Крен обозначение. Измерение углов крена и тангажа, измерение скольжения

Доктрина вмешательства и крен от нее Спустя сравнительно непродолжительный период времени после Женевского совещания руководителей четырех держав Вашингтон пошел на ужесточение курса своей политики «с позиции силы», «балансирования на грани войны». Самым рьяным ее

Крен

Крен Крен (от франц. car?ne - киль, подводная часть корабля или от голл. kren-gen - класть судно на бок), положение летательного аппарата или судна, при котором плоскость его симметрии отклонена от вертикали к земной поверхности. К. возникает при разворотах и др. манёврах

При наклонении изменяется форма подводного объема - из воды выходит клиновой объем WFWΘ, а клиновой объем LFLΘ входит в воду.

В результате при наклонении судна до ватерлинии WΘLΘ, соответствующей наклоненному положению судна с креном в, форма подводного объема изменяется и центр величины судна находится уже не в точке С, соответствующей прямому положению судна, а в точке СΘ.

Так как центр тяжести судна G при наклонении не изменяет положения, между силой веса и силой плавучести судна появляется плечо 1в, называемое плечом статической остойчивости.

В этом случае силы плавучести образуют с силами веса восстанавливающий момент MΘ, который препятствует опрокидыванию судна и с прекращением действия кренящего момента возвращает судно в первоначальное положение равновесия - к ватерлинии WL.

Восстанавливающий момент равен произведению плеча остойчивости для данного угла крена на водоизмещение судна: MΘ = lΘ - Δ, kH м

Где: MΘ -восстанавливающий момент при угле крена Θ,

gH - м lΘ – плечо статической остойчивости при угле крена Θ, м;

Δ, - водоизмещение судна kH Начальная остойчивость судна.

Независимо от характера кривой, по которой перемещается центр величины судна С при наклонениях, мы можем любой малый участок этой кривой принять за дугу окружности. Рассматривая начальный участок кривой при отклонении судна из прямого положения и принимая этот участок за дугу окружности, можно считать, что при малых углах крена центр этой окружности находится на пересечении направления действия силы поддержания с диаметральной плоскостью;

этот центр - точка пг - называется поперечным метацентром.

Радиус окружности, по которой движется центр величины, называется поперечным метацентрическим радиусом г. Остойчивость судна в пределах, в которых действуют приведенные выше допущения, называется начальной поперечной остойчивостью судна.

Для элементов начальной поперечной остойчивости судна здесь и далее приняты следующие обозначения:

zg - возвышение центра тяжести над основной плоскостью, м;

zc - возвышение центра величины над основной плоскостью, м;

zm - возвышение начального поперечного метацентра над основной плоскостью, м;

r - начальный поперечный метацентрический радиус, м;

h - возвышение начального поперечного метацентра над центром тяжести (начальная поперечная метацентрическая высота), м;

a = zg - 2C - возвышение центра тяжести судна над центром величины, м.

В теории корабля доказывается, что величина поперечного метацентрического радиуса г зависит от поперечного момента инерции площади ватерлинии: r = lx: - (1.5) где lx – поперечный момент инерции площади ватерлинии. Величина поперечной метацентрической высоты h = r - a = r + zc - zg, м. (1.6) Для начальной остойчивости lΘ = h sin Θ, м; МΘ = Δh sin Θ, м (1.7) МΘ = ΔhΘ, кН м. (1.8). Учитывая, что для малых углов крена sin Θ =Θ (здесьΘ- в рад),Формулы 1.7 и 1.8 называются метацентрическими формулами остойчивости судна, так как они основаны на допущении, что при равнообъемных наклонениях центр величины движется по окружности с центром в метацентре т, т. е. что метацентр в пределах этих наклонений не смещается.

Произведение h называется коэффициентом поперечной остойчивости судна. Условия равновесия судна при действии на него кренящего момента можно записать в виде равенства Мкр = МΘ, кН м Отсюда угол крена, соответствующий равновесию судна при действии на него кренящего момента Мкр Θ = Мкр: Δh, рад. (1.9)

Приняв в равенстве 1.9 угол крена 6= 1°= 1/57,3 рад, получим момент, кренящий судно на 1°: М1о = - : 57,3 , кН м/град (1.10) Зная момент, кренящий судно на 1°, можно быстро определить крен судна в градусах под действием заданного кренящего момента: Θ = Мкр: М1о, град. (1.11)

Метацентрическую формулу остойчивости применяют при углах крена до 12 - 15 градусов, если при этих наклонениях форма входящих в воду клиновых объемов не отличается резко от формы выходящих из воды клиновых объемов корпуса судна, т. е. если не входит в воду открытая палуба или не выходит из воды скула судна (что происходит обычно при наклонении низкобортных судов).

Рассмотрим перемещение на судне груза весом ρ в поперечно - горизонтальном направлении к правому борту на расстояние l у. Такое перемещение груза вызовет крен и смещение Ц.Т. судна в направлении, параллельном линии перемещения груза ρ. Начальная поперечная остойчивость при этом не изменится, т. к. аппликаты Ц.В. и Ц.Т., а также метацентрический радиус и метацентрическая высота не получат никакого приращения. Сила тяжести судна, приложенная в новом Ц.Т., и сила поддержания, приложенная в новом Ц.В., будут действовать по одной вертикали, перпендикулярно новой ватерлинии В 1 Л 1 .

Рис. 1

Судно при этом принимает новое положение равновесия, накренившись на угол крена. Из рисунка следует, что момент, который появляется в результате перемещения груза поперек судна, можно определить из выражения:

Мкр=Р·lу·cos θ

Восстанавливающий момент можно определить по метацентрической формуле остойчивости. Судно находится в равновесии под действием измененной системы сил, поэтому моменты М кр и Мθ также равны:

Р·lу·cos θ=D’·h·sin θ

Решая это уравнение относительно θ, получим формулу для определения угла крена при поперечном перемещении груза:

tgΘ=Р·lуD’·h

Поскольку угол крена мал, последнее выражение можно записать в виде:

Θ=Р·lуD’·h

Приведенной формулой пользуются в тех случаях, когда углы крена не превышают 10-15 град.

Изменение остойчивости судна при перемещении груза по вертикали

Допустим, что на судне, сидящем на ровном киле и находящемся в равновесии, перемещен по вертикали груз весом Р на расстояние l z . Поскольку водоизмещение судна от перемещения груза не меняется, первое условие равновесия будет соблюдено (судно сохранит свою осадку). Согласно известной теореме теоретической механики, Ц.Т. судна переместится в точку G 1 , находящуюся на одной вертикали с прежним положением Ц.Т. судна G. Сама вертикаль пройдет, как и прежде, через Ц.В. судна C. Тем самым будет соблюдено второе условие равновесия, следовательно, при вертикальном перемещении груза судно не изменит своего положения равновесия (не появится ни крена ни дифферента).

Рис. 2

Рассмотрим теперь изменение начальной поперечной остойчивости. Ввиду того, что форма погруженного в воду корпуса судна и форма площади ватерлинии не изменились, положение Ц.В. и поперечного метацентра (т. m) при перемещении груза по вертикали остается неизменным. Перемещается только Ц.Т. судна из точки G в точку G 1 . Отрезок GG 1 может быть найден с помощью выражения:

Если до перемещения груза поперечная метацентрическая высота была h, то после его перемещения она изменится на величину GG 1 . В нашем случае изменение поперечной метацентрической высоты Δh = GG 1 имеет отрицательный знак, т. к. перемещение Ц.Т. судна по направлению к поперечному метацентру, положение которого, как мы установили, остается неизменным, уменьшает метацентрическую высоту. Следовательно, новое значение поперечной метацентрической высоты будет:

h1=h-Р·lzD (1)

Очевидно, что в случае перемещения груза вниз перед вторым членом правой части уравнения новой метацентрической высоты h1, должен быть поставлен знак плюс (+).

Из выражения (1) следует, что уменьшение остойчивости судна пропорционально произведению массы груза на его перемещение по высоте. Кроме того, при прочих равных условиях, изменение поперечной остойчивости будет относительно меньше у судна с большим водоизмещением, чем у судна с малым D. Поэтому на больших судах перемещение относительно больших грузов безопаснее, чем на малых судах.

Может оказаться, что значение GG 1 перемещения вверх Ц.Т. судна будет больше самой величины h. Тогда начальная поперечная остойчивость станет отрицательной, т. е. судно не сможет оставаться в прямом положении.

Изменение остойчивости судна от приема или снятия (расходования) грузов

В общем случае, при приеме или снятии груза, происходит изменение средней осадки судна, вследствие изменения водоизмещения, появление крена и дифферента, из-за смещения линии действия силы веса, относительно линии действия силы плавучести, и изменение остойчивости, в результате изменения положения Ц.Т. и Ц.В.

Задачу о влиянии на посадку и остойчивость судна приема некоторого груза весом Р в любую точку А с координатами Xp,Yp, Zp можно разделить на две более простые задачи.

В первой из них рассматривают влияние на посадку и остойчивость приема груза весом Р, если Ц.Т. принимаемого груза находится в ДП и на одной вертикали с центром тяжести площади действующей ватерлинии.

Во второй задаче рассматривают изменение посадки судна при переносе этого же груза по горизонтали. Такой перенос, как было показано раньше, не отражается на начальной остойчивости, поэтому ниже рассматривается только первая задача.

На палубу судна принят груз весом Р, Ц.Т. которого расположен в ДП на расстоянии zр от основной плоскости. До приема груза судно имело водоизмещение Do и осадку Т. После приема груза водоизмещение судна стало D 1 = D + Р, а осадка Т 1 = Т + ΔТ. При приеме груза меняют положение все три точки, характеризующие поперечную остойчивость; центр величины - из-за изменения осадки судна, а, следовательно, и формы погруженного в воду объема корпуса судна; центр тяжести - вследствие изменения нагрузки судна, а поперечный метацентр - вследствие изменения формы площади ватерлинии и объема, погруженной в воду части корпуса судна.

Метацентрическая высота, характеризующая остойчивость судна, вследствие всех названных причин, получит следующее изменение:

∆h=PD+P(T+∆T2h-Zp)

Новое значение поперечной метацентрической высоты после приема или снятия (расходования) груза будет:

h1=h+∆h=h+±PD±P(T±∆T2-h-Zp)

Здесь знак плюс соответствует приему груза, знак минус - его снятию (расходованию).

Предлагается к прочтению:

На бок) - отклонение плоскости симметрии летательного аппарата от местной вертикали к земной поверхности. Характеризуется углом К. и скоростью К. Угол крена (γ) - угол между поперечной осью OZ и осью OZ(m) нормальной (см. Системы координат), смещённой в положение, при котором угол рыскания равен нулю. Угол К. считается положительным, когда ось OZg совмещается с осью OZ поворотом вокруг оси ОХ по часовой стрелке, если смотреть вдоль этой оси. При определении ориентации скоростной системы координат (СК) относительно нормальной используется скоростной угол крена (γ)a, определяемый аналогично углу (γ), но вместо оси OZ рассматривается боковая ось OZа. При описании движения ракет используют аэродинамический угол крена (φ)n, определяемый как угол между осью OY и осью OYn CK, связанной с пространственным углом атаки.
Креном летательного аппарата называется также движение, при котором происходит изменение угла крена; характеризуется скоростью крена (ω)x - проекцией угловой скорости летательного аппарата на его продольную ось. Скорость К. считается положительной при вращении летательного аппарата вокруг оси ОХ по часовой стрелке. При анализе К. часто используют безразмерную скорость К. -(ω)x, связанную со скоростью К. соотношением
(ω) = (ω)xl/2V,
где l - летательного аппарата, V - скорость полета.
Безразмерную скорость К. называют также углом винтовой линии , описываемой концом крыла.
Манёвры К. используются, например, при разворотах, при выполнении фигур пилотажа, при заходе на посадку для парирования смещения траектории летательного аппарата относительно оси взлётно-посадочной полосы. Управление К. осуществляется органами поперечного управления (см. Органы управления). Самопроизвольный К. летательного аппарата называют валёжкой. См. также Боковое движение .

Авиация: Энциклопедия. - М.: Большая Российская Энциклопедия . Главный редактор Г.П. Свищев . 1994 .

Смотреть что такое "Крен" в других словарях:

крен - крен, а … Русский орфографический словарь

крен - крен/ … Морфемно-орфографический словарь

крен - а, м. carène f., англ. carren, гол. krengen 1. мор. Подводная или нижняя часть либо поверхность Судна по ватерлиниию. Наука мор. 386. // Сл. 18 10 249. 2. Наклон судна набок. Сл. 18. Крен при пробе уклоном пушками, несколько уменьшился. СМЖ 2 30 … Исторический словарь галлицизмов русского языка

Модели самолёта Крен (от фр. carène киль, подводная часть корабля или от англ. kren gen … Википедия

- (англ. careen, от лат. carina подводная часть корабля). Состояние накренившегося судна, уклонение судна по ветру или вследствие переноса тяжестей к одному борту, для подводных починок. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка.… … Словарь иностранных слов русского языка

См … Словарь синонимов

КРЕН, крена, муж. (спец.). 1. Наклонение судна, летательного аппарата на бок. Пароход идет с сильным креном. Дать крен (накрениться). 2. перен. Уклон, изменение политической ориентации (газет.). Австрийские социалисты сделали большой крен вправо … Толковый словарь Ушакова

А; м. 1. Боковой наклон судна, самолёта. Дать к. К. судна увеличивается. 2. Изменение направления, поворот в политической, общественной и т.п. деятельности. К. влево, вправо. Взять к. в сторону. * * * КРЕН КРЕН (от голл. krengen класть судно на… … Энциклопедический словарь

КРЕН, а, муж. 1. Наклон набок (судна, летательного аппарата, транспортного средства). Дать к. Положить самолёт в к. 2. перен. Одностороннее изменение в направлении. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

КРЕН, см. кренить. Толковый словарь Даля. В.И. Даль. 1863 1866 … Толковый словарь Даля

- (List, heel, heeling) 1. Поперечное наклонение судна. 2. Наклонение самолета около продольной оси. 3. Подводная часть судна по ватерлинию (стар.). Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР … Морской словарь

Книги

• Берег мой ласковый , Кренёв П.. В книгу известного современного прозаика включены произведения, повествующие о жизни на Русском Севере о современных поморах, населяющих берега Белого моря. Этодостоверный, правдивый рассказ…

Подводная часть судна или от англ. kren-gen - класть судно на бок) - поворот объекта (судна , самолёта , фундамента) вокруг его продольной оси (см. также продольная ось самолёта ).

Поворот судна вокруг продольной оси на 180 градусов называется оверкиль или, в просторечии, вверх дном.

Языковые особенности

В английском языке существует пять разных слов для обозначения крена:

самолеты:

• Roll - собственно крен
• Bank - угол Эйлера , соответствующий крену

• List - статический крен, вызванный, например, неравномерностью распределения груза
• Heel - временный статический крен, вызванный, например, сильным боковым ветром
• Loll - угол установившегося крена у судна с отрицательной начальной остойчивостью

См. также

Напишите отзыв о статье "Крен"

Ссылки

Отрывок, характеризующий Крен