Отправлено: 26.03.08 12:48. Заголовок: Ускорение парохода

Вопрос может быть глупый, но перечитав гору всего я не сумел найти вразумительного ответа на такой вопрос. Пароход стоит на месте с разогретыми машинами, т.е. всё необходимое для начала движения уже сделано. Отдается команда "полный вперёд". За какое время, хотя бы примерно, усредненный или эталонный военный корабль наберет свою максимальную скорость.

Это очень важно для нашего игрового проекта, ведь ускорение в манёвренном ближнем бою не менее важная характеристика чем наибольшая скорость. Понятно, что у каждого корабля на ускорение будет влиять гидродинамика корпуса, мощность машин.

Данные о том, что например для "Уорриора" нагретая машина из состояния "СТОП" набирала полные обороты (разумеется, то же самое происходило и с винтом) через 11 секунд, обратное действие происходило за 31 секунду. Полный реверс с полного переднего хода на задний ход требовал 49 сек., лично мне ничего не говорят.

С уважением Максим Ферапонтов. Totem Games.

 Отправлено: 26.03.08 14:51. Заголовок: Пернатый Змей пишет:..

Пернатый Змей пишет:

цитата:

Вопрос может быть глупый,

Тоже такой вопрос интересовал и тоже нигде не нашел ответа. Потому вывел формулу ускорения (из адмиралтейских коэффициентов). Если никто ничего не скажет - выложу. Но ее надо проверять по известной инфе, т.к. слишком много допущений, возможно надо будет вводить корректировочные коэффициенты.

 Отправлено: 27.03.08 09:38. Заголовок: Антон, видимо больше..

Антон, видимо больше сказать некому. Давайте хоть Ваш вариант, а попробую погонять его по источникам. Всё лучше чем вообще ничего. От чего-то ведь нужно отталкиваться.

 Отправлено: 27.03.08 11:48. Заголовок: Пернатый Змей пишет:..

Пернатый Змей пишет:

цитата:

нагретая машина из состояния "СТОП" набирала полные обороты (разумеется, то же самое происходило и с винтом) через 11 секунд, обратное действие происходило за 31 секунду

Это имеется в виду, что за 31 секунду машина останавливалась или корабль останавливался?

 Отправлено: 27.03.08 12:23. Заголовок: ...машина, не корабл..

...машина, не корабль... А уж затем эта махина начинала движение с учётом сопротивления со стороны воды.

 Отправлено: 27.03.08 13:06. Заголовок: Пернатый Змей пишет:..

Пернатый Змей пишет:

цитата:

...машина, не корабль... А уж затем эта махина начинала движение с учётом сопротивления со стороны воды.

То есть, в случае когда корабль шел полным ходом и реверс перекладывали на "полный назад" остановка происходила за 31 сек, а полный ход развивался за 49 сек послеподачи сигнала?

Тогда зная вязкость и плотность воды, водоизмещение корабля и мощность машин можно попробовать найти удельное ускорение, которае сообщает одна л.с. машины одной тонне корабля. Правда, насколько научным и правильным будет этот параметр и можно ли будет его переносить на другие корабли? Есть тут физики?

 Отправлено: 29.03.08 10:27. Заголовок: Пернатый Змей пишет:..

Пернатый Змей пишет:

цитата:

Давайте хоть Ваш вариант, а попробую погонять его по источникам. Всё лучше чем вообще ничего. От чего-то ведь нужно отталкиваться.

ОК.
A=(N-D^(2/3)*V^3/Ca)/(V*D)
где
A- текущее мгновенное ускорение
N- текущая мгновенная мощность
D - текущее водоизмещение
V - текущая скорость
Ca - адмиралтейский коэффициент (условно константа для данного корабля)

Ca=Dt^(2/3)*Vt^3/Nt
Dt-водоизмещение корабля на испытаниях
Vt- скорость на испытаниях (при водоизмещении Dt)
Nt- мощность (для скорости Vt при водоизмещении Dt)

Все единицы в системе СИ!

Вот такая формулка получилась для связи ускорения корабля с его обводами, водоизмещением и разгонными характеристиками машин.
ПС Значение текущей мгновенной мощности ИМХО можно считать линейной функцией мощности по времени. Т.е. если например корабль набирает полную мощность за 22 с, то за 10 с он наберет 10/22 от полной мощности.

ППС Формула работает и для реверса машин, в диапазоне скоростей корабля больше 0 (т.е. не на заднем ходу. Естественно ускорение отрицательно), при реверсе - мгновенную мощность надо брать тоже отрицательную.

 Отправлено: 29.03.08 10:28. Заголовок: Вот как раз не остан..

Вот как раз не остановка корабля, а только машин...

 Отправлено: 08.05.08 11:23. Заголовок: Anton пишет: A=(N-D..

Anton пишет:

цитата:

A=(N-D^(2/3)*V^3/Ca)/(V*D)

Это может быть правильным только при езде по столу без трения. При "отталкивании" от воды нужно рассматривать запасённые энергию и импульс всей системы, поскольку система диссипативна.
Если мощность корабля на преодоление сопротивления до ускорения была D^(2/3)*V^3/Ca, то его импульс всё-таки был D*V, а запасённая им кинетическая энергия - D*V^2/2.

Итак: корабль с начальным состоянием D, V0, N0 получает изменение мощности до N1, а асимптотической скорости до V1. Импульсы корабля и отбрасываемой воды равны D*V0 в начале и D*V1 в конце. С ростом мощности меняется не только запасённая энергия, но и энергия (мощность) диссипации.

Т.е. за время dt прирост энергии системы составит (N1-N0)*dt и будет израсходован на изменение кинетической энергии воды и корабля и работу против диссипативных сил.

(N1-N0)*dt - D*(V_i^2-V_i-1^2)-D^(2/3)*V_ср^3/Ca=0

Где dt= t_i-t_i-1 - время между двумя расчётными точками;
V_i - скорость в момент времени t_i;
V_ср - средняя скорость в промежутке dt.
(Скобка с изменением кинетической энергии без двойки в знаменателе, поскольку суммируем энергию корабля и воды)

Можно получить чуть более простую форму, считая среднюю скорость за время t3-t1 равной скорости в серединный момент времени t2 (t_i=t_i-1+dt):
(N1-N0)*(t3-t1) - D*(V3^2-V1^2)-D^(2/3)*V2^3/Ca=0

Откуда и получаем V3, а через него - ускорение (если нужно). Но для справедливости введённого упрощения придётся интегрировать по времени от t0 до tасимптотики с достаточно мелким dt.

 Отправлено: 08.05.08 15:33. Заголовок: yuu2 пишет: (N1-N0)..

yuu2 пишет:

цитата:

(N1-N0)*dt - D*(Vi^2-Vi-1^2)-D^(2/3)*Vср^3/Ca=0

Пардон, прозевал :
(N1-N0)*dt - D*(Vi^2-Vi-1^2)-D^(2/3)*Vср^3/Ca*dt=0

Соответственно, вместо
yuu2 пишет:

цитата:

(N1-N0)*(t3-t1) - D*(V3^2-V1^2)-D^(2/3)*V2^3/Ca=0

должно быть
(N1-N0)*(t3-t1) - D*(V3^2-V1^2)-D^(2/3)*V2^3/Ca*(t3-t1)=0

 Отправлено: 08.05.08 16:24. Заголовок: Спасибо, конечно... ..

Спасибо, конечно...

Мы уже обошлись не так точно, но попроще... Но на всякий случай всё себе записали и медитируем на осмыслением :))

 Отправлено: 08.05.08 18:11. Заголовок: yuu2 пишет: Это мож..

yuu2 пишет:

цитата:

Это может быть правильным только при езде по столу без трения.

С чего бы? Ф-ла адмиралтейских к-ов как раз и учитывает всю сумму сопротивлений, в т.ч. трение для установившегося движения, т.е. сила трения равна силе тяги. В результате чего и имеем конкретное сопротивление для конкретных скорости и водоизмещения. Результирующая сила это сила тяги минус сила сопротивления. А далее по простейшей формуле ускорение равно сила (результирующая) деленная на массу. Собственно и энергии и импульсы рассматривать в данном случае не имеет смысла (хотя результат должен быть тем же, но сложнее).

 Отправлено: 13.05.08 06:48. Заголовок: Во-первых, прошу про..

Во-первых, прошу прощения за ещё одну ошибку (8 мая был под газом "Чёрного аиста" ):
yuu2 пишет:

цитата:

(N1-N0)*(t3-t1)

Подведённая за dt мощность конечно же N(t)*dt. Желательно интегралом, но можно и среднее за интервал времени значение.
Т.е.
N(t₂)*(t₃-t₁) - D*(V(t₃)^2-V(t₁)^2)-D^(2/3)*V(t₂)^3/Ca*(t₃-t₁)=0

Anton пишет:

цитата:

Ф-ла адмиралтейских к-ов как раз и учитывает всю сумму сопротивлений

Так она же и использована - мощность подводимая
N(t₂)*(t₃-t₁)
разлагается на текущие затраты на сопротивление
D^(2/3)*V(t₂)^3/Ca*(t₃-t₁)
и затраты на ускорение
D*(V(t₃)^2-V(t₁)^2)

В отличие от:
A=(N-D^(2/3)*V^3/Ca)/(V*D)