Các cánh ngầm của tàu phải đảm bảo tạo đƣợc lực nâng đủ lớn khi tàu hoạt động ở chế độ thân tàu “bay” trong không khí, chỉ còn lại các cánh là “bay” trong nƣớc. Điều kiện cân bằng khi đó là :
F = D (2.6) trong đó : F - lực nâng của hệ thống cánh, tính bằng tổng lực nâng của cánh trƣớc FT và lực nâng của cánh sau (cánh chính) FC
F = FT + FC (2.7) D - lƣợng chiếm nƣớc của tàu.
Để đảm bảo đủ lực nâng, các cánh đƣợc chọn phải có thành phần lực nâng lớn khi hoạt động tại vận tốc xác định, góc tấn xác định, còn thành phần lực cản phải nhỏ. Xét các trƣờng hợp :
Với tàu cánh ngầm có cánh chìm nông h = 0,15 0,25 - Góc tấn chỉ vào khoảng = (0,5 ÷ 2)o
tùy theo vận tốc khai thác
- Hệ số lực nâng cánh có giá trị trung bình CL = (0,15 ÷ 0,20) tại cánh trƣớc và CL = (0,20 ÷ 0,25) tại cánh sau tính cho tàu chạy vận tốc (50 ÷ 70) km/h trên sông hoặc CL = (0,08 ÷ 0,12) tại cánh trƣớc và CL = (0,12 ÷ 0,16) với cánh sau tính cho tàu chạy vận tốc (80 ÷ 100) km/h.
Với tàu cánh ngầm có cánh dạng gập chữ V - Góc tấn = (1 ÷ 3)o
- Giá trịhệ số lực nâng CL = (0,20 ÷ 0,30) tại cánh trƣớc, CL = (0,30 ÷ 0,40) tại cánh sau tính cho tàu chạy ở vận tốc (50 ÷ 70) km/h và CL = (0,15÷0,20) tại cánh trƣớc, CL = (0,18 ÷ 0,25) tại cánh sau khi vận tốc tàu đạt đến giá trị (80 ÷ 100) km/h.
Với tàu cánh ngầm có cánh chìm sâu - Góc tấn = (2 ÷ 5)o
- Hệ số lực nâng CL = (0,6 ÷ 0,8) khi tàu chạy với vận tốc (50 ÷ 70) km/h và hệ số lực nâng CL = (0,3 ÷ 0,5) khi tàu chạy với vận tốc (80 ÷ 100) km/h
Căn cứ vào giá trị của hệ số lực nâng CL để chọn diện tích cánh trƣớc, cánh sau. Nếu nhƣ coi diện tích cánh A bằng tổng diện tích của các cánh trƣớc và các cánh sau, thì có thể xác định diện tích cánh bằng công thức [5]: A D = 10 3 90 exp 1 V (2.8) trong đó : V - vận tốc tàu, m/s
Hoặc có thể tính diện tích cánh A bằng công thức kinh nghiệm [5] nhƣ sau: A = 1/ 2D
aV b (2.9) trong đó : D - lƣợng chiếm nƣớc (tấn)
V - vận tốc tàu (m/s) a, b - các hệ số tính nhƣ sau
a = 2,45 ; b = 6,40 tấn/m2 tính cho tàu đi biển a = 2,65 ; b = 8,25 tấn/m2 tính cho tàu chạy sông.
Khi tính diện tích các cánh trƣớc và cánh sau cần quan tâm đến tỷ lệ giữa chúng, trong đó tỷ lệ này phụ thuộc vào vị trí trọng tâm và phân bố tải trọng dọc cánh
- Chiều dài cánh l và chiều rộng cung cánh b đƣợc tính theo [5] công thức: l = A ; b = l (2.10)
với l2
A cần lớn hơn 5 vì khi đó tỷ lệ giữa hệ số lực cản trên hệ số lực nâng sẽ nhỏ. Hệ số lực cản khi đó sẽ là : CD = 2 L C (2.11) Khi tính cho cánh tàu có thể tính theo công thức [5]:
= (1 0,4) V
300
(2.12) trong đó vận tốc tàu V tính bằng HL/h.