Исследование интерференции корабельных волн асимметричного катамарана

Работа посвящена решению задачи гидродинамической оптимизации пассажирского катамарана, проектируемого для организации паромной переправы в акватории Куршского залива с целью развития внутреннего туризма. Основное внимание уделено сравнительному анализу асимметричных конфигураций корпусов, известных как «IF» (с плоской внутренней стенкой) и «OF» (с плоской наружной стенкой), которые потенциально обеспечивают выигрыш в сопротивлении по сравнению с традиционными симметричными обводами. Теоретической основой проекта послужил анализ литературных источников, который выявил противоречивые данные о превосходстве той или иной асимметричной схемы, что обусловило необходимость экспериментального исследования. В качестве базовой была выбрана проверенная серия обводов Schwetz (M5-CH), обеспечивающая хорошие мореходные качества, на следующем этапе проведены модельные испытания в опытовом бассейне. Испытуемая масштабная модель (1:16) позволяла варьировать относительный поперечный клиренс (s/L = 0,20; 0,30; 0,35). Испытания двух конфигураций («IF» и «OF») выполнялись в диапазоне чисел Фруда, соответствующих скоростям 12–20 узлов для натурного судна. Ключевыми измеряемыми параметрами были буксировочное сопротивление и картина волнообразования, а основным критерием оценки – интерференционный коэффициент остаточного сопротивления. Результаты испытаний показали, что конфигурация «OF» с максимальным относительным поперечным клиренсом (s/L = 0,35) является оптимальной для целевого высокоскоростного режима (17–20 узлов). Данная схема продемонстрировала наименьшее остаточное сопротивление и наиболее благоприятную интерференцию волновых систем, что выразилось в практическом отсутствии заметного волнообразования во внутреннем пространстве между корпусами. Это свидетельствует о минимальном взаимном негативном влиянии корпусов. Таким образом, асимметричный катамаран с корпусами типа «OF» и максимальным поперечным клиренсом рекомендован для дальнейшего проектирования пассажирского парома для Куршского залива.

1. Ариенчук, А. С. Оценка целесообразности проектирования пассажирского катамарана для района Куршского залива / А. С. Ариенчук, Е. А. Чуреев // Кораблестроение: материалы Национал. науч.-техн. конф. студентов и курсантов «Дни науки» (Калининград, 14–25 апреля 2025 г.) / Калининградский государственный технический университет. – С. 254–259.

2. Ikezoe, S. Experimental study on seakeeping performance of a catamaran with asymmetric demi-hulls / S. Ikezoe, N. Hirata, H. Yasukawa. – DOI: 10.11113/jt.v66.2494// Jurnal Teknologi. – 2014. – Vol. 66, № 2. – P. 107–111.

3. Zaraphonitis, G. Numerical and experimental study on the wave resistance of fast displacement asymmetric catamarans / G. Zaraphonitis, D. Spanos, A. Papanikolaou // High-Speed Craft: International Conference on High-Performance Marine Vehicles (Hamburg, 2–5 may 2001 г.) / National Technical University of Athens. – Hamburg: Publishing house HIPER, 2001. – P. 250–263.

4. Asapana, S. Resistance Prediction for Asymmetrical Configurations of High-Speed Catamaran Hull Forms: Master of Science thesis / S. Asapana. – Florida: Institute of Technology, 2015. – 82 p.

5. Ха Ван Зуи. Методика проектирования пассажирских катамаранов для Социалистической Республики Вьетнам: дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук: 05.08.03 / Ха Ван Зуи: Дальневост. фед. ун-т. – Владивосток, 2021. – 180 с.