ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Погружение в жидкость конуса и клина с постоянной скоростью из "Методы подобия и размерности в механике " В ряде практических вопросов, в частности при посадке гидросамолётов на воду, приходится сталкиваться с явлением удара о воду. При. изучении этого явления особый интерес имеют выяснение свойств силы реакции воды и исследование явления водяных рикошетов. [c.94] В настоящее время в артиллерии иногда намеренно производят стрельбу на рикошетах. [c.94] Явление водяного рикошета может иметь место при посадке гидросамолётов на воду. Водяной рикошет самолётов опасен при эксплуатации и рассматривается как крайне нежелательное явление. [c.94] Фиксируем геометрическую форму движущегося тела. Масштаб, который можно задать значением некоторого линейного размера, оставим переменным. В качестве характерного линейного размера естественно взять ширину лодки. Для простоты ограничимся рассмотрением случая, когда тело можно считать абсолютно твёрдым. Различие в аэродинамической схеме может сильно отразиться на протекании всего явления. Экспериментальное исследование задачи можно начать с рассмотрения движения тел с одинаковой геометрической формой и, следовательно, с одинаковыми аэродинамическими свойствами. [c.94] В общей постановке задачи учтём свойства инерции, вязкости и весомости жидкости. Сжимаемостью и капиллярностью жидкости пренебрежём. Волновое движение воды может оказать существенное влияние на изучаемое явление, однако мы предположим, что до соприкосновения с телом вода покоилась. [c.95] Мы предполагаем, что внешние дополнительно заданные силы приложены в центре тяжести. Суммарные аэродинамические силы и моменты можно считать величинами, определяемыми формой и движением тела. [c.95] Влияние числа Рейнольдса R может проявляться через обусловленные вязкостью воды силы трения, которые вообще невелики по сравнению с подъёмной силой и обычно направлены приблизительно горизонтально однако в некоторых случаях силы трения могут заметно влиять на величину вращающего момента. Но если учесть сравнительно слабую зависимость сип трения от числа Рейнольдса, то, повидимому, вполне законно пренебречь влиянием числа Рейнольдса на характеристики вертикального и углового движения и, в частности, на явление водяного рикошета. [c.96] Влияние числа Фруда F на гидродинамические силы, форму смоченной поверхности и т. п. связано с влиянием свойства весомости воды на возмущённое движение воды вблизи тела. При большой горизонтальной скорости явление носит ударный характер, поэтому силы реакции воды можно считать независимыми от числа Фруда. Следует всё же иметь в виду, что достаточно большое значение числа Фруда, начиная с которого влияние этого числа несущественно, зависит от характера рассматриваемой механической величины и связано со значениями других определяющих параметров. [c.96] Если А = mg, то параметры, Сд и F становятся зависимыми. В этом случае достаточно сохранить только два параметра и Св, так как через коэффициент Св учитывается одновременно влияние весомости модели и воды. [c.96] Рассматривая задачу об установившемся глиссировании килеватой пластинки, мы выяснили возможность уменьшения числа определяющих параметров в том случае, когда смоченная поверхность не зависит от размеров пластинки, вследствие чего параметр В исключился. [c.97] Выше мы наметили систему определяющих параметров и вид некоторых важных соотношений. Некоторые из указанных параметров в ряде случаев несущественны это выясняется путём специальных исследований, выходящих за пределы теории размерности и подобия. [c.98] Яцление рикошетирования по поверхности воды тесно связано с явлением продольной неустойчивости глиссирования. В натуре для гидросамолётов и глиссеров и в опытах с моделями мы встречаемся с явлением продольной неустойчивости глиссирования. В настоящее время хорошо известно, что для всякого гидросамолёта и для всякой модели существуют неустойчивые режимы движения. На этих режимах возникают сильные продольные колебания, которые крайне неприятны и опасны. Так же как в задаче о посадке на воду, исследование явления неустойчивости глиссирования осложняется большим числом параметров, влияние которых необходимо выяснить. [c.98] Нетрудно усмотреть, что система безразмерных параметров, определяющих устойчивость глиссирования, получается из системы параметров, определяющих явление удара о воду, если положить г = 2 = 0. Понятию границы рикошетирования соответствует аналогичное понятие о границе устойчивости, разделяющей устойчивые и неустойчивые режимы глиссирования. [c.98] Как и в задаче об ударе о воду, число параметров, определяющих устойчивость глиссирования плоскокилеватых пластинок на неполной ширине, уменьшается ). [c.99] Рассмотрим ещё специально задачу о вертикальном падении на воду. [c.99] Если A = mg, то остаются только три параметра. [c.99] Если itopo Tb касания воды у, велика, а форма смачиваемой поверхности тела близка к горизонтальной плоскости. [c.99] Седов Л. И. и Владимиров А. Н., Известия Академии наук, Отделение технических наук, 1, 1943. [c.99] Параметр исключается в задаче о падении на поверхность воды конуса (сечение конуса горизонтальной плоскостью может быть любым), так как в этом случае нет задаваемого характерного линейного размера. [c.100] Вернуться к основной статье