Подлодки Корабли Карта присутствия ВМФ Рейтинг ВМФ России и США
Какой способ жилищного обеспечения военных вы считаете наиболее оптимальным?
Жилье в натуральном виде
    62,67% (47)
Жилищная субсидия
    18,67% (14)
Военная ипотека
    18,67% (14)

Поиск на сайте

Судно, имеющее центр парусности позади центра величины

Судно стоит на якоре, подвергаясь воздействию ветра. Судно, подвергаясь воздействию ветра, будет непрерывно ходить, т. е. совершать колебательные движения вправо и влево от средней линии равновесия.

Предположим, что судно рыскнуло влево от средней линии равновесия (рис. 80).


Pис. 80. Силы, действующие на судно, стоящее на якоре и подвергающееся воздействию ветра; ЦП позади ЦВ, крайнее левое положение

Ветер оказывает давление на центр парусности судна ЦП с силой ВД. Разложив ее на составляющие, получим силу А, действующую вдоль ДП судна, и силу Б, стремящуюся отвести корму судна влево.

Сила ВД будет стремиться двигать судно под ветер, однако держащая сила якоря ДС, превосходящая силу ВД, будет удерживать судно на месте. Разложив силу ДС на составляющие, по- лучим силу Д, направленную параллельно ДП судна, и силу E, стремящуюся сдвинуть нос судна вправо.

Таким образом, образуется пара сил Б и Е с плечом МП—ЦП, которая будет стремиться развернуть судно носом вправо. Стремясь развернуться под влиянием этой пары сил, судно своим центром величины ЦВ будет описывать окружность, центром которой явится место якоря на грунте или той части провеса якорной цепи, которая будет сохранять неподвижное положение на грунте. Стремясь двигаться своим центром величины ЦВ влево, судно будет встречать сопротивление воды, которая с силой СВ будет оказывать давление на центр величины судна. Сила СВ будет направлена по касательной к окружности, по которой будет двигаться центр величины судна ЦВ.

Разложим силу СВ на составляющие, получим силу В, стремящуюся оттолкнуть судно назад и действующую по ДП судна, и силу Г, стремящуюся отвести центр величины судна вправо. Из сил СВ и ВД построим равнодействующую Р. Обе силы приложим в точку МП, являющуюся также местом приложения держащей силы якоря ДС. Сила Р во всех случаях меньше силы ДС, так как если это условие будет нарушено, судно сорвет якорь и начнет дрейфовать под ветер.

Разложив силу Р на составляющие, ориентировав их относительно ДП судна, получим силу Ж, параллельную ДП судна, и силу 3, стремящуюся отвести место приложения сил МП влево. Попутно заметим, что сила Ж = А + В и является выражением этих сил, приложенных к точке МП.

Силы 3 и Г составят пару сил с плечом МП — ДВ, которая будет противодействовать плечу сил Б и Е разворачивать судно вправо.

Сила 3, как это видно из рисунка, будет равна разности Б — Г, приложенной к точке МП.

Начав движение носом вправо, судно будет быстро развивать инерцию и, дойдя до средней линии положения, пересечет ее, продолжая уклоняться носом вправо.

Нетрудно установить, что средней линией положения будет являться та линия, расположившись по которой, судно будет иметь моменты обоих пар равными друг другу.

Однако такое положение сохранено быть не может, и под влиянием инерции, преодолевая сопротивление пары сил Г и 3, судно, перейдя носом среднюю линию, склонится носом вправо. Продолжая движение носом вправо и соответственно закидывая корму влево, судно будет встречать все усиливающееся сопротивление пары сил Б и Е, которая перейдя нулевое положение при пересечении средней линии, будет иметь теперь противоположное значение. Постепенно замедляя движение при сопротивлении уже двух пар сил, судно, дойдя до какого-то крайнего правого положения, остановится, причем в этот момент пара сил Г и 3 будет равна нулю, инерция также будет равна нулю.

Под влиянием пары сил Б и Е судно начнет движение в обратном направлении, отводя нос влево, закидывая корму вправо и быстро приобретая инерцию. С началом движения судна носом: влево возникает пара сил Г и 3, которая по мере увеличения скорости движения судна будет также увеличиваться, стремясь противодействовать движению судна. Однако на первых порах пара сил Б и Е и все возрастающая инерция движения судна будут легко преодолевать сопротивление пары сил Г и 3 (рис. 81).


Рис. 81. Силы, действующие на судно, стоящее на якоре и подвергающееся воздействию ветра; ЦП позади ЦВ, крайнее правое положение

Следует заметить, что сила инерции непрерывно возрастает до пересечения судном средней линии, после чего, встречая все возрастающее сопротивление двух пар сил, начнет затухать. Пара сил Б— Е начнет разворачивать судно влево, сообщая ему все увеличивающуюся инерцию. Пара сил Г — 3 будет оказывать противодействие движению судна, постепенно увеличиваясь по мере ускорения движения судна.

Так же, как на рис. 80, здесь сила Ж будет равна сумме А + В. а сила 3 = Б — Г. Сила ДС > силы Р.

Совершив цикл движения в одну сторону, судно вновь пойдет в другую сторону, не задерживаясь на средней нейтральной линии. Закономерность движения судна в обе стороны от средней линии может быть нарушена или изменением порывов ветра, или, что чаще всего, волнением.

Удар волны по одной из скул судна может задержать или наоборот увеличить бросок судна в ту или другую сторону.

Судно стоит на якоре, подвергаясь воздействию ветра и течения (рис. 82 а). Предположим, что судно стоит на одном правом якоре и подвергается воздействию ветра и течения, причем сила давления ветра несколько больше, чем сила давления течения.

Ветер создаст давление с силой ВД на центр парусности судна ЦП. Течение в свою очередь создаст давление на центр величины судна с силой ДТ. Приложив с некоторым приближением обе эти силы в точку приложения держащей силы якоря ДС, построим из них равнодействующую Р.

Равнодействующая Р должна во всех случаях быть меньше держащей силы якоря ДС, так как в противном случае судно начнет дрейфовать.

Если бы судно имело центр величины ЦВ и центр парусности ЦП на одной вертикальной прямой, то оно стремилось бы сохранить указанное среднее положение, уклоняясь от него немного в ту или другую сторону. Однако в данном случае судно имеет центр парусности ЦП, расположенный позади центра величины ЦВ.

Силу ветрового давления ВД, приложенную к центру парусности ЦП, разложим на составляющие: А, действующую вдоль ДП судна, и Б, стремящуюся отбросить корму судна под ветер. Разложим силу давления течения ДТ, приложенную к центру величины ЦВ, на составляющие: В, действующую так же, как А, вдоль ДП, и составляющую Г, стремящуюся отвести нос судна на ветер. Попутно заметим, что Р = А + В.


Рис. 82. Силы, действующие на судно, стоящее на якоре и подвергающееся воздействию ветра и течения: а — среднее положение; б - крайнее правое положение; в — крайнее левое положение

Сложим силу давления течения ДТ, приложенную к центру величины ЦВ, на составляющие: В, действующую так же, как А, вдоль ДП, и составляющую Г, стремящуюся отвести нос судна на ветер. Попутно заметим, что Р = А + В.

Силы Б и Г образуют пару сил с плечом а, стремящуюся повернуть нос судна на ветер.

Под влиянием этой пары сил судно пойдет носом на ветер (рис. 82 б).

Предположим, что, идя носом направо, судно придет в какое-то положение, изображенное на рис. 82 б. В этом случае держащая сила якоря ДС не будет параллельна ДП судна. Разложив ДС на составляющие, получим силу Д, направленную параллельно ДП судна и удерживающую его от дрейфа назад, и силу Е, стремящуюся отбросить нос судна влево.

Сила Р, являющаяся равнодействующей ветрового давления ВД и силы давления течения ДТ, также не будет параллельной ДП судна и будет являться практически продолжением линии якорной цепи назад от места приложения держащей силы якоря ДС. Как уже указывалось выше, сила Р во всех случаях должна быть меньше силы ДС.

Разложив силу Р на составляющие, так же как это было сделано для силы ДС, получим силу Ж, противостоящую силе Д, и силу 3, противостоящую силе Е. Как видно из чертежа, сила Ж будет меньше, чем сила Д, и сила 3 меньше, чем сила Е. Это нетрудно объяснить тем, что сила Р меньше силы ДС.

Точка МП, к которой приложена держащая сила якоря ДС, явится также точкой приложения Д, Е, Ж, 3 и Р.

Так же, как в предыдущем случае, разложим силу давления ветра ВД на центр парусности судна ЦП на составляющие и получим силу А, действующую вдоль ДП судна назад от центра парусности судна ЦП и силу Б, которая будет стремиться отбросить центр парусности судна под ветер.

Разложив силу давления течения ДТ на центр величины судна ЦВ, получим силу В, так же, как сила Л, направленную вдоль ДП судна и силу Г, стремящуюся оттолкнуть центр величины судна по течению. Нетрудно заметить, что Л + В = Ж.

3 и Б образуют пару сил с плечом МП — ЦП, стремящуюся развернуть судно дальше носом на ветер. Одновременно Е и Г также образуют пару сил с плечом МП—ЦВ, стремящуюся развернуть судно носом на течение, в данном случае под ветер. Попутно заметим, что сила 3 = Г—Б.

Плечо МП—Ц П будет больше плеча МП—Ц В на величину ЦВ—ЦП, т. е. чем дальше на судне центр парусности отнесен от центра величины, тем больше разность величины плеч.

Нетрудно заметить, что судно будет находиться на средней линии в тот момент, когда разворачивающая способность обоих пар сил, учитывая величину их плеч, будут равны друг другу. Однако, развив во время движения к средней линии инерцию, судно легко перейдет среднюю линию и под влиянием инерции и пары сил Б— Е пойдет дальше, встречая все увеличивающееся сопротивление пары сил Г—3. Идя носом влево, судно будет постепенно замедлять скорость движения, так как пара сил Б— Е по мере выхода судна из ветра будет непрерывно уменьшаться, инерция движения судна будет теряться, а пара сил Г—3 быстро возрастать.

Предположим, что судно остановилось окончательно, потеряв инерцию, и под влиянием пары сил Г—3 пошло назад (рис. 82 в). Разложив силы так же, как в предыдущем случае, получим также две пары сил: Е и Б с плечом МП—ЦП, стремящуюся вывести судно носом на ветер, и 3 и Г с плечом МП—ЦВ, стремящуюся вывести судно носом на течение. Как видно из рисунка, силы Е и Б значительно больше сил 3 и Г, что вместе с большим, чем МП—Ц В размером плеча МП—ЦП, приведет к тому, что судно будет стремиться склониться носом вправо к средней линии равновесия.

Как видно из приведенных выше рисунков, судно после вывода его из линии равновесия, будет стремиться тотчас вернуться к нему, при этом чем больше расстояние ЦВ—ЦП, характеризующее разность плеч, тем больше это стремление. Однако следует учитывать, что, тронувшись в ту или иную сторону от линии равновесия, судно быстро приобретет инерцию и на первых порах будет легко преодолевать медленно возрастающее сопротивление, представляющее собой разность, между парами сил. Сила инерции отведет нос судна на значительный угол, прежде чем пара сил, стремящаяся вернуть ДП судна в положение первоначального равновесия, окажется больше суммы сил инерции и второй пары сил, стремящейся продолжать разворот судна. После того как судно остановится и начнется движение его носа в противоположную сторону, оно вновь обретет инерцию, которая все быстрее и быстрее будет вести нос судна к линии равновесия и далее за нее до тех пор, пока движение судна не остановит другая пара сил, сделавшись больше силы инерции и первой пары сил вместе взятых.

Таким образом, несмотря на сильное рыскание, судно будет довольно быстро возвращаться в первоначальное положение. Однако такое положение характерно только для судна, имеющего центр парусности позади центра величины и при положении, когда ветер сильнее течения.

Когда течение будет сильнее ветра при прочих факторах, аналогичных разобранным выше, судно будет стремиться стать в такое положение, при котором, так же как в предыдущем случае, обе пары сил будут уравновешивать друг друга. Однако в этом случае ДП судна в положении равновесия будет ближе к линии направления течения, чем в предыдущем случае, когда она была ближе к направлению ветра.

Вперед
Оглавление
Назад


Главное за неделю