На надводную поверхность судна

Воздействие ветра на надводную поверхность судна характеризуется продольной , поперечной составляющими вектора аэродинамических сил и аэродинамическим моментом относительно вертикальной оси.

Определение аэродинамических сил осуществляется в такой форме:

(2.35)

В зависимостях (2.35) обозначено:

- аэродинамические коэффициенты, зависящие для данного судна от угла кажущего ветра (рис. 2.6);

- массовая плотность воздуха;

- проекции надводной поверхности на плоскость мидель-шпангоута и диаметральную плоскость соответственно;

- скорость и направление истинного ветра, т.е. ветра, характеризуемого в подвижной системе координат;

- скорость и направление кажущего ветра, т.е. ветра, характеризуемого в связанной с судном системе координат;

- скорость обращенного движения судна.

Отметим, что углы отсчитываются по направлению часовой стрелки от положительного направления соответствующей оси.

Рис.2.6. Кинематические параметры ветра.

Аэродинамические параметры ветрового потока, определим по формулам:

(2.36)

Отметим, что углы отсчитываются по направлению часовой стрелки от положительного направления соответствующей оси.

В подавляющем числе случаев аэродинамические характеристики корпуса определяются экспериментально в аэродинамической трубе, либо с помощью формул, аппроксимирующих систематизированные продувки типовых судов.

Для морских судов в справочнике /4, 5/ Р. Я. Першицем рекомендуется несколько эмпирических формул.

Для судов внутреннего плавания в справочнике / 14 / приводится приближенная методика расчета аэродинамических характеристик судна. Для применения этой методики следует надводную часть корпуса представить так, как это показано на рис.2.7.

Рис. 2.7. Геометрические характеристики надводной части корпуса.

Исходными данными для этой методики являются: - высота надводного борта; - длина, высота и ширина носовой надстройки; X_H - абсцисса ЦТ площади носовой надстройки; - длина и ширина кормовой надстройки; h₁, h₂ - высота первого и второго ярусов кормовой надстройки; X_K - абсцисса ЦТ площади кормовой надстройки. Результатом расчета является графические зависимости коэффициентов a_, от угла ветра,