船舶转弯到底如何倾斜？是什么原因？

来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 12:20:49


我看到视频和图片都告诉我一个事实：一些较大的船如航母、驱逐舰甚至护卫舰在转弯的时候都是向弯道外侧倾斜的，而一些小型船只如摩托艇，快艇等在转弯的时候是向内倾斜的。我们都知道船舶转弯的时候需要向心力维持，但是同样是船舶转弯，同样是需要向心力，那么为什么会出现两种不同甚至是恰恰相反的倾斜方式呢？
经历一番思索，个人认为船舶转弯向弯道外侧外侧倾斜比较好理解，那是因为轮船转弯的的时候由水对船身的压力差提供向心力，向外倾斜时外侧船身液面高，水对船身压力大，它与内侧压力之差提供向心力；或者说转弯的时候船体有离心倾向，船体下部因为有水对船身侧压的阻碍导致其离心倾向不如船身上部明显，所以看起来船身上部向外倾斜。
不知道我的理解对不对？欢迎高手解答指教，另外有些船转弯时向内倾斜我至今找不到合理的解释，请高手一并解释，希望cd上的隐士达人不吝赐教。

我看到视频和图片都告诉我一个事实：一些较大的船如航母、驱逐舰甚至护卫舰在转弯的时候都是向弯道外侧倾斜的，而一些小型船只如摩托艇，快艇等在转弯的时候是向内倾斜的。我们都知道船舶转弯的时候需要向心力维持，但是同样是船舶转弯，同样是需要向心力，那么为什么会出现两种不同甚至是恰恰相反的倾斜方式呢？
经历一番思索，个人认为船舶转弯向弯道外侧外侧倾斜比较好理解，那是因为轮船转弯的的时候由水对船身的压力差提供向心力，向外倾斜时外侧船身液面高，水对船身压力大，它与内侧压力之差提供向心力；或者说转弯的时候船体有离心倾向，船体下部因为有水对船身侧压的阻碍导致其离心倾向不如船身上部明显，所以看起来船身上部向外倾斜。
不知道我的理解对不对？欢迎高手解答指教，另外有些船转弯时向内倾斜我至今找不到合理的解释，请高手一并解释，希望cd上的隐士达人不吝赐教。
高手不露头？还是这个问题太菜？
上图，我怎么看到都是向一边的·~~
对于大型船舶，重心高于浮力作用中心，对于小船则反之。
瞎猜加瞎说，小艇是滑水型的，大船是排水型的…小艇滑行时由水面给船底的作用力支撑小艇的重力，转弯时也是船底提供向心力，而排水型的大船就是纯水的浮力，转弯时水下部分由水的阻力提供向心力，而水上部分没有水的限制，所以外倾了，小菜瞎说，轻拍…
马力相对大小吧
航母要是能像快艇一样飞出水面也能向内侧倾

轻拍
谢谢各位捧场，虽然某些解释不太令人信服，但是还是要感谢各位！
楼主学过初中物理么……
回复 3# 残山梦飞


    菜鸟不打诳语，确实两种情况都有，港口附近的cder应该很熟悉，即使没有亲眼见过，影视中也常见，所以我没有特地上图！
yiming 发表于 2011-5-8 23:50


    恩，这个似乎任何船舶的浮力作用中心都要比重心高吧？否则就是一种不稳定平衡，船极容易倾覆！不过也许和重心位置有关吧，请你能否详细说明一下，个人认为浮力和重力都是竖直方向的，应该不会提供横向向心力，这点我能够肯定。
哎！还是你详细说下你的意思，也也好让我参详一下！
liwenguang6760 发表于 2011-5-9 00:03


    我亲眼看到一些小船转弯的时候无论速度有多低，总是向弯道内侧倾斜的，似乎和“推重比”（借用下这个词汇哈）无关，当然谢谢你的热心！祝你好人好运！
回复 10# M24


    船舶都是重心高于浮心的。潜艇在水下要相反，水面一样。
VALKIRA 发表于 2011-5-9 00:30


    谢谢您的提醒，学过，初中物理不涉及向心力等曲线运动的问题，对运动学的探讨仅限于匀速直线运动，连加速度的概念都没有，更别说提及曲线运动的中的速度方向，速度变化等等矢量性的概念！虽然提到了浮力，甚至给出了浮力公式，但是请注意我前面说过浮力和重力是竖直方向的力，不可能提供水平横向的向心力维持船舶的转弯运动。是不知阁下次问何意？
本人是真心实意求教，请不要误解我开此贴的意思！
关键在于重心。这个是很简单的物理基础。在街道上看到大车转弯都能看到很明显的向外倾斜
回复 12# BACK阿斯兰


    谢谢指教，不过既然所有水面船舶都是如此，那么为何会出现两种倾斜方式呢？这才是我疑问中的关键。不知能否不吝赐教？
loong5 发表于 2011-5-9 00:51


    绝对不止这么简单！我问过很多高中物理老师，甚至到电话给我的大学物理教授，都没能说清楚，教授到时给我指明了方向：问一问船舶设计制造方面的专业人士。哈！我到哪里去认识这些牛人啊！？所以只好在cd广发英雄帖了！让各位见笑了！
loong5 发表于 2011-5-9 00:51


    这个我倒是了解，除了自行车等3个轮子以下的车是向内倾斜的外，其他车辆、包括三轮车转弯都是向外倾斜的，前者的原因是与角动量相关，后者与摩擦力产生的力矩有关，这个问题我倒是早就搞清楚了！
不过还是谢谢你的回复！
回复 18# M24


    手机不知道怎么传照片啊，刚拍了课本，不知道传上来没有
BACK阿斯兰 发表于 2011-5-9 01:08


    如果有课本的权威解释那真是太好了，现在没有看到图片，是否因为需要审核？
有点像副翼转弯和方向舵转弯的区别……

有点像副翼转弯和方向舵转弯的区别……
Bretonvoyageur 发表于 2011-5-9 01:22



    对不起，我对这个不是很明白。能否稍微详细点?
有点像副翼转弯和方向舵转弯的区别……
Bretonvoyageur 发表于 2011-5-9 01:22



    对不起，我对这个不是很明白。能否稍微详细点?
M24 发表于 2011-5-8 23:40


    百度 船舶  转弯  倾斜
又找到点
要看大船还是小船,一般小艇转弯与自行车转弯的情况类似,艇身向转弯的方向倾斜(向内侧)。这点楼主可以观察一下那种单艇体的摩托艇。我认为这主要是因为小艇的艇身吃水浅,而其推进器和舵(通常摩托艇使用的是方向可变的推进器,无舵)的吃水较深的原因。

大船在转弯(特别是全速满舵)时,船体的倾斜分为两个阶段。
在转弯的初期,由于推进器及舵在船体水下部分提供了一定的偏向力,而船舶上部在惯性的作用下,有保持其原来运动方式的趋势,所以,船体将向转弯的方向(内侧)有较小幅度的倾斜。
随着转弯过程的继续,特别是转弯幅度的增大,离心力起到的作用也就越来越大,船体将象转弯的相反方向(即外侧)倾斜(与汽车类似)。越是在船舶空载的情况下,这种向外侧的倾斜就越明显。
回复 20# M24


    那就简单说一下吧，在转舵阶段，回转轨迹曲率中心实际上在回转圈外侧，舵力和惯性力使船内倾(因舵力较小，内倾角不大)。过渡阶段，随着漂角和角速度增大，水动力(近似看成作用在外侧吃水1/2处，此力为船舶转向的主作用力)迅速增大(舵力此时已忽略)，与离心力组成的力偶就使船外倾了

百度 船舶  转弯  倾斜
又找到点
要看大船还是小船,一般小艇转弯与自行车转弯的情况类似,艇身向 ...
liwenguang6760 发表于 2011-5-9 01:34



    您对后者的解释我很满意，谢谢你，这个解释和我的理解基本上差不多（见一楼），但是对前者的解释似乎有点笼统！当然是因为我观察到了差异才提出这个问题，能否对前者也从力学角度分析下小船转弯内倾的原因呢
百度 船舶  转弯  倾斜
又找到点
要看大船还是小船,一般小艇转弯与自行车转弯的情况类似,艇身向 ...
liwenguang6760 发表于 2011-5-9 01:34



    您对后者的解释我很满意，谢谢你，这个解释和我的理解基本上差不多（见一楼），但是对前者的解释似乎有点笼统！当然是因为我观察到了差异才提出这个问题，能否对前者也从力学角度分析下小船转弯内倾的原因呢
BACK阿斯兰 发表于 2011-5-9 01:34

非常好，谢谢指教，美中不足的是（我这个人是不是很贪心？哈）和23楼一样没有对小船转弯几乎全程内倾的现象作解释。能否一并赐教？言语不当之处还望海涵！
M24 发表于 2011-5-9 01:42


    不懂
骑摩托车一加油门身体往后倾，重心在地面摩擦力上面，船也是
船尾往右倾斜，就要把水排开，水就会把船抬起来，冲锋舟就是一拍一拍的
liwenguang6760 发表于 2011-5-9 01:50


    这个，两轮车转向涉及到角动量守恒，和船没法比！您这么说我还真是越听越糊涂!ha
谢谢各位，先休息了，明天再来聆听各位教诲


回复 26# M24


    应该是由于小艇通常是滑行艇，本身与水的接触很少，漂浮与转向原理与排水型船不同，要依靠水的动压力。船舶操纵这部分还没学到，课本上貌似也没提到滑行艇的转向问题。。

回复 26# M24


    应该是由于小艇通常是滑行艇，本身与水的接触很少，漂浮与转向原理与排水型船不同，要依靠水的动压力。船舶操纵这部分还没学到，课本上貌似也没提到滑行艇的转向问题。。
我常用极端条件来猜测。艇运动种，迅速把动力打到90度，在这个瞬间，水平投影中前进速度与动力产生向心运动，垂直方向上，重心与动力矩产生内倾。
到持续曲线运动中，由于浮力中心发生变化，离心运动，重力，浮力，3个主要因素的不同产生差异，小船重心和浮心接近，在内倾后，重心不在浮心之上的不再外倾。外倾的浮心外移。到达某种程度浮力矩平衡向心力bu再外倾。
回复 32# 核动力坦克


    转向是属于船舶动力学而不是静力学范畴。流体的影响很大的。。。
其实我的说法就像是踩3轮车，一般来说左转是右倾的，但我有时喜欢先把右后轮抬起再左转，这样是内倾的。
回复 33# BACK阿斯兰


    说太深小白会听不懂哦，合理简化啊。因为船转向的时候左右辆玄的水流速度差距会产生向nei的力，这个力也影响船的倾向。
回复 33# BACK阿斯兰


    很多时候基本的模型可以想象出来的啊，当然现实中的事物没有这么简单，但我只有高中物理的shui平，也只能这样解释了，班门弄斧了啊。
核动力坦克 发表于 2011-5-9 02:49


    重力和浮力都是垂直方向上的力，都不能提供向心力的
BACK阿斯兰 发表于 2011-5-9 02:03


    应该与滑行无关，我观察到很有些小船，航行速度并不大，远谈不上“滑行”，但是转弯的时候依然是向弯道内侧倾斜。
看样子兄弟好像是学这个的，能否帮我问问你的老师？在下先谢过了！
核动力坦克 发表于 2011-5-9 02:17


    那么为什么会有两种不同的倾斜方式呢？（纤细问题见一楼）
核动力坦克 发表于 2011-5-9 03:34


    你说的这个伯努利效应可以归结到水动力中，这个力应该是很小的，即使是它可以充当向心力的一个分力或者说组成部分。但是这解释不了为什么有的船转弯向内倾斜，有的却向外倾斜
回复 36# BACK阿斯兰


    我觉得您很有可能帮我解决这个问题，加油！
船舶转弯到底如何倾斜？是什么原因？ 到底是什么原因？ 飞机在地面如何转弯。 四部长突然易职，到底是什么原因？ F35不要超巡到底是什么原因？ 神经衰弱是什么原因造成的？中医如何调理 请问B2这样飞机如何转弯？ 运载火箭的程序转弯如何实现？ 看看美军里根号航母的转弯测试 倾斜角度之大！清晰大图 CVN-77套图（几张高速转弯导致的倾斜不错） 到底是什么原因促使大妈8天后公布真相？ 宝宝总爱啃指甲是什么原因 如何纠正并预防