Лодки  Моторы Прицепы Обучение Книги Форум Объявления Ещё


Motorka.org » Книги

Водномоторные поиски и находки


ДРАЙВ-ТЕСТ - ВОДНОМОТОРНАЯ РУЛЕТКА
(Статистическая природа данных драйв-теста)

Рулетка - это
1) инструмент для измерения,
2) азартная игра
Энциклопедия


Сравнивая водномоторный драйв-тест с рулеткой, автор имел в виду оба ее определения. С одной стороны, с помощью драйв-теста «измеряют» скорость хода судна и другие параметры, с другой - из-за влияния различных факторов измеряемые значения являются случайными величинами, «маскирующими» истинные значения этих параметров (статья автора «Нужна ли теория подвесного мотора?»).

Пример такого влияния -в недавнем драйв-тесте, проведенном редакций «КиЯ» с 30-сильной «Yamaha» на наших лодках-старушках»: «Южанке», «Оби-М», «Крыме» и «Днепре» (№ 198 за 2005 г.). Результаты этих ходовых испытаний для разных лодок с различной нагрузкой отображены на графике зависимости скорости хода от частоты вращения мотора (см. рис.1). Эти параметры соответствуют внешней характеристике двигателя, поскольку данные получены на полном газу.

В идеальном случае, когда отсутствует гидродинамическое и «функциональное» взаимодействие с корпусом судна (см. упомянутую статью автора), все экспериментальные точки должны лежать на плавной кривой, подобной тем, что получают при испытаниях моторов в опытовом бассейне. Но в реальных условиях, как видим, эта кривая как бы размывается некоторым статистическим шумом от воздействия многих случайных факторов. Так что, например, у лодки «Южанка» при нагрузке в 2 человека скорость хода значительно ниже, чем у «соседей» по графику-той же «Южанки» с 1-м человеком (на 12%) и «Оби-М» с 2-мя человеками (на 10%).

Одним из факторов, влияющих на результаты драйв-теста, могли быть различия в углах начальной откидки мотора. Кроме того, на ходу меняется дифферент лодки, а это приводит к изменению посадки мотора, которая определяется его наклоном и заглублением -по аналогии с дифферентов и осадкой корпуса судна. При увеличении скорости хода у глиссирующего судна, как известно, все большую роль играет лобовое сопротивление подводной части мотора. Поэтому изменение посадки мотора начинает все сильнее сказываться на результатах испытаний. К сожалению, в этом драйв-тесте такие моменты не отражены.


Водномоторные поиски и находки


Рис.1. Зависимость спорости хода v от частоты вращения n мотора при ходовых испытаниях на полном газу с различными корпусами и нагрузками мотолодок:


1 - двухтактный 30-сильный мотор «Yamaha 30 НМН»;
2 - четырехтактные 40-сильные моторы «Yamaha F40LA» и «Yamaha F40 BTLR»;
3 - четырехтактный 50-сильный мотор «Yamaha F50 TLR»; 4-лодка «Южанка» с нагрузкой 185 кг (2 человека);
5 - килеватость 12°, откидка мотора в позиции № 1, антикавитационная плита вровень с днищем;
6 - откидка в позиции № 2, антикавитационная плита на 1/4 дюйма ниже уровня днища;
7 - откидка в позиции № 2, антикавитационная плита на 1/2 дюйма выше уровня днища;
8 - корпус РИБ, откидка в позиции № 2;
9 - РИБ, откидка в позиции №3.


Естественно, свою лепту в разброс результатов драйва-теста вносит и разнотипность корпусов, с которыми испытывается мотор. Как отмечено в той же статье автора, «статистический шум», размывающий идеальную кривую опытового бассейна, описывается нормальным законом распределения вероятностей. Это позволяет использовать при анализе результатов таких драйв-тестов «стандартные» приемы математической обработки статистических данных.

Обращение к Интернету вывело на целые россыпи полезнейшей информации по драйв-тестам, в том числе, с моторами «Yamaha». Впечатляет объем этих испытаний, которые регулярно проводятся в Северной Америке. Так, например, только для модельного ряда «Yamaha» от 25 л.с. до 225 л.с. с 2000 года в Интернете выложены результаты почти 1400 (!) драйв-тестов с различными корпусами мотолодок и гребными винтами.

Например, для модельного ряда 25 - 50 л.с. в 13СГ драйв-тестах фигурируют по два десятка модификаций моторов и гребных винтов, а также полдюжины вариантов редуктора. Для моторов мощностью 25 л.с. это 8 моделей моторов и 7 вариантов винтов, а для мощности 50 л.с. - соответственно 7 моделей и 8 вариантов. В одной «силовой» категории у моторов могут быть разные гребные винты, с разными передаточными отношениями редуктора, а их двигатели могут быть и двух-, и четырехтактными. Напомним, что с другим винтом и редуктором мотор превращается в иной движительный комплекс, с новыми эксплуатационными характеристиками.

В этих драйв-тестах, конечно, в первую очередь регистрируются обычные паспортные данные корпуса мотолодки (длина, ширина, водоизмещение, нагрузка) и ее мотора (тип двигателя, мощность, вариант редуктора, параметры гребного винта, в том числе и его материал - между прочим, по данным фирмы «Mercury» замена алюминиевого винта стальным может увеличить частоту вращения мотора примерно на 100 об/мин). Фиксируется также угол (позиция) откидки мотора, положение его антикавитационной плиты относительно днища лодки, температура воздуха и воды, скорость ветра и даже высота над уровнем моря (хотя точнее было бы измерять барометрическое давление, да и влажность не помешало бы - как известно, это влияет на мощность двигателя). Прилагается даже фотоснимок мотолодки, что позволяет судить, в частности, о доле сопротивления воздуха при движении судна.

В качестве иллюстрации на наш рисунок нанесены данные испытаний для четырехтактных моторов «Yamaha» мощностью 40 л.с. и 50 л.с. (модели F40LA, F40BTLR с редукторами 2,00:1 и F50TLR с редуктором 1,85:1 - по американской классификации) с одинаковыми алюминиевыми гребными винтами (диаметр 10 5/8 дюйма X шаг 12 дюймов, т.е. 270 х 305 мм).

40-сильные моторы были испытаны в 2009-2010 годах с различными «жесткими» корпусами разных производителей (длина 4,72 - 5,03 м, ширина 1.63 - 2,08 м, относительное удлинение от 2.30 до 3,09, полное водоизмещение 544 - 853 кг). 50-сильные моторы испыты-вались в 2006 и 2008 годах с четырьмя жесткими корпусами (длина 4,83 - 5,33 м, ширина 1,80 - 2,18 м, относительное удлинение от 2,37 до 2,68, полное водоизмещение 729 - 770 кг) и двумя РИБ'ами (длина 3,81 м и 4,09 м, ширина соответственно 1,98 м и 1,60 м, полное водоизмещение 574 кг и 558 кг).

Тест-драйвы проведены с корпусами различных производителей и разного типа: с дюралевыми (фирмы «Alumocraft», «Polar Craft» , «Smoker Craft»), композитными (фирмы «Саре Craft», «Sundance» , «G3 Boats») и РИБ'ами (фирмы « Zodiak», «Avon» ). Килеватость изменялась от минимальной до 12° («Cape Craft»). Высота транца - от 530 мм («Polar Craft») до 508 мм (стандартная).

Как видно из рис.1, при частоте вращения 6000 об/мин наблюдается достаточно существенный разброс в скоростях хода. Так, у 40-сильных подвесников максимальная разница в скорости хода при 6000 об/мин равна 9% - наименьшая скорость у модели F40LA с откидкой в позиции № 1 и положением антикавитационной плиты вровень с днищем, наибольшая у модели F40BLTR при откидке № 2 и антикавитационной плите выше днища на 1/2 дюйма. У 50-сильных моторов разные углы откидки: позиция № 2 (скорость хода меньше) и позиция № 1 (скорость больше). Скорости хода отличаются при этом на 2,5%.

Напомним, что этот разброс обусловлен многими случайными факторами. С одной стороны, это неточность посадки мотора на транце (погрешность установки его оптимального дифферента и заглубления). С другой - «функциональное» влияние параметров испытываемых корпусов (форма обводов, водоизмещение, ширина на миделе, относительная длина, углы внешней килеватости на миделе и на транце, сужение кормовой оконечности).

Если параметры подвески мотора были выбраны на ходу с помощью триммеров, то доминирующую роль в разбросе результатов играет различие в параметрах корпусов испытываемых судов. Это, например, повышает точность дилерских рекомендаций по выбору гребных винтов.

Для полноты картины в таких драйв-тестах хотелось бы видеть данные по фактической мощности моторов - как это было, например, в упомянутых выше ходовых испытаниях 25-сильных моторов. Данные, полученные хотя бы с помощью простейшей мулинетки (см., напр., «КиЯ» № 59 за 1976 год).

Похожие результаты драйв-тестов приведены в Интернете еще только для моторов «Honda». Увы, их намного меньше и они не столь полны. Например, для модельного ряда 40 - 225 л.с. с «жесткими» дюралевыми корпусами - менее сотни драйв-тестов.

Таким образом, если итоги каждого заезда в ходовых испытаниях рассматривать со статистической точки зрения, то выводы и соответствующие рекомендации должны быть не жестко регламентированными, например, с «категорически строгими» допусками. Как известно из прикладной теории математической статистики, это может приводить к экономически неоправданным требованиям.

Поэтому при организации и анализе результатов драйв-тестов целесообразно перейти на язык доверительных вероятностей, доверительных интервалов, рисков потерь и т.п. понятий. Тем более, что измеряемые в драйв-тестах параметры являются случайными величинами, практически подчиняющимися хорошо изученному нормальному закону распределения вероятностей (статья автора «Нужна ли теория подвесного мотора?»). Таким образом, теория подвесного мотора должна содержать и раздел статистического анализа результатов драйв-тестов - с целью построения реальной статистической модели подвесного мотора или, по меньшей мере, ее простейших вероятностных оценок.

В такой статистической модели реальная кривая действия подвесного мотора может трактоваться как некоторое статистическое усреднение множества конкретных кривых действия для различных пар «корпус + мотор», скорость хода которых зависит от упомянутых выше случайных факторов. Иными словами, это еще один пример «ленинского», статистического, подхода к описанию «водномоторных» закономерностей (см. статью автора «Ленинский принцип в теории подвесного мотора»).

Тогда по аналогии с фактически усредненной паспортной внешней характеристикой подвесного мотора можно говорить и об усредненной «паспортной» кривой действия этого мотора. А реальную математическую модель мотора строить на основе «функционального» взаимодействия таких паспортных характеристик (см. статью автора «Подвесной мотор языком математики»).


Предыдущая страница | Страница 11 из 34 | Следующая страница

Теги: Книги, Вихрь, Бийск
Категории: Книги

Обсуждения на форуме

Выбираю Прогресс (443)

Барахолка "Нептун" - только запчасти (781)

Купили другу Амур-Д (33)

Стационар на резинку (40)

Выбор аккумулятора ??? (129)

Вид из окна... (4081)

Вариант защиты хвостовика коленвала ветерок (76)

Речной трамвайчик (69)

Lifan 1P75FV (8 лс) на ноге Москвы 10. (400)

Отгадаем что такое? (32)

Вкусная еда (1466)

Не работает нижний цилиндр у москвы м (15)

Андрея Баркова - Танкист - С Днём Рождения!!! (223)

Различный прогар свечей после работы. (212)

Sea-Pro 30S как отрегулировать зажигание? (19)