|
|
|
|
|
Поперечная остойчивость
|
|
|
|

|
|
|
 
 |
Рассмотрим случай поперечного наклонения – отклонение диаметральной плоскости лодки (ДП) от вертикали, например под воздействием порыва ветра.
Гидросамолет (а) находится на плаву в состоянии равновесия, сила тяжести G и сила поддержания Р равны, лежат в диаметральной плоскости, размер а определяет возвышение центра масс над центром величины.
|
 
 |
От боковой составляющей порыва ветра (б) возникнет кренящий момент , зависящий от скоростного напора, площади и размаха наветренной (обращенной в ту сторону, откуда дует ветер) консоли крыла, площади боковой проекции гидросамолета. Под действием этого момента самолет накренится на некоторый малый (будем считать – бесконечно малый) угол и новое положение лодки определит новую грузовую ватерли-нию , плоскость которой наклонена на угол от исходной ватерлинии .
|
 

|
|
 
 |
Форма подводной (водоизмещающей) части лодки изменится: объем, ограниченный в каждом поперечном сечении лодки фигурой 1, выйдет из-под воды, а равный ему объем, ограниченный в каждом поперечном сечении лодки фигурой 2, уйдет под воду. Таким образом, величина поддерживающей силы не изменится (Р = = W g = G), однако центр величины сместится из исходного положения в точку .
|
 

|
|
 
 |
Точка пересечения двух смежных линий действия архимедовых сил при бесконечно малом угле между ними и является начальным метацентром. Метацентрический радиус определяет начальную кривизну линии смещения центра величины лодки при крене.
|
 

|
|
 
 |
Мерой поперечной остойчивости гидросамолета является значение метацентрической высоты ho=po-a: - если ho 0 - лодка остойчива; - если ho=0 - равновесие безразличное; - если ho 0 - лодка неостойчива.
|
 

|
|
 
 |
В рассмотренном примере < 0. Нетрудно видеть, что перпендикулярные к поверхности воды и равные силы Р и G будут составлять пару с плечом l, причем момент этой пары = Gl совпадает по направлению с возмущающим моментом и увеличивает угол крена. Гидросамолет, показанный на рисунке б, при действии внешних возмущений не возвращается к исходному положению, т. е. не обладает поперечной остойчивостью.
|
 

|
|
 
 |
Для обеспечения поперечной остойчивости центр масс должен находиться ниже самого низкого положения метацентра.
|
 

|
|
|

|