12. Основные задачи динамики корабля

Динамика корабля – раздел теории корабля, объединяющий такие понятия, как качка, ходкость, управляемость, динамическая остойчивость.

Качка – колебательные движения, совершаемые судном на поверхности воды и вблизи неё. Основная причина качки – морское волнение.

Три основных вида качки: вертикальная, бортовая, килевая. Три дополнительных: продольно-горизонтальная, поперечно-горизонтальная, рыскание.

Качка описывается тремя основными уравнениями для трех основных видов, откуда видно, что явление качки будет зависеть от величины метацентрической высоты и чем она больше, тем больше качка.

Ходкость – способность двигаться с заданнй скоростью хода при эффективнм использовании энергетической установки. На любое тело, движущееся в жидкости действует сопротивление, чтобы её преодолеть необходимо приложить тягу, при этом будет обеспечено установившееся движение, т.е. приямолинейное с постоянной скоростью. Устройство для создания полезной тяги – движитель. Таким образом ходкость включает два понятия: сопротивление и движители. Задачи ходкости: учеть сопротивление воды движению судна, действие его движителей и взаимодействие системы «корпус-двигатель-движитель».

Управляемость – способность судна двигаться заданным курсом.

Способность судна сохранять направление при движении прямолинейно – устойчивость на курсе. Способность изменять направление движения – поворотливость. Для обеспечения требуемых параметров приходится идти на компромисс устойчивости на курсе и поворотливости, потому что улучшение одного ведет к ухудшению другого.

Динамическая остойчивость – способность судна, не опрокидываясь, воспринимать внезапно приложенные нагрузки. Пример – налетевший на судно шквал (наибольшая опасность для остойчивости). Мерой динамической остойчивости является работа динамического момента . Метод определения динамического угла крена – приравнивание площадей, соответствующих работам динамического и восстанавливающего момента. По этим углам строится диаграмма динамической остойчивости.

{Про основные задачи динамики корабля следует сказать: выбрать мощность ЭУ, тип движителя, его характеристики, определить диапазон значений метацентрической высоты с точки зрения качки и остойчивости, определить характеристики формы корпуса судна с точки зрения управляемости, определить силу шквала, при которой возникает угроза с точки зрения динамической остойчивости}

Вопрос 13. Взаимосвязь статики и динамики корабля.

Раздел статики корабля включает его следующие мореходные качества:

1. Плавучесть;

2. Остойчивость;

3. Непотопляемость;

В разделе динамики корабля рассматриваются его:

1. Ходкость;

2. Управляемость;

3. Плавность качки;

Плавучестью называется способность судна держаться на воде в определенном положении относительно поверхности воды. Т.е. в этом разделе рассматривается форма обводов корпуса, что в свою очередь оказывает влияние на ходкость судна.

Характеристикой остойчивости является значение метацентрической высоты, которая так же является показателем плавности качки.

Управляемость в свою очередь так же зависит от:

1. Отношение длины судна к его ширине (L/H).

2. Формы проекции погруженной части корпуса судна на диаметральную плоскость. Подрезы носа и кормы улучшают поворотливость.

3. Посадки судна. Из элементов посадки судна наибольшее влияние на управляемость оказывает дифферент.

Т.е. вся динамика корабля полностью зависит от статики.