Подлодки Корабли Карта присутствия ВМФ Рейтинг ВМФ России и США
Какой способ жилищного обеспечения военных вы считаете наиболее оптимальным?
Жилье в натуральном виде
    63,75% (51)
Жилищная субсидия
    18,75% (15)
Военная ипотека
    17,50% (14)

Поиск на сайте

Судно с одним винтом правого шага и обычным рулем. Часть 2

Таким образом, для того чтобы начало развиваться поступательное движение назад, нужно преодолеть силу, равную а + г. Сумма сил д1 + б будет стремиться отбросить корму судна влево, а сила д будет противодействовать им, стремясь отбросить корму судна вправо.

Сумма сил д1 + б обычно больше силы д и корма судна все-таки будет склоняться влево. Однако рывка не будет, и корма пойдет влево медленно.

Затем с появлением поступательного движения назад судно попадет в уже описанное положение установившегося заднего хода при гребном винте, работающем назад.

Переход из установившегося заднего хода на передний ход Винт правого шага на заднем ходу вращается против часовой стрелки и при руле, поставленном прямо, расположение основных сил, действующих на судно, будет следующим (рис. 39). На правую часть кормового подводного обвода судна будет действовать сила набрасываемой струи С1 стремящаяся отбросить корму судна влево. Лопасти винта, проходя через крайнее нижнее положение, будут встречать силу сопротивления воды Д1 также стремящуюся отбросить корму судна влево. Таким образом, на установившемся заднем ходу судно с винтом правого шага при руле, поставленном прямо, будет стремиться уйти кормой влево. Всасываемая струя ВС и встречный поток воды ДВ на поворотливость судна оказывать влияния не будут.


Рис. 39. Силы, возникающие при переходе из установившегося заднего хода на передний ход

При переводе работы машины с заднего хода на полный передний ход положение резко изменится. Силы С1 и Д1 мгновенно про­ падут, но зато вместо них сейчас же возникнут силы С и Д. Сила С, характеризующая силу струи воды, набрасываемой на нижнюю часть пера руля, будет стремиться отвести корму судна влево. Однако первое время после перемены направления вращения винта, до потери судном поступательного движения назад, влияние силы С будет незначительным, так как судно, двигаясь назад, будет стремиться вывести нижнюю часть пера руля из-под действия струи воды. С уменьшением поступательного движения назад сила С будет постепенно увеличиваться и к моменту остановки судна достигнет своей нормальной величины.

Сила Д, характеризующая силу сопротивления воды вращению лопастей, наоборот, в первый момент после перемены хода достигнет очень большой величины, стремясь броском отбросить корму судна вправо

Д > С


Затем по мере уменьшения поступательного движения судна назад сила Д будет уменьшаться и к полной остановке судна достигнет нормального значения.

Таким образом, при переходе судна с установившегося хода назад на полный ход вперед корма судна резко бросится вправо. Для того чтобы нейтрализовать первоначально очень большое влияние силы Д, следует при перемене хода с заднего на передний переложить перо руля направо (рис. 40).

На перо руля сразу начнет давить встречный лоток воды с силой ДВ. Однако в силу того, что поток воды, отбрасываемый гребным винтом, будет фактически двигаться в ту же сторону, в которую движется судно, величина силы ДВ будет незначительна. Разложив силу ДВ на составляющие, получим силу лобового сопротивления ЛС, стремящуюся задержать движение судна назад, и силу бокового усилия Ф стремящуюся отбросить корму судна вправо. Сила Л С будет помогать работе винта, так что в данном случае она будет приносить пользу. Сила Ф наоборот будет увеличивать влияние силы сопротивления воды Д.


Рис. 40. Взаимодействие сил при нейтрализации вредных сил перекладкой пера руля при сохранившемся ходе назад

Однако, как уже было сказано выше, величина силы ДВ при движении судна назад и работе винта на передний ход будет невелика, так как судно будет практически двигаться назад в струе воды, отбрасываемой винтом. Составляющие силы ДВ — ЛС и Ф будут также невелики, а их влияние незначительно. Вывод руля из ДП направо создаст, однако, очень благоприятные условия для оказания влияния на управляемость судна набрасываемой струи.

Сила давления набрасываемой струи С на нижнюю часть пера руля резко усилится, так как сила С будет действовать под более выгодным углом. Разложив силу С на составляющие, получим силу а, вредную в данном случае, так как она будет стремиться увлечь судно назад и этим воспрепятствовать его быстрейшей остановке. Однако сила а будет невелика и ее влияние незначительно. Сила б, толкающая корму судна налево и этим в значительной мере нейтрализующая вредное влияние силы Д, будет полезной составляющей силы С, и величина ее будет значительно превосходить величину силы а. При дальнейшей потере судном поступательного движения назад сила Д будет уменьшаться, одновременно будет возрастать сила С и ее составляющие. Вследствие этого по мере уменьшения скорости движения судна назад перо руля следует отводить в ДП с таким расчетом, чтобы при полной потере судном движения назад руль был прямо. В дальнейшем судно попадет в уже описанное ранее положение установившегося хода вперед при винте, работающем вперед.

Переход из неподвижного положения судна на передний ход (рис. 41а). В первый момент, когда винт только начнет вращаться, лопасти винта, встречая неподвижную водяную среду, будут преодолевать ее сопротивление. Вследствие этого сила сопротивления воды Д, стремящаяся отбросить корму судна вправо, мгновенно приобретет очень большую величину. Сила С в первый момент Будет совершенно отсутствовать и, следовательно, корма судна бросится вправо.


Рис. 41. Силы, возникающие в первый момент работы машины: а — передним ходом; б — задним ходом

Однако бросок не будет очень сильным, так как, пока подводная часть кормовых обводов преодолеет боковое сопротивление воды БСВ, начнет возрастать сила набрасываемой струи С, которая будет стремиться отбросить корму судна влево и, следовательно, уменьшить влияние силы Д. В дальнейшем с появлением силы попутной струи в и поступательного движения вперед П судно перейдет в уже рассмотренное выше положение установившегося переднего хода.

В тех случаях, когда корма судна сидит неглубоко, а, следовательно, подводная часть кормовых обводов при движении вбок не вызывает большого бокового сопротивления воды, первый толчок лопастей винта при большой мощности машины может заметно отбросить корму вправо. Для того чтобы нейтрализовать это вредное влияние вращения винта, следует переложить руль направо, добиваясь этим усиления сдерживающего влияния силы С, точнее ее составляющей силы б.

Как только судно получит поступательное движение вперед, руль следует быстро поставить прямо, а затем действовать как обычна на переднем ходу.

Переход из неподвижного положения судна на задний ход (рис. 41б, чертеж слева). Немедленно в момент включения винта на задний ход возникнет сила сопротивления воды Д1 Величина силы Д1 будет наибольшей в первый момент, так как лопасти гребного винта будут встречать сопротивление неподвижных слоев воды.

Величина силы набрасываемой струи С1 в первый момент будет незначительна, но затем по мере работы винта и образования спирального потока воды сила С1 начнет быстро возрастать и ее составляющая б, так же как сила Д1 будет отбрасывать корму судна влево.

Таким образом, при переходе из неподвижного положения судна на задний ход корма судна под влиянием возникших сил Д1 и б будет стремиться в первый момент резко броситься влево. Для того чтобы смягчить рывок кормы влево, сделать его плавным и быстро затухающим, следует переложить перо руля на правый борт (рис. 41б, чертеж справа).

При этом расстановка сил, действующих на судно, примет следующий вид. Сила Д1 достигающая в первый момент большой величины, будет стремиться отбросить корму судна влево. Сила набрасываемой струи С1 разложенная на составляющие, будет силой а стремиться удержать судно от поступательного движения назад и силой б отбросить корму судна влево.

Сила всасываемой струи ВС, влияние которой на перо руля начинает сказываться мгновенно после вывода его из ДП, будучи разложенной на составляющие, будет силой г стремиться удержать судно на месте и силой д отбросить корму судна вправо. Таким образом, силы Д1 и б будут отбрасывать корму судна влево и сила д будет противодействовать им, стремясь отбросить корму судна вправо.

В первый момент наибольшее значение будет иметь сила Д1 силы С1 и ВС будут практически еще равны нулю. Однако, для того чтобы корма судна бросилась влево, подводная часть кормовых обводов корпуса должна преодолеть боковое сопротивление воды. По мере работы гребного винта сила Д1 будет уменьшаться, однако еще быстрее будет уменьшаться сила бокового сопротивления воды. Вращаясь, гребной винт создаст набрасываемую струю воды, которая с силой С будет давить на корпус судна и своей составляющей б отбрасывать корму судна влево. Одновременно с силой С1 возникнет и сила всасываемой струи ВС, которая своей составляющей д будет стремиться отклонить корму судна вправо. Сила д обычно бывает больше силы б, однако сумма сил Д1 + б, как правило, превышает силу д.

Преодолевая силу бокового сопротивления при незначительном перевесе сил д1 + б над силой д корма судна пойдет влево, но не броском, а постепенно. Затем по мере появления поступательного движения П судно перейдет в уже описанное выше положение установившегося заднего хода при винте, работающем назад.

Поворот вправо на переднем ходу. Судно, следующее вперед установившимся ходом, перекладывает перо руля ПР на тот или иной угол УП направо. Величина угла перекладки зависит от желаемой скорости поворота. При этом возникнет следующее расположение основных сил, влияющих на поворот судна и вызываемых работой винта и изменением положения пера руля ПР (рис. 42а).


Рис. 42. Взаимодействие сил, осуществляющих поворот судна на переднем ходу: а — вправо; б — влево

Сила сопротивления воды Д, оказывая давление на лопасти винта, будет стремиться оттолкнуть корму судна вправо и, следовательно, помешать повороту.

Сила набрасываемой струи С будет оказывать давление на плоскость пера руля ПР тем больше, чем больше угол перекладки руля УП.

Сила С, будучи разложенной на составляющие, даст силу а, которая будет стремиться замедлить ход судна и этим противодействовать силе поступательного движения П, и силу б, которая будет отбрасывать корму судна влево, способствуя его повороту вправо. Сила давления воды ДВ на плоскость пера руля будет также тем больше, чем больше угол перекладки руля УП и чем больше поступательное движение судна вперед, подчиняясь тем же законам, что и сила набрасываемой струи С.

Разложив силу ДВ на составляющие, получим силу лобового сопротивления ЛС, которая, так же как сила а, будет тормозить ход судна, противодействуя силе поступательного движения Я. Вторая составляющая силы ДВ, сила Ф, будет отбрасывать корму судна влево, так же как и сила б, способствуя повороту. Сила попутной струи в оказывает давление на лопасти винта. Разложив эту силу на составляющие, получим силу а1 которая будет стремиться толкнуть судно вперед и увеличить этим силу поступательного движения П. Вторая составляющая сила б1 также как сила б и Ф, будет стремиться отбросить корму судна влево, способствуя этим его повороту вправо.

Подводя итог всех сил, разворачивающих корму судна влево,, получим следующее суммарное выражение:

б + Ф + б1 — Д.


Сумма сил б + Ф + б1 больше силы Д и, следовательно, корма судна пойдет влево, а нос судна — вправо. Необходимо заметить, что чем больше угол перекладки УП, тем больше будут силы б и Ф, являющиеся основными силами, разворачивающими судно. Сила б1 при увеличении угла перекладки руля, как будет сказано ниже, уменьшится. Однако величина силы б1 будет вообще невелика и, следовательно, ее уменьшение большой роли на стремление кормы судна склониться влево не окажет.

Подведя также итог всех сил, влияющих на уменьшение силы поступательного движения П, получим следующее суммарное выражение:

П + а1 —(а + ЛС).


Сила П будет настолько велика по сравнению с прочими силами выражения, что при любой величине суммы сил а + ЛС будет больше ее.

Следует, однако, заметить, что чем больше угол перекладки руля УП, тем больше величина сил а и ЛС, и их сумма может заметно уменьшить величину силы поступательного движения Я. С уменьшением силы Я уменьшится и сила попутной струи в и, следовательно, ее составляющая а1 помогающая силе П. Однако, как уже было сказано выше, сила в и ее составляющие а1 и б1 невелики, и, следовательно, уменьшение силы а1 практического значения иметь не будет.

Поворот влево на переднем ходу. При повороте влево перо руля перекладывается влево на тот или иной угол, причем величина угла перекладки УП будет зависеть так же, как и в предыдущем случае, от желаемой скорости поворота и величины диаметра циркуляции. При руле, положенном налево, взаиморасположение основных сил. влияющих на поворотливость судна и вызываемых работой винта и перекладкой пера руля, будет следующее (рис. 426). Сила сопротивления воды Д, оказывающая давление на лопасти винта, будет стремиться отбросить корму судна вправо и этим помочь повороту его влево.

Сила давления набрасываемой струи на перо руля С будет очень невелика, так как основная масса потока воды будет скользить вдоль пера руля, не оказывая на него никакого давления. Составляющая сила а будет помогать движению судна вперед, а составляющая б будет отталкивать корму судна влево, мешая повороту судна.

Однако обе составляющие, так же как сила С, будут очень невелики и их влияние практически будет незначительным. Сила давления воды на перо руля ДВ будет тем больше, чем больше поступательное движение судна вперед и чем больше угол перекладки пера руля УП.

Составляющая сила ДВ (сила лобового сопротивления ЛС) будет тормозить судно, а сила Ф будет стремиться отклонить корму судна вправо, способствуя его повороту влево. Фактически сила Ф и будет той главной силой, которая будет поворачивать судно. Сила попутной струи в будет невелика, а ее составляющая а1 будет способствовать силе поступательного движения судна вперед, а б1 будет толкать корму влево, стремясь затруднить поворот судна. Подводя итог всем силам, способствующим повороту, получим следующее суммарное выражение:

Д + Ф -( б + б1 ).


Однако силы б и б1, как было сказано выше, очень невелики и корма судна быстро пойдет вправо.

Таким образом, судно, имеющее один гребной винт правого шага на переднем ходу, будет легче разворачиваться влево, чем вправо.

Подведя итог силам, действующим на движение судна вперед,, получим следующее суммарное выражение:

П + а1 + а — ЛС.


Силы а и а1, как сказано выше, очень невелики, а сила Л С при большом угле УП может достигать значительной величины и, хотя всегда значительно меньше силы Я, все же будет замедлять движение судна вперед.

Поворот вправо на заднем ходу. При этом повороте корма судна должна идти влево. Для того чтобы осуществить этот маневр, нужно переложить перо руля влево. При этом взаиморасположение основных сил примет следующий вид (рис. 43а).

Сила сопротивления воды лопастям винта Д1 будет стремиться отклонить корму судна влево и, следовательно, помочь повороту судна.

Сила набрасываемой на корпус судна струи С1 будучи разложена на составляющие, даст силу а, которая будет тормозить движение назад, и силу б, которая, так же как сила Д1 будет отталкивать корму судна влево, помогая его развороту.


Рис. 43. Взаимодействие сил, осуществляющих поворот судна на заднем ходу: а — вправо; б — влево

Сила давления встречного потока воды на перо руля ДВ и сила всасываемой работой винта струи воды ВС, действуя на перо руля под одним и тем же углом, практически составят одну силу ДВ + ВС, которая, будучи разложенной, даст силу лобового сопротивления ЛС, тормозящую, так же как сила а, движение судна назад, противодействуя силе П, и силу Ф, стремящуюся отбросить корму судна влево, так же как и силы Д1 и б, помогая развороту судна. Сила Ф практически и является той главной силой, которая поворачивает судно носом вправо, отбрасывая его корму влево. Суммируя все силы, помогающие повороту судна, получим следующее их выражение:

Ф + б + Д1


Следовательно, корма судна должна легко пойти влево. Иногда, однако, из-за конструктивных особенностей судна, в особенности обводов его подводной части, судно может не пойти кормой влево, а пойти прямо или даже склониться кормой вправо.

Суммируя силы, действующие на поступательное движение судна назад, получим следующее выражение:

П — ( ЛС + а ).


Сила П всегда больше ЛС + а, однако эта сумма сил заметно замедляет движение судна назад.

Поворот влево на заднем ходу. Под поворотом влево на заднем ходу подразумевается поворот судна носом влево и кормой вправо. Выполняя маневр поворота на заднем ходу влево, следует при гребном винте, работающем на задний ход, положить перо руля направо.

Взаиморасположение основных сил при этом будет следующее (рис. 43б).

Сила сопротивления воды Д1 возникающая при движении лопастей гребного винта в водной среде, будет стремиться отвести корму судна влево и, следовательно, мешать его развороту носом влево.

Сила набрасываемой на корпус струи воды С1 после разложения ее на составляющие даст силу а, противодействующую силе поступательного движения судна назад Я, и силу б, которая также стремится отвести корму судна влево и мешает повороту судна. Сила давления встречного потока воды на перо руля ДВ и сила давления струи воды, всасываемой винтом ВС, действуя в одном направлении и под одним и тем же углом к плоскости пера руля, составят практически одну силу ДВ+ВС. Разложив эту силу на составляющие, получим силу лобового сопротивления ЛС, которая, так же как и сила а, будет противодействовать силе поступательного движения П. Вторая составляющая Ф будет поворачивать судно, разворачивая корму вправо.

Суммируя все силы, влияющие на поворотливость судна, полупим следующее выражение:

Ф -( б + Д1)


Сила Ф может быть больше или меньше суммы сил б+Д1 Таким образом, корма судна может пойти вправо, а может и влево, и тогда поворота не выйдет.

Следовательно, одновинтовое судно с гребным винтом правого шага на заднем ходу легче будет разворачиваться носом вправо, забрасывая корму влево, чем носом влево, когда поворот может быть просто неосуществим.

Суммируя силы, создающие поступательное движение судна, получим следующее выражение:

П — ( ЛС + a ).


Сила Я всегда больше суммы ЛС + а, и судно, продолжая движение назад, только замедлит свою скорость.

Поворот вправо на переднем ходу с места. Для того чтобы начать поворот прямо с места стоянки, нужно перед тем, как давать ход вперед, переложить перо руля направо. При этом в момент начала работы гребного винта взаиморасположение основных сил, действующих на поворотливость судна, будет следующее (рис. 44 а). Сила сопротивления воды движению лопастей в неподвижной водной среде Д в первый момент будет очень велика и будет стремиться отбросить корму судна вправо, т. е. помешать повороту. Сила давления набрасываемой струи на перо руля С в первый момент будет ничтожна мала. Следовательно, в первый момент судно будет стремиться броситься кормой вправо под влиянием силы Д. Однако для того, чтобы корма судна в неподвижной водной среде бросилась вправо, ее подводная часть должна преодолеть боковое сопротивление воды БСВ.

Пока сила Д, уменьшаясь по мере образования спирального потока поды, будет преодолевать силу БСВ , начнет быстро увеличиваться сила набрасываемой под выгодным углом на перо руля струи воды С.

Составляющая силы С — сила а будет стремиться толкнуть судно назад, а сила б будет стремиться толкнуть корму влево, поворачивая судно носом вправо.

Таким образом, в первый момент корма судна может несколько пойти вправо под влиянием силы Д, но затем с быстрым ростом силы б пойдет влево. Сила, разворачивающая корму влево, будет равна б — Д.

С появлением поступательного движения вперед судно попадет в уже описанное выше положение судна, совершающего поворот вправо на переднем ходу.

Поворот влево на переднем ходу с места. В этом случае перо руля перед тем, как дать ход вперед, следует переложить налево. Взаиморасположение основных сил, действующих на поворотливость судна, при этом будет следующее (рис. 446).


Рис. 44. Взаимодействие сил, осуществляющих поворот судна с места на переднем ходу: а — вправо; б — влево

Сила сопротивления неподвижной водной среды лопастями гребного винта Д будет стремиться толкнуть корму судна вправо и этим способствовать его повороту. Сила Д в первый момент будет очень велика и, преодолевая сопротивление силы бокового сопротивления БСВ, начнет разворачивать корму судна вправо. Затем по мере падения силы Д будет уменьшаться величина силы БСВ и корма будет продолжать двигаться вправо.

Сила набрасываемой струи С в первый момент не будет ощущаться. Затем она будет очень мала из-за острого угла, под которым струя будет соприкасаться с плоскостью пера руля, и большого влияния на поворотливость судна не окажет, так как вредная составляющая силы С — сила б будет невелика.

Таким образом, одновинтовое судно с винтом правого шага при развороте на переднем ходу с места будет легче разворачиваться носом влево, чем вправо.

Поворот вправо на заднем ходу с места. Под поворотом вправо подразумевается разворот судна носом вправо, кормой влево. Для этого нужно перо руля положить налево, после чего дать машине ход назад. Взаимодействие основных сил, влияющих на поворотливость судна, будет следующее (рис. 45а).


Рис. 45. Взаимодействие сил, осуществляющих поворот судна с места на заднем ходу: а — вправо; б — влево

В момент дачи хода назад лопасти винта, преодолевая большое сопротивление неподвижной водной среды, будут испытывать давление силы реакции Д1 которая, преодолевая силу бокового сопротивления воды БСВ, будет стремиться отбросить корму судна влево и, следовательно, способствовать развороту носа вправо. С образованием спирального потока воды, отбрасываемого винтом, величина силы Д уменьшится, но одновременно возникнут две другие силы: С1и ВС.

Сила набрасываемой на корпус струи воды С1 в первый момент не будет ощущаться совсем, и лишь с образованием спирального потока воды ее давление будет увеличиваться. Разложив силу С1 на составляющие, получим силу а, стремящуюся толкнуть судно вперед, и силу б, стремящуюся отвести корму судна влево и способствовать этим повороту судна носом вправо.

Сила всасываемой струи. ВС также начинает ощущаться после образования спирального потока воды от работы гребного винта. сила ВС, сказывающая давление на плоскость пера руля ПР, будучи разложенной на составляющие, даст силу г, которая, так же как и сила а, будет стремиться толкнуть судно вперед, и силу д, которая будет (стремиться отвести корму судна влево, способствуя этим повороту судна носом вправо.

Суммируя силы, осуществляющие разворот кормы влево, полупим следующее выражение:

Д1 + б + д.


Тормозящая сила а + г незначительно уменьшает тяговое усилие работающего назад винта.

С появлением поступательного движения назад судно переходит в положение «поворот вправо на заднем ходу».

Поворот влево на заднем ходу с места. Перед тем как дать ход машиной, перо руля перекладывается вправо. Взаимодействие основных сил будет следующее (см. рис. 45 б ).

Сила реакции Д1 будет стремиться отбросить корму судна влево, препятствуя повороту.

С образованием спирального потока воды сила Д1 несколько уменьшится, но возникнут две другие силы: С1 и ВС. Сила набрасываемой струи С1 с образованием спирального потока воды будет оказывать все усиливающее давление на корпус судна. Разложив силу С1 на составляющие, получим силу а, которая толкает судно вперед, и силу б, которая будет отводить корму судна влево, препятствуя повороту судна. По мере усиления давления на корпус набрасываемой струи сила б будет увеличиваться. Сила всасываемой струи ВС, которая появится лишь после образования спирального потока воды, начнет оказывать все возрастающее давление на перо руля.

Разложив силу ВС на составляющие, получим силу г, которая, как и сила а, толкает судно вперед, и силу д, которая стремится повернуть корму судна вправо, способствуя повороту судна носом влево.

Суммируя силы, действующие на корму судна, получим следующее выражение:

из которого следует, что полезной для поворота силе д противостоят вредные, в данном случае силы Д1 и б. Сумма сил Д1 + б может быть больше силы д, следствием чего явится стремление кормы пойти влево, а носа — вправо, и поворот судна не удастся. Таким образом, одновинтовое судно с винтом правого шага при повороте на заднем ходу с места будет легче разворачиваться носом вправо, забрасывая корму влево, и с большим трудом лишь в некоторых случаях разворачиваться носом влево, забрасывая корму вправо. Сумма сил а + г, не успев сдвинуть корпус с места, будет поглощена силой поступательного движения корпуса судна П назад под влиянием тягового усилия гребного винта.

В дальнейшем судно перейдет в уже описанное выше положение судна, совершающего поворот влево на заднем ходу.

Вперед
Оглавление
Назад


Главное за неделю