Никитин А.О., Сергеев Л.В. - Теория танка (1053683), страница 88
Текст из файла (страница 88)
При простой форме корпуса плава!ощего заика для вычисления золшин поправочного слоя можно пользоваться элементарными 'рормуламн, исходя из геометрическ!гх размеров чертежа поперечного сечения танка. В случае же сложной формы корпуса надо пользоваться способами, излагаемыми в курсах теории корабля. 2. Определив для значения угла наклона танка О! величину толщины поправочного слоя е!, проводят действующую ватерлинию, для которой находят расстояние .! от центра тяжести ее плошади до продольной плоскости симметрии танка Л')! ! Мг! 5! где М!,— статический момент части площади действующей ватерлинии справа от оси, перпендикулярной к плоскости чертежа и проходящей через точку О,; М,, — статический момент части площади действующей ! ватерлинии слева от этой же оси; 5, — площадь действующей ватерлинии.
Прн сложной форме площади ватерлинии танка, обозначая через а! выходящие ординаты наклонной на угол 0! площади действующей ватерлинии и через 6! — входящие, в общем виде значение и! может быть определено таким образом; (и! ь!)ггх Г 2 7! ° = (а, + Ь!) Фх ! где Е' — длина корпуса танка по действующей ватерлинии; !.' В тех случаях, когда плаваюшие танки имеют постоянную ширину корпуса по его длине, значение ги может быть определено по простой формуле а — Ь. ! ! 2 569 Зная положение центра тяжести площади действующен ватерлинии, определяют момент инерции этой площади 1 . относп! тельно продольной оси, проходящей через ее центр тяжести, что позволяет найти значение метацентрического радиуса ;, при наклонении танка на угол 6п т.
е. 1, Ф (l„ Определив значения метацентрических радиусов плавак>щего танка при различных углах крени 6„6.„6„н т. д., взятых последовательно через равное число градусов, пользуясь зависимостями (278) и (277) находят 1, — плечи восстанавливающих при крене моментов. При выполнении данных подсчетов удобно пользоваться предложенным акад.
А Н. Крыловым (15] способом последовательного заполнения специальной таблицы. В случае необходимости аналогичным ооразом можно определить плечи восстанавливающих моментов при исследовании продольнои остойчивости танка на больших мглах наклонения. 4. Диаграмма статической остойчивости (диаграмма Рида) Зная величину плеч остойчивости при различных углах наклонения танка 1,.=у,.сов 6,, + з, згп 6,.
— и з!п 6,, можно построить график функции 1=~(6) в прямоугольной системе координатных осей (рис. 238), который называется диаграммой статической остойчивости. Поскольку воссганавливающие моменты остойчивости равны М„„= 171, где Й вЂ” весовое водоизмещение танка (величина постоянная), зо этот график одновременно (в другом масштабе по оси ординат) является зависимостью восстанавливающего момента танка от угла крена. При статическом действии заданного крепящего момента, имеющего постоянное значение М„, па рнс. 238 можно получить два угла статического равновесия 6, и 6„ при которых Мга = М,.
Первый, меньший угол, определяемый по восходящей ветви кривой, соответствует устойчивому положению равновесия. Отклоняясь из данного положения на малый угол М как вправо, так и влево, танк всегда будет стремиться вновь вернуться в это положение. На нисходящей ветви кривой накрененный танк занимает неустойчивое положение, при выводе из которого па угол Ю он к нему не возвращается. При отклонении влево танк будет стремиться вернуться в первоначальное устойчивое положение, при отклонении вправо танк опрокинется, так как восстанавливающий момент меньше крепящего. Поэтому для статической остойчивости 570 танка представляет интерес только восходящая ветвь кривой статической остойчивости.
Рнс. 238 5. Динамическая остойчивость Если и ганку приложить пару, момент которой с самого начала имеет конечную величину М,р, то танк начнет крениться и приобретать угловую скорость, которая будет увеличиваться, пока момент крепящей пары не станет равным восстанавливающему моменту остойчивости, что соответствует точке А на рис. 239, на котором приведена диаграмма статической остойчивости танка. Таким образом, танк придет в положение равновесия (при котором крепящий и восстанавливающий моменты равны), имея некоторую угловую скорость, поэтому он пройдет это положение равновесия и крен его будет продолжаться. Вследствие того, что при дальнейшем наклонении тапка восстанавливающий момент больше крепящего, угловая скорость танка будет уменьшаться и станет равной нулю тогда, когда работа восстанавливающей пары поглотит (помимо преодоления работы от продолжающегося действия момента крепящей пары) всю ту живую силу, которую приобрел танк за первую половину размаха, т.
е. до равенства крепящего и- восстанавливающего моментов. Определим тот динамический угол крена 0,ни, до которого внезапно приложенный крепящий момент М,р наклонит танк. Так: как креня|ций М, и восстанавливающий М„, моменты имеют. противоположные знаки, то, очевидно, угловая скорость танка станет равной нулю при равенстве работ этих моментов. На основании сказанного можно написать равенство рабат анин янин Если кренящий момент является величиной постоянной, то последнее равенство примет вид адин ) М„„Ы 0=М„0„„„. и Ряс. 209 На диаграмме статической остойчивости (см.
рис. 239) работа восстанавливающего момента до угла крена О„„„согласно выражению этого момента, будет равна площади, ограниченной кривой остойчивости, ординатой к кривой при угле 0,„„и осью абсцисс. Поэтому значение угла динамической остойчивости танка 0,„„при динамическом действии постоянного крепящего момента М,р определится равенством заштрихованных площадей, так как при этом площадь ЙЕОЬ„равная работе крепящей пары А„= М,,0„,„, по условию равна плошади ОАВЬ, представляющей собой работу восстанавливающего момента остойчивости А„,.
Очевидно, угол статической остойчивости О,„будет всегда меньше угла динамической остойчивости 0„„„определяемого равенством работ: А„.„=А Таким образом, величину угла 0„,„можно определить по диаграмме статической остойчивости, но это довольно затруднительно. Поэтому, пользуясь диаграммой статической остойчивости, строят диаграмму динамической остойчивости, которая по отношению к первой представляет собой интегральную кривую, т. е.
кривую работы восстанавливающего момента остойчивости. При построении диаграммы динамической остойчивости на диаграмме статической остойчивости проводят ряд равноотстоящих ординат в масштабе моментов (или берут соответствующие значения плеч статической осгойчивости, подсчитанные при построении диаграммы статической остойчивости, и умножают их на величину весового водоизмещения 0 = 6) и, пользуясь правилом 472 ~ранений, вычисляют ордипаты диаграммы динамической остойчивости по форме, приведенной в табл.
19, в которой расстояние Мсжду ОрдниатаМН .л(1 ВЫражаЕтея В раднаиаХ. Таблица 1й Ш ' 11т Ордииаты диаграммы динамической остончивости да (17) °вЂ” 2 Суммы 111 сверху (нарастаюнтим итогом) Восс гана алина ющнс иомснты остойчивости М„ч, Суммы П попарно Уычы кроил «р Оста ин 573 Рис. 240 Пересечение этой прямой с диаграммой динамической остойчивости определит искомый угол ()ан„,до которого внезапно приложенный момент М,р наклонит танк, так как в точке пересечения работы кренящего и восстанавливающего моментов равны. Величину предельного внезапно приложенного постоянного момента, при котором танк опрокинется, можно определить, если из начала координат провести касательную к кривой динамической остойчивости (рис. 241). Тогда ордината Мчр,„при абсциссе 575.
После заполнения табл. 19 по полученным в ней данным строят диаграмму динамической остойчивости, приведенную на рис. 240. Для нахождения угла динамического крена танка на диаграмме динамической остойчивости наносят график работы заданного постоянного крепящего момента Л1,р. Это будет прямая, соединяющая начало координат с концом ординаты, равной Мна и отложенной из угла В, равного радиану, г. е. 57,3' (см.
рис. 240), так. как при й = 1 работа кренящего момента А„.„= Мчр ° 1. = 57,3' даст величину искомого момента, а абсцисса точки касания — угол крена 6„„„„. 573' дяии аах Рис. ЕН а 5. сОЙРОтиВление ВОды дВижению тАнкА Резкое возрастание сопротивления воды движеник1 ~анка на .1лаву с увеличением скорости препятствует достижению высокой корости, необходимой для успешного решения различных задач во время боевых действий. В этом отношении исследование сопротивления двпженшо танка на плаву является весьма важным, так как оно позволит не только оценить величину сопротивления, равного потребной силе тяги, развиваемой водным движителем при данной скорости, но н выяснить факторы, от которых зависит сопротивление движению, и тем самым определить возможные пути его снижения.
Сопротивление движению плавающего тела со стороны воды .»ожет быть представлено в виде следующих составляющих: 1. Сопротивления трения, возникающего вследствие сил трения между смоченной поверхностью плавающего танка и жидкостью и обусловленного вязкостью жидкости. 2. Сопротивления формы, представляющего собою разность действующих в направлении движения тела давлений воды на его носовую и кормовую части.
Данный вид сопротивления движению обусловливается свойствами вязкости жидкости. А так как в вязкои жидкости возникновение такого различия в давлениях на разные части плавающего зола определяется формой тела, зо эгим и объясняется название данного вида сопротивления. Физическая сущность этого сопротивления состоит в образовании за плавающим телом области пониженного давления и в возникновении завихрений, вследствие чего этот вид сопротивлений называют иногда в и х р е в ы м. 574 3.
Волнового сопротивления, вызванного затратой части энергии при обеспечении движения плавающего тела по свободной поверхности воды на образование волн. Свойством жидкости, порождающим волновое сопротивление, является весомость. Таким образом, сопротивление воды движению танка при плавании его на свободной поверхнцсти состоит из трех составных частей л =)~,+и,+а,.„ где Й, — сопротивление трения; Я, — сопротивление формы (вихревое); Я„,, — волновое сопротивление. Наиболее изученным видом сопротивлений является сопротивление трения. Оно пропорционально смоченной поверхности плавающего тела, зависит от шероховатости этой поверхности и возрастает по нелинейной зависимости с увеличением скорости движения. Сопротивление формы для судов, имеющих плохо обтекаемые йюрмы, к которым можно отнести и плавающие танки, составляет основную часть полного сопротивления движению и в еще ббльшей степени, нежели сопротивление трения, возрастает с увеличением скорости.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
