Теоретические вопросы управления судном. Антонов В.А - 22 стр.

UptoLike

Кроме того, из-за влияния
попутного потока углы атаки
лопасти, находящейся в верх-
нем положении, будут
значительно меньше углов
атаки лопастей в нижнем по-
ложении; равнодействующая
тангенциальных сил, возни-
кающих на лопастях в верхнем
Рис.3.7. и нижнем положении, будет на-
правлена для винта правого вращения вправо. На рис. 3.7 показано, как
изменяются углы атаки элементов лопасти винта при косом натекании воды на
винт. Наличие угла дрейфа в корме судна вызывает поперечную силу на вин-
тах, направленную в ту же сторону, что и составляющая поперечной скорости.
На переднем ходу момент, создаваемый этой силой, всегда стремится умень-
шить угол дрейфа. Благодаря этому, для изменения направления движения
судна с работающим гребным винтом, требуется большая поперечная сила
руля, (больший угол перекладки) чем для судна, движущегося по инерции. При
заднем ходе поперечная сила на винтах, обусловленная углом дрейфа, способ-
ствует развороту судна. Эту силу принято называть стабилизирующей. Для
определения величины этой силы можно использовать формулу:
У
В2
= 2,14 ρ n Д
3
В
β V K
m0
.
Λ
Λ
Λ
Λ
0
2
2
1
1
2
1
1
Р
Р
Р
Р
(Кm0 =0)
(53)
При косом обтекании винта точка приложения упора смещается по высо-
те диска винта. Это приводит к появлению момента М
У
. Момент не оказывает
влияния на движение судна в горизонтальной плоскости и его называют диф-
ферентующим моментом. Однако при наличии составляющей скорости
параллельной вертикальной оси Z, появляется момент рыскания М
Z
,по величи-
не равный моменту М
У
. Вертикальная
составляющая скорости всегда имеется
при боковом расположении движите-
лей (на двухвинтовых судах), так как
поток жидкости, натекающий на вин-
ты, следует обводу батоксов в корме
судна. У одновинтовых судов это явле-
ние слабо выражено но, тем не менее,
имеет место. Это явление получило
название батоксное натекание.
Рис.3.8 Поскольку упор гребного винта не зави-
сит от направления его вращения (винт левого или правого вращения), то
перемена направления вращения винта меняет знак момента рыскания М
Z
, обу-
словленного батоксным обтеканием. При V
Z
>0 (подтекание снизу вверх)
22
                                                           Кроме того, из-за влияния
                                                        попутного потока углы атаки
                                                        лопасти, находящейся в верх-
                                                        нем     положении,      будут
                                                        значительно меньше углов
                                                        атаки лопастей в нижнем по-
                                                        ложении; равнодействующая
                                                        тангенциальных сил, возни-
                                                        кающих на лопастях в верхнем
                 Рис.3.7.                     и нижнем положении, будет на-
правлена для винта правого вращения вправо. На рис. 3.7 показано, как
изменяются углы атаки элементов лопасти винта при косом натекании воды на
винт. Наличие угла дрейфа в корме судна вызывает поперечную силу на вин-
тах, направленную в ту же сторону, что и составляющая поперечной скорости.
На переднем ходу момент, создаваемый этой силой, всегда стремится умень-
шить угол дрейфа. Благодаря этому, для изменения направления движения
судна с работающим гребным винтом, требуется большая поперечная сила
руля, (больший угол перекладки) чем для судна, движущегося по инерции. При
заднем ходе поперечная сила на винтах, обусловленная углом дрейфа, способ-
ствует развороту судна. Эту силу принято называть стабилизирующей. Для
определения величины этой силы можно использовать формулу:
                                 ⎡      1 ΛР        ⎛ 1 − Λ2   ⎞⎤
     УВ2 = 2,14 ρ n Д3В β V Km0. ⎢1 −               ⎜      Р   ⎟⎥              (53)
                                                                    (Кm0 =0)
                                 ⎢      2 1 − Λ2Р   ⎜ Λ Р0     ⎟⎥
                                 ⎣                  ⎝          ⎠⎦
      При косом обтекании винта точка приложения упора смещается по высо-
те диска винта. Это приводит к появлению момента МУ. Момент не оказывает
влияния на движение судна в горизонтальной плоскости и его называют диф-
ферентующим моментом. Однако при наличии составляющей скорости
параллельной вертикальной оси Z, появляется момент рыскания МZ,по величи-
                                      не равный моменту МУ. Вертикальная
                                      составляющая скорости всегда имеется
                                      при боковом расположении движите-
                                      лей (на двухвинтовых судах), так как
                                      поток жидкости, натекающий на вин-
                                      ты, следует обводу батоксов в корме
                                      судна. У одновинтовых судов это явле-
                                      ние слабо выражено но, тем не менее,
                                      имеет место. Это явление получило
                                      название батоксное натекание.
                   Рис.3.8           Поскольку упор гребного винта не зави-
сит от направления его вращения (винт левого или правого вращения), то
перемена направления вращения винта меняет знак момента рыскания МZ, обу-
словленного батоксным обтеканием. При VZ>0 (подтекание снизу вверх)
                                            22