Управление судами при штормовом ветре. Категории сил действующих на судно

моментов, действующих на корпус судна при его криволинейном движении:

Определение сил и моментов осуществляется тремя способами: теоретическим, экспериментальным и расчетно-экспериментальным. Для практических расчетов силы и моменты, действующие на корпус и руль, определяют по отдельности, вводя в результаты коэффициенты взаимодействия между корпусом и пером руля.

2.2 Влияние гидрометеорологических факторов на управляемость

Подводная и надводные части судна по форме подобны крылу и при взаимодействии соответственно с водой и воздухом проявляют свойственные крыльям качества, а именно:

- при движении под углом к потоку (углом атаки) на крыле возникает поперечная сила, распределенная по площади крыла;

- точка приложения равнодействующей поперечной силы смещена к той кромке крыла, которая обращена в сторону движения (на встречу потоку);

- чем меньше угол атаки, тем ближе к оконечности находится точка приложения равнодействующей поперечной силы;

- поперечная сила приблизительно пропорциональна площади крыла и углу атаки а также квадрату скорости (скорость набегающего потока).

Применительно к подводной части судна углом атаки является угол дрейфа. При движении передним ходом с углом дрейфа с углом дрейфа поперечная гидродинамическая сила приложена к носовой части судна, то есть смещена от мидель-шпангоута в нос и направлена в сторону противоположную силе, вызывающей дрейф. Так при ветре с левого борта поперечная гидродинамическая сила стремится развернуть судно против часовой стрелки.

При малых углах дрейфа (3-5°) на транспортных судах, не имеющих дифферента, точка приложения поперечной гидродинамической силы смещена от мидель-шпагоута в нос на 0,4 длины судна, т. е. находится вблизи носовой оконечности судна. При дифференте на корму это смещение уменьшается. Если же угол дрейфа близок к 90° (дрейф судна без хода), то эта сила приложена вблизи мидель-шпангоута, то есть не стремится разворачивать судно.

Применительно к надводной части, находящейся в воздушном потоке, углом атаки является курсовой угол кажущегося ветра. Когда направление ветра не совпадает с диаметральной плоскостью, создается поперечная аэродинамическая сила, точка приложения которой смещается от центра боковой площади парусности по диаметральной плоскостью навстречу потока воздуха. Так, при носовых курсовых углах ветра эта точка смещается в нос от центра парусности.

Максимальное смещение точки приложения поперечной гидродинамической силы имеет место при острых курсовых ветра (близких к 0° или 180°) и достигает значений, равных приблизительно 0,25 длины судна в нос или в корму от центра парусности. Однако при очень острых курсовых углах ветра значение этой силы не велико, поэтому и момент ее, несмотря