Turning circle의 응용문제
D/d=6배의 심수심에서 D/d=1.2배의 천수심에서 Turning한다면 그 크기는 어떻게 변하겠는가?
약 1.8배
다른 조건은 동일하게 하고 선회시의 초기선속만을 변화시키면 선회권의 크기는 어떻게 변하는가?
별 다른 변화가 없다. 다만, 선회도중 RPM을 변경하지 않는 조건이다.
35도타각이외의 타각 10도 15도 20도에 대한 선회반경은 어떻게 산출하는가?
l 실측하는 방법
l 추정하는 방법: 아래의 그림은 동일선박에 대한 타각의 변화만을 주었을 때의 상대적인 비율이며 다른 선박에서도 비슷한 비율을 보이고 있는 것으로 보인다
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US navy 실험data | ||
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R.Angle |
T.D(Yard) |
ratio |
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30 |
550 |
1.0 |
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20 |
700 |
1.3 |
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15 |
930 |
1.7 |
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10 |
1210 |
2.2 |
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5 |
2060 |
3.7 |
양력(Lift)과 항력(Drag)은 어떻게 정의하는가?
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Lift/유체에 직각 |
Drag/유체에 평행 |
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비행기 날개 |
상승하는 분력 |
감속 |
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선박 Rudder |
선회하는 분력/횡방향 분력 |
감속 |
정상선회시 작용하는 3가지 힘의 균형을 설명하시오
선체측면 유압력=타의 횡압력+원심력
타의 직압력 형성에 가장 큰 역할을 하는 요소는 무엇인가
Fn(직압력)=K*A*v2* f(θ)
K: 상수, f(θ)=sin θ
A: Rudder area
(v): Water speed
(θ): Rudder angle
조종성능기준에 의거하여 Reach, Advance, Tactical diameter 등의 기준을 설명하시오
l Reach : 전타개시의 위치에서 정상선회권 중심이 위치한 거리까지 직진한 거리로 원침로상에서 잰 거리를 Reach라 한다. 이것은 조타에 대한 추종성 즉, 정상선회에 달하는 시간적인 체속을 거리로 표시한 것으로 타효가 좋은 선박은 Reach가 짧고 타각의 크기에 따라 다르다. 이 값은 통상 주어진 일정 타각에서 Heading이 10도내외로 변할때까지 진행거리와 같다. 이 Reach가 갖는 선체길이에 대한 비를 선회타력계수라고 한다.
l 선회종거(Advance) 및 선회횡거(Transfer) :전타점에서 각변화량이 90도가 되는 점까지 원침로상에서의 거리를 Advance, 윈침로에 수직한 거리를 Transfer라 한다.
l 선회경(Tactical diameter) 및 정상선회경(Final diameter) : 윈침로로부터 회두가 180도 이루어 졌을 때까지의 거리를 Tactical diameter라 하며, 선박의 선회각속도가 일정하게 되었을 때에는 중심G점의 궤적은 완전한 원에 가깝고 그 때의 선회항적의 직경을 Final diameter라 한다.
횡경사현상과 이 때의 조타요령을 설명하시오
경사각의 추이
Rudder를 사용하는 쪽으로 내방 경사가 발생한다.
Rudder를 사용하는 반대현쪽으로 초기외방 경사가 발생한다. 이 때의 경사각은 정상선회 시 계산 가능한 각도의 2배까지도 될 수 있다.
정상선회가 이루어지면서 Rudder를 사용하는 반대현쪽으로 말기외방 경사가 발생한다.
경사각을 줄이기 위한 타사용 주의
선속을 줄인다
선회경을 크게 하여 변침한다. 이는 타각을 소각도로 하여 변침하는 것을 의미한다.
선회중 정침 또는 횡경사를 줄이기 위한 Rudder의 사용은 소각도로 조금씩 줄이면서(Step by step) 반대현 타각으로 이동하도록 한다.
船體重心이 L/2 위치에 존재한다고 가정하고 타압에 의한 선회우력을 나타내는 식을 표현하시오
직압력에 의한 선회우력을 M이라고 하고 이 타압에 의한 선회우력은 선체중심이 L/2 위치에 존재한다고 가정하면 다음과 같은 식으로 나타난다.
Mt = Fn* cosθ½L
= C1 ·A ·v² ·f(θ)* cosθ½L
= CM · (2.2) ·½· ∫ ·A ·v² sinθ cosθ·½L
= C2 ·A ·L · v² sin2θ
CM: 유압계수
∫: 해수밀도 = 104.6/1000
A: 타면적
v: 선속
θ: 타각
L: 선체길이(Lpp)
여기서 Mt이 최대가 되는 θ는 45도, 135도. . . . . 여기에서 의미 있는 값은 45도로 타각 45도에서 최대 회두모우멘트가 발생함.
선체의 선회운동에 대한 물리적인 2가지 운동을 설명하시오
선체의 선회운동은 O점을 중심으로 하는 원주상의 궤도운동과 중심G점을 축으로 하는 선자체의 회전운동의 두가지로 이루어진다. 즉 선회운동이란 직진운동을 하면서 선박 자체의 회전운동을 동시에 하는 것이며 이 두가지 운동은 서로 밀접한 관계를 가진다. 자축에 대한 회전운동이 늦어지면 선회반경은 커지고, 회전운동이 빨라지면 선회반경은 적어 진다.