2. Să studieze conceptele de stabilitate ale navei în unghiuri mari de înclinare.
1. Stabilitatea inițială a navei.
2. Conceptul de stabilitate a navei la unghiuri mari de înclinare.
1. A.I. Avioane, I.I. Ucraineni. Manual: Structura și supraviețuirea unei nave de suprafață. Editura Militară, Moscova, 1987.
2. L.A. Novikov, M.I. Zhitnickii. LL Asmus, A.A. Elkhin, "Teoria, structura și viabilitatea unei nave", Leningrad, 1987.
3. S.M. Vilkov, N.F. Grishin, L.A. Novikov, Manual: "Construirea unei nave de suprafață, VMMU. F. E. Dzerzhinsky, Leningrad, 1979.
Sarcina de auto-studiu:
- măsurarea stabilității inițiale a navei.
- Determinarea stabilității navei pe schemele de stabilitate statică și dinamică.
Întrebarea numărul 1: "Stabilitatea inițială a navei".
Stabilitatea este capacitatea unei nave libere plutitoare, retrasă din poziția de echilibru de către forțele externe, să revină la poziția inițială după terminarea acestor forțe.
Există stabilitate longitudinală și laterală. Stabilitatea transversală este asociată cu unghiurile călcării, stabilitatea longitudinală cu unghiurile de tăiere.
Determinarea stabilității navei se efectuează la unghiuri mici și mari de înclinație. Unghiurile mici de înclinare includ unghiurile de rotire θ la 10-12 ° și unghiurile de tăiere ψ la 2-3 °.
În funcție de natura forțelor externe care conduc nava în afara echilibrului, distinge între stabilitatea statică și dinamică. Cu stabilitate statică, forțele înclinate nu produc o accelerație angulară semnificativă și pot fi neglijate în practică. Dacă forțele care înclină nava provoacă o accelerație unghiulară semnificativă, atunci stabilitatea navei este numită dinamică.
"Stabilitatea inițială a navei."
Stabilitatea la unghiuri mici de înclinare se numește stabilitate inițială.
Pentru a determina stabilitatea inițială, se fac următoarele ipoteze:
- înclinările au un volum egal, adică volumele care intră în apă și care ies din apă cu înclinații sunt egale;
- centrul magnitudinii se mișcă de-a lungul arcului cercului atunci când este înclinat;
- unghiurile de înclinare sunt mici;
- Înclinările apar în jurul axelor care trec prin centrul de greutate al liniei de plutire active.
"Stabilitatea transversală a navei".
Luați în considerare stabilitatea transversală inițială a navei (figura 1).
Fig. 1 Stabilitatea transversală inițială a navei.
Dacă autovehiculul sub influența unui moment de bandare MKR extern (de exemplu, presiunea vântului) va primi o rolă pe unghiul de, apoi prin schimbarea formei părții subacvatice a centrului coca valoarea C se deplasează la un punct C1. Forța de flotabilitate γV va fi aplicată la punctul C1 și direcționată perpendicular pe linia de plutire activă W1L1. În ceea ce privește CM a navei, aceasta va rămâne la punctul G, deoarece nu a fost acceptată nici o încărcătură pe navă, iar încărcătura disponibilă nu sa mutat.
Astfel, după ce forțele de înclinare ale vehiculului F încetează γV și se află pe aceeași verticală (starea de echilibru al doilea este violată) și formează un cuplu forță la umăr GK. numit umărul stabilității. Momentul acestei perechi se numește momentul de restaurare mθ. Valoarea sa caracterizează gradul de stabilitate al navei:
Dacă mΘ tinde să returneze nava în poziția ei inițială, atunci nava are o stabilitate inițială pozitivă și, invers, dacă mΘ este îndreptată spre mkp. atunci nava are o stabilitate inițială negativă.
Continuând direcția forței de flotabilitate mΘ la intersecția cu planul diametral, obținem punctul m. care se numește metacentru transversal inițial. Pentru unghiuri mici de înclinare, punctul m ocupă o poziție practic constantă și este centrul cercului de-a lungul căruia se mișcă centrul magnitudinii C.
Distanța dintre transversală m metacentru iar valoarea centrală C se numește transversal metacentric raza r, iar distanța dintre punctele m și G se numește vysotoyh metacentric transversal.
Cu o deplasare constantă, valoarea cuplului de refulare depinde de valoarea brațului de stabilitate GK. care poate fi determinat de la
Înlocuind valoarea lui GK în formula (1), obținem o formulă metacentrică a stabilității transversale inițiale:
Se poate observa din formula (3) că valoarea momentului de refacere este în dependență directă de înălțimea metacentrică h. În consecință, valoarea h poate servi ca măsură a stabilității inițiale a navei. Valoarea h pentru diferite clase de nave este în intervalul de la 0,5 la 5 m.
"Stabilitatea longitudinală a navei".
În mod similar, a fost derivată o formulă metacentrică a stabilității longitudinale inițiale (figura 2).
Fig. 2 Stabilitatea longitudinală inițială a navei.
Formula pentru momentul de refacere longitudinală va avea forma:
Trebuie remarcat faptul că valoarea lui H este de 50-100 de ori mai mare decât h și este de obicei de 2-3 ori lungimea navei. În acest sens, stabilitatea longitudinală a navei este de mai multe ori mai mare decât stabilitatea transversală.
Valorile înălțimilor metacentrice pentru deplasarea tipică a navei sunt date în formulele lor tactice.
Având în vedere faptul că unghiurile θ și ψ sunt mici, formulele (3) și (4) pot fi rescrise sub forma:
Din aceste formule este ușor de obținut valorile unghiurilor de călcâi și ornamentare:
Trimiteți-le prietenilor: