г. Выкса Нижегородская область

 

Мореходные качества малых туристских судов.

Опрокидывание судна на твердой опоре. Весьма распространенную ситуацию, когда судно, например плот, село носом или бортом на камень и находится под воздействием набегающего потока, скорее всего не следует относить к задачам, решаемым в понятиях остойчивости. Можно указать хотя бы следующие существенные отличия. Во-первых, помимо сил тяжести и плавучести на судно действует качественно новая сила давления набегающего потока. Количественно эта сила равна произведению динамического давления потока (около 50 v2 кг/м) и площади поверхности судна, на которую поток набегает, причем сила давления направлена перпендикулярно к этой поверхности. Во-вторых, находящееся на плаву судно под действием кренящего момента вращается (кренится) вокруг центра величины (водоизмещения) — точки ЦВ, которая, в свою очередь, при этом смещается поступательно по криволинейной траектории. Сидящий же на камне плот может вращаться лишь вокруг фиксированной оси, которой служит ему точка опоры. В-третьих, существование этой фиксированной оси вращения позволяет свести задачу равновесия судна в этой ситуации к проверке на нуль алгебраической суммы моментов всех сил относительно этой оси. Если же момент равнодействующей силы относительно точки опоры не будет равен нулю, то судно под действием этой силы перевернется.

Влияние момента инерции судна на остойчивость. Появившиеся в туристской литературе рекомендации, что для повышения остойчивости плота необходимо разместить груз как можно шире по бортам, расходятся с советами классиков спортивного судостроения: «Перемещение команды ближе к носу или в сторону кормы... лишь увеличивает момент инерции и период собственных колебаний яхты» (Мархай, 1970). «Следует избегать размещения грузов в оконечностях, чтобы тем самым уменьшить момент инерции килевой качки и снизить ее амплитуду» (Норвуд, 1967).

Для того чтобы разобраться в этих противоречиях, видимо, прежде всего следует уточнить само понятие «груз». В дальнейшем будем рассматривать только твердые грузы, поскольку известно, что переливающиеся грузы, имеющие свободную поверхность в силу своей подвижности, создают побочные явления — они уменьшают метацентрическую высоту и, следовательно, остойчивость судна на величину отношения момента инерции площади свободной поверхности жидкости относительно осей, проходящих через центр тяжести этой площади, к объему жидкого груза. Далее под грузом будем понимать некую материальную точку, обладающую некоторой массой.

 

Такой подход правомерен, поскольку влияние на остойчивость водоизмещающих объемов, которые размещены на периферии и в середине судна, было выяснено выше. И наконец, примем, что перемещение грузов не влияет на положение центра тяжести судна в целом, ибо влияние на остойчивость грузов, расположенных несимметрично относительно продольных и поперечных осей, было выяснено при рассмотрении откренивания.

Таким образом, вопрос о влиянии размещения груза на судне в горизонтальной плоскости можно свести к задаче взаимосвязи остойчивости судна и его момента инерции, т. е. выяснить, зависит ли величина угла наклонения судна от величины его момента инерции. Причем в первом приближении наклонение судна будем рассматривать как вращательное движение вокруг точки центра величины.

Из теоретической механики известно, что работа при вращательном движении А=Мφ, где М — вращающий момент, а φ — угол поворота. Кроме того, ускорение, с которым будет происходить это вращение е = M \ m, где m — момент инерции вращающегося тела. Известно также, что время одного колебания маятника пропорционально √ т. Исходя из этих соотношений можно утверждать, что угол наклонения судна определяется только величиной работы, совершаемой кренящей силой, однако это наклонение будет протекать медленнее, когда момент инерции судна больше вследствие размещения грузов на периферии. Последнее и создает иллюзию возрастания остойчивости. 

Вихри за парусом.

Приближенные вычисления площади, объема и положения ЦВ. В рассматриваемых выше моделях судов форма поплавков была принята прямоугольной, для того чтобы расчеты можно было выполнить более просто по точным формулам. Реальные суда имеют криволинейные обводы, и приходится пользоваться приближенными вычислениями. Сущность описываемого метода заключается в следующем. Искомую площадь, например погруженной части шпангоута (рис. 4,в), разбивают на п частей равноотстоящими ватерлиниями. Каждую такую часть можно приближенно считать трапецией. Тогда искомая площадь также приближенно будет равняться сумме площадей этих трапеций, которая вычисляется согласно столбцам 1 и 2 таблицы 2. Подобным же образом можно вычислить и площадь ватерлинии, которую для этого разбивают на т частей равноотстоящими вертикальными шпангоутами.

Вычисление объема и площади корпуса судна.

Для того чтобы вычислить объем, например, погруженной части корпуса (объемное водоизмещение), его разбивают на т усеченных пирамид (рис. 4, в) равноотстоящими друг от друга шпангоутами, площади которых могут быть найдены способом, описанным выше. Тогда объемное водоизмещение V будет приближенно равняться сумме объемов этих пирамид и определяться согласно столбцам 3 и 4 таблицы 2. Объемное водоизмещение можно также определить по площадям равноотстоящих друг от друга ватерлиний, причем вычисления будут проводиться по аналогичной схеме.

Для вычисления расстояния центра величины — точки ЦВ — от носа корпуса, кроме объемного водоизмещения, найденного выше, потребуются еще произведения площадей этих шпангоутов на их порядковые номера, начиная от носа судна (столбец 5 таблицы 2). Если вместо площадей шпангоутов воспользоваться площадями сечений по ватерлиниям, то аналогичным способом можно вычислить расстояние точки ЦВ от основной плоскости ОП по вертикали.

Описанный метод приближенных вычислений достаточно трудоемкий и может применяться скорее на этапе конструирования, чем для оперативного контроля характеристик туристских судов на соревнованиях. В то же время потребность в таком контроле со временем становятся острее, поскольку появляются новые виды соревнований, проводимых целиком на самодельных судах. Выход из этого положения, видимо, следует искать в двух направлениях. Во-первых, надо разработать методики и программы вычислений для программируемых микрокалькуляторов, позволяющих вычислять характеристики судов, например полное объемное водоизмещение, по незначительному числу данных измерений. Во-вторых, надо набрать статистику по величинам коэффициентов общей полноты δ корпусов для туристских маломерных судов разных типов. Тогда оценки их полного объема можно будет производить по формуле: Vm=δ•LBH. Ориентировочные прикидки позволяют предполагать, что такие коэффициенты полноты объема корпуса для всех типов маломерных туристских судов скорее всего будут лежать в диапазоне значений от 0,35 до 0,75.

Данные справочников показывают, что подобные коэффициенты для отдельных типов судов большого флота имеют более узкий разброс. Практика спортивного судостроения подтверждает, что измерение, анализ и регламентирование ключевых характеристик судов позволяет эффективно управлять самодеятельным техническим творчеством.

 

Предыдущая страница        К оглавлению      Следующая страница 

 

 
 
 

 

 

 

Смотрите на сайте:

Видео ловли плотвы

Как ловить плотву, видео

Ловля на балансир

Ловля балансиром.

О жерлицах и кружках

Статьи о жерлицах и кружках.

Пайка металлов

Бензиновая и газовая горелки для пайки металлов.

       

Мормышки для плотвы

Плотвиные мормышки.

Фотоотчеты о рыбалках

Отчеты о рыбалках.

Техника ловли жерлицей

Ловля жерлицами.

Техника ловли окуня

Как ловить окуня.

 
       

Жерлицы. Практика

Видео ловли жерлицей.

Видео изготовления мормышки

Изготовление мормышки, видео.

Как насадить мотыля

Насадка мотыля на крючок.

Ночник-щучья голова

Чучело щуки.

Видео хранения мотыля

Видео хранения мотыля

Окунь на мормышку

Блесны для окуня.

Загадочный ротан

Как ловить ротана зимой и летом.

Как привязать мормышку. Видео

Привязываем мормышку паровозом.

Календарь рыболова

Где, когда и на что ловить рыбу. Календарь.

Пайка мормышек

Мормышки своими руками.

Щука на жерлицы

Щука на жерлицы.

О жерлицах и кружках

Статьи о жерлицах и кружках.

Необычные приманки
Необычные воблеры.
  Рыболовный сайт Фарватер

 

 

 

 

Copyright © 2004-2016