Для приближенной оценки упора винта буксировщика может быть использована формула Регистра России расчета упора винта на швартовах:
кН, (3.2)
где Рm - упор винта, кН;
Ni - мощность главной силовой установки, кВт,
Расчет сопротивления судов
Сопротивление буксирующего судна равно сумме сопротивлений:
, (3.3)
где RСТ - сопротивление трения, кН;
RС - остаточное сопротивление, кН;
Rвозд - сопротивление воздуха, кН;
RВ-сопротивление от волнения, кН,
Rл - ледовое сопротивление, кН (рассчитываем для битого льда, сплоченностью 6 баллов)
Сопротивление буксируемого судна отличается от сопротивления буксирующего судна дополнительным сопротивлением застопоренного винта RЗ. В и буксирного троса RТР, кН:
. (3.4)
Сопротивления можно рассчитать по эмпирическим формулам:
Сопротивление трения (в кН):
, (3.5)
где υ - плотность воды, кг/м3 (плотность соленой воды - 1025 кг/м3);
S - площадь смоченной поверхности судна, м2;
Кф - коэффициент трения.
Для транспортных судов и плавбаз:
где Lв - длина действующей ватерлинии при средней осадке, м; В - ширина, м; Тср - средняя осадка, м (используем по Тср в грузу). Для буксирующего судна:
2568,1 м2
Для буксируемого судна:
1383,4 м2
Сопротивление остаточное (в кН):
, (3.6)
где Vб - скорость судна при буксировке, м/с;
δ - коэффициент полноты водоизмещения;
Dв - водоизмещение судна, т;
L - длина судна, м.
Воздушное сопротивление (в кН):
, (3.7)
где Ко-коэффициент обтекания, при ветре, параллельном ДП, равен 0,8);
υ=1,25-плотность воздуха, кг/м3;
AН-проекция надводной части поверхности судна на плоскости
мидельшпаунгоута, м;
vB-скорость встречного ветра, м/с;
vб-скорость буксировки, м/с.
Сопротивление застопоренного винта (в кН):
, (3.8)
где dВ-диаметр винта, м.