Теоретические вопросы управления судном. Антонов В.А - 7 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ им. Невельского | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

1.1. Кинематические характеристики
криволинейного движения судна
В теория управляемости приходится иметь дело с изучением дви-
жения судна на криволинейной траектории. При этом без существенных
погрешностей, можно рассматривать движение судна в плоскости ватерлинии
или параллельной ей плоскости. Таким образом, задачу определения элементов
криволинейного движения судна можно рассматривать как плоскую задачу
динамики.
Для описания такого движения вводят две системы координат— непод-
вижную Х
0
О
0
У
0
, и подвижную ХGУ, жестко связанную с судном. Направление
осей неподвижной системы координат выбирается таким образом, чтобы в
начальный момент она совпадала с подвижной. Угол Ψ, образуемый с диамет-
ральной плоскостью (ДП) и осью Х
0
, называется углом курса. Угол курса может
быть выражен через другие углы, а именно через:
- центральный угол дрейфа, измеряемый между мгновенным. вектором
скорости центра тяжести (ЦТ) судна и диаметральной плоскостью (β);
- угол траектории или угол скорости (φ) , измеряемый между вектором
скорости и осью Х
0
.
Движение судна может быть задано проекциями скорости ЦТ на подвиж-
ные оси и угловой скоростью. Однако во многих случаях более удобной
оказывается другая система кинематических параметров – модуль скорости ЦТ
судна │V│, угол дрейфа (β), и угловая скорость (Ω). Обе системы кинематиче-
ских параметров связаны между собой соотношениями, ясными из рис. 1.1
;
β
VCosV
X
=
β
VSinV
Y
=
;
;
X
Y
V
V
tg −=
β
;
22
YX
VVV +=
(1)
Все эти величины явля-
ются размерными
кинематическими характери-
стиками, пригодными для
описания любого вида манев-
ра судна. Тем не менее, для
сопоставления управляемости
различных судов, и для пере-
хода от модельных испытаний
к натуре и т.п. более удобны-
ми оказываются безразмерные
Рис.1.1. характеристики:
v=
0
V
V
; β; ω=
;
0
V
LΩ
τ=
L
tV
0
; (2)
где V
0
— скороcть судна на прямом курсе;
L- длина судна по действующей ватерлинии;
τ— безразмерное время.
7
                   1.1. Кинематические характеристики
                    криволинейного движения судна
             В теория управляемости приходится иметь дело с изучением дви-
жения судна на криволинейной траектории. При этом без существенных
погрешностей, можно рассматривать движение судна в плоскости ватерлинии
или параллельной ей плоскости. Таким образом, задачу определения элементов
криволинейного движения судна можно рассматривать как плоскую задачу
динамики.
      Для описания такого движения вводят две системы координат— непод-
вижную Х0О0 У0 , и подвижную ХGУ, жестко связанную с судном. Направление
осей неподвижной системы координат выбирается таким образом, чтобы в
начальный момент она совпадала с подвижной. Угол Ψ, образуемый с диамет-
ральной плоскостью (ДП) и осью Х0, называется углом курса. Угол курса может
быть выражен через другие углы, а именно через:
      - центральный угол дрейфа, измеряемый между мгновенным. вектором
скорости центра тяжести (ЦТ) судна и диаметральной плоскостью (β);
      - угол траектории или угол скорости (φ) , измеряемый между вектором
скорости и осью Х0.
      Движение судна может быть задано проекциями скорости ЦТ на подвиж-
ные оси и угловой скоростью. Однако во многих случаях более удобной
оказывается другая система кинематических параметров – модуль скорости ЦТ
судна │V│, угол дрейфа (β), и угловая скорость (Ω). Обе системы кинематиче-
ских параметров связаны между собой соотношениями, ясными из рис. 1.1

                                                 V X = VCosβ ; VY = VSinβ ;
                                                      V
                                              tgβ = − Y ; V = V X2 + VY2 ; (1)
                                                     VX
                                                   Все эти величины явля-
                                             ются              размерными
                                             кинематическими характери-
                                             стиками, пригодными для
                                             описания любого вида манев-
                                             ра судна. Тем не менее, для
                                             сопоставления управляемости
                                             различных судов, и для пере-
                                             хода от модельных испытаний
                                             к натуре и т.п. более удобны-
                                             ми оказываются безразмерные
               Рис.1.1.                      характеристики:
                  V         ΩL   Vt
             v=      ; β; ω= ; τ= 0 ;                             (2)
                  V0        V0    L
     где V0 — скороcть судна на прямом курсе;
     L- длина судна по действующей ватерлинии;
     τ— безразмерное время.
                                     7

Страницы