В том случае, если по данным имеющегося корпуса моторной лодки на подводных крыльях требуется рассчитать минимальную мощность двигателя для достижения заданной относительной скорости, выраженной в м/сек, можно воспользоваться формулой, предложенной М. Коротковым:
Nр ≥ a (Fr2Dp — 2FrDp) + u,
где a = 0,31D2 + 1,64D; u = 1,45D2 + 8,4D; D — водоизмещение, м3.
Следует учитывать, что в период разгона при преодолении «горба» сопротивления, который соответствует моменту выхода на крылья, двигатель еще не развивает полной мощности и частоты вращения. Ориентировочно частота вращения двигателя в этот момент может быть принята как 70-75 % эксплуатационной частоты. Минимальную же мощность, необходимую для выхода на крыльевой режим, можно определить по формуле
Nвых = c (Fr2Dв — 2FrDв) + d,
где c = 0,5D2 + 7D; d = 1,7D2 + 15,4D; FrDв — число Фруда в момент выхода на крылья.
В первом приближении при FrDр = 3-6 допустимо принять FrDв ≈ (0,4-0,6) FrDp.
Существует и другой способ определения потребной мощности двигателя для достижения расчетной скорости (или наоборот). В этом случае мощность двигателя определяется по формуле
,
где Ne — потребная мощность; η — общий пропульсивный коэффициент полезного действия механической установки, учитывающий потери при работе валопровода и гребного винта; R — полное сопротивление катера (кг) при движении со скоростью v (м/сек).
Полное сопротивление здесь можно выразить через величину гидродинамического качества К:
.
Тогда мощность можно выразить как
.
Значение общего пропульсивного коэффициента полезного действия определяется из произведения
η = ηр ηм,
где ηр — пропульсивный к.п.д. гребного винта; ηм — коэффициент, учитывающий механические потери в валопроводе, передачах, редукторах и т. п.
Для катеров с прямой передачей двигатель-винт ηм = 0,9-0,95. При наличии редуктора ηредукт. = 0,8-0,9. Для моторных лодок с угловой колонкой ηм = 0,8-0,95. Точное определение ηр весьма затруднено, однако известно, что для хорошо подобранных и тщательно изготовленных винтов ηр = 0,6-0,75 при скоростях движения 30-5- км/час.
Поскольку в большинстве случаев величины К и ηр получить не удается, при определении потребной мощности приходится использовать коэффициент пропульсивного качества Кη, величина которого подсчитывается, если известны мощность имеющегося двигателя, скорость хода и водоизмещение:
.
