Спасибо уважаемый Альберт (не знаю Вашего отчества) за картинку, которую вы мне прислали! Наконец-то мы приближаемся к истине.
 
А истина состоит в том, что Вы забыли, что при наклонении судна объем его подводной части не увеличивается, то есть происходит равнообъемное наклонение. Если Вы в картинке нарисуете еще кренящий момент, то, согласно третьему закону Ньтона ему должен противостоять такой же восстанавливающий момент, численно равный величине прибавки водоизмещения умноженной на ее плечо до центра масс. Который можно заменить моментом восстанавливающим, равным опрокидывающему и ВЕРТИКАЛЬНОЙ силой., которая поднимает корпус судна вверх, а не двигает его по горизонтальной, в сторону борта или оконечностей. Кстати, это положено в основу метода Крылова-Дарьнии при расчете больших наклонений. Если бы в своих картинках нарисовали одиноко стоящее дерево на берегу, то Вам бы пришлось не изменять его положение относительно точки G по горизонтали, а только по вертикали на подъем с увеличением угла крена. Работа кренящего момента числена равна отрицательной работе силы тяжести. А если и была моя ошибка в определении, что центр масс не смещается, то надо было сделать оговорку «в горизонтальной плоскости». А у Вас он вращается вокруг ЦТ WL, а это совершенно не так. В горизонтальной плоскости относительно неподвижной системы отсчета при наклонении судна он будет находиться без движения. Вас такое определение устраивает, для разговора об управляемости, которая происходит в горизонтальной плоскости? И давайте оговоримся, что при разговоре о маневрах судна в дальнейшем будем вести разговор о движении тела (судна) в горизонтальной плоскости.Показать комментарий целиком

Уважаемый Альберт!
 
Потратил немало времени, но нашел и скачал в Интернете «Справочник по теории корабля. том 3. Под редакцией Я.И. Войткунского / Л. Судостроение 1985». Думал, чего-то нового увижу со времен моей учебы в институте (начало 70-х), но нет, как нас учили так все и осталось.
 
Теперь, мне кажется, что вы опять чего-то напутали. Как можно массу приравнивать к силе. вот ваши слова: «Ведь там не только присоединенные массы есть (т.е. гидродинамические силы инерционной природы), но и гидродинамические силы неинерционной природы - позиционные и вращательные». Я же предлагаю поговорить сначала о массе. У Войткунского я даже не встретил понятия о мгновенной массе тела движущегося во вязкой среде, наверное потому, что он считает, что движение в устоявшийся период происходит равномерно. И я про это писал в своих комментариях. Но более корректным, будет говорить все же о мгновенной массе и о мгновенном центре масс. Войткунский подразделяет реактивные силы на позиционные, возникающие при равномерном прямолинейном движении, и добавочные или демпфирующие, возникающие при вращении судна вокруг вертикальной оси. И вот тут, я думаю, следует немного уточнить. Если судно равномерно движется по какой-то траектории, то его движение можно рассматривать как сумму поступательного движения его центра масс и вращательного движения центра масс вокруг центра кривизны траектории движения. Если радиус кривизны траектории равен нулю, то останется только вращательное движение во круг центра масс, что как раз характерно для движения судна во время его позиционирования. То есть позиционировать судно можно только относительно его центра масс, а не кормы, борта или носа.
 
Теперь представьте себе такую конструкцию в виде длинного кронштейна уходящего значительно за габариты плавсооружения с вертикальной плоскость на конце погруженной в воду и толщиной с ориентированной к центру масс, этакое длинное весло. Присоединенная масса такого плавсредства для прямолинейного движения вред ли увеличится, а при вращении она резко возрастет, и общий центр масс сместиться в сторону весла таким образом можно сместить центр масс системы судно-присоединенная масс практически в любую точку плоскости вращения, но не далее чем лопасть весла. Но тогда имеет смысл говорить о наличии двух видов присоединенных масс: масс при поступательном движении и масс при вращении. То есть, корректней, мгновенной массы при поступательном движении и мгновенной массе при вращении тела.
 
Прошу, пожалуйста, поправьте меня, если в этих рассуждениях что-то не верно?Показать комментарий целиком

Уважаемый Альберт!
 
Как я понимаю, гидродинамические силы неинерционной природы можно иначе назвать силой сопротивления воды движению судна при поступательном движении и гидродинамическим моментов при вращении.
 
Как любые силы и моменты их можно переносить в любую точку пространства, при этом при переносе силы она переносится по модулю и направлению с добавкой момента равному силе умноженной на плечо от точки переноса к направлению силы. Момент же переносится в любую точку без изменения. Таким образом, гидродинамические силы и моменты не инерционной природы можно перенести в ЦМ. При этом, силу можно разложить на нормальную к траектории движения тела и тангенциальную. А моменты, от переноса силы и гидродинамический момент от вращения, складываются между собой.
 
При этом получается, что если в результате сложения суммарный момент закручивает судно вовнутрь при достаточно большом радиусе (приближающимся к бесконечности) кривизны траектории, то можно говорить о неустойчивости судна на курсе. Если этот момент равен нулю или направлен из траектории движения  можно предположить, что судно будет устойчиво на курсе.
 
Для поворота судна по выбранной траектории движения, например при помощи обычных рулей, возникающие при этом силы и моменты можно также с успехом перенести  в ЦМ. В результате суммирования и разложения сил по указанным ранее направлениям получится сила, направленная к центру кривизны кривой траектории движения и которая будет той самой центростремительной силой, которая заставит  вращаться ЦМ вокруг точки центра кривизны кривой траектории движения. Суммарный же момент будет, при установившейся циркуляции, равен нулю. Однако это равновесие достигается за счет получения судном некоторого угла дрейфа, направленного в сторону кривизны траектории.
 
Если же происходит позиционирование судна при достаточно малых скоростях движения, то есть, когда радиус кривизны кривой траектории движения равен нулю и поэтому центростремительная сила равна нулю, получается что сумма всех сил и моментов при позиционировании равна нулю, а позиционирование происходит вокруг ЦМ.
 
Прошу, пожалуйста, поправьте меня, или мы просто говорим об одном и том же, только запутались в терминах и определениях? И ответьте, пожалуйста, на вопрос, можно ли позиционировать обыкновенное транспортное судно с ВРК кормой или носом, или только по ЦМ? А то,  думаю, наверное всем уже надоели наши разговоры по выяснению истины.Показать комментарий целиком

Уважаемый Альберт!
 
Спасибо Вам за информацию. Достаточно подробно ознакомился с книгой Вагущенко Л.Л., Цымбал Н.Н. "Системы автоматического управления движением судна" Одесса 2002. Но, к сожалению, ничего нового для себя не нашел. Прочтение только укрепило мои позиции по этому вопросу.
 
В частности, обратимся к странице 98, в ее начало. Там написано, что «Выбор координатной системы lGb»,- (центра масс) - «обусловлен следующем. В этой системе:
• измеряют движения датчики системы навигационной информации …», - о чем я писал в своих комментариях.
И далее, в середине страницы: «В судовождении судно обычно характеризуется кинематическими параметрами своего центра массы». На стр. 101 рис. 3.3. показана траектория движения проходящая через центр масс. И это также можно видеть на других рисунках по хоту текста (рис. 6.1.). В конце стр.100 и, в начале, 101 говориться о массе судна, как о массе с учетом присоединенных масс, которые изменяются во времени в зависимости от направления движения и угловой скорости. Поэтому я и говорю, что корректней будет говорить о мгновенной массе судна и о мгновенном ее центре.
 
А о позиционировании судна, каким-то другим местом, кроме позиционирования его центра масс, в книге я ничего не нашел. Это как раз и вытекает из всех выкладок сделанных ими по управляемости. Я могу, например, предположить, что они смогут спозиционировать судно относительно кормы или носа, но только частично. Вращение в любом случае не устраняется. Это хорошо можно представить, если кривая маневрирования проходит через ЦМ, а центр кривизны этой кривой лежит в корме или носу или любой другой точки судна (см. рис. 9.5. стр. 295).
 
Вот, наконец-то, мы пришли к общему знаменателю. Еще раз Вам спасибо и извините меня за грубость к Вам, но она была ответной. Теперь я вижу, что Вы настоящий ученый, и не потому, что Вы согласны со мной или нет, а потому, что Вам важнее всего выяснить истину. Еще раз спасибо, простите меня.Показать комментарий целиком