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.

2. 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 Ω.

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 v_и 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

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.