Силы и моменты, связанные с воздействием ветра

Силы, действующие на судно при поворотах

Повороты судна происходят под действием переложенного руля. Если удерживать переложенный на борт руль в течении определеного промежутка времени, то судно будет совершать движение, называемое циркуляцией. При этом центр тяжести судна будет описывать циркуляционную кривую, по форме близкую к окружности. За начало циркуляции принимается момент начала перекладки руля. Циркуляция характеризуется линейной и угловой скоростями, радиусом кривизны и углом дрейфа. Процесс циркуляции принято делить на три периода: маневренный -продолжается в течении времени перекладки руля; эволюционный - начинается с момента окончания перекладки руля и заканчивается когда характеристики циркуляции примут установившиеся значения; установившийся - начинается с момента окончания второго периода и продолжается до тех пор, пока руль остается в переложенном положении.

При рассмотрении сил и моментов, связанных с воздействием ветра, используется кажущаяся скорость ветра.

В соответствии со свойством крыла, при воздействии ветра появляется аэродинамическая сила А.

Раскладывая аэродинамическую силу на продольную и поперечную составляющие и приложив к ЦТ две равные и противоположно направленные силы Ау и А'у получим:

* сила Ах - увеличивает скорость судна;

* момент сил Ау и А'у - разворачивает судно в правую сторону;

* сила А''у - вызывает боковое перемещение, что приводит к появлению угла дрейфа a и гидродинамической силы R;

* продольная составляющая гидродинамической силы Rх - уменьшает скорость судна;

* момент сил Ry R''y, действуя в одном направлении с моментом сил Ау и А'у, еще более разворачивает судно;

* сила R'у вызывает боковое перемещение, противоположное перемещению от силы А''у.

Для удержания судна на курсе необходимо перекладывать руль на некоторый угол для создания момента боковой силы руля Рру, компенсирующего моменты аэро и гидродинамических сил.

Дата добавления: 2014-01-05