Устройство для измерения характеристик волнового следа модели судна

Союз Советских.Социалистических

Респубаик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

oi>8?9305

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (Я)м. кл.з (22) Заявлено 31.03.80 (21) 2901917/18-10 с присоединением заявки Мо (23) Приоритет

G 01 С 13/00

Государствеииыб комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 07.11.81. Бюллетень Йо 41 (53) УДК 528. 541 (OS8. 8) Дата опубликования описания 07. 11. 81 (72) Авторы изобретения

Н. И. Воробьев, Н. П. Данилова, A М. Зельдин, A. В. Иванов, О. П. Орлов, Н. A. Попкова и A.Ô. Пустошный (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

ВОЛНОВОГО СЛЕДА МОДЕЛИ СУДНА

Изобретение относится к области научно-экспериментальных исследований в судостроении и может быть использовано в научно-исследовательских гидродинамических лабораториях при проведении испытаний моделей судов в опытных бассейнах.

Известна установка для измерения характеристик волнового следа модели судна в соответствии с методом поперечных сечений (1 ), которая включает в себя группу емкостных струнных неподвижных волнографов, установленных за моделью на ферме буксировочной тележки. Сигналы с электрических схем волнографов измеряются и документируются на бумажную ленту перфораторами. Устройство. выбрано в качестве прототипа.

Однако емкостные струнные волнографы, контактируя с водной поверхностью, искажают профиль волнового следа при движении буксировочной тележки, что ведет к понижению точности измерения характеристик волнового следа модели судна.

Так как число волнографов ограничено, то для получения информации полного профиля волнового следа только в одной плоскости необходимо при проведении эксперимента смещать систему волнографов в поперечном направлении по отношению к диаметральной плоскости бассейна, сохраняя неизменным параметры режимов испытаний.

Таким образом, выполнение данных условий ведет не только к увеличению времени эксперимента, но и к

1О.усложнению технической оснащенности.

Целью изобретения является повышение точности измерения характеристик волнового следа и сокращения времени эксперимента.

t5 Цель достигается тем, что в устройстве для измерения характеристик волнового следа модели судна, содержащем ферму, закрепленную на буксировочной тележке перпендикулярно

2О диаметральной плоскости бассейна, волнографы и регистратор, ферма снабжена рейкой с отверстнями и подвижной по направляющим вдоль рейки кареткой с закрепленными на ней параллельно диаметральной плоскости бассейна акустическими волнографами, снабжены электроприводами и осветителем.

На фиг. 1 приведена кинематичес30 кая схема предлагаемого устройства; о 1

879305

Устройство для измерения харак60 теристик волнового следа модели судна, содержащее ферму, закрепленную на буксировочной тележке перпендикулярно диаметральной плоскости бассейна, волнографы и регистратор, 65 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, на фиг. 2 — электрическая блок-схема.

На направляющих фермы 1, закрепленной перпендикулярно диаметральной плоскости бассейна на буксировочной тележке, смонтирована подвижная каретка 2 с размещенными на ней акусти- ческими волнографами 3, расположенными в плоскости параллельной диаметральной плоскости бассейна, электроприводом 4, обеспечивающим перемещение каретки 2 по направляющим фермы 1 с необходимыми скоростями. На каретке

2 размещены фотоэлемент 5 и источник света б, причем между ними расположена рейка с отверстиями 7, закрепленная на ферме по всей длине параллельно ее направляющим.

Электрическая блок-схема устройства включает фотоэлемент 5, подключенный к входу первого усилителя 8,первый выход которого связан с элементами бесконтактного волнографа 3, формирователем 9 импульса запуска с выходом на акустический излучатель 10, второй — c первого усилителя 8 подключен к первому входу измерительно- го блока 11. Приемник отраженного акустического сигнала 12, являющимся элементом бесконтактного волнографа, подключен ко второму усилителю 13, выход которого связан с вторым входом измерительного блока 11. Выход измерительного блока 11 подключен ко входу накопителя информации 14.

Экспериментальные исследования моделей судов в больших опытных бассейнах проводятся при постоянных значениях скоростей движения буксировочной тележки, т.е. фермы, причем время установившегося движения буксировочной тележки и время перемещения каретки по направляющим фермы согласовано.

После выхода буксировочной тележки на участки с установившейся скоростью движения вдоль бассейна, по направляющим фермы 1 начинает перемещаться, йо включению электропривода 4, каретка 2, с размещенными по ней бесконтактными волнографами 3, каждый в своей плоскости над волновым следом модели, закрепленной на буксировочной тележке впереди фермы 1 по ходу движения.

При движении каретки 2, а вместе с ней и фотоэлемента 5 с источником света б, фотоэлемент 5 воспринимает световой сигнал через отверстия рейки.7, являющейся неподвижной относительно каретки 2, от источника света б. Электрический сигнал с выхода фотоэлемента 5 усиливается усилителем

8, первый выход которого соединен с первым входом измерительного устройства 11. Одновременно со второго выхода Усилителя 8 электрический сигнал поступает на формирователь 9 амплитуды и длительности импульсов запуска и подается на акустический излучатель 10. Отраженный от водной поверхности акустический сигнал воспринимается приемником 12, преобразуется им в электрический сигнал, 5:Усиливается Усилителем 13 и поступает на второй вход измерительного блока

11. Измеренный интервал времени между сигналом посылки излучателя и отраженным сигналом пропорционален расстоянию от волнографа до водной поверхности. Результаты измерения накапливаются в устройстве 14 для последующего ввода в ЭВМ.

Необходимо отметить, что наиболее перспективным для больших глубоковод15 ных опытовых бассейнов представляется метод поперечных сечений, требующий измерения двух или более волновых профилей в плоскости, перпендикулярной движению модели судна, бесконтактщ ными волнографами, расположенными на движущейся буксировочной тележке.

Движущаяся по поперечной ферме каретка позволяет в течение одного пробега буксировочной тележки получить полный профиль двух или более сечений волнового следа модели судна каждым из волнографов, кроме того, возможность изменять частоту квантования вол— .нового профиля за счет изменения шага между отверстиями в рейке и скорость движения каретки, согласовав время измерения характеристик волнового следа со временем установившегося движения буксировочной тележки, позволяет повысить точность измерений характеристик волнового следа и, как следствие, сократить время проведения эксперимента.

Использование бесконтактного способа измерения характеристик волнового следа, исключающего влияние из— мерительного элемента на волновой профиль модели в динамическом режиме, повышает точность эксперимента.Совокупность выше указанных преимуществ

4 при измерении характеристик волнового следа позволит выделить волновую составляющую из полного сопротивления с большей достоверностью,выполнить исследование влияния формы обводов на волновое сопротивление с сокращением времени .на поиск оптимальных форм корпуса судна и повысить точность пересчета результатов испытаний моделей в опытовых бассейнах на натУРное судно.

Формула изобретения.879305

Составитель В. Лыков

Техред T.Ìàòî÷êà Корректор С. Шекмар. Редактор Т. Кузнецова

Тираж 645 Под пнс ное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,-Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9697/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 с целью повышения точности измерения волновых характеристик волнового следа и сокращения времени эксперимента, ферма снабжена рейкой с отверстиями. и поцвижной по направляющим вдоль рейки кареткой с эакрепленными на ней пар ллельно диаметральной плоскости бассейна акустическими волнографами, снабжена электроприводом и осветителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Hoqben Н. Automatecl recording

and analysts of wave patterns behind

towed models. "Trans. Roy. 3nst. Nav.

Archi t" 1972, В 114, р. 127-150 (прототип).