Где ℓПП — расстояние ПП от центра тяжести

Для произвольной по длине судна точки а угол дрейфа:

(7.30)

где ℓ_a —расстояние точки а от ЦТ (в нос знак «+», в корму «—»).

На небольшом участке корпуса от ПП до носового перпендикуляра поток воды набегает на корпус со стороны внутреннего борта, поэтому углы дрейфа на этом участке имеют знак, противоположный углам дрейфа на участке от ПП до кормового перпендикуляра, на котором поток воды набегает со стороны внешнего борта.

Под углом дрейфа на циркуляции подразумевается угол дрейфа ЦТ судна.

На судах, имеющих крутую циркуляцию, угол дрейфа может достигать 20° и более. Как уже отмечалось поперечная сила пропорциональна углу атаки, а так как углы дрейфа возрастают по длине корпуса в сторону кормы, то точка приложения поперечной гидродинамической силы R_y, т. е. равнодействующей элементарных поперечных сил, распределенных по кор­пусу, по мере искривления траектории смещается в сторону кормы, а момент силы Mr, постепенно уменьшаясь, в конце концов меняет знак и начинает действовать противоположно моменту руля М_p.

Рост угловой скорости при этом замедляется, когда моменты M_Р и M_R становятся равными по абсолютной величине, угловая скорость стремится к установившемуся значению ω_УСТ

При движении по криволинейной траектории возникает центробежная сила Р_ц, приложенная к ЦТ судна и направленная по радиусу циркуляции во внешнюю сторону. Благодаря наличию угла дрейфа эта сила имеет продольную Р_ЦX и поперечную Р_ЦY составляющие.

Из-за лобового сопротивления переложенного руля (сила Р_рх) и некоторого увеличения сопротивления корпуса при движении с углом дрейфа линейная скорость V постепенно уменьшается, стремясь к некоторому установившемуся значению V_уст.

Чем лучше поворотливость судна, т. е. чем большую кривизну имеет траектория, тем больше снижается скорость на циркуляции. В среднем на крупнотоннажных морских судах во время циркуляции с рулем на борту при повороте на 90° скорость снижается приблизительно на треть, а при повороте на 180° — вдвое.

8.Инерционно-тормозные качество судна, различные способы описания процесса торможения.

Инерция судна – его способность сохранять движение, соответствующее ранее установленному режиму работы движителей после перехода их на другой режим работы.

Инерция характеризуется временем и расстоянием, необходимыми судну для его остановки или приобретения другой заданной скорости при изменении режима работы движителей. Уменьшение начальной скорости движения, вызванное изменением режима работы движителей, называется торможением, а увеличение – разгоном. Торможение различают пассивное и активное. При пассивном торможении уменьшение скорости или прекращение движения происходит за счет сопротивления водной среды, а при активном, кроме того и за счет работы движителей на задний ход. Расстояние, проходимое судном при пассивном торможении называется выбегом S_в, а соответствующее ему время – временем выбега t_в.

Расстояние, проходимое судном при активном торможении, называется тормозным путем S_т, а соответствующее ему время – временем торможения t_т.

Элементы инерции судна используются для расчетов безопасной скорости движения при плавании в условиях ограниченной видимости, в узкостях, при подходе к берегу, при швартовке и постановке на якорь.

К элементам поворотливости и инерции относят также мертвый промежуток t_М, который означает в первом случае интервал времени между моментом отдачи команды на руль и моментом фактического начала циркуляции; во втором случае – интервал времени между моментом отдачи команды на машинные телеграфы (оператору ВРШ) и моментом фактического начала работы движителей в новом режиме.

Мертвые промежутки учитываются при решении задач маневрирования судна, при плавании в узкостях и при ограниченной видимости.