Thiết kế canô kéo dù bay phục vụ du lịch, chương 5

Chia sẻ: Duong Ngoc Dam | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

205
lượt xem 38
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Yêu cầu kỹ thuật đối canô, đường hình phải tạo được lực nâng lớn khi chạy để có thể chuyển sang chế độ lướt nhanh chóng và đường hình canô phải đơn giản để quá trình chế tạo vỏ dễ dàng. Đường hình ảnh hưởng rất lớn đến tính năng hàng hải của canô, đặc biết là tính năng tốc độ. Vì vậy, việc quan trong của người thiết kế là phải phân tích để lựa chọn được đường hình phù hợp. Trước khi thiết kế canô chạy nhanh cần thiết thấy rằng không phải canô nào đạt được số...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế canô kéo dù bay phục vụ du lịch, chương 5

Chương 5: Các yêu cầu đối với đường hình canô Yêu cầu kỹ thuật đối canô, đường hình phải tạo được lực nâng lớn khi chạy để có thể chuyển sang chế độ lướt nhanh chóng và đường hình canô phải đơn giản để quá trình chế tạo vỏ dễ dàng. Đường hình ảnh hưởng rất lớn đến tính năng hàng hải của canô, đặc biết là tính năng tốc độ. Vì vậy, việc quan trong của người thiết kế là phải phân tích để lựa chọn được đường hình phù hợp. Trước khi thiết kế canô chạy nhanh cần thiết thấy rằng không phải canô nào đạt được số Froude FnV  3 cũng chuyển sang chế độ lướt. Trong khi đó, nhiệm vụ người thiết kế là phải đưa canô sang chế độ lướt nhằm giảm bớt công suất máy đẩy canô. Một trong những cách làm đó là chọn đường hình thoả đáng, có khả năng “bay” khi canô chạy nhanh. Muốn “bay” canô phải hết sức nhẹ, công suất máy đẩy canô phải đủ mạnh. Cách làm nhẹ canô lúc “bay” là sử dụng đường hình có khả năng tạo lực nâng lớn khi chạy. Hiện nay, có rất nhiều mẫu canô để người thiết kế phân tích và lựa chọn, mỗi mẫu có những ưu nhược điểm về lực nâng cũng như các tính năng hàng hải khác. Tuy nhiên, để lựa chọn các mẫu canô sao cho phù hợp với yêu cầu của nhiệm vụ thư cũng như đảm bảo
các yêu cầu kinh tế - kỹ thuật thì người thiết kế cần phải phân tích đặc điểm của các mẫu. Để xác định được các mẫu canô có lực nâng khi chạy lớn đồng thời đảm bảo tốt các yêu cầu kỹ thuật đối với canô, ta cần phân tích một số mẫu canô có hiện nay. Hình 2.1 trình bày canô cỡ nhỏ, chạy nhanh đơn giản nhất và thường gặp nhất. Đường hình canô có một đường gẫy khúc, tạo góc gẫy đột ngột tại mạn. Đáy canô phẳng, góc vát rất nhỏ. Vách đuôi kiểu transom chiếm gần hết chiều rộng và chiều chìm canô, đáy canô không có bậc tạo điều kiện dòng chảy thông từ mũi đến lái. Đường dòng bị ngắt tại hai vị trí gẫy đột ngột như nguyên lý nêu trên. Vùng gạch chéo trên hình, ghi bằng chữ S là vùng sẽ lướt trên nước khi canô chạy. Hình 2.1: Mẫu canô 1 Với mẫu canô hình 2.1, đường hình canô thuộc dạng đơn giản nên thuận lợi cho việc chế tạo vỏ tàu đồng thời với đáy chữ V rộng
nên lực nâng tấm tạo ra lớn khi canô chạy dễ dàng đưa canô sang chế độ lướt và khi lướt thì diện tích nước nhỏ, điều này có lợi cho tốc độ canô. Hai mẫu tiếp theo hình 2.2 và 2.3 cùng cỡ với canô trên hình 2.1, song đáy canô và mạn được cải biến nhằm tăng tính ngắt dòng. Canô tại hình 2.2 có một bậc gẫy khúc tại đáy, đánh số 3, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho ngắt dòng tại đây. Khi canô “bay” đáy canô chỉ chạm nước tại hai vùng SA và SF. Hình 2.2:Mẫu canô 2 Với mẫu canô hình 2.2, đáy dạng chữ V nên lực nâng tấm khi canô chạy là lớn, dễ dàng đưa canô sang chế độ lướt, đồng thời khi canô chạy ở chế độ lướt thì diện tích tiếp xúc nước của vỏ canô nhỏ nên có lợi về tốc độ. Tuy nhiên, canô lại có một bậc gẫy khúc tại đáy nên tạo cho việc chế tạo vỏ canô gặp khó khăn hơn. Hình 2.3 Trình bày một cách tăng cường bậc nhảy được đặt ra là làm thêm phần phao nối mạn. Phao mạn trên thực tế là phần
không tách rời của phần thân canô song khi kéo dài khoảng 1/3 chiều dài canô. Thân phao hình gẫy khúc. Như thế thì khi chạy chỉ phần diện tích SA và SF chấm nước. Hình 2.3: Mẫu canô 3 Mẫu canô này có lợi về mặt sức cản khi canô chạy ở chế độ lướt vì diện tích tiếp nước của canô lúc này nhỏ, tuy nhiên kết cấu canô rất phức tạp vì có phần kết cấu phao mạn hai bên, nên công việc chế tạo vỏ phức tạp hơn nhiều. Hình 2.4. Giới thiệu đường hình canô dạng xe trượt tuyết. Trong những canô dạng này chiều rộng canô không đổi song đáy canô được chế tạo lõm vào nhằm nâng cao khả năng làm việc.
Hình 2.4: Mẫu canô 4 Mẫu ở hình 2.4, có tính năng hàng hải tốt đặc biệt là rất có lợi về mặt tốc độ khi canô lướt, vì khi đạt tốc độ lướt thì diện tích tiếp xúc nước của bề mặt vỏ canô giảm. Tuy nhiên, kết cấu cũng hơi phức tạp không có lợi trong quá trình thi công chế tạo vỏ canô. Hình 2.5. Giới thiệu hai kiểu canô đặc trưng, hình 2.5a là canô “ba nêm”, đáy gẫy khúc. Hình 2.5b được gọi là xe trượt của Fox, gồm ba thân nên còn có tên gọi là trimaran. Hình 2.5: Mẫu canô 5
Với hai mẫu canô ở trên, thì cùng có lợi về mặt tốc độ vì khi canô lướt thì phần diện tích tiếp xúc nước của vỏ canô nhỏ, sức cản giảm. Tuy nhiên kết cấu cũng hơi phức tạp, nên khi chế tạo vỏ canô cũng gặp khó khăn. Canô với đường hình đơn giản (hình 2.6). Đường hình đơn giản ngăn cản nước bắn theo phương ngang, điều này tạo lợi thế so với canô cùng nhóm là: Lực va đập vào mũi, đáy không quá lớn, lắc dọc không lớn khi canô chạy trên sóng. Điều bất lợi của loại này là mặt ướt vỏ rộng, sức cản canô không giảm nhiều nếu so với dạng vỏ canô hiện có. Hình 2.6: Mẫu canô 6 Hình 2.7: Mẫu canô 7 Canô với đường hình lõm (hình.2.7): Ngược với cách làm việc của canô đáy phẳng, đáy chữ V, đường hình lõm cản trở dòng chảy ngang đáy canô của nước. Tình hình này làm tăng lực nâng thuỷ động tại phần giữa và phần lái canô. Điều này tạo ra thuận lợi, canô ít bị chúi lái hơn nếu so với canô đáy phẳng. Đường hình dạng này cho phép hạ lực cản canô ở vận tốc cao, đặc biệt trong giai đoạn quá độ để chuyển sang “lướt”. Hình dạng với các đường
lõm đặc trưng của sườn canô làm cho canô có sức cản chuyển động ngang khá lớn. Nhờ có tính chất này canô giữ được tính ổn định khá cao trong quá trình chạy lướt, tính ăn lái và giữ hướng đi của canô cũng khá tốt. Dạng đường hình này hoạt động tốt trên nước tĩnh song tính năng của canô trên sóng kém hơn đường hình khác. Canô bị lắc nhiều. Nhìn chung canô có đường hình lõm cần trang bị máy có công suất nhỏ, chỉ nên hoạt động vùng nước tĩnh. Điều này không phù hợp với nhiệm vụ thư. Canô với đường sườn lồi (hình 2.8). Đặc điểm của dạng đáy không “phẳng” mà còn lồi này là không hề cản trở dòng chảy ngang đáy. Trong những chừng mực nhất định, đáy lồi này vô tư với tác động của dòng chảy khi canô chạy với tốc độ chưa cao. Lực nâng canô trong giai đoạn đầu của chế độ chạy nhanh rất thấp song tính năng này thay đổi rất nhiều khi canô chuyển sang chế độ chạy lướt. ổn định hướng của canô có đường sườn lồi khi chạy lướt trên nước tĩnh hoặc trên sóng là rất thấp so với các đương hình khác. Các sườn ở mũi canô được chế tạo dưới dạng sườn lồi đảm bảo cho ca nô cắt sóng tốt. Những đặt tính vừa nêu làm cho ca nô có đường sườn lồi thích hợp với trang bị máy công suất mạnh, tốc độ canô lớn, hoạt động trong vùng có sóng nước vừa phải. Hình 2.8: Mẫu canô 8 Hình 2.9: Mẫu canô 9
Canô với đường sườn lồi và lõm (hình. 2.9). Khu vực gần với sống chính đường sườn thuộc dạng “lồi”, ra xa hơn cho đến tận mạn sườn chuyển sang dạng “lõm”. Canô với đường sườn dạng tổng hợp này mang ưu điểm của cả hai dạng sườn lồi và lõm đồng thời khắc phục được các khuyết điểm của hai dạng sườn lồi và lõm. Đường sườn dạng này đảm bảo cho canô có tính giữ hướng khá tốt, trong khi đó tính quay trở không tồi. Canô lướt trên sóng nhẹ nhàng, các tia nước bắn từ dưới thân canô ra ngoài ít hơn những kiểu khác. Canô với đường sườn lồi – lõm được dùng cho canô chạy nhanh trang bị máy công suất lớn cũng như lắp công suất vừa phải. Canô có khả năng hoạt động trong vùng sóng khá cao. Đường hình trimaran đường hình (hình 2.10), nhóm tàu ba thân này trong thực tế có cấu hình khá phong phú. Dạng thông thường trông không khác xe trượt tuyết, ngoại trừ hai đường hầm đối xứng qua sống dọc. Nhờ kết cấu kỳ lạ này canô tránh được nguy cơ lật trên nước khi lướt, tăng tính ổn định và ổn định hướng đi của canô. Tuy nhiên, đường hình kiểu này rất phức tạp gặp khó khăn trong giai đoạn tạo vỏ.
Hình 2.10: Mẫu canô 10 Hình 2.11:Mẫu canô11 Kiểu dạng trượt (hình 2.11), trong thực tế là một trong các dạng canô ba thân. Canô có đường hình dạng này thì khi làm việc trên sóng rất hiệu quả, cắt sóng rất tốt trong bất cứ hoàn cảnh nào và tại bất cứ góc sóng nào. Tuy nhiên, đường hình quá phức tạp ảnh hưởng nhiều trong quá trình chế tạo vỏ. Nếu xét về yêu cầu kinh tế - kỹ thuật thì sử dụng đường hình này không hợp lý. Canô hai thân (catamaran): Canô hai thân cỡ nhỏ khác nhiều so với canô hai thân thông dụng, một trong các đường hình canô hai thân được trình bày tại hình 2.12. Canô hai thân không phát huy khả năng cao trong miền tốc độ thấp, tuy nhiên, khi chạy ở tốc độ cao canô hai thân phát huy đến mức tốt nhất tính năng hàng hải và các đặc tính thuỷ động. Tính ổn định của canô rất cao, tính giữ hướng tốt. Tính quay trở canô luôn nằm trong phạm vi thoả mãn yêu cầu của quy phạm. Hình 2.12: Mẫu canô12 Hình 2.13: Mẫu canô 13
Đối với canô còn rất nhiều các mẫu tuyến hình khác tuy nhiên, canô kéo dù bay, kiêm chở khách phục vụ du lịch vịnh Nha Trang trong phạm vi đề tài này ta nên chọn kiểu đường hình đơn giản nhất, đáy chữ V là phù hợp vì nó có những tính năng phù hợp với yêu cầu thiết kế. 2.1.3.Tính ổn định. Canô kéo dù bay làm việc trong điều kiện chịu lực rất phức tạp, nên đòi hỏi phải thoả mãn đầy đủ các tiêu chuẩn về ổn định trong quy phạm. - Ổn định về mặt tốc độ, tính quay chở. - Ổn định về mặt kết cấu. - Ổn định về nghiêng ngang, nghiêng dọc. 2.1.4. Tính thẩm mỹ. Tính thẩm mỹ là một yếu tố mà bất kì sản phẩm nào khi thiết kế ra cũng mong muốn có được nó, tính thẩm mỹ phụ thuộc hình dáng canô, chất lượng của vật liệu, phương pháp thi công, tay nghề công nhân. Nếu sản phẩm làm ra đẹp thì sẽ thu hút được khách Launch Internet Explorer Browser.lnk hàng. Chiếc canô phải nhỏ gọn, hình thức và mẫu mã đơn giản đẹp mắt nhưng đạt hiệu quả cao trong sử dụng, thuận tiện trong việc chế tạo vận chuyển và bảo dưỡng. 2.2. XÂY DỰNG NHIỆM VỤ THƯ 2.2.1. Công dụng : Ca nô được thiết kế để kéo dù bay, kiêm chở khách phục vụ du lịch Vịnh Nha Trang. 2.2.2. Vùng hoạt động:
Ca nô thiết kế cho phép hoạt động trong vùng hạn chế cấp SI, canô hoạt động trong sông, hồ, vịnh kín. 2.2.3.Quy phạm áp dụng: Canô được đóng theo tiêu chuẩn Việt Nam. (TCVN 6282:2003. Quy phạm kiểm tra và chế tạo các tàu làm bằng chất dẻo cốt sợi thủy tinh) và kiểm tra ổn định theo tiêu chuẩn Việt Nam. (TCVN 6541:2004. Quy phạm phân cấp và đóng tàu thuỷ cao tốc). 2.2.4. Vật liệu chế tạo canô: Canô kéo dù được đóng bằng vật liệu Composite (FRP) 2.2.5. Tốc độ canô: Ca nô thiết kế phải đạt vận tốc V = 30 - 35 (hl/h). 2.2.6. Ngoài ra: Trang bị cho ca nô phương tiện tín hiệu, trang thiết bị hàng hải, trang thiết bị cứu sinh, cứu hoả đầy đủ….