Как рассчитать скорость лодки

Приближенный расчет скорости мотолодки

Точный расчет скорости мотолодки — дело сложное, и нередко расчетная скорость намного отличается от фактической. Неточность расчета объясняется двумя основными причинами. Первая из них состоит в том, что скорость зависит от очень большого числа факторов, таких, например, как размерения, вес и характер обводов судна, положение его центра тяжести, мощность двигателя, потери мощности в валопроводе и передаче, число оборотов гребного вала, размеры и качество изготовления гребного винта, расположение и обтекаемость выступающих частей (киль, руль, кронштейн винта и т. д.), состояние поверхности обшивки и т. п. Никакая даже самая сложная формула не может абсолютно точно учесть действие всех этих факторов одновременно. Вторая причина — это неизбежная разница между величинами, принятыми в проекте, и действительными, полученными при постройке; это касается главным образом веса судна, мощности двигателя и качества винта.

При расхождении 10% расчет скорости уже можно считать достаточно точным. Во всяком случае даже при разработке проекта специализированным конструкторским бюро обычно гарантируется фактическая скорость на 10% меньше, чем получалась по расчету.

Любителям, которым особо точный расчет с проведением модельных испытаний не по силам (да и не нужен!), можно рекомендовать приближенные способы определения скорости, рассматриваемые ниже. Тем более, что и при использовании приводимых диаграмм очень часто получается расхождение меньше упомянутых 10%.

Считаем нужным предупредить: чтобы потом не пришлось разочаровываться, получая меньшую скорость, чем выходила «на бумаге», берите крайние — «худшие» из возможных — значения тех величин, которые вам известны недостаточно точно. Это замечание относится в первую очередь к весу еще не построенного судна, мощности подержанного двигателя и т. п.

Определение скорости по весу судна и мощности двигателя

Это — основные величины из всех влияющих на скорость. Диаграмма (рис. 1) показывает скорость водоизмещающих лодок и лодок, плавающих в переходном режиме, когда судно уже не менее чем на 60% поддерживается гидродинамической подъемной силой. Эта диаграмма (как и следующая — рис. 2) обеспечивает достаточную точность лишь при условии соответствия обводов судна режиму движения. Если, например, корпус лодки имеет обводы глиссера, но мощность двигателя недостаточна для того, чтобы достичь скольжения, скорость, вычисленная по этой диаграмме, всегда будет выше действительной, причем разница будет особенно значительна (20—30%) для малых скоростей. Еще большее расхождение (до 40%) может получиться, если мощность двигателя и вес лодки соответствуют переходу на глиссирование, а корпус лодки имеет сугубо водоизмещающие обводы (острая, ложкообразная корма без транца).

Остается добавить, что имеется в виду лодка с тщательно изготовленным корпусом и гребным винтом; в противном случае скорость будет, разумеется, ниже (на те же 10—15%).

Пользоваться диаграммой (рис. 1) просто. Высчитывается отношение мощности к весу лодки. От вертикальной оси из точки, соответствующей полученному отношению, проводим горизонталь. Пересечение этой горизонтали с кривой длины лодки дает точку, по которой на горизонтальной оси отсчитывается скорость хода. Например, для лодки весом 500 кг с двигателем мощностью 10 л. с. получается отношение N/D=10:0,5=20 л. с./т. При длине по ватерлинии, например, 6 м получается скорость 18,5 км/час (разумеется, если лодка имеет корпус типа Б, а не А).

Диаграмма рис. 2 применима для определения скорости только глиссирующих мотолодок. Подобные кривые, имеющиеся во многих популярных изданиях, как правило, относятся к более крупным судам Приводимая диаграмма откорректирована по результатам, полученным при испытаниях малых судов — глиссирующих мотолодок Расхождения между расчетной и действительной скоростями у глиссирующих лодок бывают больше, чем у водоизмещающих (до 10— 20%), так как возрастает степень влияния трудноучитываемых факторов. Очень важную роль играют сопротивление выступающих частей (оно может составить наибольшую долю полного сопротивления) и правильная центровка, обеспечивающая наиболее выгодный угол атаки глиссирующего днища.

Следует иметь в виду, что эта диаграмма разработана для глиссеров безреданных, с широким плоским днищем (малая килеватость), острыми скуловыми гранями, широким транцем. При небольшом радиусе скругления скулы скорость уменьшится незначительно, но при более заметном скруглении обводов и увеличении килеватости днища фактическая скорость будет существенно ниже определенной по рис. 2.

Определение скорости по сопротивлению воды движению корпуса и упору винта подвесного мотора.

Этот сравнительно точный для средних скоростей порядка 10—30 км/час способ основан на том принципе, что сопротивление воды движению судна равно или чуть меньше, чем упор гребного винта. Заметим, что у водоизмещающих судов с килеватым днищем для компенсации влияния засасывания упор должен быть на 10—15% больше сопротивления, а у судов глиссирующих эта разница незначительна и обычно не учитывается.

Напомним, что упор винта — это толкающая судно сила, которую создает вращающийся винт. Расчет упора представляет значительную сложность, поэтому придется несколько сузить область применения рассматриваемого способа любителями: будем говорить лишь об определении скорости лодок с подвесными моторами, упор винтов которых известен.

На рис. 3 приведена диаграмма для определения скорости по ориентировочному значению упора и мощности подвесного мотора. Сразу же заметим, что характер кривой упора одного и того же мотора зависит от шага винта (при постоянном диаметре), но расхождения в получаемых результатах для средних скоростей обычно невелики. На кривых указаны величины шагового отношения, к которым относятся значения упора и скорости.

Для определения упора используем диаграмму (рис. 4), на которой показана зависимость удельного сопротивления лодок разных типов от относительной скорости. Диаграмма построена для сопротивления движению голых корпусов, без учета сопротивления выступающих частей, которые надо учесть дополнительно увеличением полученного значения примерно на 10%. Для полуглиссеров и безреданных глиссеров обозначена зона, дающая возможность оценить влияние положения центра тяжести. В принципе следует учесть, что для относительных скоростей до 12—14 меньшее сопротивление имеют лодки с большим значением x_g в отмеченной зоне.

Поясним, как пользоваться диаграммами. Выбираются несколько различных значений скорости (четыре-пять), заведомо охватывающих возможный диапазон, и для каждого из них высчитываются относительные скорости:

Затем для каждой из полученных величин с диаграммы рис. 4 снимаются значения относительного сопротивления R/D и умножением на вес судна D высчитываются значения R. Полученные значения для учета сопротивления выступающих частей увеличиваются на 10%. Считаем, что для глиссирующих мотолодок Р≈R,. Теперь на рис. 3 по значениям выбранных ранее четырех-пяти скоростей и соответствующим им величинам упора строим вспомогательную кривую. Пересечение этой вспомогательной кривой с кривой упора для выбранного мотора дает положение точки, перпендикуляр из которой на горизонтальную ось показывает максимально достижимую скорость.

Рассмотрим пример определения скорости лодки с полуглиссирующими обводами (плоское дно со скруглением скулы, транец) общим весом 400 кг, с положением центра тяжести на 40% L от транца, длиной по ватерлинии 4 м при использовании подвесного мотора «Москва» мощностью 10 л. с.

Кривая, построенная для полученных (см. таблицу) значений Р на рис. 3, пересекается с кривой для мощности 10 л. с. в точке, соответствующей скорости 19,0 км/час; следовательно, эта скорость и является наибольшей достижимой.

Добавим, что для скоростных глиссеров со скоростью более 30 км/час этот способ менее приемлем, поскольку для них нужно более точно учитывать влияние положения центра тяжести и сопротивления выступающих частей.

Расчет скорости по сопротивлению воды движению лодки и эффективности движителя

Диаграмму рис. 4 можно с успехом применить и для приближенного расчета мощности N, обеспечивающей заданную скорость, по формуле:

где R — сопротивление движению (кг), определенное по рис. 4 для заданной скорости;
V — скорость, км/час;
К — коэффициент, равный 160 — при очень хорошем к. п. д. винта (скоростные спортивные лодки); 140 — при хорошем к. п. д. (большие винты, меньшее число оборотов, высокие скорости); 120 — при средней эффективности винта (средние винты, средние скорости); 100 — для малоэффективнных винтов (небольшие винты, малые скорости).

По этой формуле можно подсчитать и максимально достижимую скорость, задаваясь по очереди несколькими скоростями и высчитывая для каждой из них мощности до тех пор, пока не получим мощность данного двигателя, или применив графический метод.

Подобные прикидочные расчеты рекомендуется сделать всеми приведенными выше способами. Это позволит, с одной стороны, — вскрыть возможные арифметические ошибки, с другой стороны — по разнице в получающихся результатах прикинуть возможное расхождение между фактическими и расчетными скоростями. Было бы, однако, ошибкой предполагать, что действительная скорость будет средним арифметическим получившихся значений. Наиболее близкими будут те скорости, которые были получены наиболее применимым для данного случая способом и на основе более точных предпосылок.

Скорость катера

Теоретически возможная скорость судна

Расчетная скорость движения, заявленная производителем катера или корпуса судна при определенной мощности ПЛМ на практике зависит от многих факторов. Если идти против ветра и с полной нагрузкой — расход будет значительно выше, чем если в лодке один капитан и на воде полный штиль.

Производителем корпуса указывается, как правило, допустимый диапазон мощности подвесного мотора, с учетом особенностей строения корпуса, материала, веса и т.п.

Будь то парусник или катер, владельцу судна хорошо иметь представление, насколько быстро вы можете двигаться по воде, какой может быть максимальная скорость. Понимая это, и двигаясь в установленных пределах, управление будет безопасным.

Так же важно правильно выбрать мощность подвесного мотора так, чтобы выход на глиссирование был легким, скорость движения в крейсерской скорости достаточной для ваших целей.

Расчет скорости для глиссирующих лодок с подвесным мотором

Расчет скорости по методике Г.М. Новака для глиссирующих моторных лодок с подвесными моторами.

Теоретически возможную максимальную скорость можно определить по графику ниже, составленному по результатам большого числа испытаний.

Глиссирующие суда – способны развивать гораздо большие скорости и мощности мотора нужно значительно больше, чтобы поднять лодку на поверхность воды.

Условия для расчета – полезный вес (корпус, плм, судоводитель).

Чтобы вычислить скорость лодки умножим длину лодки (L), ширину (B), высоту борта на миделе (H). Взяв полученное значение можно определить максимальную скорость по графику ниже.

Формула скорости глиссирования Крауча

Формула, которую используют судостроители при проектирование корпусов, называется формулой Крауча (Crouch’s Planing Speed Formula). Применяют формулу Крауча в расчетах при определении мощности двигателя для достижения заданной скорости.

В расчете используется вес и мощность гребного винта (с предполагаемой эффективностью 50-60%). Длина лодки при этом не принимается в расчет, так как этот параметр не имеет значения для расчетов глиссирующих корпусов.

Где
V — скорость лодки в узлах;
C — константа (зависит от типа лодки);
DISP — водоизмещение (смещение) в фунтах;
HP — мощность гребного винта в лошадиных силах;

Значения некоторых констант C
150 – Типовой легкий глиссирующий катер
190 – Скоростные катера, легкие спортивные катера
210 – Гоночные лодки
220 – Гидропланы
230 – Гоночные катамараны, морские сани

График возможной скорости глиссирущего судна, как функция доступной мощности на валу двигателя. Формула Крауча

Формула расчета скорости (для водоизмещающих судов)

Если вы наблюдали за движением водоизмещающего судна в воде, то могли заметить, чтоб образуются две волны – носовая и кормовая, чем выше скорость, тем больше становятся эти волны. В какой-то момент они превращаются в одну, в этом случае судно достигло «скорости корпуса».

*Длина ватерлинии (длина по конструктивной ватерлинии — КВЛ) при полной (или характерной загрузке).

В физике эти волны определяются законом физики, который гласит, что скорость серии волн равна 1,34 х корень квадратный длины волн (расстояние между гребнями волн) в нашем случае мы за расстояние между гребнями берем длину ватерлинии.

При расчете по данной формуле следует понимать, что полученное значение следует считать минимально максимальной скоростью судна (корпуса).

В реальности длина ватерлинии может увеличиваться со скоростью, следовательно, увеличивается скоростной потенциал. В случае, если корма спроектирована так, что эффективно сокращает длину кормовой волны, неглубокий корпус обладает небольшим весом, то судно способно подниматься на поверхность воды, глиссировать, в этом случае скорость так же значительно превышает расчетный показатель.

Читайте ещё

Какие суда облагаются транспортным налогом

Теплоходы, яхты, парусные суда, катера, моторные лодки, гидроциклы, несамоходные (буксируемые суда) и другие водные транспортные средства. За исключением:— морские и речные промысловые суда— пассажирские, грузовые……

Договор купли-продажи маломерных судов

Образец договора купли-продажи, порядок действий при купле-продаже, снятия с учета в ГИМС, расчеты с продавцом. Поделиться

График работы шлюзов в навигацию 2021

Сроки работы судоходных гидротехнических сооружений в навигацию 2021 по бассейнам внутренних водных путей. Сроки работы средств навигационного оборудования на участках внутреннего водного пути установлены по……

Какая скорость у моторной лодки: как правильно измерить и рассчитать?

Если лодка используется для водных прогулок, служебных нужд или для того, чтобы быстро добираться до места рыбалки, ключевым моментом при выборе моторки становится её скорость. В отношении того, какая скорость моторной лодки, точной цифры никто не скажет, потому что лодки отличаются друг от друга по конструкции, весу и т.п.. Поэтому мы расскажем вам, от чего зависит этот показатель, как он измеряется, приведём таблицы, в которых математические гении сделали некоторые расчеты и дадим формулы для самостоятельного расчёта.

Что влияет на скорость лодки?

Интересный факт! Spirit of Australia признан самым быстрым катером. Кен Варби спроектировал этот катер и показал на нем в 1978 году скорость 511 кмчас!

Факторы, от которых зависит скорость лодки:

1. Мощность двигателя. У каждого мотора свои характеристики, но мощность ограничивается конструктивными особенностями лодочного корпуса. Производители лодок указывают максимальную мощность и вес мотора, который допустимо ставить на конкретное судно. Превышать эти параметры крайне не рекомендуется, если вы не хотите пожертвовать своей безопасностью ради увеличения скорости. Кстати, от мощности установленного на вашу лодки мотора и от её веса зависит, нужно ли регистрировать судно в ГИМС или нет.
2. Гребной винт. Если правильно подобрать винт, это хорошо скажется на скорости. Во многих лодочных моторах установлены трёхлопастные винты. Винтовой диаметр зависит и от модели двигателя. Важная характеристика, которую нужно учитывать при выборе винта — шаг, измеряемый в миллиметрах и указывающий угол наклона лопастей.
3. Корпус лодки. Одна лодка может легко рассекать по воде, а другую нужно будет “заставлять” это делать. Многое зависит от корпусных обводов, материалов. Имеет значение и вес лодки. Например, если судно тяжело держит курс, на большую скорость рассчитывать не приходится. Стоит учитывать и загрузку лодки.
4. Погода. Если бушует ветер, и волны становятся всё активнее, скорость моторной лодки будет значительно ниже, чем на стоячей воде. Нельзя не учитывать направление течения реки или другого водоёма, которое тормозит или ускоряет судно.

Именно поэтому скорость движка не бывает одинаковой. Но, учитывая эти факторы, всегда можно рассчитывать на определённые показатели скорости. И, конечно, будьте внимательны, когда покупаете мотор. Смотрите на все параметры!

В нашем магазине вы найдёте отличные моторы с разными характеристиками. У нас есть движок, который даст нужную вам скорость!

Чем и как измеряется скорость лодки?

Скорость морских судов издавна принято измерять в узлах. Связано это с тем, что древние моряки узнавали скорость корабля с помощью устройства под названием “лаг” (название пошло от голландского слова log, означающего “расстояние”). Это было простое бревно, к которому привязывали верёвку. По её длине располагались завязанные узлы на равном друг от друга расстоянии. Второй конец такого каната закрепляли на борту корабля.

Чтобы измерять скорость, моряки бросали бревно в воду и считали, сколько узлов проходит через руки за конкретный промежуток времени. По числу таких узлов и определяли скорость корабля. Слово “узел” применяется до сих пор. В современном понимании под узлом понимается скорость (V), с которой судно проплывает одну морскую милю (1852 метра). Такой стандарт используется в разных странах как 1852 мчас или 1,852 кмчас. Значит, чтобы передать V в узлах в километрах, нужно умножить её на 1,852.

Приборы для измерения скорости

Конечно, сейчас бревна и веревки никто не используют. Современные судна требуют современных навигационных приборов! И такие есть. Разработаны вполне удобные спидометры, благодаря которым можно измерить скорость судна. Вот пара примеров устройств:

1. Манометрический спидометр. Аппарат со шкалой показывает V в км или милях в час. Есть модели, которые определяют скорость до 90 кмчас и выше. Выбирайте прибор, который подходит для вашей лодки. К примеру, зачем переплачивать за манометр со шкалой до 90 кмчас, если наибольшая скорость вашего судна 30 кмчас?
2. GPS-спидометр. Сигналы ему передают навигационные спутники. На плавсредстве крепится датчик рядом с самим прибором. Такое устройство отличается высокой точностью, но стоит дороже «обычных» моделей.

Интересный факт! Самой быстрой понтонной лодкой считается Brad Rowland’s South Bay 925CR, которая развила скорость 184 кмчас.

Есть такое понятие как «крейсерская скорость» моторки. Определение простое — это V при минимальных топливных затратах. Практически всегда это значение ниже максимального, зато расход топлива значительно меньше. Указывая характеристики моторок, часто указывают километры пути на 1 л топлива. В случае с парусными яхтами говорят о “средней скорости”, потому что парусник часто ходит галсами (галс — курс судна относительно ветра).

Полезные таблицы скоростей в зависимости от л.с

Некоторые любители математических расчётов провели исследования и показали, какая скорость моторной лодки в обычных условиях в зависимости от мощности. Мы нашли и привели эти расчеты ниже. Помните, что эти расчёты не претендуют на истину в последней инстанции, но помогают увидеть примерную картину.

Средние и малопопулярные моторы свыше 5 и до 10 л.с:

Скорость самых популярных лодочных моторов 9,9 л.с.:

Лодочные моторы 15 л.с.:

Скорость движков, мощность которых превышает 15 л.с.:

Как рассчитать скорость своей моторной ПВХ лодки?

Находить V собственной лодки можно по простым формулам, как в школьных задачах.

Предположим, что V судна по течению воды составляет 30 кмчас, а против течения – 18 кмчас. Определяться со скоростью своей моторки можно с помощью такой формулы:

Vс=(Vпо теч.+Vпр теч.)/2 и Vтеч.=(Vпо теч. — Vпр. теч)/2.

Vтеч.= (30-18)/2 = 6 кмчас

Vс= (30+18) /2 = 24 кмчас

Ещё один легкий способ для самостоятельного расчёта предельной V судна основан на применении формулы, которая учитывает параметры мотора: V = NK/R, где R – сопротивление движению (есть в технической документации), K – коэффициент полезной деятельности винта (зависит от типа лодки), N – мощность работы двигателя (есть в технической документации). Для вычисления предела скорости судна нужно взять максимально допустимую мощность. Так можно высчитать предел максимальной скорости.

И, конечно, не забываем о старом добром способе измерения скорости в зависимости от времени и расстояния:

Теперь вы знаете, как понять, какая скорость моторной лодки. В нашем магазине вы можете купить не только отличные моторы, но и классные ПВХ-лодки.

Желаем вам хорошей и безопасной скорости и богатого улова!

Вопрос — ответ

Вопрос: Какая максимальная скорость у моторной лодки?

Имя: Камиль

Ответ: Всё зависит от нескольких факторов, главным образом, от мощности мотора. Производитель плавсредств указывает максимальную мощность и вес движка, который можно ставить на конкретную лодку. На скорость влияет ее корпус, гребной винт и погода.

Вопрос: Как и чем можно определить скорость своей лодки?

Имя: Рамиль

Ответ: Для этого используются спидометры, которые делятся на несколько видов. Наиболее точными считаются GPS-спидометры, которые связаны с навигационными спутниками. Могут помочь и готовые расчеты скорости для разных лодок и моторов.

Вопрос: С какой скоростью сейчас плывет моя моторная лодка?

Имя: Илья

Ответ: Кроме спидометра определить скорость своей лодки можно с помощью формул. Самая простая основана на использовании значений расстояния и времени (первое поделить на второе).

Винты лодочные – выбор винта для катера и калькулятор расчета – Калькулятор расчета винтов

Оглавление:

• Винты лодочные – выбор винта для катера и калькулятор расчета
• Калькулятор расчета винтов

Почему с моторами одинаковой мощности используются разные винты?

Это происходит из-за различий в понижающих передаточных отношениях двигателя (редуктора). Мотор устроен так, что вал винта поворачивается медленней коленвала. Это обычно выражается как отношение, типа 12:21 или 14:28.

В первом примере, передаточноеотношение коленчатого вала будет 12, а передача вала винта 21. Это означает, что вал винта повернется только на 57% от оборотов в минуту в коленвала. Чем ниже передаточное отношение, тем бо́льший шаг винта может использоваться и наоборот.

Компенсация реактивного момента винта

Руль (штурвал) должен быть расположен относительно вращения винта: если двигатель имеет правое вращение винта, руль(штурвал) должен находиться слева, т.е. на левом борту, если же винт имеет левое вращение (что редкость) – штурвал справа. Этот борт обычно имеет тенденцию приподниматься в результате действия реактивного момента, а вес водителя это компенсирует.

2х винтовая колонка или 1 винт?

Преимущества колонки с 1 винтом следующие:

• более высокая максимальная скорость из-за снижения сопротивления;
• меньше диаметр редуктора;
• более низкая стоимость замены
• простота замены (водные виды спорта) и для максимальной скорости при необходимости;
• более низкая цена винтов;
• меньший вес (в 2-3 раза).

Преимущества колонки с двумя гребными винтами:

• лучшее ускорение;
• отсутствие реактивного момента;
• лучшая управляемость;
• глиссирование на меньшей скорости.

Какова роль резинового амортизатора в ступице винта?

Он не предназначен для того, чтобы защитить лопасть от удара, как иногда это считается. Это устройство защищает шестерни редуктора, смягчая удар воздействия на винт. Его главная цель состоит в том, чтобы предотвратить чрезмерный износ или поломку шестерен редуктора двигателя, которые могут произойти из-за удара, который происходит в процессе включения передачи.

Резиновый амортизатор в моем винте кажется проскальзывает – возможно ли это?

Такая возможность в принципе существует, но это не происходит слишком часто. Осмотрите винт, если лопасти явно согнуты или искажены, то вы вероятно испытываете кавитацию кавитация часто воспринимается как скольжение втулки. Втулка может быть заменена, если это необходимо, или лопасти могут быть восстановлены с надлежащей точностью, чтобы устранить кавитацию.

Калькулятор: расчёт скорости катера подбором винта

Ниже можно довольно точно рассчитать возможную скорость катера зная обороты двигателя, передаточное отношение редуктора, шаг винта и проскальзывание.

Проскальзывание – потери при вращения винта. Измеряется в процентах. Величина проскальзывания может достигать 10-20%.

Укажите любые 4 параметра и рассчитайте 5й