1. Kết quả nghiên cứu đã xây dựng được
các tiêu chuẩn kỹ thuật để phân tích, lựa chọn
mẫu tàu cao tốc có tính năng tốt, gồm có nhóm
các tiêu chuẩn về tính năng thủy động lực
học như hệ số chất lượng thủy động K, góc
nghiêng hông β, hoành độ trọng tâm theo chiều
dọc tàu , hệ số tải trọng tĩnh CT, chiều dài
tương đối λ, góc tấn của tàu khi lướt α và nhóm
các tiêu chuẩn về tính năng hàng hải như tiêu
chuẩn về ổn định khi lướt và ổn định ngang.
11 trang |
Chia sẻ: linhmy2pp | Ngày: 23/03/2022 | Lượt xem: 208 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu xây dựng các tiêu chuẩn kỹ thuật để lựa chọn các mẫu tàu du lịch cao tốc có tính năng tốt, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
76 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC TIÊU CHUẨN KỸ THUẬT ĐỂ LỰA CHỌN
CÁC MẪU TÀU DU LỊCH CAO TỐC CÓ TÍNH NĂNG TỐT
RESEARCHING OF BUILDING THE TECHNICAL STANDARDS FOR SELECTION
THE MODEL OF HIGH SPEED CRAFTS WITH GOOD NAUTICAL FEATURES
Trần Gia Thái1
Ngày nhận bài: 10/9/2015; Ngày phản biện thông qua: 13/01/2016; Ngày duyệt đăng: 15/6/2016
TÓM TẮT
Bài báo giới thiệu nghiên cứu xây dựng tiêu chuẩn kỹ thuật dùng để phân tích, lựa chọn mẫu tàu cao tốc
có tính năng tốt, bao gồm (i) Tiêu chuẩn về tính năng thủy động lực học: hệ số chất lượng thủy động K, góc
nghiêng hông β, hoành độ trọng tâm theo chiều dọc tàu , hệ số tải trọng tĩnh CT, chiều dài tương đối λ, góc
tấn của tàu khi lướt α và (ii) Tiêu chuẩn về tính năng hàng hải gồm ổn định khi lướt và ổn định ngang. Kết quả
nghiên cứu cũng đã so sánh và lựa chọn được các mẫu tàu du lịch cao tốc có tính năng tốt nhằm phục vụ việc
thiết kế một số mẫu tàu du lịch mang nét văn hóa của tỉnh Khánh Hòa.
Từ khóa: tàu du lịch cao tốc, tiêu chuẩn kỹ thuật, đặc trưng văn hóa của Khánh Hòa
ABSTRACT
This paper presents the researching result of building the technical standards that been used to analyze
and select the high speed crafts with good nautical features. These standards include (i) standards of
hydrodynamic: hydrodynamic qualitative coeffi cient K, dead rise β, longitudinal centre of gravity , statical
load coeffi cient CT, longitudinal length λ, surfi ng attack angle α, (ii) standard of nautical features: surfi ng and
transversal stability. From this researching result, we compared and selected the models of high speed craft to
design the cruising boats with the culture characteristics of Khanh Hoa province.
Keywords: high speed craft, technical standard, culture characteristics of Khanh Hoa province
1 Khoa Kỹ thuật giao thông – Trường Đại học Nha Trang
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Thiết kế tàu du lịch nói chung và tàu du lịch
cao tốc nói riêng là vấn đề không đơn giản,
vì có liên quan nhiều yếu tố phức tạp về tính
năng như ổn định, tốc độ, quay trở, lắc và khả
năng chống ồn, chống rung Khác với nhóm
tàu làm việc dựa trên cơ sở nguyên lý lực nổi
Archimede thông thường đã biết, tàu cao
tốc thuộc nhóm làm việc theo nguyên lý
thủy động lực học (hydrodynamic support), do
đó về mặt phương pháp, các công trình nghiên
cứu ở lĩnh vực này chủ yếu dựa trên cơ sở của
lý thuyết chung về thiết kế tàu, kết hợp với lý
thuyết thủy động lực học và kết quả thử mô
hình tàu trong bể thử để tính toán, thiết kế mẫu
tàu chuẩn. Vì thế mà ở hầu hết các nước không
có điều kiện thử nghiệm như nước ta hiện nay,
thiết kế mẫu tàu du lịch cao tốc thường bắt đầu
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 77
từ việc phân tích, lựa chọn các mẫu tàu có sẵn
và dựa trên cơ sở đó mới tiến hành các bước
thiết kế tiếp theo về kết cấu, bố trí, ngoại hình,
tính năng... để định hình mẫu phù hợp yêu cầu
đặt ra. Tuy nhiên thực tế khảo sát cho thấy,
ở nước ta hiện đang có khá nhiều mẫu tàu
du lịch cao tốc khác nhau, do đó vấn đề đặt ra
là cần có tiêu chuẩn đánh giá được mẫu tàu
cao tốc có tính năng tốt và phù hợp yêu cầu
của khách hàng nhằm giúp các doanh nghiệp
lựa chọn định hướng phát triển dài hạn sản
phẩm của mình.
II. PHƯƠNG PHÁP, NỘI DUNG VÀ PHẠM VI
NGHIÊN CỨU
Về mặt phương pháp, bài toán này sẽ
được giải quyết trên cơ sở vận dụng những
kết quả lý thuyết đã có để xây dựng các chỉ tiêu
kỹ thuật làm cơ sở so sánh, chọn lựa các mẫu
tàu phù hợp yêu cầu đặt ra. Rõ ràng để đánh
giá chất lượng kỹ thuật của tàu cao tốc cụ thể,
phải dựa vào hàng loạt đại lượng kỹ thuật đã
trình bày cụ thể trong tài liệu viết về tàu cao tốc
[1, 2] trong đó khác với loại tàu hoạt động theo
nguyên lý lực đẩy Archimedes thông thường,
trạng thái chuyển động chính của tàu cao tốc
lại là lướt trên mặt nước. Do đó đối với tàu
cao tốc chỉ chọn các đại lượng có ảnh hưởng
quyết định nhất đến chất lượng kỹ thuật là
các đại lượng phụ thuộc chế độ chạy, tức phụ
thuộc giá trị số Froude thể tích, định nghĩa theo
công thức:
(1)
trong đó: V - tốc độ tàu (m/s), ∆ - lượng chiếm
nước của tàu (tấn), g = 9.81 - gia tốc trọng
trường (m/s2)
Còn các đại lượng khác hoặc không có
ảnh hưởng nào hoặc có ảnh hưởng rất ít thì
sẽ không đề cập đến trong nội dung đánh
giá mà chỉ lượng hoá giá trị tối ưu hoặc đạt
yêu cầu từng tiêu chuẩn kỹ thuật tương ứng.
Do hiện nay chưa thấy có một tài liệu kỹ thuật
nào trình bày phương pháp định lượng để
đánh giá chất lượng kỹ thuật của các tàu cao
tốc nên bài báo trình bày phương pháp dưới
đây xem như phương pháp tham chiếu. Với
cách đặt vấn đề như thế, trong bài báo này sẽ
trình bày các nội dung chính sau.
Xây dựng các tiêu chuẩn kỹ thuật để đánh
giá các mẫu tàu du lịch cao tốc vỏ Composite.
Lựa chọn mẫu tàu có tính năng tốt trong
các mẫu tàu du lịch hoạt động ở vùng biển Nha
Trang dựa trên các tiêu chuẩn đã xây dựng.
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Xây dựng các tiêu chuẩn kinh tế - kỹ thuật
Như đã nêu, khác với các loại tàu thông
thường, do tàu cao tốc hoạt động chủ yếu ở
chế độ “lướt” nhờ lực nâng thủy động nên khái
niệm chất lượng kỹ thuật của tàu cao tốc được
hiểu với hai khái niệm có ý nghĩa khác nhau,
gần như đối lập hoàn toàn với nhau là tính
năng thủy động học và tính năng hàng hải của
tàu [2]
1.1. Các tiêu chuẩn về tính năng thủy động
(a) Hệ số chất lượng thủy động K
Theo lý thuyết thủy động lực học tấm
phẳng lướt trên mặt nước, hệ số chất lượng
thủy động K thể hiện mối quan hệ giữa lực
nâng Py và lực cản toàn phần Px (hay R) [2, 3],
xác định như sau:
(2)
trong đó lưu ý : ∆ - lượng chiếm nước của tàu
(KG), R - sức cản vỏ tàu (KG)
Trong thực tế, tàu đáy phẳng là loại
phương tiện có tính năng hàng hải thấp nên
để giảm bớt hiện tượng thân tàu va đập vào
sóng, thường làm các mặt cắt ngang đáy tàu
góc nghiêng hông (góc vát) β nào đó [2, 3].
Tuy nhiên khi đó giá trị hệ số K của tàu giảm so
với tấm phẳng nên ảnh hưởng tính năng, nhất
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
78 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
là sức cản tàu. Từ đó có thể hiểu khái niệm
“chất lượng thủy động” của tàu cao tốc theo
nghĩa, tàu có lượng chiếm nước khi nổi trên
nước tĩnh cố định, trang bị máy chính có công
suất N, hay còn được ký hiệu là BHP nhất
định, đảm bảo tàu có thể đạt tốc độ lớn nhất,
với giá trị hệ số K cao nhất, tương ứng góc
vát đáy β nào đó của tàu. Do đó chỉ xác định
và so sánh giá trị hệ số K của các mẫu tàu
cao tốc tương ứng với góc nghiêng β cụ thể,
tức là so sánh các tàu cao tốc có cùng công
năng và vùng hoạt động giống nhau với giá
trị β gần giống nhau. Ý nghĩa vật lý của hệ số
K cũng trùng với thực tế, bởi vì từ công thức
(2) có thể nhận thấy, khi so sánh các mẫu tàu
cao tốc có cùng công dụng và độ vát đáy gần
như nhau thì tàu nào có sức cản vỏ tàu R thấp
nhất (hoặc cùng công suất máy nhưng tốc độ
cao nhất) chính là mẫu có hệ số chất lượng
thủy động K lớn nhất. Cũng từ công thức (2)
nhận thấy, để tính được giá trị hệ số K của tàu
cao tốc, cần xác định được sức cản R. Tuy
nhiên thực tế thường không có đủ số liệu thử
mô hình xác định sức cản R(KG) nên có thể
xác định sức cản của tàu thông qua xác định
công suất động cơ BHP (ml) theo công thức
tổng quát:
(3)
trong đó: EHP - công suất kéo có ích, tức công
cần thiết khắc phục sức cản R đẩy tàu chuyển
động, ml
η - hiệu suất tổng hợp, tính đến các hao tổn
khi truyền công suất từ động cơ đến chân vịt
η = ηcv ηck
với ηcv, ηck lần lượt là hiệu suất chân vịt và hiệu
suất cơ khí.
Với nhóm tàu cao tốc, có thể lấy giá
trị trung bình của các hiệu suất nói trên là
ηcv = 0.55, ηck= 0.93. Thay các giá trị này vào
công thức (2) và (3) nhận được công thức tính
hệ số K như sau:
(4)
(b) Góc nghiêng hông β
Góc nghiêng hông (hay góc nghiêng đáy
tàu) tại mặt cắt ngang giữa tạo nên hình dáng
các mặt cắt ngang ở đáy và thay đổi suốt chiều
dài tàu cao tốc (hình 1). Các tài liệu đều xem
β là thông số nâng cao tính năng hàng hải của
tàu cao tốc, với hình dáng của mặt cắt giữa
thường có dạng uốn cong ở khúc lườn gẫy
góc. Tuy nhiên, ảnh hưởng của góc nghiêng
β đến sức cản của tàu cao tốc là phức tạp.
Kết quả thử mô hình cho thấy, mẫu tàu cao
tốc có sức cản trên nước tĩnh nhỏ nhất có
góc nghiêng hông tối ưu βopt = (14 ÷ 16)
o ở giá
trị số Fr∆ = (2.5 ÷ 4.5) [1, 2]. Hiệu quả giảm sức
cản theo quan hệ ∆/R rút từ thực tế thống kê
cho trong bảng 1.
Hình 1. Góc nghiêng hông tàu b
Bảng 1. Ảnh hưởng của góc nghiêng hông đến hệ số chất lượng K [2, 3]
Góc nghiêng hông β (độ) 10 20 30
Hệ số K = ∆/R 8.5 6.3 5.0
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 79
(c) Hoành độ trọng tâm tương đối theo chiều
dọc tàu
Vị trí hoành độ trọng tâm theo chiều dọc
tàu được định nghĩa là tỷ số giữa hoành độ
trọng tâm xG và chiều dài thiết kế Ltk của tàu.
(5)
Các nghiên cứu cho thấy, sự thay đổi
vị trí trọng tâm tàu theo chiều dài ảnh
hưởng lớn đến sức cản tàu R, từ đó
ảnh hưởng đến hệ số chất lượng K, cụ thể như
sau [2].
Ở tốc độ nhỏ và trung bình (Fr∆ < 2.5), do
sức cản dư chiếm phần lớn trong sức cản toàn
bộ của tàu cao tốc nên việc di chuyển trọng
tâm xG về phía mũi sẽ giảm sức cản do giảm
góc nghiêng dọc.
Ở tốc độ cao (Fr∆ > 2.5), do sức cản ma
sát chiếm ưu thế nên nếu dịch chuyển xG về
phía đuôi sẽ thuận lợi cho sức cản hơn, vì khi
đó chiều dài bị thấm nước của tàu giảm xuống
nên giảm được sức cản ma sát, dẫn đến làm
giảm sức cản toàn phần của tàu.
Kết quả nghiên cứu của chuyên gia
Nga cho thấy, giá trị tối ưu trong phạm vi
2.5 < Fr∆ < 4.5 là [2]:
( )opt = (0.37 ÷ 0.41)
Thực tế cho thấy, hầu hết các mẫu tàu cao
tốc hiện nay đều đạt được giá trị tối ưu trên.
(d) Hệ số tải trọng tĩnh CT
Hệ số tải trọng tĩnh CT được định nghĩa
theo công thức:
(6)
trong đó: Btk - chiều rộng thiết kế của tàu (m),
γ - khối lượng riêng của nước (tấn/m3)
Ảnh hưởng của hệ số tải trọng tĩnh CT đến
chất lượng thủy động của tàu cao tốc như sau
[2, 3].
Ở chế độ tốc độ nhỏ và trung bình
(Fr∆ < 2.5), sức cản dư chiếm phần chính của
sức cản toàn bộ và hệ số λ = Lc/Bc ảnh hưởng
quyết định sức cản tàu (Lc, Bc - chiều dài, chiều
rộng đường gẫy khúc) Nếu λ giảm, tức ∆ và
CT tăng thì sức cản dư tăng lên, kèm theo hiện
tượng góc nghiêng dọc α của tàu cao tốc tăng
lên theo.
Ở chế độ tốc độ cao (chế độ lướt Fr∆ < 2.5),
góc nghiêng dọc của tàu cao tốc bị giảm
đáng kể và thành phần sức cản ma sát chiếm
tỷ lệ lớn trong sức cản toàn bộ của tàu.
Khi giảm giá trị hệ số CT tỷ lệ sức cản ma sát
và sức cản toàn bộ tăng ở tốc độ Fr∆ = const.
Điều đó xảy ra ở chế độ lướt.
Kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học
cho thấy:
(CT)opt > 0.45 khi Fr∆ > 2.5
Về mặt lý thuyết, giá trị tối ưu của hệ số (CT)opt
tăng từ (0.45 ÷ 0.75) khi giá trị số Fr∆ = (2.5 ÷
4.5). Để đạt được yêu cầu này, cần tăng lượng
chiếm nước ∆ và giảm bớt chiều rộng thiết kế
Btk của tàu đang xét. Tuy nhiên khi chọn chiều
rộng tàu cao tốc, người thiết kế phải cố gắng
đảm bảo sao cho chiều rộng Btk không nhỏ hơn
giá trị tối thiểu Bmin để tránh trường hợp mất ổn
định ngang sẽ trình bày ở phần sau và hệ số
CT > 0.45 khi giá trị số Froude của tàu cao tốc
thực tế Fr∆ > 2.5.
(e) Chiều dài tương đối λ
Chiều đài tương đối λ của tàu cao tốc được
định nghĩa theo công thức
(7)
trong đó: l - chiều dài dưới nước của tàu khi
lướt, m ; S - diện tích mặt ướt của tàu, m2
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
80 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
- Ảnh hưởng đáng kể của góc nghiêng
hông là khi tăng góc β thì hệ số chất lượng K
sẽ giảm xuống. Khi β < 10o, giá trị hệ số K giảm
không đáng kể (< 6%), ít phụ thuộc β nhưng
phụ thuộc nhiều vào α. Tiếp tục tăng β, hệ số
K giảm rõ rệt nhưng với α lớn, việc chọn giá
trị góc tấn tối ưu αopt của tấm phẳng lướt sẽ
không có ý nghĩa gì. Ví dụ khi β = 40o, hệ số
K có giá trị gần như không đổi K = 4 và không
đổi khi α = 4o hay α = 10o. Còn một thực tế nữa
là ở góc β lớn, khoảng trên 40°, trong phạm
vi tốc độ thực tế mà các tàu cỡ này khai thác,
khó đưa phương tiện này sang chế độ lướt vì
độ vát đáy tăng sẽ làm tăng khoảng thời gian
để tàu chuyển sang chế độ lướt.
1.2. Các tiêu chuẩn về tính năng đi biển (hay
tính năng hàng hải)
Tính đi biển, hiểu theo nghĩa rộng là toàn
bộ tính năng đảm bảo an toàn và khả năng
sử dụng tàu trong khai thác như tính nổi, ổn
định, ăn lái, độ phủ sóng..., còn theo nghĩa
hẹp là tình trạng tàu khi chạy trên sóng. Tàu
có tính đi biển tốt, thường xác định bằng cách
thử mô hình trong bể thử hay thử tàu thật, nếu
tàu lắc êm, va đập sóng nhẹ và mũi không
chúi vào sóng, đảm bảo ổn định hướng và ổn
định ngang khi gặp sóng đuổi. Cho đến nay,
các nhà khoa học vẫn chưa đưa ra đại lượng
nào để đánh giá tính năng hàng hải tàu cao
tốc, ngoài tính ổn định của tàu khi lướt và ổn
định ngang.
Bảng 2. Ảnh hưởng của góc nghiêng đến góc tấn tối ưu
Góc nghiêng β (độ) 0 5 10 15 20 25 30 40
Góc tấn tối ưu αopt (độ) 3 3.2 3.5 3.8 4.3 4.9 5.5 6.0
Trong tính toán còn thường sử dụng giá trị
ngược:
Như đã đề cập, ảnh hưởng của những
tham số và CT đến sức cản tàu cao tốc khá
rõ nên cần đặc biệt chú ý chọn các tham số
hình học khác như λ. Về nguyên tắc, muốn
đánh giá ảnh hưởng của giá trị tham số hình
học nói trên đến sức cản của tàu cao tốc thì
cần phải giả định giá trị các đại lượng và CT
không đổi. Sử dụng thuật toán tối ưu, kết hợp
với kết quả thử nghiệm hàng loạt những mẫu
tàu cao tốc, các chuyên gia Nga đã cho ra kết
quả tối ưu của tham số λ phụ thuộc giá trị số
Fr∆ dưới dạng hàm λopt = f(Fr∆) khá phức tạp, cụ
thể như sau [2, 4]:
2.50 < Fr∆ < 3.50 - giá trị tối ưu λopt giảm
rõ rệt
3.25 < Fr∆ < 3.75 - giá trị λopt gần như không
đổi và có giá trị λopt = (5.0 ÷ 5.5)
Fr∆ > 3.75 - giá trị λopt tăng theo.
(f) Góc tấn của tàu cao tốc khi lướt α
Góc tấn α của các tàu cao tốc được hiểu là
góc nghiêng dọc của thân tàu so với phương
của dòng chảy. Nhà khoa học Zottorf đã tiến
hành thực nghiệm xác định ảnh hưởng các
yếu tố đến giá trị K của tấm phẳng có góc
nghiêng hông β ở giá trị CT, α khác nhau và
rút ra ảnh hưởng của β đến góc tấn tối ưu
αopt [2, 4]:
- Góc tấn tối ưu của tấm đặt nghiêng lớn
hơn của tấm đặt ngang khá nhiều. Ví dụ, ứng
với góc nghiêng β = 20o có góc tấn tối ưu
αopt = 4.3
o (bảng 2), trong khi đó đối với tấm
phẳng thì αopt ≈ (2 ÷ 3)
o
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 81
(a) Tính ổn định khi lướt
Việc tàu cao tốc bị mất ổn định khi lướt -
còn gọi là mât ổn định động dọc của chuyển
động thể hiện ở 3 dạng chuyển động: (i) tàu
nhảy bật trở lại - thân tàu bị nâng lên bởi các
lực xuất hiện khi thân tàu bị va đập vào mặt
nước theo phương chéo, (ii) tàu bị trượt - tàu
chuyển động không ổn định với độ lắc đều liên
tục có tính chu kỳ quanh trục ngang và (iii) va
đập đáy đuôi vào mặt nước - xuất hiện các
lực khi đáy đuôi tàu bị đập vào nước làm cho
đáy tàu chạm vào mặt nước có chu kỳ và góc
nghiêng dọc của tàu hầu như không đổi. Ngoài
ra, ở tàu cao tốc còn xảy ra hiện tượng dao động
Delfi ne là hiện tượng chuyển động không ổn
định, kèm hiện tượng lắc nhẹ có chu kỳ xung
quanh trục ngang Oy và thỉnh thoảng biên độ
lắc của tàu lại tăng lên. Khi đó rất dễ xảy ra
hiện tượng tai nạn là tàu cao tốc sẽ bị “bay” ra
khỏi mặt nước và đâm đầu xuống nước. Tuy
nhiên hiện chưa có tiêu chuẩn kỹ thuật đánh
giá các hiện tượng trên, ngoại trừ tiêu chuẩn
Schtolz dùng đánh giá tính ổn định khi tàu cao
tốc ở chế độ lướt theo vị trí trọng tâm theo
chiều rộng tàu = xG/Btk. Theo tiêu chuẩn
này, tàu cao tốc đang xét chắc chắn là ổn định
ở chế độ lướt nếu giá trị thực tế của tàu
không nhỏ hơn 1.25 hoặc giá trị tối thiểu min
tính từ công thức của Schtolz như sau [3, 4]:
min = 0.017P + 0.85 8)
trong đó P được tính theo công thức:
(9)
(b) Ổn định ngang
Tàu cao tốc nếu như thiếu ổn định ngang
khi chạy hành trình có thể xảy ra hiện tượng
lắc lư từ mạn này sang mạn kia, trong nhiều
trường hợp có thể lật ngang khi chạy vòng do
va đập đáy đuôi tàu vào mặt nước. Độ ổn định
ngang của các tàu cao tốc khi chuyển động
sẽ phụ thuộc vào chiều rộng của diện tích mặt
lướt, hình dáng các mặt cắt ngang đáy, cao
độ trọng tâm tàu zG và đánh giá qua tiêu chí
chiều rộng tối thiểu Bmin. Cụ thể, tàu cao tốc
đảm bảo ổn định ngang nếu có chiều rộng thiết
kế Btk lớn hơn chiều rộng tối thiểu Bmin tính theo
công thức:
(10)
∆ - lượng chiếm nước tàu tính bằng kG;
β - góc nghiêng hông, tính bằng độ
1.3. Các tiêu chuẩn về trọng lượng riêng và
kích thước chủ yếu của tàu
(a) Trọng lượng vỏ tàu Pv
Trọng lượng của phần vỏ Pv chiếm tỉ lệ lớn
trong các thành phần của lượng chiếm nước
∆ - đại lượng có ảnh hưởng lớn đến hệ số chất
lượng K của tàu cao tốc. Theo số liệu thống kê
từ các tàu cao tốc đã khảo sát có thể nhận các
số liệu sau [3]:
- Đối với tàu cao tốc có mui xếp:
= (0.32 ÷ 0.49) hay
= (42 ÷ 68) kg/m3
(tỉ lệ này ở các nước khác là (25 ÷ 45) kg/m3)
- Đối với tàu cao tốc có cabin cứng
= (0.50 ÷ 0.80) hay = (90 ÷ 132) kg/m
3
(tỉ lệ này ở các nước khác là (45 ÷ 60) kg/m3)
với L, B, D lần lượt là chiều dài, chiều rộng và
chiều cao của tàu, m
Điều này có nghĩa là so với các tàu cao tốc
nước ngoài cùng cỡ và công năng, các tàu cao
tốc thiết kế và chế tạo trong nước có giá trị hệ
số K nhỏ hơn, tức tốc độ tàu thấp hơn khi công
suất máy không đổi hoặc có công suất máy lớn
hơn khi chạy cùng tốc độ.
(b) Tỷ lệ các kích thước
Tỷ lệ các kích thước ảnh hưởng khá lớn
đến các tính năng của tàu nói chung và tàu
cao tốc nói riêng. Về lý thuyết, có thể định
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
82 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
hướng lựa chọn giá trị tỷ lệ giữa chiều dài -
chiều rộng thiết kế Ltk/Btk và tỷ lệ giữa chiều dài
và chiều cao mạn D của các tàu cao tốc theo
các công thức thống kê đã biết sau:
= (11)
(12)
trong công thức trên a là hệ số đặc trưng cho
giới hạn tỷ số Ltk/D thực tế ở chiều dài đã có,
xác định như sau.
a = 3.0 ÷ 6.0 - canô chạy sông, hồ có công
dụng khác nhau với chiều dài (3 ÷ 8) m
a = 2.0 ÷ 3.5 - canô chạy biển có kết
cấu boong hở không có buồng ở, chiều dài
(8 ÷ 12) m.
a = 0.5 ÷ 1.0 - tàu cao tốc chạy biển chở
khách có kết cấu thượng tầng, chiều dài
(11÷ 17) m
Điều lưu ý là giá trị các tỷ lệ kích thước
tính theo công thức trên chỉ mang tính tham
khảo, khuyến cáo vì trong những điều kiện cụ
thể, giá trị tính chọn theo những công thức này
chưa chắc là các giá trị tốt nhất do cần phải tính
đến hàng loạt yếu tố có liên quan như tốc độ,
quay trở, hình dáng, hoành độ trọng tâm tàu
Ví dụ, với tàu cao tốc có chiều dài thiết kế
Ltk = 5.0 m, chạy ở tốc độ 10 m/s (19 hl/h),
tỉ lệ Ltk/Btk ≈ 2.5, nhưng cũng với tàu cao tốc
trên đây, nếu muốn tăng tốc độ lên đến 14 m/s
(27 hl/h) thì tỉ lệ Ltk/Btk → 3.0. Do đó theo chúng
tôi, cách lựa chọn giá trị các tỷ lệ kích thước tốt
nhất cho một mẫu tàu cao tốc nào đó là chọn
lựa phù hợp với công năng của tàu và có giá trị
hệ số chất lượng K lớn nhất.
2. Phân tích và lựa chọn các mẫu tàu du lịch
vỏ Composite khảo sát
Để phân tích, lựa chọn mẫu tàu cao tốc phù
hợp, chúng tôi đã khảo sát 16 canô và tàu cao
tốc đang hoạt động ở vùng vịnh Nha Trang,
gồm có 12 mẫu được thiết kế và chế tạo trong
nước và 4 mẫu nhập ngoại, và tiến hành các
tính toán cần thiết để so sánh, đánh giá các
mẫu tàu này dựa trên các cơ sở sau [1]:
- Dữ liệu cần thiết đối với tập hợp tàu
khảo sát gồm các kích thước hình học, trọng
lượng phần vỏ, trọng lượng và công suất của
động cơ, tốc độ tàu chạy thực tế, vị trí trọng
tâm tàu
- Các tiêu chuẩn kỹ thuật đối với tàu cao
tốc có tốc độ nằm trong phạm vi số FrD > 2.5
dùng phân tích và đánh giá bao gồm 3 nhóm
tiêu chuẩn chính (i) tiêu chuẩn tính năng thủy
động học, (ii) tiêu chuẩn tính năng hàng hải
và (iii) tiêu chuẩn về trọng lượng vỏ, hình học
mang tính thống kê - khuyến cáo.
Tuy nhiên trong các tiêu chí nêu trên, tiêu
chuẩn kỹ thuật quan trọng nhất là hệ số chất
lượng thủy động K vì phân tích lý thuyết và
thực tế cho thấy các tiêu chuẩn khác trực tiếp
hoặc gián tiếp ảnh hưởng đến hệ số K. Theo
quan điểm này, để thuận lợi trong đánh giá và
so sánh các tàu theo các tiêu chuẩn kỹ thuật
nêu trên, chỉ lựa chọn các tàu có K > 5.5 và tùy
mức độ ảnh hưởng có thể tính các tiêu chuẩn
theo số điểm như sau:
Hệ số K = (5.5 – 6.5): K = 3 điểm;
K = (6.5 ÷ 7.5): K = 4 điểm; K > 7.5 - K = 5 điểm.
Các thông số kỹ thuật khác - 2 điểm
Các thông số về trọng lượng vỏ, hình học -
1 điểm
Bảng 2 là kết quả khảo sát thông số kỹ
thuật của các mẫu tàu du lịch cao tốc đang
hoạt động ở vùng Vịnh Nha Trang. Bảng 3 là
kết quả tính toán các thông số của các mẫu tàu
du lịch cao tốc khảo sát.
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 83
B
ản
g
2.
B
ản
g
kh
ảo
s
át
c
ác
th
ôn
g
số
k
ỹ
th
uậ
t c
ủa
c
ác
tà
u
du
lị
ch
c
ao
tố
c
đa
ng
h
oạ
t đ
ộn
g
ở
v
ùn
g
V
ịn
h
N
ha
T
ra
ng
K
ý
hi
ệu
m
ẫu
tà
u
Lo
ại
tà
u
K
íc
h
th
ư
ớ
c
ch
ín
h
(m
)
Lư
ợ
ng
ch
iế
m
nư
ớ
c
(tấ
n)
C
ác
h
ệ
số
hì
nh
d
án
g
Tọ
a
độ
tr
ọn
g
tâ
m
(m
)
Tọ
a
độ
tâ
m
n
ổi
(m
)
C
ôn
g
su
ất
(H
P)
Sức chở
(người)
Tr
ọn
g
lư
ợ
ng
v
ỏ
(k
g)
Tr
ọn
g
lư
ợ
ng
m
áy
(k
g)
Vậ
n
tố
c
(h
l/h
)
L m
ax
/L
tk
B m
ax
/B
tk
D
d
∆
C
b
C
m
C
w
X G
Z G
X c
Z c
N e
n
P v
P m
V t
1
C
a
nô
6
.3
m
6.
3/
5.
50
2.
20
/2
.0
8
1.
10
0.
51
2.
07
0.
43
0.
22
0.
75
-0
.1
1
0.
77
-0
.9
5
0.
28
20
0
16
56
6.
3
15
8
22
2
C
a
nô
7
.0
m
7.
0/
5.
98
2.
20
/2
.0
8
1.
10
0.
55
2.
14
0.
42
0.
23
0.
75
-0
.1
3
0.
75
-1
.0
3
0.
31
26
5
18
61
5.
7
20
0
31
3
C
a
nô
lư
ớt
7
.2
m
7.
2/
5.
83
2.
20
/2
.0
0
0.
95
0.
31
2.
29
0.
56
0.
06
0.
68
0.
07
0.
66
-1
.1
0
0.
23
14
0
14
49
8.
5
21
0
27
4
C
a
nô
lư
ớt
8
.7
m
8.
7/
8.
50
2.
95
/2
.8
0
1.
30
0.
65
5.
72
0.
37
0.
60
0.
72
-1
.0
3
0.
91
-1
.2
4
0.
43
28
0
20
13
92
.3
45
0
25
5
C
a
nô
9
.0
m
9.
0/
8.
25
2.
40
/2
.1
2
0.
85
0.
41
2.
72
0.
38
0.
01
0.
70
-0
.0
9
0.
60
-0
.9
2
0.
27
14
0
16
66
9.
0
21
0
25
6
C
a
nô
lư
ớt
9
.0
m
9.
0/
8.
58
3.
14
/2
.9
2
0.
89
0.
39
4.
40
0.
45
0.
55
0.
68
-1
.3
5
0.
62
-0
.9
1
0.
26
17
5
16
10
03
.4
22
0
20
7
Tà
u
du
lị
ch
1
1.
6
m
11
.6
/9
.9
6
2.
80
/2
.3
8
1.
05
0.
52
6.
77
0.
51
0.
62
0.
89
-1
.3
2
0.
97
-1
.2
0
0.
34
2x
26
0
33
32
84
.0
2x
26
9
28
8
Tà
u
du
lị
ch
1
2.
0
m
12
.0
/1
0.
51
3.
40
/2
.6
6
1.
20
0.
45
5.
41
0.
43
0.
37
0.
83
-1
.3
0
0.
84
-1
.2
1
0.
37
52
5
22
15
09
.7
46
0
27
9
Tà
u
du
lị
ch
1
2.
0
m
12
.0
/1
0.
96
3.
40
/2
.9
2
1.
60
0.
44
6.
92
0.
47
0.
37
0.
81
-1
.7
3
1.
12
-1
.2
2
0.
30
15
5
12
23
04
.2
51
5
27
10
Tà
u
du
lị
ch
1
2.
0
m
12
.0
/1
1.
00
3.
40
/2
.6
6
1.
20
0.
43
5.
41
0.
42
0.
19
0.
75
-1
.3
6
0.
84
-1
.4
6
0.
29
26
0
28
15
80
.0
49
0
25
11
Tà
u
du
lị
ch
1
2.
65
m
12
.6
5/
10
.0
2
3.
40
/2
.4
0
1.
05
0.
55
5.
07
0.
49
0.
63
0.
84
-0
.6
9
0.
77
-0
.5
6
0.
36
30
0
30
39
46
.0
46
0
22
12
Tà
u
du
lị
ch
1
2.
65
m
12
.6
5/
10
.0
4
3.
40
/2
.4
4
1.
05
0.
64
5.
48
0.
52
0.
65
0.
87
0.
71
0.
74
-0
.6
7
0.
38
23
0x
2
30
54
58
.0
27
1x
2
24
13
Tà
u
du
lị
ch
1
3.
2
m
13
.2
0/
11
.2
8
2.
85
/2
.6
8
1.
28
0.
48
9.
36
0.
43
0.
49
0.
90
-1
.1
1
0.
92
-0
.9
4
0.
33
35
0
24
41
15
.0
51
5
24
14
Tà
u
du
lị
ch
1
4.
3
m
14
.3
0/
12
.7
3.
50
/2
.8
1.
45
0.
64
17
.6
7
0.
54
0.
64
0.
87
0.
18
0.
93
-0
.1
7
0.
48
15
0
42
46
20
.0
65
0
13
15
Tà
u
du
lị
ch
1
6.
0
m
16
.0
/1
4.
36
4.
30
/3
.6
9
1.
50
1.
04
22
.5
9
0.
41
0.
32
0.
82
-3
.2
9
1.
05
-1
.3
4
0.
69
51
5
45
55
76
.7
72
0
14
16
Tà
u
du
lị
ch
1
7.
0
m
17
.5
/1
7.
0
4.
80
/4
.4
0
1.
80
1.
12
33
.9
3
0.
42
0.
34
0.
72
-4
.6
2
1.
26
-1
.3
1
0.
50
41
0
48
60
58
.0
50
0
11
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
84 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
B
ản
g
3.
T
ín
h
to
án
c
ác
th
ôn
g
số
k
ỹ
th
uậ
t c
ủa
c
ác
m
ẫu
tà
u
du
lị
ch
c
ao
tố
c
kh
ảo
s
át
TT
Th
ôn
g
số
kỹ
th
uậ
t
Cô
ng
th
ức
tí
nh
G
iá
tr
ị t
ối
ư
u/
đ
ạt
yê
u
cầ
u
Cá
c
ch
ỉ t
iê
u
kỹ
th
uậ
t 1
6
m
ẫu
tà
u
ca
o
tố
c
kh
ảo
s
át
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
I.
Cá
c
số
li
ệu
k
ỹ
th
uậ
t b
an
đ
ầu
c
ủa
1
6
m
ẫu
c
an
ô
du
lị
ch
c
ao
tố
c
kh
ảo
s
át
1
Ch
iề
u
dà
i t
hi
ết
k
ế,
m
L tk
-
5.
50
5.
98
5.
83
8.
50
8.
25
8.
58
9.
96
10
.5
11
0.
96
11
.0
01
0.
02
10
.0
41
1.
28
12
.7
01
4.
36
17
.0
0
2
Ch
iề
u
rộ
ng
th
iế
t k
ế,
m
B t
k
B t
k
≥
B m
in
2.
08
2.
08
2.
00
2.
80
2.
12
2.
92
2.
38
2.
66
2.
92
2.
66
2.
40
2.
44
2.
68
2.
80
3.
69
4.
40
3
Ch
iề
u
ca
o
m
ạn
tà
u,
m
D
-
1.
10
1.
10
0.
95
1.
30
0.
85
0.
89
1.
05
1.
20
1.
60
1.
20
1.
05
1.
05
1.
28
1.
45
1.
50
1.
80
4
Ch
iề
u
ch
ìm
tà
u,
m
d
0.
42
0.
46
0.
35
0.
65
0.
41
0.
39
0.
56
0.
85
1.
20
0.
44
0.
43
0.
43
0.
72
0.
92
1.
04
1.
08
5
Lư
ợn
g
ch
iế
m
n
ướ
c,
tấ
n
∆
=
C B
L
tk
B t
kd
-
2.
50
2.
85
2.
03
5.
72
2.
72
4.
39
6.
30
10
.2
11
1.
86
5.
01
6.
44
8.
09
6.
27
12
.2
02
2.
59
25
.1
3
6
Cô
ng
s
uấ
t m
áy
,
HP
-
20
0
26
5
14
0
28
0
14
0
17
4
52
0
52
5
15
5
26
0
30
0
46
0
35
0
15
0
51
5
41
0
7
Tố
c
độ
tố
i đ
a
V,
m
/s
-
11
.11
16
.9
8.
33
12
.5
0
7.
78
9.
72
16
.6
71
2.
78
5.
67
6.
94
11
.11
12
.5
12
.5
5.
56
7.
22
4.
11
8
Tr
ị s
ố
Fr
ou
de
Fr
∆ =
≥
2.
5
3.
11
4.
29
3.
95
3.
08
3.
49
2.
58
3.
40
3.
03
2.
95
3.
15
2.
66
2.
79
2.
91
1.
31
1.
38
1.
08
9
G
óc
v
át
đ
áy
g
iữ
a
β,
đ
ộ
β=
(0
÷1
6)
o
-
tà
u
sô
ng
β=
(1
0÷
20
)o
- p
ha
s
ôn
g
bi
ển
(1
4÷
16
)o
15
.0
16
.0
18
.0
15
.5
16
.5
15
.0
15
.0
15
.0
15
.0
15
.0
15
.0
14
.0
11
.0
12
.0
11
.0
11
.5
Đạ
t y
êu
c
ầu
đ
ối
v
ới
c
ôn
g
nă
ng
c
ủa
tà
u
10
Ho
àn
h
độ
tr
ọn
g
tâ
m
, m
-
-0
.11
-0
.1
3
0.
07
-3
.0
3
-0
.0
9
-3
.3
5
-1
.3
2
-1
.3
0
-1
.7
3
-1
.3
6
-0
.6
9
0.
71
-1
.11
0.
18
-3
.2
9
-4
.6
2
11
Vị
tr
í t
rọ
ng
tâ
m
c
ác
h
vá
ch
đ
uô
i t
àu
, m
-
2.
64
2.
86
2.
99
1.
22
4.
04
0.
94
3.
66
3.
96
3.
75
4.
14
4.
32
5.
73
4.
53
6.
53
3.
89
3.
88
II.
C
ác
ti
êu
c
hu
ẩn
k
ỹ
th
uậ
t v
ề
tín
h
nă
ng
th
ủy
đ
ộn
g
họ
c
1
Ch
iề
u
dà
i t
ươ
ng
đ
ối
λ
λ =
;
λ o
pt
=
f(
β)
λ o
pt
=
5.
00
÷
5
.5
0
Fr
∆=
3
.0
0
÷
3.
75
2.
64
2.
88
2.
92
3.
04
2.
94
2.
94
4.
18
3.
95
3.
75
4.
14
4.
18
4.
11
4.
21
4.
54
3.
89
3.
86
G
iá
tr
ị λ
tố
i ư
u
th
ườ
ng
đ
ượ
c
xá
c
đị
nh
q
ua
th
ử
ng
hi
ệm
m
ô
hì
nh
tr
on
g
bể
th
ử
nh
ưn
g
hầ
u
nh
ư
hi
ện
n
ay
k
hô
ng
c
ó
đi
ều
k
iệ
n
để
th
ực
h
iệ
n.
T
uy
n
hi
ên
th
eo
tí
nh
to
án
, t
àu
c
ao
tố
c
có
λ
≥
6
.0
đ
ạt
yê
u
cầ
u
2
Hệ
s
ố
ch
ất
lư
ợn
g
K
=
3.
70
4.
50
5.
23
6.
84
6.
52
6.
73
4.
53
6.
52
7.
98
5.
90
6.
36
5.
70
5.
73
4.
75
8.
22
12
.6
4
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 85
3
Vị
tr
í t
rọ
ng
tâ
m
th
eo
ch
iề
u
dà
i
=
0.
37
÷
0.
41
0.
48
0.
48
0.
51
0.
38
0.
49
0.
34
0.
37
0.
38
0.
34
0.
38
0.
43
0.
57
0.
40
0.
51
0.
27
0.
23
4
Hệ
s
ố
tả
i t
rọ
ng
tĩ
nh
C T
=
C T
>
0
.4
5
kh
i F
r ∆
≥
2.
5
0.
27
0.
31
0.
25
0.
25
0.
28
0.
17
0.
45
0.
28
0.
26
0.
27
0.
46
0.
55
0.
32
0.
55
0.
44
0.
40
5
G
óc
tấ
n
kh
i lư
ớt
α
, đ
ộ
α
=
f(β
=
2
0o
)
α o
pt
=
4
.3
G
iá
tr
ị g
óc
tấ
n
α
kh
ôn
g
đư
ợc
x
ác
đ
ịn
h
tro
ng
q
uá
tr
ìn
h
th
ử
ng
hi
ệm
b
àn
g
ia
o
tà
u.
T
uy
n
hi
ên
q
ua
ph
ân
tí
ch
ả
nh
c
hụ
p
cá
c
tà
u
kh
i c
hạ
y
có
th
ể
nh
ận
th
ấy
đ
a
số
c
ác
tà
u
có
g
óc
tấ
n
α
=
(2
–
3
)o
III
. C
ác
ti
êu
c
hu
ẩn
k
ỹ
th
uậ
t v
ề
tín
h
nă
ng
h
àn
g
hả
i
1
G
óc
n
gh
iê
ng
đ
áy
β
(đ
ộ)
β
=
(1
8
÷
20
)o
Th
ỏa
m
ãn
đ
iề
u
kiệ
n
ho
ạt
đ
ộn
g
ph
a
sô
ng
, b
iể
n
(v
en
b
ờ)
v
à
gi
á
trị
K
=6
¸7
2
Ổ
n
đị
nh
n
ga
ng
B m
in
=
–
0.
01
β
B t
k ≥
B
m
in
1.
49
1.
66
1.
24
3.
00
1.
58
2.
38
3.
27
2.
86
3.
43
2.
80
3.
36
4.
16
3.
29
6.
12
10
.9
71
6.
89
3
Ổ
n
đị
nh
k
hi
lư
ớt
=
0
.0
17
P
+
0.
85
P
=
≥
1.
25
ha
y
>
1.
80
1.
27
1.
38
1.
49
1.
15
1.
90
1.
01
1.
54
1.
49
1.
28
1.
56
1.
80
2.
35
1.
69
2.
33
1.
05
0.
88
III
. C
ác
k
íc
h
th
ướ
c
hì
nh
h
ọc
c
hủ
y
ếu
v
à
trọ
ng
lư
ợn
g
riê
ng
v
ỏ
ca
nô
(k
hu
yế
n
cá
o)
1
Tr
ọn
g
lư
ợn
g
vỏ
, t
ấn
P v
Kg
56
6.3
61
5.7
49
8.5
13
92
.3
66
9.0
10
03
.4
32
84
.0
15
09
.7
23
04
.2
15
80
.0
39
46
.0
54
58
.0
411
5.0
86
20
.0
35
76
.7
60
58
.0
2
Tr
ọn
g
lư
ợn
g
riê
ng
v
ỏ
p v
=
I ≤
4
5K
g/
m
3
II
≤
60
Kg
/m
3
37
.14
36
.35
33
.13
41
.73
36
.44
39
.89
96
.29
30
.84
35
.30
32
.27
87
.38
12
0.8
6
85
.46
118
.78
34
.66
41
.24
3
Tỷ
lệ
c
hi
ều
d
ài
tr
ên
ch
iề
u
rộ
ng
=
(0
.1
L tk
+2
.3
) ±
0
.2
5
Th
eo
c
ôn
g
th
ức
th
ốn
g
kê
2.
60 ÷ 3.
10
2.
65 ÷ 3.
15
2.
63 ÷ 3.
13
2.
90 ÷ 3.
40
2.
88 ÷ 3.
38
2.
91 ÷ 3.
41
3.
05 ÷ 3.
55
3.
10 ÷ 3.
60
3.
15 ÷ 3.
65
3.
15 ÷ 3.
65
3.
05 ÷ 3.
55
3.
05 ÷ 3.
55
3.
18 ÷ 3.
68
3.
32 ÷ 3.
82
3.
49 ÷ 3.
99
3.
75 ÷ 4.
25
Th
ực
tế
2.
64
2.
88
2.
92
3.
04
3.
89
2.
94
4.
18
3.
95
3.
75
4.
14
4.
18
4.
11
4.
21
4.
54
3.
89
3.
86
4
T
ỉ lệ
c
hi
ều
d
ài
tr
ên
ch
iề
u
ca
o
Hệ
s
ố
a
xá
c
đị
nh
th
eo
(1
)
Th
eo
c
ôn
g
th
ức
th
ốn
g
kê
6.
67 ÷ 9.
67
6.
99 ÷ 9.
99
6.
89 ÷ 9.
89
7.
67 ÷ 9.
17
7.
50 ÷ 9.
00
7.
72 ÷ 9.
22
8.
64 ÷
10
.1
4
9.
01 ÷
10
.5
1
9.
31 ÷
10
.8
1
9.
33 ÷
10
.8
3
8.
68 ÷
10
.1
8
8.
69 ÷
10
.1
9
9.
52 ÷
11
.0
2
8.
97 ÷ 9.
47
10
.0
7
÷
10
.5
7
11
.8
3
÷
12
.3
3
Th
ực
tế
8.
46
8.
42
7.
77
9.
04
9.
17
9.
03
9.
49
8.
76
9.
13
9.
17
9.
54
9.
56
8.
81
8.
76
9.
57
9
.4
4
Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 2/2016
86 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
IV. KẾT LUẬN
1. Kết quả nghiên cứu đã xây dựng được
các tiêu chuẩn kỹ thuật để phân tích, lựa chọn
mẫu tàu cao tốc có tính năng tốt, gồm có nhóm
các tiêu chuẩn về tính năng thủy động lực
học như hệ số chất lượng thủy động K, góc
nghiêng hông β, hoành độ trọng tâm theo chiều
dọc tàu , hệ số tải trọng tĩnh CT, chiều dài
tương đối λ, góc tấn của tàu khi lướt α và nhóm
các tiêu chuẩn về tính năng hàng hải như tiêu
chuẩn về ổn định khi lướt và ổn định ngang.
2. Về mặt lý thuyết, K là hệ số đánh giá
tổng hợp chất lượng thủy động quan trọng
nhất của tàu cao tốc, với giá trị định lượng lớn
nhất Kmax = 8.5 ; 6.3 ; 5.0 ứng với tàu có góc
nghiêng đáy β = 10o ; 20o ; 30o. Từ kết quả tính
trong bảng 3 có thể rút ra 6 mẫu tàu số 4, 5, 6,
8, 9, 11 có hệ số K cao nhất (K > 6.0), đạt giá trị
bằng (80 ÷ 90)% giá trị Kmax (theo lý thuyết)
ứng với hệ số góc nghiêng đáy β = (10 ÷ 20)o.
Nói cách khác, có thể nhận định 6 mẫu tàu nói
trên là những mẫu có tính năng thuỷ động học
tốt nhất trong số 16 mẫu tàu cao tốc đang hoạt
động ở vùng vịnh Nha Trang đã được chọn lựa
để phân tích. Riêng các mẫu số 15, 16 tuy có
giá trị hệ số K lớn nhất nhưng không phải là tàu
cao tốc do số Fr nhỏ. Nếu tính đến cả 06 tiêu
chuẩn kỹ thuật có liên quan đến việc đánh giá
các tính năng thủy động học và 02 tiêu chuẩn
liên quan đến phân tích các tính năng hàng
hải thì các mẫu đạt yêu cầu theo các chỉ tiêu
tương ứng được nêu ở bảng 4, trong đó có
bổ sung thêm 3 mẫu 10, 12, 13 là những mẫu
tàu cao tốc tương đối đạt yêu cầu với giá trị hệ
số K > 5.5 để các cơ sở sản xuất có thể tham
khảo phát triển thêm.
Bảng 4. Kết quả phân tích, chọn lựa các mẫu tàu cao tốc đang hoạt động ở vùng vịnh Nha Trang
có tính năng kỹ thuật tốt và công năng sử dụng hợp lý
Tiêu chuẩn kỹ thuật
Mẫu tàu cao tốc
Tính năng thủy động học Tính năng hàng hải Thông số hình học của tàu cao tốc Điểm
xếp hạngK β CT λopt αopt Bmin Ltk/Btk Ltk/D
9 (K = 7.98) 5 2 0 0 0 2 2 0 1 1 1 15
4 (K = 6.84) 5 2 2 0 0 2 0 0 1 1 1 14
6 (K = 6.73) 5 2 0 0 0 2 0 2 1 1 1 14
5 (K = 6.52) 5 2 0 0 0 2 2 2 1 0 0 14
8 (K = 6.52) 5 2 2 0 0 2 2 0 1 0 0 14
11 (K = 6.36) 4 2 0 2 0 2 2 0 1 0 1 14
10 (K = 5.90) 4 2 2 0 0 2 2 0 1 0 0 13
13 (K = 5.73) 3 2 2 0 0 2 2 0 0 0 0 11
12 (K = 5.70) 3 2 0 2 0 2 2 0 0 0 1 12
Việc xếp hạng mức chất lượng kỹ thuật
của các tàu cao tốc khảo sát là dựa trên cơ
sở các tiêu chuẩn kỹ thuật thiết lập dựa theo
con đường lý thuyết, kết hợp với những đánh
giá thực tế của nhóm khảo sát. Mẫu tàu cao
tốc có tính năng tốt nhất trong 16 mẫu đang
phân tích chính là mẫu số 9 và các mẫu 4, 6.
Các mẫu này có tính ổn định hướng khi lướt và
tính quay trở tốt, đồng thời ít bị va đập vào mặt
sóng. Các mẫu còn lại khi chạy thử nghiệm
thực tế nhận thấy bị va đập vào sóng và bị lắc
ngang khá nhiều. Vì thế mà kết quả phân tích
và chọn lựa các mẫu tàu cao tốc có tính năng
tốt trình bày trong bảng 4 tuy không dựa hoàn
toàn vào cơ sở lý thuyết mang tính định lượng
rõ ràng nhưng cũng khá chính xác và không có
mâu thuẫn giữa lý thuyết với thực tế chế tạo và
thử nghiệm các mẫu này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Gia Thái (2015), Nghiên cứu thiết kế một số mẫu tàu du lịch mang nét văn hóa của tỉnh Khánh Hòa, Đề tài
nghiên cứu khoa học cấp Tỉnh.
2. Trần Gia Thái (2015), Thiết kế tàu cao tốc, Tài liệu viết kèm theo đề tài nghiên cứu khoa học cấp tỉnh Nghiên
cứu thiết kế một số mẫu tàu du lịch mang nét văn hóa của tỉnh Khánh Hòa.
3. Trần Công Nghị (2005), Thiết kế tàu cỡ nhỏ chạy nhanh, NXB Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh.
4. Vaganov A.M (2008), Thiết kế tàu cao tốc (bản tiếng Nga), NXB Đóng tàu, Leningrad.
5. Peter du Cane (1973), High-speed small craft, John de Graff. Inc., N.Y.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- nghien_cuu_xay_dung_cac_tieu_chuan_ky_thuat_de_lua_chon_cac.pdf