![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
Про физическую викторину
http://taki-net.livejournal.com/2174154.html
Соображения к решению под катом
У подводной лодки в погруженном положении есть, очень упрощая, только одно сопротивление движению - сопротивление воды, которое зависит от геометрических размеров лодки и скорости.
При ее движении в надводном положении эта часть сопротивления почти не уменьшается, так как погруженная часть лодки немногим меньше (примерно на 10 процентов), зато добавляется "волновое сопротивление".
Что такое волновое сопротивление? Это сила, производящая работу по образованию всем нам хорошо известных V - образных волн, расходящихся от форштевня корабля и от его винта. В отличие от колебаний воды, вызванных движением подводного тела, эти колебания происходят не в продольном направлении (от источника меняющегося давления), а перпендикулярно - вверх-вниз, и вовлекают большие массы воды. Эта добавочная работа сводит на нет уменьшение "подводного" сопротивления.
У обычного надводного корабля, и тем более у глиссера "подводное" трение очень маленькое, и он может развить большую скорость, несмотря на наличие волнового сопротивления. А вот подлодка в "палубном" положении проигрывает и обычному кораблю (подводное трение больше), и, в некоторых случаях, полностью погруженной лодке.
Тем не менее, почти все ранние лодки (доатомной эпохи) на поверхности двигались быстрее, так как могли идти под дизелем, а не слабеньким электромотором. Эффект большей скорости в подводном положении случайно встретился у лодок серии R (у них были необычайно мощные аккумуляторы и, как следствие, электромоторы), а потом стал нормой у лодок, у которых не было дизеля (и они не нуждались в атмосферном воздухе) - таковы немецкие лодки проф. Вальтера (двигатели с использованием перекиси водорода) и атомные ПЛ.
Соображения к решению под катом
У подводной лодки в погруженном положении есть, очень упрощая, только одно сопротивление движению - сопротивление воды, которое зависит от геометрических размеров лодки и скорости.
При ее движении в надводном положении эта часть сопротивления почти не уменьшается, так как погруженная часть лодки немногим меньше (примерно на 10 процентов), зато добавляется "волновое сопротивление".
Что такое волновое сопротивление? Это сила, производящая работу по образованию всем нам хорошо известных V - образных волн, расходящихся от форштевня корабля и от его винта. В отличие от колебаний воды, вызванных движением подводного тела, эти колебания происходят не в продольном направлении (от источника меняющегося давления), а перпендикулярно - вверх-вниз, и вовлекают большие массы воды. Эта добавочная работа сводит на нет уменьшение "подводного" сопротивления.
У обычного надводного корабля, и тем более у глиссера "подводное" трение очень маленькое, и он может развить большую скорость, несмотря на наличие волнового сопротивления. А вот подлодка в "палубном" положении проигрывает и обычному кораблю (подводное трение больше), и, в некоторых случаях, полностью погруженной лодке.
Тем не менее, почти все ранние лодки (доатомной эпохи) на поверхности двигались быстрее, так как могли идти под дизелем, а не слабеньким электромотором. Эффект большей скорости в подводном положении случайно встретился у лодок серии R (у них были необычайно мощные аккумуляторы и, как следствие, электромоторы), а потом стал нормой у лодок, у которых не было дизеля (и они не нуждались в атмосферном воздухе) - таковы немецкие лодки проф. Вальтера (двигатели с использованием перекиси водорода) и атомные ПЛ.
no subject
А что так бабахает, когда они летают со сверхзвуковыми скоростями?
no subject
Самолеты же летают в воздухе, у которого поверхности нет. Волновое сопротивление самолета появляется только при достижении скорости звука, когда воздух не успевает плавно обтекать всю поверхность самолета. А волновое сопротивление корабля имеет место при любой скорости (скорость звука в воде, емнип, 1400 м/с).
no subject
У поперечных волн на поверхности воды тоже есть типичная скорость распространения их фронта, и там тоже есть какие-то эффекты, связанные с этим.
А еще есть интересные эффекты от взаимодействия поперечных волн в воде с грунтом дна при как раз характерных для судоходных фарватеров глубинах...
no subject
При малой глубине волновое сопротивление только возрастает (поэтому сопротивление/скорость корабля указывают для глубокой воды, примерно 100-200 м). Кроме того, на малой глубине повышается сила трения из-за роста градиента скорости. Из-за этого, например, ограничивали движение глиссеров и катеров на подводных крыльях на реках и озерах - они заметно разрушали гидросооружения и глушили рыбу.
На этом эффекте, кстати, работают гидростатические взрыватели донных мин, принципиально нечувствительные к шумовым ловушкам вроде Nixie.
no subject
no subject
no subject
no subject
no subject
Допускаю, что это так, но, видимо, чтобы это доказать, нужны какие-то более сложные рассуждения.
no subject
no subject
no subject