблей

Эксплуатация двигателей внутреннего сгорания в моделях кораблей

Рецепты топливной смеси для двигателя модели кораблей

Запуск компрессионных двигателей моделей кораблей

Увеличение мощности двигателей моделей кораблей

Редукторы для моделей кораблей

Гальванические элементы для моделей кораблей

Кислотные аккумуляторы для моделей кораблей

Щелочные аккумуляторы для моделей кораблей

Серебряно-цинковые аккумуляторы для моделей кораблей

Гребной винт — движитель модели корабля

Элементы и геометрические соотношения гребного винта модели корабля

Примерный расчет гребных винтов для модели корабля

Технология изготовления гребных винтов для модели корабля

Определение шага гребного винта для модели корабля

Подбор гребного винта к модели корабля

Рулевое устройство модели корабля

Гироскоп для стабилизации курса модели корабля

Стабилизация курса модели корабля воздействием гироскопа

Электрическое управление рулем с помощью гироскопа в модели корабля

Магнитный стабилизатор курса модели корабля

Простейшие автоматы включения и выключения электродвигателей на моделях кораблей

Управление моделью корабля на расстоянии

Схема передатчика для управления моделью корабля на расстоянии

Семикомандный приемник для модели корабля

Регулировка и запуск моделей кораблей на воде

Регулировка модели кораблей на ходу

Организация соревнований Судомоделистов

Обозначение - Рангоут т его Элементы

Обозначения – Стоячий Такелаж Рангоута

Обозначения – Прямые Паруса

Обозначение – Бегущий Такелаж Рангоута

Обозначение – Косые Паруса

МОДЕЛЬ ЯХТЫ КЛАССА «П»

МОДЕЛЬ БОЛЬШОГО МОРСКОГО ОХОТНИКА

загрузка...
Loading

Теории в построении модели корабля

В этой главе мы не ставим цель раскрыть все содержание теории модели корабля как науки, а лишь рассматриваем элементы, без знания которых трудно построить модель, отвечающую определенным требованиям.

В теории модели корабля разработаны общие характеристики поведения судна в плавании, которые и назвали мореходными качествами. К ним относят плавучесть и запас плавучести, остойчивость, непотопляемость, ходкость, маневренность, устойчивость на курсе и управляемость.

Основным мореходным качеством корабля, как и модели, является его плавучесть, т. е. способность плавать на воде, неся на себе все предназначенные по роду службы грузы.

Мерой плавучести служит водоизмещение, которое заранее рассчитывают при разработке теоретического чертежа судна.

По закону Архимеда на тело, погруженное в жидкость, действует выталкивающая сила, равная весу вытесненной воды. Выталкивающую силу, действующую на судно, называют силой поддержания. Точку приложения силы поддержания называют центром величины. К центру тяжести судна приложена сила тяжести, т. е. вес судна.

Под действием собственного веса судно погружается в воду до тех пор, пока сила поддержания (выталкивающая сила) не станет равной весу судна. Уравновешивая друг друга, вес и сила поддержания удерживают судно на плаву. Чтобы судно плавало в положении «на ровный киль», т. е. в вертикальном положении (без крена на борт или дифферента на нос или корму), центр тяжести (ц. т.) и центр величины (ц. в.), а также направления силы тяжести Р и силы поддержания G должны располагаться на одной вертикальной линии (рис. 30).

Чтобы равновесие модели было устойчивым, точки ц. т. и ц. в. при крене должны располагаться так, чтобы возникал восстанавливающий момент сил Р и G.

В условиях равновесия вес вытесненной воды, равный весу судна, называют весовым водоизмещением судна. Объем вытесненной воды называют объемным водоизмещением.

Линию, по которую погружается обшивка корпуса судна с полным грузом и в положении «на ровный киль», называют грузовой, а также конструктивной ватерлинией.

Глубину погружения киля, т. е. расстояние от плоскости грузовой ватерлинии до самой нижней точки киля, называют осадкой судна Т.

 

Рис. 30. Распределение сил.

Если бы подводная часть судна образовывала прямоугольный параллелепипед шириной В, длиной L и с осадкой Т, то его объемное водоизмещение было бы равным LxBxT. Но у судна той же длины L, наибольшей ширины В и с осадкой Т объемное водоизмещение будет всегда меньше (рис. 31). Число, показывающее, какую долю от объема параллелепипеда (LxBxT) составляет объем судна с теми же главными размерениями L, В и Т, называют коэффициентом полноты водоизмещения б. Значения величины б для разных судов выработаны практикой судостроения. Разные типы судов характеризуют такие коэффициенты полноты водоизмещения:

Таблица 3

Тип корабля

δ

Линкоры

0,57—0,66

Крейсера

0,45—0,65

Эсминцы

0,40—0,54

Канонерские лодки

0,52—0,54

Большие пассажирские

0,57—0,71

Средние и малые пассажирские

0,65—0,76

Большие грузовые

0,70—0,78

Средние грузовые

0,70—0,78

Речные пассажирские

0,70—0,89

Винтовые буксиры

0,46—0,50

Ледоколы

0,46—0,52

Рыболовные

0,50—0,60

Парусные грузовые

0,42—0,70

Речное грузовое судно (баржа)

0,85—0,90

Зная коэффициент полноты водоизмещения δ, можно рассчитать объемное водоизмещение судна или его модели V по формуле:

V= L·В·Т·δ

 

Рис. 31. Два корпуса судна с различными коэффициентами полноты.

Пример. Главные размерения модели крейсера выбраны равными L = 17,5 дм; В = 2,2 дм; Т = 0,8 дм. Определить объемное и весовое водоизмещение модели в пресной воде.

Решение. Для крейсера принимаем  среднее значение коэффициента полноты (по таблице) равным δ = 0,55. Находим V= 17,5 X 2,2 X 0,8 X 0,55 = 16,9 дм3.

Так как плотность пресной воды ρ= 1кг/дм3, то масса вытесненной воды или весовое водоизмещение будет равно: D = p·V = 16,9кг. Это соответствует весу Р = 16,9кг.

Запас плавучести — объем надводной части корабля (судна) от конструктивной (грузовой) ватерлинии до верхней водонепроницаемой палубы.

Запас плавучести увеличивает непотопляемость судна или модели только при условии, если водонепроницаемая часть корпуса судна будет оборудована водонепроницаемыми поперечными, а иногда и продольными переборками. Эти переборки разделяют корпус судна на водонепроницаемые отсеки. Тогда в случае затопления одного или нескольких отсеков, например через пробоину, весь запас плавучести не будет израсходован, и судно (или модель) все же останется на плаву.

Итак, непотопляемость модели можно обеспечивать запасом плавучести, целостью и водонепроницаемостью надводного борта, делением корпуса водонепроницаемыми   переборками и устройством двойного дна (рис. 32).

 

Запуск радиоуправляемой модели ракетного катера. На переднем плане чемпион СССР, мастер спорта СССР международного класса В. Дьячихин.

Обеспечением непотопляемости моделисты иногда пренебрегают при постройке самоходных моделей кораблей и судов, поэтому случаи их затопления на соревнованиях— не редкость. Особенно часто от столкновения с посторонними плавающими предметами модель получает большой крен, зачерпывает воду и тонет.

Чтобы этого не случилось, на моделях совершенно необходимо часть свободных отсеков делать водонепроницаемыми или заполнять их пенопластом. Модель с такой системой, если и зачерпнет воду, все же останется на плаву.

Очень часто опрокидываются на циркуляции скоростные радиоуправляемые модели. Чтобы обеспечить их непотопляемость, необходимо всю палубу делать водонепроницаемой (хотя бы заклеивать борта и люки липкой лентой).

 

Рис. 32. Разделение судна (модели) водонепроницаемыми переборками.

Существуют нормы отношения высоты надводного борта к осадке, соблюдение которых обеспечивает необходимый запас плавучести, что вместе с устройством водонепроницаемых отсеков дает определенную гарантию непотопляемости судна или модели.

Остойчивость — способность судна (или модели) возвращаться в положение «на ровный киль» после прекращения действия сил, создающих крен. Особенно важно при постройке модели обеспечить ее поперечную остойчивость, т. е. обеспечить устойчивое равновесие по отношению к положению «на ровный киль».

У моделей с почти прямоугольной формой шпангоутов в середине корпуса — центр величины (ц. в.) всегда смещается к накрененному борту. Поэтому при малых углах крена возникает восстанавливающий момент +М (рис. 30, Б). Но если центр тяжести (ц. т.) окажется расположенным слишком высоко от киля, то при некотором угле крена возникает опрокидывающий момент —М (рис. 30, В). Следовательно, моделист должен стремиться так расположить на модели грузы и балласт, чтобы центр тяжести был как можно ниже. Если при самом большом крене, при котором уровень воды достигает палубы, модель сама возвращается в положение равновесия, то остойчивость достаточна для того, чтобы при маневрировании, на волне или от небольшого удара при столкновении модель не опрокинулась.

Поворотливость и устойчивость на курсе, т. е. способность под действием руля изменять •направление или при нейтральном положении руля идти заданным курсом — качества противоречивые. Если поворотливость очень большая и судно легко изменяет курс, то его трудно удерживать на курсе. Такое судно, как говорят, «рыскает», т. е. все время беспорядочно уклоняется от курса, и рулевому приходится постоянно работать рулем. Рыскающая модель вообще не сможет пройти заданным курсом. Улучшить ее устойчивость можно за счет поворотливости. Мерой поворотливости служит отношение диаметра круга, описываемого судном (при полностью переложенном руле), к длине судна (корабля).

Поворотливость модели тем лучше, чем меньше ее длина и больше ширина (меньше отношение L/B). Поворотливость модели улучшается с уменьшением ее осадки и увеличением площади пера руля (согласно Всесоюзной классификации площадь пера руля можно увеличить не более как в два раза по сравнению с масштабной). Удифферентование модели на нос и расположение рулей непосредственно за винтами также улучшает поворотливость модели. Эффективнее действуют рули «авиационной» формы сечения.

Применение специальных подруливающих устройств или работа винтами «враздрай» (один винт работает на передний ход, а второй — на задний) позволяет уменьшить диаметр циркуляции и даже разворачивать модель на одном месте.

Радиоуправляемые модели фигурного курса должны быть очень поворотливыми. Потому судомоделисты строят модели короткими и широкими, т. е. с малым отношением L/B (обычно это модели морских и речных буксиров, торпедных катеров, катеров-ракетоносцев и т. п.). Оснащают их подруливающими устройствами различных систем.

Устойчивость модели на курсе будет тем лучше, чем длиннее и уже модель корабля и чем глубже ее осадка, больше площадь пера руля и сильнее подрезан нос корабля.

Устойчивость на курсе лучше у моделей с бульбом для уменьшения волнового сопротивления. (Бульб — грушевидное, иногда выступающее вперед утолщение корпуса в месте соединения киля с форштевнем.)

Юному корабелу следует помнить, что, чем ниже надводный борт модели и чем меньше боковая площадь надстроек и рубок, тем меньше ветер сносит ее с курса. Чем дальше в нос и корму разнесено наиболее тяжелое оборудование модели, тем больше ее поворотная инерция, а поэтому лучше устойчивость на курсе. Кроме того, благоприятно влияют на устойчивость модели дифферент ее на корму, устройство бортовых килей, сильно развитые дейдвуды и киль в корме, правильное расположение рулей в струе винта.

Все усилия обеспечить хорошую устойчивость модели на курсе можно свести к нулю, если при постройке корпуса, установке механизмов и окончательной отделке подводной части допустить дефекты, ухудшающие ее качества.

 

Рис. 33. Дефекты, отрицательно влияющие на устойчивость модели на курсе: А — несимметричность обводов корпуса; Б, В — несимметричность расположения гребных винтов; Г — гребные винты установлены под углом к ДП; Д — различие шага или диаметра гребных винтов, создающих различную тягу.

Не следует забывать, что устойчивость на курсе будет плохой, если обводы корпуса несимметричны по отношению к диаметральной плоскости и если несимметрично расположить по отношению к ней гребные винты или оси гребных валов (рис. 33, А—Д).

Устойчивость на курсе будет хуже, если шаг или диаметры гребных винтов, а следовательно, силы тяги их будут разными. Сильно ухудшает устойчивость на курсе смещение оси пера руля по отношению гребных винтов, наклонное положение пера руля по отношению к диаметральной плоскости; короткий руль, перо которого не пересекает всего потока от гребного винта; неправильное размещение балласта, создающее крен модели (модель уходит в сторону, противоположную крену).

Ходкость или способность корабля развивать определенную скорость при заранее рассчитанной мощности главных Двигателей — одно из важных мореходных качеств модели. Из двух однотипных моделей наибольшей ходкостью обладает та, которая разовьет наиболее высокую скорость при одинаковой мощности главных двигателей. Скорость движения корабля и модели будет зависеть от величины сопротивления воды движению судна, мощности главных двигателей, работы движителей, состояния поверхности моря и ряда других причин.

Сопротивление воды всегда направлено в сторону, противоположную движению корабля, которое должен преодолевать упор, создаваемый движителем.

Полное встречное сопротивление движению модель испытывает в виде сопротивления трения, сопротивления формы (вихревого) и волнового сопротивления. Все составляющие полного сопротивления взаимосвязаны и влияют друг на друга.

Сопротивление трения существует благодаря вязкости воды. Частицы жидкости, непосредственно соприкасающиеся с поверхностью корпуса, увлекаются им и передают энергию движения корпуса более далеким слоям жидкости. С увеличением шероховатости подводной части модели увеличивается и сопротивление трения.

Движущаяся поверхность обшивки испытывает вихревое сопротивление, которое в носовой части судна наибольшее, к середине падает, а в кормовой части повышается. Величина вихревого сопротивления зависит от формы подводной части корпуса, в частности, от степени заострения кормовой оконечности судна. При движении судна у поверхности воды возникают волны, на образование которых также расходуется часть энергии. Поэтому, чтобы уменьшить расход энергии, поверхность модели отделывают как можно лучше. Благодаря этому увеличивается скорость хода при той же мощности двигателей.