Где р —давление в произвольной точке линии тока, Па; р — плотность воды, т/м3.

Предположим, что два одинаковых судна движутся в идеальной (невязкой) жидкости параллельно с одинаковой скоростью при рас­стоянии между бортами (см. рис. 10.11). Этот случай равносилен гид­ромеханически случаю обращенного движения, когда оба судна не­подвижны, а на них набегает однородный поток жидкости, имеющий на бесконечном удалении от судов скорость и₀.

Применим уравнение Бернулли к линиям потока жидкости, обте­кающим корпус рассматриваемого судна 1. Для линии тока АВ:

			(10.18) (10.19) (10.19) (10.21)

Поскольку корпус судна обладает определенными размерами, а жидкость неразрывна, то скорости частиц жидкости в точке С вблизи борта судна будут больше, чем в точке А на удалении от судна. Таким образом, в точке С давление будет понижено по сравнению с давлени­ем на удалении от судна, т. е. возникает разрежение.

В точке потока В, расположенной на стороне борта судна, обра­щенного к судну-партнеру 2_% поток жидкости имеет скорость мд. ко­торая больше скорости и_с, поскольку между корпусами судов поток поднимается. Следовательно, разрежение со стороны борта, обращенно­го к судну-партнеру, будет еще большим. За счет (перепада давления па внешнем и внутреннем бортах на корпус судна будет действовать по­перечная гидродинамическая сила присасывания. В сДучае. еслг кор-

Рис. 10.11. Возникновение сил приса­сывания при обтекании двух судовых корпусов однородным потоком жид­кости: и»>ис>пш

пус судна обладает заметной несимметрией относительно миделя, то поперечная сила присасывания У_г может быть приложена на некото­ром отстоянии от центра тяжести, так что на корпус судна будет дей­ствовать момент зарыскивания М_г определенного знака.

Качественная картина гидродинамического взаимодействия двух одинаковых судов при обгоне (рис. 10.12, а) следующая. Из судовой гидромеханики известно, что при движении судна давление в его но­совой оконечности повышено (на рисунке помечено двумя знаками «+») по сравнению с давлением в кормовой оконечности (один «+»). В средней части давление понижено (два знака «—>).

При подходе носовой оконечности обгоняющего судна 1 к корме обгоняемого судна 2 за счет разности давлений в оконечностях судов на обгоняющее судно 1 действует поперечная сила присасывания, ко­торая создает гидродинамический момент, стремящийся развернуть нос обгоняющего судна в сторону обгоняемого судна. На обгоняемое судно в этот момент действует также сила присасывания, которая приложе­на к корме и стремится развернуть корму обгоняемого судна 2 в сто­рону борта обгоняющего судна У.

После того как мидель обгоняющего судна проходит траверз ми­деля обгоняемого судна (рис. 10.12, 6), направление действия момен­тов на суда изменяется, а направление поперечных сил сохраняется.

При встречном движении (рис. 10.13) в начальный момент при выходе носовых оконечностей иа общий траверз зоны повышенного давления обоих судов взаимодействуют одна с другой (рис. 10.13,а), в результате чего на суда действуют поперечные расталкивающие си­лы К_г<0 и моменты зарыскивания, стремящиеся отбросить носовые оконечности судов друг от друга, т. е. М_г<0. По мере дальнейшего сближения судов (рис. 10.13, б) носовая зона повышенного давления: судна 1 взаимодействует с зоной пониженного давления средней части корпуса судна 2. В результате на суда действуют силы присасывания У_г>0 и моменты зарыскивания М_г>0, стремящиеся развернуть сул? носовыми оконечностями в сторону друг друга. После того как мидель

а) + )+ - - + 5) / + + — + 6) + + — -

мг<° f €ЕЕЕМ

\₊ + — + +1+ -- + •+ +гг I +

¹ ₄ 1 ^Т Мг<0

+ - - + + \ +------ +1+ + ?---- ++ч

+ - - 4 j + + - - ♦ + ' +

Рис. 10.13. Возникновение поперечных сил и моментов при встречном движении двух судов

судна / проходит траверз миделя судна 2, картина вновь меняется, поскольку взаимодействуют зоны повышенного давления в кормовой оконечности судна 1 с зоной пониженного давления в средней части судна 2 (рис. 10.13, в). В этот момент на суда действуют силы приса­сывания К_г>0, создающие моменты, которые стремятся сблизить кор­мовые оконечности. При выходе кормы судна 1 на траверз кормы суд­иа 2 будут взаимодействовать зоны повышенного давления кормовых оконечностей. В результате на кормовые оконечности судов будут действовать расталкивающие силы У_г<0, а гидродинамические мо­менты будут стремиться отбросить кормовые оконечности друг от друга.

Таким образом, в процессе встреч и обгонов судов характер дей­ствия гидродинамических усилий непрерывно изменяется, что влечет за собой соответствующие трудности в управлении судами. Необходи­мо подчеркнуть, что рассмотренная качественная картина гидродина­мического взаимодействия судов является сугубо схематичной. В ре­альных условиях взаимодействие судов может иметь еще более слож­ный характер, что объясняется взаимодействием волновых систем рас­ходящихся судов, наличием углов дрейфа, влиянием ограничений фарватера по глубине и ширине и т. д. В последнее десятилетие вопрос о гидродинамическом взаимодействии судов изучен достаточно полно для скоростей хода, соответствующих числам Фруда, при которых волнообразование, ^создаваемое судовым корпусом, незначительно (Fr< 0,25).

Поэтому в целях обеспечения безопасности транспортных судов при расхождении рекомендуется снижать скорость хода.

Для расчета конкретных значений гидродинамических сил Y_r и моментов М_г можно воспользоваться выражениями:

где L—длина судна, м;

Си_к— гидродинамический коэффициент поперечной силы;