34.Понятие о биомеханической гребной системе, ее составляющая и характер взаимодействия.

35.Плавучесть и условия гидростатического равновесия.

На поверхность тела, погруженного в воду, действует гидроста­тическое давление; оно возрастает с глубиной погружения. Боль в ушах, которую испытывает пловец, нырнувший на большую глу­бину, вызвана гидростатическим давлением на барабанную пере­понку уха. Когда тело пловца находится в воде неподвижно, на него дейст­вуют только сила тяжести тела и выталкивающая сила воды (рис. 8). Сила тяжести Р постоянна по величине и приложена к общему центру тяжести тела (ОЦТ). Выталкивающая сила Q обусловлена разностью гидростатиче­ского давления на нижнюю и верхнюю поверхность тела, погру­женного в воду, и направлена вверх (закон Архимеда). По величи­не она равна силе тяжести воды, вытесненной телом. Центр тяже­сти вытесненного объема воды называют центром давления (ЦД). К этой точке и приложена выталкивающая сила. Тело находится в гидростатическом равновесии, если сила тя­жести Р уравновешивается выталкивающей силой Q: Р = Q. Если на заданной глубине на тело пловца не действуют никакие другие силы и Q>P, то тело всплывает до тех пор, пока не будет вы­полнено условие Р = Q. При P>Q тело тонет. Плавучесть человека зависит от средней плотности тканей его тела, вдоха или выдоха, плотности воды. Чем меньше сред­няя плотность тканей тела пловца, тем лучше его плавучесть. При полном вдохе пловец, как правило, обладает положитель­ной плавучестью; при полном выдохе — отрицательной (то есть тонет). В более плотной, морской, воде плавучесть тела повы­шается. У пловца, находящегося в воде в горизонтальном положении, руки у бедер (см. рис. 8, а), ОПТ расположен, как правило, ближе к ногам по сравнению с ЦД тела. Так как сила тяжести тела и вы­талкивающая сила воды имеют противоположное направление и линии их действия не совпадают, то возникает вращающее дейст­вие пары сил. Равновесие тела нарушается: ноги и нижняя часть туловища опускаются вниз. Если пловец вытянет руки вперед, равновесие тела улучшится 

36.Гидростатическое сопротивление движению лодки, основные составляющие.

Сопротивление воды движению подводной лодки есть горизонтальная составляющая главного вектора, действующих на подводную лодку гидродинамических сил. Она направлена противоположно вектору скорости центра тяжести подводной лодки.

Полное сопротивление воды Х можно разделить на сопротивление трения Хт и сопротивление давления Хд.

Сопротивление давления в свою очередь состоит в общем случае из сопротивления формы Хф и волнового сопротивления Хв.

При движении подводной лодки на глубине большей, чем половина длины подводной лодки (h>L/2) волновое сопротивление отсутствует.

Сопротивление трения – основная составляющая полного сопротивления. На рабочих глубинах оно достигает 85-90% от полного и обусловлено:

шероховатостью смоченной поверхности;

наличием отверстий и вырезов в наружной обшивке.

В процессе эксплуатации подводной лодки общая шероховатость увеличивается из-за разрушения (в частности окраски), коррозии и обрастания поверхности корпуса, что в результате приводит к потере до 10% скорости хода.

Сопротивление формы корпуса обусловлено превышением суммарного гидродинамического давления на подводную поверхность корпуса подводной лодки по сравнению с кормовой и увеличением скорости обтекания водой его поверхности в средней части. Корпусы современных подводных лодок имеют обтекаемую форму, что обеспечивает долю сопротивления формы не более 6-8% от полного сопротивления.

Волновое сопротивление обусловлено превышением суммарного давления на свободную поверхность корпуса подводной лодки по сравнению с кормовой в результате образования на поверхности воды волн, вызываемых ее движением.

На полном ходу в надводном положении волновое сопротивление достигает 50-60% от полного. С уменьшением скорости доля волнового сопротивления резко уменьшается.

В подводном положении вблизи поверхности воды процесс образования корабельных волн и волнового сопротивления имеет место, но интенсивность его уменьшается с увеличением глубины погружения. На практике считается, что волновое сопротивление отсутствует, если глубина погружения больше длины подводной лодки.

Для обеспечения минимального волнового сопротивления в надводном положении корпус подводной лодки должен иметь достаточно большую заостренную носовую оконечность, и развал шпангоутов выше ватерлинии. Но такая форма корпуса является совершенно нерациональной с точки зрения обеспечения минимального сопротивления на большой глубине.