Подводное крыло вблизи свободной поверхности

Вблизи свободной поверхности несущие свойства подводного крыла снижаются и, кроме того, дополнительно возникает волно­вое сопротивление. Для того чтобы проиллюстрировать это, доста­точно рассмотреть обтекание неподвижного вихря с циркуляцией Г, расположенного на глубине Н. Основываясь на методе, изло­женном в § 3, гл. V, можно записать комплексный потенциал воз­мущенного течения в виде

(5.26)

На основании того, что предел производной функции комплексного переменного равен нулю при , получим

(5.27)

Форма свободной поверхности при обтекании вихря выража­ется формулой

(5.28)

Подъемная сила Y_H крыла малого удлинения, погруженного на глубину Н, выражается через подъемную силу этого же крыла в безграничном потоке путем введения кор­ректирующей функции, учитывающей величину относитель­ного погружения:

(5.29)

Для крыльев среднего удлинения из экспериментальных наблю­дений получена следующая приближенная формула:

(5.30)

В случае (глиссирующее крыло)

, (5.31)

т. е. глиссирующее крыло развивает вдвое меньшую силу, чем крыло, в безграничном потоке жидкости.

Тема 13. ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОДВОДНОГО АППАРАТА

(Лекций - 6 ч., СРС 4 ч.)

Размерные и безразмерные выражения ГДХ. Характерные площади и длины сравнения. Функциональная зависимость безразмерных коэффициентов сил и моментов от критериев подобия и кинематических параметров.

Принцип декомпозиции при расчете суммарных характеристик аппарата. Интерференция элементов компоновки.

Компоненты архимедовой силы и момента, действующих на подводный аппарат, в связанной системе координат.

Силы и моменты инерционной природы, действующие на оперенное тело вращения.

Силы и моменты вязкостной природы, действующие на подводный аппарат.

Демпфирующие силы и моменты на подводном аппарате.

КОРПУС.

Нормальная сила на удлиненном корпусе при малых углах атаки. Потенциально-отрывная теория нормальной силы при больших углах атаки.

Сопротивление корпуса в вязкой жидкости. Донное сопротивление. ОРГАНЫ СТАБИЛИЗАЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ.

Крыло малого удлинения в качестве средства стабилизации и управления.

Рули. Шарнирные моменты.

Сопротивление крыла в вязкой жидкости

Интерференция крыла и корпуса.

ПОДВОДНОЕ КРЫЛО.

Предельные формулы несущих свойств подводного крыла. Влияние свободной поверхности. Поляра подводного крыла. Подводное крыло с развитой кавитацией.

Понятие о статической и динамической устойчивости. Балансировочный угол атаки. Производные устойчивости: статические, вращательные, второго порядка, перекрестные.