The article provides an overview of the work carried out at the Institute of Mechanics of Moscow State University in 2021-2024. The article presents the results of pilot studies of use efficiency for flapping wing wave propulsors (WP) and direct-flow WP (DFWP) on a 1700 mm long model of a small waterline area vessel (SWAV). The NACA0015 profile was used as a working element of both the flapping WP and the direct-flow WP. In the direct-flow WP, the profile was rigidly fixed against the vessel hull with a wing chord inclination of 30 degrees. The efficiency of use of an under-water sail type WP was studied too. Various WP types were tested on a smaller scale SWAV model, 840 mm long. Comprehensive studies of efficiency for the direct-flow WP and the underwater sail type WP were conducted on the small model. An inclined plate was used as an operating part of the direct-flow WP. The optimal parameters of the direct-flow WP (length, inclination, plate immersion) were experimentally determined. The effect of the hull immersion depth (draft) and the immersion depth of the underwater sail type WP on the vessel speed against the waves was studied. The experiments showed that the efficiency of flapping wing or underwater sail wave propulsors in the operating range of wave frequencies is slightly higher than that of DFWP. However, in stormy sailing conditions, DFWP has an advantage, since it shows the highest efficiency just in such conditions, while the other options considered are effective in the operating range of wave lengths that depends on the vessel length and, generally speaking, does not coincide with the length of storm waves.
sea waves, semisubmerged catamaran, underwater sail, wave propulsor, direct-flow wave propulsor
В статье содержится обзор работ, проведенных в Институте механики МГУ в период 2021-2024 гг. Представлены результаты экспериментальных исследований эффективности применения волновых движителей (ВД) типа качающееся крыло и прямоточного ВД (ПВД) на модели судна с малой площадью сечения по ватерлинии (СМПВ) длиной 1700 мм. В качестве рабочего элемента как качающегося, так и прямоточного ВД использовался профиль NACA0015. В прямоточном ВД профиль был жестко закреплен относительно корпуса судна с наклоном хорды крыла 30 градусов. Также исследовалась эффективность применения ВД типа подвод-ный парус. Были проведены испытания различных типов ВД на модели СМПВ меньшего мас-штаба – длиной 840 мм. На малой модели были проведены всесторонние исследования эффективности прямоточного ВД и ВД типа подводный парус. В качестве рабочего органа движителя ПВД использовалась наклонная пластина. Экспериментально определены оптимальные параметры ПВД (длина, наклон, погружение пластины). Исследовано влияние на скорость движения судна против волн глубины погружения корпусов (осадки судна) и глубина погружения ВД типа подводный парус. Эксперименты показали, что эффективность волновых движителей типа качающееся крыло или подводный парус в рабочем диапазоне частот волн несколько выше, чем у ПВД. Однако, в случае штормовых условий плавания, ПВД имеет преимущество, так как именно в таких условиях показывает наивысшую эффективность, а остальные рассмотренные варианты эффективны в рабочем диапазоне длин волн, зависящем от длины судна и, вообще говоря, не совпадающим с длиной штормовых волн.
морские волны, полупогружной катамаран, подводный парус, волновой движитель, прямоточный волновой движитель
