Теоретические вопросы управления судном. Антонов В.А - 54 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ им. Невельского | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

Способность судна сохранять управляемость при действии ветра является
одной из важных характеристик его мореходных качеств.
В общем случае, ветер, направленный под углом к ДП судна, обуславли-
вает снос судна с линии пути — появляется ветровой дрейф и увеличивается
сопротивление движению судна. При этом точка приложения аэродинамиче-
ских сил не всегда совпадает с центром парусности (ЦП) судна, что вызывает
рыскание судна. На рис. 7.1 приведена схема аэродинамических сил, дейст-
вующих на судно при прямолинейном движении.
На судно, воздействует кажущийся ветер, который обычно замеряют на
движущемся судне, поэтому в формулах, определяющих аэродинамические
силы и момент, используется скорость кажущегося ветра. В системе координат,
связанных с судном, аэродинамическое воздействие на корпус судна вычисля-
ется по формулам:
y
В
xaa
FWCX
2
2
ρ
=
, (119)
X
В
yaa
FWCY
2
2
ρ
=
, (120)
LFWCM
X
В
maa
2
2
ρ
=
(121)
Где: ρ
В
- плотность воздуха;
С
Ха
; С
Уа
; С
ма
; - аэродинамические коэффициенты, зависящие от курсового
угла кажущегося ветра, определяемые продувкой моделей судов в аэродинами-
ческих трубах;
F
Y
; F
X
- площадь надводной части корпуса судна соответственно на ми-
дель и на ДП;
L - длина судна.
Продольная составляющая
аэродинамической силы Х
а
прояв-
ляется в уменьшении скорости
движения и на управляемость
почти не влияет. Из рис. 7.2 видно,
что аэродинамический коэффици-
ент продольной силы (Сха) имеет
наибольшее значение при курсо-
вых углах кажущегося ветра 20 ÷
40° и 120 ÷ 160°. Величину этого
коэффициента можно определить
по формуле:
С
Ха
= 0,03 + 0,08 Cos q
W
. (129)
На управляемость судов
наибольшее влияние оказывает
Рис.7.2 нормальная или поперечная состав-
ляющая аэродинамической силы У
а
и момент Ма. для определения
коэффициентов силы и момента лучше всего использовать результаты проду-
вок серийных моделей в аэродинамических трубах (рис. 29). При отсутствии
54
      Способность судна сохранять управляемость при действии ветра является
одной из важных характеристик его мореходных качеств.
      В общем случае, ветер, направленный под углом к ДП судна, обуславли-
вает снос судна с линии пути — появляется ветровой дрейф и увеличивается
сопротивление движению судна. При этом точка приложения аэродинамиче-
ских сил не всегда совпадает с центром парусности (ЦП) судна, что вызывает
рыскание судна. На рис. 7.1 приведена схема аэродинамических сил, дейст-
вующих на судно при прямолинейном движении.
      На судно, воздействует кажущийся ветер, который обычно замеряют на
движущемся судне, поэтому в формулах, определяющих аэродинамические
силы и момент, используется скорость кажущегося ветра. В системе координат,
связанных с судном, аэродинамическое воздействие на корпус судна вычисля-
ется по формулам:
                   ρВ
      X a = C xa           W 2 Fy ,   (119)
                    2
                   ρВ
     Ya = C ya          W 2 FX ,         (120)
                   2
                    ρВ
      M a = C ma           W 2 FX L      (121)
                       2
      Где: ρВ - плотность воздуха;
      СХа; СУа; Сма; - аэродинамические коэффициенты, зависящие от курсового
угла кажущегося ветра, определяемые продувкой моделей судов в аэродинами-
ческих трубах;
      FY; FX - площадь надводной части корпуса судна соответственно на ми-
дель и на ДП;
      L - длина судна.
                                                  Продольная составляющая
                                            аэродинамической силы Ха прояв-
                                            ляется в уменьшении скорости
                                            движения и на управляемость
                                            почти не влияет. Из рис. 7.2 видно,
                                            что аэродинамический коэффици-
                                            ент продольной силы (Сха) имеет
                                            наибольшее значение при курсо-
                                            вых углах кажущегося ветра 20 ÷
                                            40° и 120 ÷ 160°. Величину этого
                                            коэффициента можно определить
                                            по формуле:
                                               СХа = 0,03 + 0,08 Cos qW. (129)
                                                  На управляемость судов
                                            наибольшее влияние оказывает
                       Рис.7.2              нормальная или поперечная состав-
ляющая аэродинамической силы Уа и момент Ма. для определения
коэффициентов силы и момента лучше всего использовать результаты проду-
вок серийных моделей в аэродинамических трубах (рис. 29). При отсутствии
                                         54

Страницы