как узнать скорость катера
Задачи на движение по реке
Рассмотрим задачи, в которых речь идёт о движении объекта по реке. Скорость любого объекта в стоячей воде называют собственной скоростью этого объекта.
Чтобы узнать скорость объекта, который движется против течения реки, надо из собственной скорости объекта вычесть скорость течения реки.
Задача 1. Катер движется против течения реки. За сколько часов он преодолеет расстояние 112 км, если его собственная скорость 30 км/ч, а скорость течения реки 2 км/ч?
Решение: Сначала узнаем скорость движения катера против течения реки, для этого от его собственной скорости отнимем скорость течения:
Теперь можно узнать за сколько часов катер преодолеет 112 км, разделив расстояние на скорость:
Решение задачи по действиям можно записать так:
Ответ: За 4 часа катер преодолеет расстояние 112 км.
Чтобы узнать скорость объекта, который движется по течению реки, надо к собственной скорости объекта прибавить скорость течения реки.
Задача 2. Расстояние от пункта A до пункта B по реке равно 120 км. Сколько времени потратит моторная лодка на путь от пункта A до B, если её собственная скорость 27 км/ч, а скорость течения реки 3 км/ч?
Рассмотрите два варианта:
1) лодка движется по течению реки;
2) лодка движется против течения реки.
Решение: Если моторная лодка будет двигаться по течению реки, то её скорость будет равна сумме собственной скорости со скоростью течения реки:
Значит расстояние между пунктами лодка преодолеет за:
Если лодка будет двигаться против течения реки, то её скорость будет равна разности собственной скорости и скорости течения реки:
Значит, чтобы узнать сколько времени потратит лодка на путь от пункта A до пункта B, надо расстояние разделить на скорость:
Решение задачи по действиям для движения по течению реки можно записать так:
1) 27 + 3 = 30 (км/ч) — скорость лодки,
Для движения против течения реки решение задачи по действиям можно записать так:
1) При движении по течению реки моторная лодка потратит 4 часа на путь от пункта A до пункта B.
2) При движении против течения реки моторная лодка потратит 5 часов на путь от пункта A до пункта B.
Расчет скорости маломерного судна (моторная лодка, катер)
Катера и Яхты, №26, 1970 год
Точный расчет скорости маломерного судна — 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%).
Рис.1. Скорость лодки в зависимости от веса загруженной и снаряженной лодки D (т), номинальной мощности двигателя N (л. с.) и длинны по ватерлинии LWL(M).
Режим движения: I-I — граница между чисто водоизмещающим плаванием (ниже прямой) и началом переходного режима; II-II — переходный режим, хорошее скольжение; III-III — выше этой линии чистое глиссирование.
Оптимальные обводы: А — острая корма; В — килеватая транцевая корма, круглоскулые или килеватые остроскулые обводы; В — остроскулые обводы с широкой плоской транцевой кормой, глиссирующие обводы.
Рис.2. Скорость глиссирующих мотолодок в зависимости от веса лодки D (кг), номинальной мощности двигателя N (л. с.) и длины по ватерлинии LWL(M).
Заштрихована область лодок длиной 3,5— 5 м. I — лодки обычного (среднего) качества постройки; II — лодки лучшего исполнения.
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 трудно учитываемых 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.
Рис. 3. Упор Р (кг) гребного винта подвесного мотора, в зависимости от скорости. Шаговое отношение H/D = 1,0-1,2.
Табл.1. Определение значений упора для выбранных скоростей
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 Xg 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 V/ √ LWL. 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 P=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.
Удельное сопротивление движению R/D различных типов мотолодок в зависимости от отношения скорости лодки V (км/час) к длине по ватерлинии LWL (м).
1 — водоизмещающий корпус с круглоскулыми обводами; 2 — водоизмещающий корпус с остроскулыми обводами; 3 — водоизмещающее плоскодонное судно (понтон); 4 — полуглиссирующий корпус; 5 — реданный глиссер; 6 — глиссирующий корпус.
Заштрихованы области между кривыми, построенными для случаев с расположением центра тяжести от транца Xg = 0,38LWL и Xg = 0,44LWL
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 N=RV/K л.с.
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.
Задачи на движение по реке
Задачи на движение по реке трудны для пятиклассников, а взрослые недоумевают: чего же там трудного? Бревно или плот плывут со скоростью течения реки Vт., которая считается постоянной.
Скорость катера в стоячей воде Vс. называют собственной скоростью катера. Скорость катера по течению реки Vпо теч. больше собственной скорости катера на скорость течения реки: Vпо теч. = Vс. + Vт.
Скорость катера против течения реки Vпр теч. меньше собственной скорости катера на скорость течения реки: Vпо теч. = Vс. + Vт.
Эти соотношения полезно проиллюстрировать рисунком.
Скорость катера по течению больше его скорости против течения на две скорости течения.
Задача 1. Скорость катера в стоячей воде равна 15 км/ч, а скорость течения реки — 3 км/ч. Какова скорость катера по течению и против течения реки?
1) 15 + 3 = 18 (км/ч) — скорость катера по течению реки,
2) 15 — 3 = 12 (км/ч) — скорость катера против течения реки.
Ответ. 18 км/ч и 12 км/ч.
Обратим внимание: скорость катера по течению реки — это сумма его собственной скорости и скорости течения реки, а скорость катера против течения реки— это разность его собственной скорости и скорости течения реки, поэтому скорость по течению реки больше скорости против течения на удвоенную скорость течения.
Задача 2. Скорость моторной лодки по течению реки равна 48 км/ч, а против течения — 42 км/ч. Какова скорость течения реки и собственная скорость моторной лодки?
1) 48 — 42 = 6 (км/ч) — удвоенная скорость течения реки,
2) 6: 2 = 3 (км/ч) — скорость течения реки,
3) 48 — 3 = 45 (км/ч) — собственная скорость.
Ответ. 3 км/ч и 45 км/ч.
Задачи для закрепления берём в учебнике «Математика» для 5 класса (Просвещение, С. М. Никольский и др.) или в книге для учителя «Обучение решению текстовых задач в 5-6 классах» (раздел Книги на сайте www.shevkin.ru). Приведём три задачи из учебника.
В качестве примера применения формируемого умения приведём задачу из сборника для подготовки к ГИА-9.
Задача 3. Теплоход проходит по течению реки до пункта назначения 160 км и после стоянки возвращается в пункт отправления. Найдите скорость течения реки, если скорость теплохода в неподвижной воде равна 18 км/ч, стоянка длится 2 часа, а в пункт отправления теплоход возвращается ровно через 20 часов после отплытия из него.
Составлять и решать уравнение с неизвестным в знаменателе научат в 8 классе, если новый стандарт не отменит изучение таких уравнений, а находить скорость теплохода по течению и против течения реки надо научиться в 5 классе.
Как найти собственную скорость лодки
В задачах «на движение по реке» присутствуют скорости: собственная скорость (Vс), скорость по течению (Vпо теч.), скорость против течения (Vпр. теч.), скорость течения (Vтеч.). Необходимо отметить, что собственная скорость водного суда – это скорость в стоячей воде. Чтобы найти скорость по течению, надо к скорости течения прибавить собственную. Для того чтобы найти скорость против течения, надо из собственной скорости вычесть скорость течения.
Vпо теч.=Vпр. теч+2Vтеч.
Vс=(Vпо теч.+Vпр теч.)/2 или Vс=Vпо теч.+Vтеч.
На примере разберем, как находить собственную скорость и решать задачи такого типа.
Пример 1.Скорость лодки по течению 21,8км/ч, а против течения 17,2 км/ч. Найти собственную скорость лодки и скорость течения реки.
Vс = Vпр теч.+Vтеч=17,2+2,3=19,5 (км/ч)
Ответ: Vc=19,5 (км/ч), Vтеч=2,3 (км/ч).
Пример 2. Пароход прошел против течения 24 км и вернулся обратно, затратив на обратный путь на 20 мин меньше, чем при движении против течения. Найдите его собственную скорость в неподвижной воде, если скорость течения равна 3 км/ч.
За Х примем собственную скорость парохода. Составим таблицу, куда занесем все данные.
Против теч. По течению
Зная, что на обратный путь пароход затратил на 20 минут времени меньше, чем на путь по течению, составим и решим уравнение.
Х=21(км/ч) – собственная скорость парохода.
Как узнать скорость катера
Пн-Пт 9:00-19:00
Сб-Вс 10:00-16:00
Как рассчитать по формулам скорость лодки?
Собрали для Вас актуальные формулы, которые могут оказаться полезными каждому 
✓ Формула 1
На примере разберем, как находить скорость лодки.
Скорость лодки по течению 21,8км/ч, а против течения 17,2 км/ч. Найти собственную скорость лодки и скорость течения реки.
Решение: Согласно формулам: Vс=(Vпо теч.+Vпр теч.)/2 и Vтеч.=(Vпо теч. — Vпр. теч)/2, найдем:
Vтеч = (21,8 — 17,2)/2=4,6\2=2,3 (км/ч)
Vс = Vпр теч.+Vтеч=17,2+2,3=19,5 (км/ч)
Ответ: Vc=19,5 (км/ч), Vтеч=2,3 (км/ч).
✓ Формула 2
Самым простым методом самостоятельного расчета предельной скорости лодки считается использование формулы, учитывающей параметры двигателя.
Для этого используется формула вычисления двигателя V = NK/R, где искомый параметр V – скорость километров в час, R – сопротивление движению (его вы можете взять в технической документации своего катера), K – коэффициент полезной деятельности винта. Определяется он в зависимости от типа лодки. Так, для спортивного катера его значение — 160, для крупных винтов — 140, для средних и малых — 120 и 100 соответственно.
Параметр N – мощность работы двигателя катера. Эту информацию вы можете рассчитать самостоятельно или обратиться за помощью к технической документации. Для того, чтобы вычислить предел скорости катера, возьмите максимально допустимую мощность. Этот метод позволяет рассчитать предел максимальной скорости катера достаточно точно, однако не следует забывать про вероятную погрешность.
Возможно вам будет интересным
История производства подвесных лодочных моторов
С чего все началось? Рассказываем!
15 сентября 2020 282
Что такое виндсерфинг и зачем он нужен?
Подробнее рассказываем в нашей статье!
31 августа 2020 209
Этапы получения прав на маломерное судно
Получение любых прав на средства передвижения требуют определенных затрат, например: сбор необходимых документов, обучение, экзамены и многое другое. Рассказываем подробнее.
27 августа 2020 227
В чем плюсы бронирования лодок ПВХ?
Рассказываем особенности, читайте
20 августа 2020 230
5 мифов про лодки ПВХ
Таинственные лодки ПВХ и какие мифы их окружают?
17 августа 2020 193
Почему покупают детские велосипеды?
Хотите порадовать ребенка велосипедом? Отлично, наш ассортимент полон детских велосипедов!
10 августа 2020 203
Что нужно знать перед покупкой велосипеда?
Какие бывают велосипеды? Как выбрать? Читайте в статье
Как выбрать лодочный мотор?
Отвечаем на Вопросы наших покупателей
Что такое килеватость судна и на что влияет?
Читайте подробнее в статье!
Пн-Пт 9:00-19:00
Сб-Вс 10:00-16:00
Остались вопросы?
Задайте их нам прямо сейчас!
© Море Моторов, 2021 | Все права защищены
Предложения, размещенные на сайте more-motorov.ru, не являются публичной офертой
Пожалуйста, введите Ваши данные, и менеджер свяжется с Вами в ближайшее время