Обзор методов расчёта сопротивления воды движению судов на мелководье
Аннотация
Расчёт сопротивления судна при движении на мелководье требуется при решении самых разных прикладных задач. Побуждением для написания данного обзора является разработка имитационной модели работы речного флота, для которой существенное значение имеет задача определения ходового времени рейса судна-состава. С начала 20-го века был создан ряд методов для учёта влияния мелководья на сопротивление воды при движении водоизмещающих судов, использующих разные подходы. Методы, созданные зарубежными исследователями в последние двадцать лет, не получили освещения в отечественной литературе. При этом в зарубежной литературе почти неизвестны отечественные разработки. Поэтому представляет интерес сопоставление всех сколько-нибудь значимых для практики методов. В статье рассмотрено 16 основных методов, причём показано, что все эти методы можно привести к единой форме пересчёта. Описание методов сгруппировано по трём периодам: период до 60-х годов 20-го века, период второй половины 20-го века и период 21-го века. При этом для передовых методов каждого периода можно выделить ведущий методический принцип построения: на основе полуэмирических идей, на основе численного и аналитического моделирования двумерного обтекания и на основе конечно-разностного моделирования трёхмерного обтекания.
Литература
Recommended procedures and guidelinescaptive model test // Proceedings of the 28th International Towing Tank Conference, pages 7.5–02–06–02, 2007. - URL: https://www.ittc.info/media/11866/75-02-06-02.pdf (дата обращения 18.03.2026)
Звонков В.В. Судовые тяговые расчёты. М.: Гострансиздат, 1932 г. – 320 с.
Van Koningsveld M. Verheij H.J., Taneja P., De Vriend H.J. Ports and Waterways – Navigating the changing world. Delft, 2023. DOI: 10.5074/T.2021.004.
Павленко Г.Е. Сопротивление воды движению судов. М.: Морской транспорт, 1956. -508 с.
Schlichting O. Schiffswiderstand auf beschränkter Wassertiefe; Widerstand von Seeschiffen auf flachem Wasser. Jahrbuch der Schiffbautechnischen Gesellschaft (STG), volume 35, pages 127-148. Springer Verlag, Berlin. 1934. (Английский перевод статьи в Schlichting O. Ship’s Resistance in Water of Limited Depth. US Experimental Model Basin, Washington. Translation N. 56. Januar, 1940.). - URL: https://dome.mit.edu/handle/1721.3/51252. (дата обращения 18.03.2026)
Report of Resistance Comitee. Proceedings of 11th ITTC, 1966. - URL: https://ittc.info/media/2707/report-of-resistance-committee.pdf (дата обращения 18.03.2026)
Гирс И.В. Влияние мелководья на сопротивление судов Труды ВНИТОСС Т.3, вып. 1., 1938. – с. 62-63.
Басин А.М., Веледницкий И.О, Ляховицкий А.Г. Гидродинамика судов на мелководье / Л.: Судостроение, 1976 г. – 320 с.
Карпов А.В. расчет сопротивления судов в стеснённом водоёме Труды ГИИ. Т. 4 вып. 2. 1945.
Звонков, В.В. Судовые тяговые расчёты. – М.: Речной транспорт, 1956. - 324 с.
Апухтин П.А., Войткунский Я.И.. Сопротивление воды движению судов. Л.: МАШГИЗ, 1953. – 356 с.
Тихомиров Н.А. Ходкость судна / М.: Речной транспорт, 1959. – 200 с.
Harvald Sv. Aa. Resistance and Propulsion of Ships. John Willey & Sons, 1983. P. 362.
Latorre R., Luthra G., Tang K. Improvement of Inland waterway Vessel and Barge Tow Performance 1982 Report No 249, September 2022. Report number: 249. Affiliation: University of Michigan. – URL: https://www.researchgate.net/publication/363539478_Improvement_of_Inland_waterway_Vessel_and_Barge_Tow_Performance_1982_Report_No_249 (дата обращения 18.03.2026)
Zeng, Q. A method to improve the prediction of ship resistance in shallow water. Dissertation or the purpose of obtaining the degree of doctor at Delft University of Technology, 2019. https://doi.org/10.4233/uuid:d4d8524a-fedc-4949-a953-f5848a1634bb.
Анфимов В.Н., Ваганов Г.И., Павленко В.Г. Судовые тяговые расчёты / М.: Транспорт, 1970. – 244 с.
Ходкость и управляемость судов: Учебник для вузов / Под ред. В.Г. Павленко. М.: Транспорт, 1991. 397 с.
Справочник по теории корабля. Т.1. Л.: Судостроение, 1985. – 768 с.
Басин, А.М. Гидродинамика судов / А.М. Басин, В.Н. Анфимов. - Ленинград: Речной транспорт, 1961. — 684 с.
Skupień E, Prokopowicz J. Methods of calculating ship resistance on limited waterways // Polish Maritime Research, 4(84), 2014 Vol. 21. pp. 12-17. DOI: 10.2478/pomr-2014-0036.
Rotteveel E. Investigation of inland ship resistance, propulsion and manoeuvring using literature study and potential flow calculations. Master Thesis. Delft University of Technology, 2013. DOI:10.1007/s00773-018-0578-7.
Lackenby H. The Effect of Shallow Water on Ship Speed. – The Shipbuilder and Marine
Enginebuilder, September 1963, p. 13-19. DOI: 10.1111/j.1559-3584.1964.tb04413.x.
ITTC Recommended Procedure 7.5-04-01-01.1. Preparation, Conduct and Analysis of Speed/Power Trials, 2017. URL: https://www.ittc.info/media/8372/index.pdf (дата обращения 18.03.2026)
Временная инструкция по планированию и нормированию расхода топлива для судов речного флота. – Москва: Речной транспорт, 1961. — 112 с.
Методическое руководство по разработке графика движения флота с применением электронных вычислительных машин. – М.: Транспорт. – 1970. – 176 с.
Фомкинский, Л.И. Методика тяговых расчётов при обосновании судов речного флота / Л.И. Фомкинский // Труды / ЦНИИЭВТ. — Москва, 1972. — Вып. 86. — 185 с.
Шимко, К.Н. определение скорости движения судов и составов при технико-экономических расчетах / К.Н. Шимко // Труды института комплексных транспортных проблем при Госплаве СССР, 1981. — №19. — С. 117 – 140.
Пискунов, В.А. Совершенствовать нормирование топлива / В.А. Пискунов, Г.А. Самыкин, Е.М. Тумаринсон // Речной транспорт. — 1983. — № 3. — С. 28.
Millward, A. The effects of water depth on hull form factor. International Ship-building Progress, Vol. 36, No. 407, October 1989. p. 283–302.
Toxopeus S. L. Viscousflow calculations for kvlcc2 in deep and shallow water // IV International Conference on Computational Methods in Marine Engineering, 2011. pp. 361-358. – URL:
https://www.researchgate.net/publication/257817328_Viscous-flow_calculations_for_KVLCC2_in_deep_and_shallow_water (дата обращения 18.03.2026)
Jiang T. A New Method For Resistance and Propulsion Prediction of Ship Performance in Shallow Water Proceeding oh 8th PRADS Conference, December 2001. pp.509-515. DOI:10.1016/B978-008043950-1/50064-8.
Deng G.B., Guilmineau E., Leroyer A., Queutey P., Visonneau M., Wackers J. Simulation of Container Ship in Shallow Water at Model Scale and Full Scale // Third Chinese National CFD Symposium on Ship and Offshore Engineering, 2014, Dalian, China. – URL: https://www.researchgate.net/publication/282298211_Simulation_of_Container_Ship_in_Shallow_Water_at_Model_Scale_and_Full_Scale (дата обращения 18.03.2026)
Raven H.C. A method to correct shallow-water model tests for tank wall effects. J. Mar. Sci. Technol. 2018, 24, 437–453. DOI: 10.1007/s00773-018-0563-1.
Prohaska C. A simple method for the evaluation of the form factor and low speed wave resistance // Proceedings 11th ITTC, 1966.
Zhang, C., Ringsberg, J., Thies, F. Development of a ship performance model for power estimation of inland waterway vessels. Ocean Engineering, 287. 2023. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.oceaneng.2023.115731.
Copyright (c) 2026 Научные проблемы водного транспорта
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
