4.7. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОПУЛЬСИВНО-ТРАЛОВЫХ
КОМПЛЕКСОВ ДИЗЕЛЬНЫХ СУДОВ
4.7.1. Ходовые характеристики судов
Для судов с ВФШ ходовая характеристика представляет собой зависимость
мощности главных двигателей от скорости судна при различной частоте
вращения винта (рис. 4.13). Она позволяет определить режим работы
установки при любых условиях плавания судна.
Для судов с ВРШ, работающих с переменной частотой вращения винта, режим
работы при любых условиях плавания определяется с помощью универсальной
ходовой характеристики — зависимости мощности главного двигателя Ne от
скорости судна v при различных частоте вращения винта
n и его шаговом
отношении Н/D (рис. 4.14). В верхней левой части рисунка приведена
ходовая характеристика, построенная для постоянного (конструктивного или
близкого к нему) шагового отношения винта (в данном случае для (H/D)l
=0,65). По оси абсцисс отложены значения скорости судна Vj, по оси
ординат — значения мощности главного двигателя Ne j при работе с
постоянным шаговым отношением винта (H/D) j. Винтовые характеристики,
относящиеся к различным условиям плавания, обозначены буквами А, В, С, D,
Е, F.
Винтовая характеристика А относится к спецификационным условиям плавания
— свободный ход в штиль с полной осадкой. Характеристика В относится к
тралению также при спецификационных условиях — буксировка в штиль
рекомендуемого для данного судна трала. Для других условий плавания,
отличных от спецификационных (за счет изменения осадки судна,
ветроволновой обстановки, обрастания корпуса и других причин), построены
характеристики С и D — при свободном ходе, Е и F — при тралении. Эти
характеристики следует наносить таким образом, чтобы они ограничивали
зоны наиболее вероятных режимов работы данной пропульсивной установки.
Винтовые характеристики пересекают линии постоянной частоты вращения
винта п = idem.
Влияние шагового отношения винта на скорость судна показано в нижней
левой части рис. 4.14, где нанесена серия параллельных прямых,
относящихся к различным Н/D. По оси ординат отложены значения
действительной скорости судна v . Влияние шагового отношения винта на
мощность двигателя учитывается аналогично: в верхней правой части
рисунка приведена серия параллельных прямых для различных Н/D в
координатах Ne-Ne 1, где Ne — действительная мощность двигателя и Nei —
мощность при шаговом отношении винта (Н/D),.
В нижней правой части рис. 4.14 в координатах Ne-и нанесены линии
постоянных часовых расходов топлива главного двигателя G = idem —
универсальная характеристика двигателя. На рис. 4.14 все оси координат
построены в логарифмических шкалах, в которых большинство зависимостей
изображается параллельными прямыми. Определение мощности двигателя и
часового расхода топлива с помощью универсальной характеристики судна
производится по замеренным значениям v, Н/D и п: при v = 11 уз, H/D =
0,7 и п = 190 об/мин имеем Ne = 1330 кВт и (7 = 310 кг/ч (способ
определения на рис. 4.14 указан стрелками).
Для решения ряда практических задач, в частности для установления
оптимальных режимов работы и программ совместного управления двигателем
и ВРШ, необходимо иметь ходовые характеристики, относящиеся к
определенным условиям плавания судна. На рис. 4.15 приведены ходовые
характеристики для свободного хода (см. рис. 4.14, линия А) для траления
(см. рис. 4.14, линия В). Штриховкой выделены зоны оптимальной работы
ВРШ, которые соответствуют наименьшим затратам мощности на получение
заданной скорости. Эти зоны используются при определении оптимальных
программ управления пропульсивной установкой (двигатель—ВРШ) .
Для судов с ВРШ, работающих с постоянной частотой вращения винта,
ходовая характеристика представлена на рис. 4.16. Она позволяет
определять режим работы двигателей при любых условиях плавания судна с
учетом мощности, потребляемой валогенераторами Nr.
Например, при - 23° и v =4,6 уз мощность, потребляемая винтом, jVb =
= 1240 кВт. Так, при jVr = 300 кВт, как видно из рис. 4.16, двигатели
имеют резерв мощности, равный Д jV= 1360 — 1240 = 120 кВт.
Ходовые характеристики судов можно получить расчетным путем по известным
методикам при минимальном количестве исходных данных. Для судовых
специалистов более простым является графический способ, при котором
также используются результаты испытаний на минимальном количестве
режимов. При обработке результатов испытаний по этому способу
применяются координаты с логарифмическими и полулогарифмическими
шкалами, в которых однотипные характеристики изображаются прямыми, в
большинстве случаев параллельными.