За последние десятилетия учение о сопротивлении воды движению судов получило большое развитие благодаря работам многих исследователей, среди которых выдающаяся роль принадлежит советским ученым и научным коллективам. Это развитие базируется на применении совершенных методов экспериментального изучения движения судов и отдельных явлений, сопутствующих этому движению (основное место среди этих методов занимает испытание моделей), и использовании эффективных методов теоретической гидродинамики.
Количество исследований, посвященных вопросам сопротивления воды, настолько велико, что исчерпывающее освещение их в одной книге представляется делом, совершенно не осуществимым.
Разнообразие целевых установок, методов изучения, способов обработки и представления результатов чрезвычайно затрудняет их обобщение и приведение в единую систему. В настоящее время можно считать выясненной физическую сущность главных гидродинамических явлений, возникающих при движении корабля и определяющих оказываемое этому движению сопротивление. Современное состояние знаний дает возможность выявить количественные данные, необходимые для практического пользования, или указать метод их получения.
Исходными данными при составлении книги послужили многочисленные исследования различных ученых, опубликованные в периодической и монографической литературе, в большинстве случаев подвергнутые переработке и частично дополненные исследованиями автора.
В ряде случаев не представлялось возможным приводить полностью отдельные исследования, главным образом теоретического характера, ввиду чрезмерной громоздкости промежуточных выкладок. Поэтому приходилось ограничиваться сокращенным изложением, сохраняя главным образом физическую сущность задачи, важнейшие моменты ее решения и полученные результаты, имеющие научное и практическое значение. В тех случаях, когда известны несколько методов для изучения одного и того же явления, выбор метода определялся степенью научности и возможностью использования этого метода как средства для дальнейшего изучения явления.
Оглавление
Предисловие
Основатели русской школы в учении о сопротивлении воды движению судов
Глава I. Сопротивление воды и его составные части
§ 1. Общие положения
§ 2. Картина движения воды около идущего корабля
§ 3. Разделение сопротивления воды на составные части
§ 4. Соотношение между частями сопротивления
Глава II. Трение
§ 1. Закон подобия для трения
§ 2. Методы изучения трения
§ 3. Граничный слой
§ 4. Ламинарное обтекание
§ 5. Турбулентное обтекание
§ 6. Переходный режим
§ 7. Влияние кривизны поверхности
§ 8. Трение шероховатых поверхностей
§ 9. Сопротивление от местных неровностей
§ 10. Влияние природных условий на трение
Глава III. Сопротивление формы и выступающих частей. Воздушное сопротивление
§ 1. Сущность и методы изучения сопротивления формы
§ 2. Основные закономерности
§ 3. Аналитические исследования
§ 4. Экспериментальное изучение
§ 5. Методы учета сопротивления выступающих частей и воздушного сопротивления
§ 6. Элементарные геометрические формы
§ 7. Вертикальные и скуловые кили
§ 8. Выходы гребных валов
§ 9. Рули
§ 10. Воздушное сопротивление
Глава IV. Волновое сопротивление
§ 1. Закон подобия для волнового сопротивления
§ 2. Движение воды вблизи поверхности судна
§ 3. Движение воды на удалении от судна
§ 4. Интерференция судовых волн
§ 5. Зоны выгодных и невыгодных скоростей
§ 6. Общий характер влияния формы судна на волновое сопротивление
§ 7. Общий характер влияния ограниченной глубины на волновое сопротивление
§ 8. Исходные положения теоретического анализа и общие методические средства
§ 9. Основные направления исследований и типичные задачи
§ 10. Трехмерные системы свободных волн
§ 11. Волновое сопротивление узкого судна
§ 12. Экспериментальная проверка теории
§ 13. Метод расчета для действительных судов
§ 14. Теоретические формы наименьшего волнового сопротивления
§ 15. Метод определения благоприятных скоростей корабля
Глава V. Методика и техника экспериментальных работ
§ 1. Методы определения сопротивления путем испытания судов в натуре
§ 2. Измерение силы сопротивления
§ 3. Измерение скорости
§ 4. Обработка результатов испытаний
§ 5. Основы методики модельных испытаний
§ 6. Методы пересчета результатов модельных испытаний
§ 7. Критика недостатков и улучшение метода Фруда
§ 8. Современный метод пересчета результатов испытания модели
§ 9. Определение смоченной поверхности
§ 10. Международные нормативные данные
§ 11. Описание экспериментальных устройств для испытания моделей
§ 12. Система устройств бассейна гравитационного типа
§ 13. Выбор масштаба испытываемых моделей
§ 14. Изготовление моделей
Глава VI. Эмпирические методы расчета сопротивления и мощности судов
§ 1. О пользовании эмпирическими методами
§ 2. Расчетные графики остаточного сопротивления судов без цилиндрической вставки
§ 3. Диаграмма буксировочной мощности
§ 4. Графики буксировочной мощности небольших грузовых судов
§ 5. Графики Кабачинского для коэффициентов остаточного сопротивления
§ 6. Диаграмма остаточного сопротивления военных кораблей
§ 7. Диаграмма Папмеля
§ 8. Диаграмма Амаева
§ 9. Таблица значений удельного остаточного сопротивления грузовых одновинтовых судов
§ 10. Номограмма остаточной мощности полных тихоходных судов
§ 11. Диаграмма Володина для морских катеров
§ 12. Формулы для определения сопротивления и мощности
§ 13. Формулы для определения сопротивления речных судов
§ 14. Формулы для определения сопротивления плотов
Глава VII. Влияние формы судна на сопротивление по данным систематических испытаний
§ 1. Способы изучения влияния формы
§ 2. Общие заключения о влиянии главных размеров и особенностей формы
§ 3. Быстроходные корабли
§ 4. Корабли средней быстроходности
§ 5. Пассажирские суда
§ 6. Грузовые суда
§ 7. Упрощенные формы
Глава VIII. Влияние внешних условий на сопротивление судна
§ 1. Движение судна при ограниченной глубине
§ 2. Методы количественного учета влияния мелководья
§ 3. Движение судна в канале
§ 4. Движение судна на течении
§ 5. Сопротивление судна при совместном движении с другими судами
§ 6. Влияние ветра и волн