Для решения задач математического моделирования управляемого движения судна необходима разработка аналитических методов определения действующих на него гидродинамических усилий. В статье показана объективная возможность условной замены реального судового корпуса его эквивалентным аналогом. Погруженный объем корпуса делится на три составные части: цилиндрическая вставка, носовая и кормовая оконечности. При этом доказывается, что геометрически эквивалентный аналог одновременно является гидродинамически тождественным аналогом реального корпуса судна. Для случая произвольного установившегося плоскопараллельного движения предложены зависимости для определения разности динамических давлений жидкости от геометрических характеристик корпуса. Приведены общие выражения для определения сил и их моментов относительно вертикальной оси. Предлагаемый способ представления геометрических характеристик судового корпуса позволяет аналитически моделировать действующие на погруженную часть судна гидродинамические усилия как инерционной так и неинерционной природы.
For the decision problems of mathematical modeling of operated ship’s movement it is necessary to create analytical methods of definition hydrodynamic efforts. This article shows objective possibility of conditional replacement from the real ship’s hull to its equivalent analog. Immersed hull’s volume is divided into three components: a cylindrical insert, fore and aft extremities. There proved that geometrically equivalent analog is simultaneously identical hydrodynamic one of the real ship’s hull. For a case of an arbitrary stationary lane-parallel movement are offered dependences a dynamic pressure difference of water from geometrical characteristics ship’s hull. The general expressions for definition forces and their moments concerning a vertical axis are resulted. The offered method of representation geometrical characteristics of the ship’s hull allows analytically simulate hydrodynamic forces as the inertial and non inertial nature influence on submerged part of a real ship’s hull.
1. Бронштейн И.Н. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов / И.Н. Бронштейн, К.А. Семендяев; под ред. Г. Гроше и В. Циглера. – М. : Наука, 1980. – 976 с.
2. Ламб Г. Гидродинамика. – М.–Л. : Гостехиздат, 1947. – 928 с.
3. Лесков М.М. Навигация : учебник для вузов мор. трансп. / М.М. Лесков, Ю.К. Баранов, М.И. Гаврюк. – 2-е изд. – М. : Транспорт, 1986. – 360 с.
4. Павленко В.Г. Основы механики жидкости. – Л. : Судостроение, 1988. – 240 с.
5. Тихонов В.И. Закономерности движения жидкости в плоском пограничном слое // Речной транспорт. – 2007. – № 2. – С. 77–79.