Теоретические вопросы управления судном. Антонов В.А - 33 стр.

UptoLike

Очевидно, что первые два периода циркуляции, маневренный и эволюци-
онный, определяют неустановившееся движение судна.
При движении судна на циркуляции выделяют следующие характеристики,
используемые для количественной оценки траектории (рис. 5.3):
D — диаметр установившейся циркуляции (по ЦТ судна);
D
T
тактический диаметр циркуляции (расстояние между ДII судна перед
входом на циркуляцию и продолжением её после поворота судна на 180°;
Элементы циркуляции:
выдвиг (поступь) циркуляциирасстояние между положением
ЦТ судна перед выходом на циркуляцию до момента поворота суд-
на на 90°; измеряется по направлению движения судна;
обратное смещениенаибольшее смещение ЦТ судна в резуль-
тате дрейфа судна в направлении обратном стороне перекладки
руля;
прямое смещение суднарасстояние от первоначального поло-
жения ЦТ судна до положения его после поворота на 90°,
измеренное по нормали к первоначальному направлению движения
судна;
βугол дрейфа на циркуляции;
V линейная скорость ЦТ судна.
Кроме указанных характеристик, следует указать период циркуляции Т
Ц
время поворота судна на 360°.
Перечисленные выше характеристики циркуляции можно выразить в до-
лях длины корпуса судна и через диаметр установившейся циркуляции:
D = (3÷6)L; D
T
= (0,9÷1,2)D; L1 = (0,6÷1,2)D; L2 = (0÷0,1)D;
L3 = (0,3 ÷0,6)D; T
Ц
= π D/V
Ц
Эти величины могут быть измерены после получения кривой циркуляции
по результатам расчёта или построенной по данным натурных наблюдений, а
также и после проведения модельных испытаний.
Важными параметрами циркуляции являются радиус установившейся
циркуляции (R). Эти элементы можно получить из решения системы уравнений
движения судна, если положить, что β̃ = ω̃ = 0.
Тогда радиус установившейся циркуляции определится из выражения:
R =
d
S
dL
β
ω
так как
d
S
d
β
= 0, то R = L/ω (75)
Безразмерная угловая скорость на установившейся циркуляции
определяется: ω̃
УСТ
= L/R
Размерная угловая скорость будет равна:
ω = ω̃
УСТ
V/L (76)
где Vскорость хода судна на установившейся циркуляции;
или ω =
d
t
d
R
V
β
+
так как
0=
d
t
d
β
то ω =
R
V
(77)
Из выражений (76, 77) видно, что для определения угловой скорости не-
обходимо знать скорость хода судна на циркуляции.
33
      Очевидно, что первые два периода циркуляции, маневренный и эволюци-
             онный, определяют неустановившееся движение судна.
   При движении судна на циркуляции выделяют следующие характеристики,
используемые для количественной оценки траектории (рис. 5.3):
      D — диаметр установившейся циркуляции (по ЦТ судна);
      DT – тактический диаметр циркуляции (расстояние между ДII судна перед
входом на циркуляцию и продолжением её после поворота судна на 180°;
      Элементы циркуляции:
         • выдвиг (поступь) циркуляции — расстояние между положением
            ЦТ судна перед выходом на циркуляцию до момента поворота суд-
            на на 90°; измеряется по направлению движения судна;
         • обратное смещение — наибольшее смещение ЦТ судна в резуль-
            тате дрейфа судна в направлении обратном стороне перекладки
            руля;
         • прямое смещение судна — расстояние от первоначального поло-
            жения ЦТ судна до положения его после поворота на 90°,
            измеренное по нормали к первоначальному направлению движения
            судна;
      β – угол дрейфа на циркуляции;
      V – линейная скорость ЦТ судна.
      Кроме указанных характеристик, следует указать период циркуляции ТЦ
— время поворота судна на 360°.
      Перечисленные выше характеристики циркуляции можно выразить в до-
лях длины корпуса судна и через диаметр установившейся циркуляции:
      D = (3÷6)L; DT = (0,9÷1,2)D; L1 = (0,6÷1,2)D; L2 = (0÷0,1)D;
      L3 = (0,3 ÷0,6)D; TЦ = π D/VЦ
      Эти величины могут быть измерены после получения кривой циркуляции
по результатам расчёта или построенной по данным натурных наблюдений, а
также и после проведения модельных испытаний.
      Важными параметрами циркуляции являются радиус установившейся
циркуляции (R). Эти элементы можно получить из решения системы уравнений
движения судна, если положить, что β̃ = ω̃ = 0.
      Тогда радиус установившейся циркуляции определится из выражения:
          L       dβ         dβ
     R=       −      так как    = 0, то R = L/ω       (75)
          ω       dS         dS
     Безразмерная угловая скорость на установившейся циркуляции
     определяется: ω̃УСТ = L/R
     Размерная угловая скорость будет равна:
     ω = ω̃УСТ V/L                                (76)
     где V — скорость хода судна на установившейся циркуляции;
                  V dβ         dβ                 V
     или ω =       +   так как    =0    то ω =         (77)
                  R dt         dt                 R
     Из выражений (76, 77) видно, что для определения угловой скорости не-
обходимо знать скорость хода судна на циркуляции.

                                         33