О волновом сопротивлении и спутной волне

[22sobaki.livejournal.com]

На Лукулльской мерной миле в 1915 г. под председательством контр-адмирала Белоголового работала комиссия по производству приемных испытаний шести миноносцев типа «Быстрый» (водоизмещение 1350 т, машина в 30 000 л. с. н., ход 35 узлов). В числе контрактных испытаний было оговорено 10-часовое испытание при скорости в 30 узлов, что требовало мощности около 0,8 от полной.


Контр-адмирал Белоголовый хотел добиться требуемого хода 30 узлов и на глубине около 20 м. Однако, хотя машина развила мощность не в 20 000, а в 30 000 сил и даже больше, ход оставался равным 29 узлам и дальше не возрастал. За кормой бежала громадная волна, и, если бы не протест представителя завода, котлы были бы сожжены и произошел бы массовый разрыв котельных трубок.

Испытания на Лукулльской миле были прекращены (продолжением их явились испытания близ мыса Сарыч, где глубина воды составляла около 100 саженей и миноносец свободно развил 30 узлов при мощности, несколько большей 20 000 сил).

Мне [академику А.Н.Крылову] было поручено разобрать это дело.

Я тогда же составил о нем подробную записку, которая только в 1931 г. была напечатана в «Бюллетене Научно-технического комитета» под заглавием «Об испытаниях миноносца «Быстрый».

Сущность явления состоит в том, как это было установлено опытами Ярроу еще в 1905 г., что при скорости

где v — скорость; h — глубина воды; g — ускорение силы тяжести, образуется спутная волна, скорость бега которой равна скорости хода корабля, и добавочная мощность, развиваемая машиной корабля, затрачивается не на увеличение скорости хода, как было на глубокой воде, а на поддержание этой волны. Надо, чтобы машина развила мощность, соответствующую примерно скорости, на 5-6 узлов большей указанной «критической»; тогда корабль, как бы скачками, сразу достигнет этой повышенной скорости и далее пойдет нормально, подобно тому, как на глубокой воде.

Скорость 30 узлов составляет 51 фут в секунду; «критическая» глубина воды:
= 81 фут = 14,5 сажени.

Это как раз та глубина, на которой производилось испытание на Лукулльской мерной миле, и надо было бы развить мощность не в 20 000 сил, соответствующую 30 узлам, а мощность, соответствующую 36 узлам, около 33 000 сил, т. е. большую, нежели предельная.

В 1912 г. миноносец «Новик» под командованием капитана 2-го ранга Д. Н. Вердеревского проходил 20-узловым ходом в расстоянии около 6 миль мимо маяка, расположенного при входе в один из шхерных фарватеров, подобно тому как башня Грохара расположена при входе в Гельсингфорс. У этого маяка была построена на сваях деревянная пристань, помост которой возвышался над водой на 9 футов.


Был мертвый штиль, на пристани лежала вверх килем шлюпка, и около нее играли два мальчика, один 10 лет, другой 6 лет. Старший заметил, что по морю к пристани идет высокая волна, и бросился бежать к берегу; младший остался на берегу. Волна вкатила на пристань, смыла шлюпку и все, что было на пристани, в том числе и мальчика, который и утонул. Само собой разумеется, что с «Новика» ничего этого видно не было, и лишь по приходе в Ганге командиру была доставлена телеграмма о происшедшем несчастии.

Было наряжено следствие, морской министр поручил мне доложить это дело. Оказалось, что на открытом плесе по пути «Новика» была короткая банка с глубиной воды в 35 футов. Эта глубина является как раз «критической» для скорости 20 узлов; на ней и образовалась громадная волна, которая затем побежала дальше и натворила беду. Это была воистину «непредвиденная на море случайность».

Случай с «Новиком» показывает, насколько опасно не для самого корабля, а для маяков, башен, знаков, построенных на низменных местах, для мимо идущих судов и пр. развитие на данной глубине «критической» и близких к ней скоростей (начиная примерно от скорости в 0,75 до 1,25 от критической).

Это фрагмент статьи А.Н.Крылова "О волновом сопротивлении воды и о спутной волне"

Comments

[ndemidov.livejournal.com]

Отличная книга. Судя по всему, это фрагмент из Воспоминаний Крылова. Рекомендую всем. Был потрясен, что книга была написана по памяти в 70 лет.

[der-jolly.livejournal.com]

Так не зря при проходе причалов рекомендовано идти самым малом ходом. Прежде, чем образовать волну, судно, особенно в грузу, "тянет" воду, отрывая швартовы баржам и судам у причальных стенок.

[ilja-muromec.livejournal.com]

подозреваю, такая проблема для парусных кораблей не стояла?

[galea-galley.livejournal.com]

Волны для корабля вообще непредсказуемая вещь. И не только с точки зрения сопротивления движению. Есть еще один фактор, который особенно актуален для подводных лодок и гидротехнических сооружений: подъемная сила волн.
В бытность мою курсантом военно-морского училища у нас существовали так называемые научные общества курсантов (НОК). Соискатели научных степеней обкатывали на нас свои научные разработки, чтобы найти в них прорехи. Вот в рамках такой обкатки начальник кафедры живучести ПЛ кап.1 р. Ш. поручил мне доложить на собрании НОК опубликованную в Трудах училища главу своей написанной уже диссертации о подъемной силе волн и ее влиянии на управление погружением и всплытием ПЛ. Я разобрался в этом деле, и в итоге от защиты диссертации Ш. отказался. Дело в том, что он "вывел" коэффициент добавочной подъемной силы на волне исходя из элементарных линейных синусоидальных волн и где-то в ходе расчетов подтасовал (вольно или невольно, не знаю) результаты. На самом деле линейные волны подъемной силы не создают, а возникает она в результате нелинейности морских волн, особенно на мелководье. По-моему проблему эту теоретически не решили до сих пор, а расчеты дополнительных количеств воды, которые надо добавить в цистерну быстрого погружения при срочном погружении ведут по эмпирическим таблицам или на основании личного опыта.

[begemouse.livejournal.com]

А фото "Буйного" к чему?

[glavsnab.livejournal.com]

Умели же писать простым и понятным языком. Неясно только, почему старший мальчик не увлек младшего (схватив за руку или крикнув "Беги").

[mordor-inc.livejournal.com]

Не хватает одного абзаца:
"Подвергнув заново исследованию волновое сопротивление «Кагула» и определив по формулам проф. Сретенского элементы [348] спутной волны для типичных судов Краснознаменного Балтийского флота (эскадренного миноносца, лидера, крейсера, линейного корабля), можно было бы нанести на генеральные карты Балтийского моря изобаты, т.е. линии равных глубин, соответствующие критическим скоростям. Изучив такую карту и имея ее перед собой, командир или старший штурман корабля могли бы выбирать курсы и скорости своего корабля так, чтобы не причинять вреда береговым сооружениям. Вместе с тем им не пришлось бы удивляться внезапным падениям ходкости корабля и приписывать неведомым причинам это естественное и неизбежное явление. ".

[roquefort-tln.livejournal.com]

ходили у нас в нулевых на рейсе Таллинн-Хельсинки примерно такого калибра параходики (100м длиной, 35 узлов, в 2 раза шире "новиков")
Цунами от них знатное было - через пару лет пришлось им скорость хода в Таллинском заливе ограничивать, когда по берегами и особенно на Аэгна причалы рушиться стали

[lazy-flyer.livejournal.com]

Познавательно. Спасибо. :)

[drvit.livejournal.com]

узлы, футы, мили, сажени -- и всё это для обозначения одной и той же сущности "расстояние" (в единицу времени)
тяжело людям без СИ жилось, тяжело...
немного ныне достойных упорных смельчаков из государств осталось, кто до сих пор несёт этот тяжкий крест, остальные же пали жалкой жертвой соблазнительного удобства унификации

[hryamzik.livejournal.com]

Интересно, справедлива ли эта формула в СИ?

[ivanoff1999.livejournal.com]

А Вы не боитесь, публикуя в статье математические формулы, что вас обвинят в госизмене за разглашение?
Ну и несколько напрягают сажени и футы вместо метров.