Исследование влияния течения на управляемость военных плавающих машин | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Автор:

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №23 (261) июнь 2019 г.

Дата публикации: 10.06.2019

Статья просмотрена: 2 раза

Библиографическое описание:

Нгуен Т. М. Исследование влияния течения на управляемость военных плавающих машин // Молодой ученый. — 2019. — №23. — С. 111-114. — URL https://moluch.ru/archive/261/60066/ (дата обращения: 14.12.2019).



На траекторию движения плавающих машин влияют многие факторы, такие как скорость ветра, размер машины, глубина реки и, что наиболее важно, скорость течения и т. д., в объеме статьи показано только влияние скорости течения на траекторию плавающих машин.

Ключевые слова: плавающие машины, влияние, течения, траектория, управляемость.

  1. Выбор системы координаты.

Для описания движения машины вводят две системы координат — неподвижную Х0ОУ0, и подвижную ХGУ, жестко связанную с машиной. Направление осей неподвижной системы координат выбирается таким образом, чтобы в начальный момент она совпадала с подвижной как показано на рис.1.

Рис. 1. Схема исследования траектории плаваюших машин при повороте

Угол Ψ, образуемый с диаметральной плоскостью (ДП) и осью Х0, называется углом курса.

Угол курса может быть выражен через другие углы, а именно через:

− центральный угол дрейфа, измеряемый между мгновенным вектором скорости центра тяжести (ЦТ) машины и диаметральной плоскостью β;

− угол траектории или угол скорости φ, измеряемый между вектором скорости и осью Х0.

  1. Построение траектории плавающих машин.

Для оценки влияния течения на управляемость плавающих машин мы построим траектории движения машины в двух случаях: при течении и без течения с тестовым исходным данным.

Движение машин может быть задано проекциями скорости центра тяжести (ЦТ) на подвижные оси и угловой скоростью. Однако во многих случаях более удобной оказывается другая система кинематических параметров — модуль скорости ЦТ машин │V│, угол дрейфа β, и угловая скорость .

Координаты машины в неподвижной системе координат определяются следующими соотношениями:

(1.1)

(1.2)

Где:

v — абсолютная скорость движения машин относительно системы координаты Х0ОУ0.

: угол траектории или угол скорости φ, измеряемый между вектором скорости и осью Х0.

При этом траектория машин без течения (скорость течения равно нулю) определяется следующем образом:

По оси OX:

X=

По оси OY:

Y=

При существовании течения абсолютная скорость vи относительно системму координаты Х0ОУ0 определяется как показано на рис.2.

Рис. 2 Влияние течения на абсолютную скорость плавания машин

Траектория машин при существовании течения определяется следующем образом:

По оси OX:

X=

По оси OY:

Y=

Расчетные тестовые исходные данные для плавающего танка ПТ -76

Параметры

Обозначение

Единица

Величина

1

Вес машины

G

Т

14.0

2

Длина мащины

L

м

5.75

3

Ширина машины

B

м

2.35

4

Высота машины

H

м

1.945

5

Скрость плавания

v

м/c

2,8

6

Угол дрейфа

β

Рад.

0.52

7

Скорость течения v1

v1

v/c

1,4

8

Скорость течения v2

v2

v/c

1,8

9

Угол скорости

φ

Рад

0,78

10

Относителный радиус поворот

R

м

10

11

Угловая скорост

ω

Рад/с

0,28

Результаты расчетной оценки влияния скорости течения на траекторию плавания машин путем использования программы MathLap.

Рис. 3. Траектория плавающего танка при разных режимах скорости течения

3. Обсуждения:

На рис 3 показана траектория плавющего танка ПТ-76 в трех случаях: при отсутствии течения, при скорости течения v1 = 1,4 и v2 = 1,8 м/с. Видно, что на траекторию плавающих машин при повороте влияет скорость течения. Тем больше скорость течения, чем траектория более отклоняется. Зная об этом, механик водитель должен управлять машиной разумно в различных ситуациях.

Литература:

  1. Đinh Văn Kiên (2015), Đánh giá khả năng bơi của xe PT-76 sau khi lắp phao tăng độ nổi dự trữ, Luận Văn Thạc sỹ kỹ thuật, HVKTQS.
  2. The Mathwork Inc “SIMULINK Dynamic system simulation for MATLAB” (2000), http://www.mathworks.com.
  3. А. П. Стелaнов, (1983), Koнcmpyupoвaнue u pacчem nлaвaюшux мaшuн, Mocквa.
Основные термины (генерируются автоматически): скорость течения, угол скорости, ось, машина, диаметральная плоскость, угловая скорость, неподвижная система координат, вектор скорости, существование течения, траектория машин.


Похожие статьи

Математическая модель асинхронного двигателя в неподвижной...

неподвижная система координат статора ; – система координат, связанная с ротором

где , , – векторы потокосцепления и ток ротора в роторной системе координат R, а – в

Осциллоскопы измеряют относительные значения электромагнитного момента и скорости.

Пространственные векторы в асинхронном двигателе...

система координат, связанная с ротором; - угол сдвига системы координат R по отношению к S, причем

где , – векторы потокосцепления и ток статора в неподвижной системе координат S, а – в роторной системе координат сдвинутой в неподвижной системе на угол .

Расчет параметров при оценке характеристик комплексированной...

Вектор скорости в прямоугольной связанной с Землёй системе координат получаем путём пересчёта вектора скорости относительно Земли в связанной с объектом-носителем геодезической системе координат (ENU) из системы координат, связанной с объектом...

Изучение движения квадрокоптера в вертикальной плоскости

Введем две системы координат: абсолютную неподвижную систему координат OXZ и

Вектор скорости центра масс равен: (4). Со стороны окружающей среды на корпус робота

Траектория движения летающего робота формируется в виде периодических циклов движения...

Пространственные векторы в асинхронном двигателе

Производные от угла поворота магнитных осей дают скорость вращения ротора.

Последовательность построений: во временной системе координат определяются мгновенные значения векторов на действительную ось , далее

Рис.3. Обобщённая асинхронная машина.

Математическая модель асинхронного двигателя с переменными...

Относительное значение номинальной скорости ротора

Переход от проекций и вращающегося вектора в неподвижной системе координат (α, β) к проекциям этого вектора во вращающейся системе

. — угол поворота вектора по отношению к в системе координат .

Математическая модель асинхронного двигателя во вращающейся...

Такие же колебания наблюдаются в токе и скорости. Р ис. 1.Полная модель АКЗ во вращающейся системе координат с переменными.

Емельянов А.А., Клишин А.В., Медведев А.В. Математическая модель АД в неподвижной системе координат с переменными [Текст]...

Напорное течение жидкости в поле центробежных сил

где - средняя угловая скорость вращения жидкости.

Из рассмотрения этих уравнений видно, что , также как и коэффициент гидравлического трения (учитывающий потери напора по длине в канале с неподвижными стенками), зависит от скорости осевого движения жидкости в канале...

Решение задачи управления перемещением квадрокоптера вдоль...

Рис. 5. Угловая скорость. Рис. 6. 3D-траектория квадрокоптера. Литература: Канатников А. Н., Акопян К. Р. Управление плоским

неподвижная система координат статора ; – система координат, связанная с ротором, – произвольная система координат, - угол сдвига к и .

Похожие статьи

Математическая модель асинхронного двигателя в неподвижной...

неподвижная система координат статора ; – система координат, связанная с ротором

где , , – векторы потокосцепления и ток ротора в роторной системе координат R, а – в

Осциллоскопы измеряют относительные значения электромагнитного момента и скорости.

Пространственные векторы в асинхронном двигателе...

система координат, связанная с ротором; - угол сдвига системы координат R по отношению к S, причем

где , – векторы потокосцепления и ток статора в неподвижной системе координат S, а – в роторной системе координат сдвинутой в неподвижной системе на угол .

Расчет параметров при оценке характеристик комплексированной...

Вектор скорости в прямоугольной связанной с Землёй системе координат получаем путём пересчёта вектора скорости относительно Земли в связанной с объектом-носителем геодезической системе координат (ENU) из системы координат, связанной с объектом...

Изучение движения квадрокоптера в вертикальной плоскости

Введем две системы координат: абсолютную неподвижную систему координат OXZ и

Вектор скорости центра масс равен: (4). Со стороны окружающей среды на корпус робота

Траектория движения летающего робота формируется в виде периодических циклов движения...

Пространственные векторы в асинхронном двигателе

Производные от угла поворота магнитных осей дают скорость вращения ротора.

Последовательность построений: во временной системе координат определяются мгновенные значения векторов на действительную ось , далее

Рис.3. Обобщённая асинхронная машина.

Математическая модель асинхронного двигателя с переменными...

Относительное значение номинальной скорости ротора

Переход от проекций и вращающегося вектора в неподвижной системе координат (α, β) к проекциям этого вектора во вращающейся системе

. — угол поворота вектора по отношению к в системе координат .

Математическая модель асинхронного двигателя во вращающейся...

Такие же колебания наблюдаются в токе и скорости. Р ис. 1.Полная модель АКЗ во вращающейся системе координат с переменными.

Емельянов А.А., Клишин А.В., Медведев А.В. Математическая модель АД в неподвижной системе координат с переменными [Текст]...

Напорное течение жидкости в поле центробежных сил

где - средняя угловая скорость вращения жидкости.

Из рассмотрения этих уравнений видно, что , также как и коэффициент гидравлического трения (учитывающий потери напора по длине в канале с неподвижными стенками), зависит от скорости осевого движения жидкости в канале...

Решение задачи управления перемещением квадрокоптера вдоль...

Рис. 5. Угловая скорость. Рис. 6. 3D-траектория квадрокоптера. Литература: Канатников А. Н., Акопян К. Р. Управление плоским

неподвижная система координат статора ; – система координат, связанная с ротором, – произвольная система координат, - угол сдвига к и .

Задать вопрос