Схемы сил и моментов, действующих на прямолинейно движущееся судно при дрейфе от ветра.
Действую на надводную поверхность судна, ветер вызывает появление аэродинамической силы RВ (рис.7.4). Величина и точки приложения этой силы зависят от направления и скорости ветра, величины и формы надводной поверхности судна. В общем случае сила RВ может быть разложена по осям, связанным с судном, на составляющие RВХ и RВУ. Первая в зависимости от направления ветра увеличивает или уменьшает силу сопротивления движению судна. Боковая составляющая прежде всего вызывает боковой снос судна, который носит название ветрового дрейфа. При этом угол между направлением движения судна (вектором скорости V) и его диаметральной плоскостью называется углом ветрового дрейфа βВ. Из-за наличия угла βВ на подводной части корпуса судна возникает гидродинамическая сила RГ, которая раскладывается на составляющие RГХ и RГУ.
Поскольку точки приложения силы RВ и RГ не совпадают с Ц.Т. судна, то они относительно его создают соответствующие вращающие моменты - МВ от силы давления ветра и МR от гидродинамической силы корпуса судна.
ЦТ – центр тяжести судна;
ЦП – центр парусности судна;
ЦД – центр гидродинамического давления.
Рис. 7.4 Силы, действующие на уваливающее по ветру судно.
Если у движущегося судна при положении рулей в ДП момент МВ больше момента МR, то оно будет стремиться развернуться носовой частью по ветру, т.е. будет уваливаться по ветру. Для удержания его на прямом курсе необходимо переложить рули в направлении наветренного борта (рис.7.1), с тем чтобы создать вращающий момент Мр рулевой силы, который компенсировал бы разность моментов МВ - МR. В этом случае
МР +МR = МВ (7.2)
Способностью уваливаться по ветру обладают грузовые суда в порожнем состоянии и толкаемые составы с порожними баржами.
Другие суда при тех же условиях, но при МВ < МR (рис.7.5) стремятся развернуться носом на ветер. Про такие суда говорят, что они обладают способностью приводиться к ветру. Для удержания таких судов на прямом курсе рули необходимо переложить в направлении подветренного борта. Способностью приводить к ветру обладают пассажирские суда, грузовые суда с грузом и толкаемые составы с груженными баржами.
Рис. 7.5. Силы, действующие на приводящееся к ветру судно. МВ < МR
Если при максимальном угле перекладки руля судно при сильном ветре не в состоянии двигаться прямолинейным курсом, то оно потеряло управляемость. В качестве показателей управляемости движущегося судна при действии ветра принимают угол ветрового дрейфа βВ и потребный угол перекладки рулей ( органа управления) άР.Первый показатель характеризует ширину ходовой полосы bх.n , которую занимает судно, двигаясь прямолинейно с углом ветрового дрейфа. Показатель άР характеризует управляемость судна при ветре, т.е. способность осуществлять движение прямолинейным курсом с углом дрейфа βВ,
Дата добавления: 2016-03-04; просмотров: 1283;