14.1. Wpływ wiatru na statek
Statek, jako obiekt sterowania, podlega działaniom wielu zakłóceń /(/), co ma wpływ na parametry ruchu - jego kierunek i prędkość.
Działania wiatru, prądów morskich i pływowych, falowania oraz innych przeszkód na powierzchni wody (np. lody), stanowią główne składowe zakłóceń. Analizując wszystkie zakłócenia, trudno jest wyodrębnić działania zakłóceń tylko od wiatru. Rysunek I4.I przedstawia uproszczony schemat działania zakłóceń Z(i) na statek od wiatru.
Z(t) | ||
► |
—► —► | |
STATEK | ||
KDw. Vw if>(t), > (t)
Inne parametry zachowania się statku
Rys. 14.1. Statek jako obiekt sterowania w warunkach zakłóceń
r kr
c
Wejściowe parametry zmienne to kierunek drogi KR oraz prędkość statku F,. Stała C' dotyczy stanów: załadowania, zanurzenia, przegłębienia, wielkości powierzchni nawiewu oraz zanurzonej części kadłuba. Wyjście obejmuje kierunek drogi oraz takie wartości, jak: wielkość kąta dryfu, przechył stały, przechyły boczne, czyli odpowiedź kadłuba na zakłócenia od wiatru i fali.
Działanie wiatru na wynurzoną część kadłuba powoduje dryf statku. Dryfowi podlega zarówno statek unieruchomiony, jak i statek będący w ruchu.
Dryf statku bez napędu własnego (dryf swobodny)
Statek nie poruszający się po wodzie, czyli gdy F, = 0, ulega dryfowi. przy jednoczesnym oscylowaniu kadłuba wokół określonego, średniego kierunku ruchu.
Zachowanie się statku unieruchomionego należy rozpatrywać jako układ dwóch powierzchni: zanurzonej i wynurzonej części kadłuba. Na rysunkach I4.2a i b pokazano układ sił występujących w czasie dryfu statku. Ta para sił powoduje, że statek staje się nawietrzny lub odwietrzny. W sytuacji pokazanej na rysunku I4.2a mamy do czynienia ze statkiem nawietrznym, a na rysunku I4.2b - ze statkiem odw ietrznym.