谁能够回答:为什么军舰转弯不是向心倾斜

A
ABCNBC
楼主 (未名空间)

大家知道汽车/火车转弯,需要向心倾斜,高速公路路面和铁道轨道在转弯道上都是

飞机转弯也是向心倾斜,坐过飞机的都知道

但是为什么船舶转弯不是向心倾斜,比如这次福特号航母高速机动

g
giantking

老将都是文科生
x
xiaoliu8964

这个问题比较有趣
l
localdisk

转弯的时候是离心力,当然是向外倾斜。汽车火车在弯道的时候为了防止向外侧翻,故意把轨道/道路修得外面高里面低,所以是内倾。大海上可没有道路,当然是往外倾斜

D
DVD209

航母是后轮驱动的。。。

【 在 localdisk(与世无争) 的大作中提到: 】

: 转弯的时候是离心力,当然是向外倾斜。汽车火车在弯道的时候为了防止向外侧翻,故

: 意把轨道/道路修得外面高里面低,所以是内倾。大海上可没有道路,当然是往
外倾斜

: 。

x
xiaoliu8964

那么飞机没有道路,为什么也要向心倾斜?

【 在 localdisk (与世无争) 的大作中提到: 】
: 转弯的时候是离心力,当然是向外倾斜。汽车火车在弯道的时候为了防止向外侧翻,故
: 意把轨道/道路修得外面高里面低,所以是内倾。大海上可没有道路,当然是往外倾斜
: 。

l
localdisk

飞机转弯向内倾斜是靠机翼上的襟翼倾角不同产生不同得升力,外面升力高,里面升力低使飞机往内倾斜,目的也是抵消离心力。水上没有办法在两边产生不同浮力,只能自然往外倾斜。

简单的说,往外倾斜是自然产生得,往内倾斜都是人工制造得,目的是抵消离心力。
M
Martinitz

因为汽车的重心在地面之上,船舶的重心在水面以下。你看到的是水面上的部分,当然跟汽车相反。

x
xiaoliu8964
l
laodongzhe

汽车向心倾斜是道路向心倾斜造成的假象,在平面上,汽车,火车转弯一样外倾,所以道路要修成内倾路基以抵消外倾。 飞机也一样,用内倾抵消外倾的离心力。船在水平
面,没发制造两种内倾以抵消外倾,所以就出现外倾姿态。

l
leonardxman

涨知识了,也就是说弯道一般都是向内倾斜有坡度的?

【 在 laodongzhe (组长) 的大作中提到: 】
: 汽车向心倾斜是道路向心倾斜造成的假象,在平面上,汽车,火车转弯一样外倾,所以
: 道路要修成内倾路基以抵消外倾。 飞机也一样,用内倾抵消外倾的离心力。船在水平
: 面,没发制造两种内倾以抵消外倾,所以就出现外倾姿态。

p
pta

PPTT 的001,002,003能这样急转弯吗?
l
laodongzhe

对,高速路都是这样设计的,而且倾角是按车速计算得出。

所谓外倾其实是整个船体的离心力所至。但底部有水的阻力,移动微小,而上部只有空气阻力,几乎没有,这就造成外倾。地面车辆也一样,高速转弯出事都是外翻。
【 在 leonardxman (dadadehehe) 的大作中提到: 】
: 涨知识了,也就是说弯道一般都是向内倾斜有坡度的?

v
vigo

浮力中心和质量中心不重合
一般船都没有水平控制舵面,不能控制水平姿态
比如飞机的水平控制翼可以一侧向上另一侧向下
双体船转弯时会好很多,力矩大

d
danjuan

你没有受过中学教育?

现在版上都是些什么人啊。

【 在 leonardxman (dadadehehe) 的大作中提到: 】
: 涨知识了,也就是说弯道一般都是向内倾斜有坡度的?

s
sanhuanlu

re

今天最欢乐的一帖。

【 在 danjuan (Keep  your  feet  on ) 的大作中提到: 】
: 你没有受过中学教育?
: 现在版上都是些什么人啊。

B
BCQ


卧槽
l
leonardxman


没有,小学上了三年就辍学了,你呢
顺便请你给大家讲讲飞机为什么向心倾斜。
【 在 danjuan (Keep 02your 02feet 02on ) 的大作中提到: 】
: 你没有受过中学教育?
: 现在版上都是些什么人啊。

b
bobolan88

这个帖子还是有意义的。也许能启发制造某种内倾,比如外侧有螺旋桨在水下朝下推水,让船只转弯更平稳。
T
TTU

看完老将的提问,我想哭。

【 在 ABCNBC (小李飞刀) 的大作中提到: 】
: 大家知道汽车/火车转弯,需要向心倾斜,高速公路路面和铁道轨道在转弯道上都是
: 飞机转弯也是向心倾斜,坐过飞机的都知道
: 但是为什么船舶转弯不是向心倾斜,比如这次福特号航母高速机动
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/a09f95b83e5441bda365f55c42d552c6.jpg
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/042a1fa73ab2454ca287d0a56eab159d.jpg

x
xiaxianyue

充分说明老将都是小学生水平
【 在 ABCNBC (小李飞刀) 的大作中提到: 】
: 大家知道汽车/火车转弯,需要向心倾斜,高速公路路面和铁道轨道在转弯道上都是
: 飞机转弯也是向心倾斜,坐过飞机的都知道
: 但是为什么船舶转弯不是向心倾斜,比如这次福特号航母高速机动
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/a09f95b83e5441bda365f55c42d552c6.jpg
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/042a1fa73ab2454ca287d0a56eab159d.jpg

x
xiaxianyue

这位经济专家也没上过学
【 在 xiaoliu8964 (经济专家) 的大作中提到: 】
: 这个问题比较有趣

l
leonardxman

讨论个物理现象还要先判断小将老将。
你这个状态确定不愿意去医院接受治疗吗?

【 在 xiaxianyue (下弦月) 的大作中提到: 】
: 充分说明老将都是小学生水平

N
Notalandlord


也没人画个受力图
b
bobolan88

如果军舰上有足够大足够高的能平移的东西,转弯时全都移到内侧,制造向内倾斜,也是可以的。好比摩托车转弯时车手故意往内侧倒。
t
topten

看得出来,班上的老将大都小学没有毕业, 只能在菜馆打工, 住地下室与老鼠蟑螂为伍。。

【 在 danjuan (Keep  your  feet  on ) 的大作中提到: 】
: 你没有受过中学教育?
: 现在版上都是些什么人啊。

b
bigBalls

very good question, not easy to analyze.
b
bigBalls

I think this answer is probably closer to truthhttps://physics.stackexchange.com/a/128949

【 在 bigBalls () 的大作中提到: 】
: very good question, not easy to analyze.

d
dearbaby

老酱和包叔一个知识水平

【 在 ABCNBC (小李飞刀) 的大作中提到: 】
: 大家知道汽车/火车转弯,需要向心倾斜,高速公路路面和铁道轨道在转弯道上都是
: 飞机转弯也是向心倾斜,坐过飞机的都知道
: 但是为什么船舶转弯不是向心倾斜,比如这次福特号航母高速机动
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/a09f95b83e5441bda365f55c42d552c6.jpg
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/042a1fa73ab2454ca287d0a56eab159d.jpg

★ 发自iPhone App: ChinaWeb 1.1.5
l
leonardxman

外国人都是nice question,然后讲解。这边都是“老将”怎么怎么样。中国未来靠小
将的话堪忧

【 在 bigBalls () 的大作中提到: 】
: I think this answer is probably closer to truth
: https://physics.stackexchange.com/a/128949

b
bigBalls

well, stackexchange is also full of jerks acting superior.
and a lot of people don't really know what they are talking about.

【 在 leonardxman (dadadehehe) 的大作中提到: 】
: 外国人都是nice question,然后讲解。这边都是“老将”怎么怎么样。中国未来靠小
: 将的话堪忧

l
leonardxman

只少你给的链接不是这个情况。对同一个问题的不同反应,对比很明显。

【 在 bigBalls () 的大作中提到: 】
: well, stackexchange is also full of jerks acting superior.
: and a lot of people don't really know what they are talking about.

l
leonardxman

当然对比stack有点不公平,人主要是技术网站,不是带人去政治宣传网

【 在 bigBalls () 的大作中提到: 】
: well, stackexchange is also full of jerks acting superior.
: and a lot of people don't really know what they are talking about.

C
CUNO3

扯,你不会没见过快艇转向吧

【 在 localdisk (与世无争) 的大作中提到: 】
: 飞机转弯向内倾斜是靠机翼上的襟翼倾角不同产生不同得升力,外面升力高,里面升力
: 低使飞机往内倾斜,目的也是抵消离心力。水上没有办法在两边产生不同浮力,只能自
: 然往外倾斜。
: 简单的说,往外倾斜是自然产生得,往内倾斜都是人工制造得,目的是抵消离心力。

b
btphy

这个早就有了,有一种双体船就是会侧倾的。

【 在 bobolan88 (波波熊) 的大作中提到: 】
: 这个帖子还是有意义的。也许能启发制造某种内倾,比如外侧有螺旋桨在水下朝下推水
: ,让船只转弯更平稳。

★ 发自iPhone App: ChinaWeb 1.1.5
b
btphy

这个貌似有点理论水平。

【 在 Martinitz (martinitz) 的大作中提到: 】
: 因为汽车的重心在地面之上,船舶的重心在水面以下。你看到的是水面上的部分,当然
: 跟汽车相反。

★ 发自iPhone App: ChinaWeb 1.1.5
b
bigBalls

大部分船的重心都在水上。

【 在 btphy (btphy) 的大作中提到: 】
: 这个貌似有点理论水平。
: ★ 发自iPhone App: ChinaWeb 1.1.5

x
xiao86

尼玛 这转弯的时候,要是扑来一个巨浪,这航妈不得沉了啊?
b
btphy

这个说法才是正解。

车也好船也也罢,转弯时其重心都会受到向外的离心力作用。转的时候通过侧倾故意将重心向圆心靠拢有两个好处,一是同样的角速度下半径越小受到的离心力越小,感受就是转的轻松一点,另一方面要是如果真是扛不住离心力,重心向外飘逸一些,因为事前已朝内靠近了,所以离心力正好矫正姿势而不至于翻车。

轮船转弯时也应该将重心靠向圆心,但因为重心在水面下,所以水面上方部分反而应该外倾,转弯时水面以下的重心受到向外的离心力,刚好有利于矫正船体,不至于倾覆。如果水面上部内倾的话,水面以下的重心反而更向外,不仅会受到更大的离心力,而且离心力也是向外作用,船很容易直接向内翻了。

【 在 Martinitz (martinitz) 的大作中提到: 】
: 因为汽车的重心在地面之上,船舶的重心在水面以下。你看到的是水面上的部分,当然
: 跟汽车相反。

★ 发自iPhone App: ChinaWeb 1.1.5
S
Shanghailen

这都是哪个希特厚教出来的?

a
antee

算你狠

【 在 bigBalls () 的大作中提到: 】
: 大部分船的重心都在水上。

★ 发自iPhone App: ChinaWeb 1.1.5
a
antee

分析得真累
尼玛你开车转弯的时候那边弹簧受压多?

【 在 btphy (btphy) 的大作中提到: 】
: 这个说法才是正解。
: 车也好船也也罢,转弯时其重心都会受到向外的离心力作用。转的时候通过侧倾故意将
: 重心向圆心靠拢有两个好处,一是同样的角速度下半径越小受到的离心力越小,感受就
: 是转的轻松一点,另一方面要是如果真是扛不住离心力,重心向外飘逸一些,因为事前
: 已朝内靠近了,所以离心力正好矫正姿势而不至于

★ 发自iPhone App: ChinaWeb 1.1.5
x
xiaoliu8964

快艇转弯是向心倾斜


【 在 CUNO3 (CUNO3) 的大作中提到: 】
: 扯,你不会没见过快艇转向吧

x
xiaoliu8964

帆船转弯也是外倾斜。

【 在 xiaoliu8964 (经济专家) 的大作中提到: 】
: http://www.phys.unsw.edu.au/~jw/graphics/Inala4.jpg

x
xiaoliu8964

再来一张向心倾斜的快艇照片

M
MTWASH

真笨,中学物理都及不了格的程度,整天高谈阔论半导体和航空。
x
xiaxianyue

小学生没坐过快艇也不会仔细观察?快艇是靠喷水推进,转向就是改变喷水方向,跟转方向盘转舵时甩尾当然不一样
【 在 xiaoliu8964 (经济专家) 的大作中提到: 】
: 再来一张向心倾斜的快艇照片
: http://www.offshorepowerboats.co.uk/wp-content/uploads/2019/07/Dragonfly-CTC-fast-turn-port-Gurnard-010913.jpg

c
ccartman

唉。
你开车过弯儿,不知道减速,造成侧翻。问:你是向弯道的圆心侧翻还是另一侧翻?

【 在 ABCNBC (小李飞刀) 的大作中提到: 】
: 大家知道汽车/火车转弯,需要向心倾斜,高速公路路面和铁道轨道在转弯道上都是
: 飞机转弯也是向心倾斜,坐过飞机的都知道
: 但是为什么船舶转弯不是向心倾斜,比如这次福特号航母高速机动
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/a09f95b83e5441bda365f55c42d552c6.jpg
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/042a1fa73ab2454ca287d0a56eab159d.jpg

x
xiaoliu8964
x
xiaoliu8964

鱼雷快艇是常规螺旋桨推进

米帝二战中的鱼雷艇航速高达40节,没有什么喷水推进,还是转弯内倾斜


【 在 xiaxianyue (下弦月) 的大作中提到: 】
: 小学生没坐过快艇也不会仔细观察?快艇是靠喷水推进,转向就是改变喷水方向,跟转
: 方向盘转舵时甩尾当然不一样

b
blackwinds

所以说老酱是傻缺真不是骂人

p
phlin


好比汽車甩尾

也是向外傾斜

因為

慣性永遠只有一個



【 在 ABCNBC (小李飞刀) 的大作中提到: 】
: 大家知道汽车/火车转弯,需要向心倾斜,高速公路路面和铁道轨道在转弯道上都是
: 飞机转弯也是向心倾斜,坐过飞机的都知道
: 但是为什么船舶转弯不是向心倾斜,比如这次福特号航母高速机动
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/a09f95b83e5441bda365f55c42d552c6.jpg
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/042a1fa73ab2454ca287d0a56eab159d.jpg

x
xiaxianyue

高速,再加上船的设计就是吃水浅加只有后半段吃水,所以靠内倾转弯。你看玩滑板溜冰是不是靠内倾转弯?
【 在 xiaoliu8964 (经济专家) 的大作中提到: 】
: 鱼雷快艇是常规螺旋桨推进
: 米帝二战中的鱼雷艇航速高达40节,没有什么喷水推进,还是转弯内倾斜
: https://i.imgur.com/TuTGyzL.png

c
cvi

搂主高中物理没学好。不过这种勤于思考的行为还是值得鼓励的

【 在 ABCNBC (小李飞刀) 的大作中提到: 】
: 大家知道汽车/火车转弯,需要向心倾斜,高速公路路面和铁道轨道在转弯道上都是
: 飞机转弯也是向心倾斜,坐过飞机的都知道
: 但是为什么船舶转弯不是向心倾斜,比如这次福特号航母高速机动
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/a09f95b83e5441bda365f55c42d552c6.jpg
: http://p3.pstatp.com/large/pgc-image/042a1fa73ab2454ca287d0a56eab159d.jpg

L
Linyingying

下老师是喷水专家

【 在 xiaxianyue (下弦月) 的大作中提到: 】
: 小学生没坐过快艇也不会仔细观察?快艇是靠喷水推进,转向就是改变喷水方向,跟转
: 方向盘转舵时甩尾当然不一样

c
cvi

你们没有开过摩托快艇Jet Ski?转弯的时候身体要向内倾斜。如果不知道这点说明你
开得不好。
航母转弯的时候如果能向内倾斜那会转得更快更安全,只不过它太大了,做不到

【 在 xiaoliu8964 (经济专家) 的大作中提到: 】
: 快艇转弯是向心倾斜
: http://worldsportsboats.files.wordpress.com/2011/01/b2c_3613.png

C
Coughing

尼玛,一直对将军们很崇敬,这一帖彻底暴露了。

转弯时有离心力不假,但侧倾是因为两种介质的阻力差。

1,汽车侧倾是因为论胎和路面的阻力,和离心力反向抵消,而轮胎以上车身仅有空气
阻力,所以上部外倾。如果是冰面的话,没有轮胎阻力,车只会滑出去而不会侧倾。

2,大型船只一个道理,水下船身遇到的阻力大大高于水上船身,所以也会向外侧倾。

3,小型快艇因为水下船身体积很小,尤其快速行进时几乎贴水面飞驰,阻力差很小,
靠舵手身体位移就能克服侧倾。

4,而飞机飞行时只有一种介质,空气,所以飞机完全谈不上侧倾。飞机可以水平转弯
,可以90度内转弯,也可以90度外转弯。

将军们明白了吗?

i
iWater

属实

【 在 bobolan88 (波波熊) 的大作中提到: 】
: 这个帖子还是有意义的。也许能启发制造某种内倾,比如外侧有螺旋桨在水下朝下推水
: ,让船只转弯更平稳。

b
blackwinds

笑死了。其实你们画个受力分析图就辣么难吗?关键是看推动转向的力受力点在哪里啊。大船转向是舵提供力矩,汽车转向是前轮提供,受力点靠外侧还是内侧决定了朝那边偏啊。最直观的是,船头本身并不是沿着切线转啊。

b
bigBalls

船转弯的向心力,是内外两侧水压差提供的。
有水压差是因为船的速度方向与中心轴不一致。
这个不能用静止浮力分析。应该是比较复杂的。
设计船的,首先要用流体力学估计一下。
那肯定不准。还要用计算机模拟一下。
那肯定也不准。再建立个无量纲物理模型实验一下。
那也不一定准。建好了实物船,要各种实验运行检验。
然后开着开着,不定哪天就翻了。

考虑一个过于简化的模型,假设内侧水压是 rgh-c, 外侧是 rgh+c。
下图是船尾的视角,船左转弯,左侧是转弯的内侧。不考虑舵和桨。
G是船重心相对水面高度,取正号如果在水面上。

积分一下,水压导致的力矩分两部分,正比于
顺时针力矩(导致外倾):H^2 + 2GH
逆时针力矩(导致内倾):W^2
这两个力矩的相对大小,决定了船的倾向。

船越宽,越有可能内倾
船越深,重心越高,越有可能外倾。

如果重心低到 G
b
blackwinds

再简单一点吧,转弯用劲儿推歪了

C
Coughing

这跟船宽窄,重心高低,有个毛关系。

只要上面是空气,下面是水,船注定要外倾。因为水的阻力所抵消的离心力,大大高于空气所能抵消的离心力(几乎为零)。

这尼玛初中物理。

b
blackwinds

你这才是乱讲。前面照片你再仔细看看

【 在 Coughing () 的大作中提到: 】
: 这跟船宽窄,重心高低,有个毛关系。
: 只要上面是空气,下面是水,船注定要外倾。因为水的阻力所抵消的离心力,大大高于
: 空气所能抵消的离心力(几乎为零)。
: 这尼玛初中物理。

b
bigBalls

我的车在平地急转弯,咋就一点不倾斜呢?嗯?
b
blackwinds

另外灰机拐弯并不是只用尾舵,左右襟翼要一起动作的。小的快艇,如果是大大大角度甩尾,力作用点就跟大船差不多了。

b
blackwinds

而一般的小船是直接调整挂机的角度进行转弯。用舵的话,效果会有不同

w
wwwhu

挺有趣的一个题目,没想象的那么简单,真不知道上来就按政治光谱骂人的是啥想法。
C
Coughing

前轮襟翼尾舵的运作,只解释了车船灰机怎么转向。

船体宽窄重心高低,这些只跟侧倾的大小相关。

而转向时内倾还是外倾,以船为例,只跟空气和水的密度相关。如果空气的密度大于水,只是说如果,那船一定会内倾,假设空气还在水的上方。

初中物理尼玛。

G
GreenDam

汽车转弯时,提供向心力的来源可以有两个:或者车轮与道路之间的横向摩擦力,或者通过倾斜的道路提供倾斜的支持力的水平分量。速度低的时候,向心力不需要很大,所以城市道路的弯道一般都是平的。速度高的时候,摩擦力不足以提供向心力,会发生漂移,所以高速公路弯道路段需要设计成外侧高内侧低,这样倾斜的支持力才有指向圆心的分量。
飞机转弯时,提供向心力的来源只有一个:两个翅膀产生不同的升力,相当于空气提供给飞机一个倾斜的支持力,这个支持力的水平分量来提供向心力。因为两个翅膀的升力不同,导致一边高一边低,而且低的那边靠近圆心。
对于轮船来说,静态的水给的支持力(浮力)永远是竖直向上的,所以船在低速/静止
的时候是没法用舵转弯的,因为没有水平方向的力。只有在船动起来有速度的时候才可以用舵转弯。转弯的时候水通过流体的作用直接提供向心力到船体上。所以水下部分(受到向心力)比水上部分(没有受到向心力)更偏向圆心。
d
daydream08

尼玛,点进来前我还以为说船转弯是内倾。外倾还要拿来说,上过学吗?
w
withourcar

菌斑上人的智商真是够呛。

几个煞有借势的在那叨逼叨逼的说呢。

我记得前几年菌斑还有几个有水平的。这几年真是一届不如一届。

w
withourcar

那个说船重心低于水面的, 你以为这是潜水艇啊。 没长大脑。

w
withourcar

btphy 这个白痴小将还说那个船重心低于水面的有道理。

叔看不惯你好几年了。 你真是一如既往的蠢。

b
bigBalls

【 在 GreenDam (绿坝) 的大作中提到: 】
: 转弯的时候水通过流体的作用直接提供向心力到船体上。

consider these examples.
remember that pressure is perpendicular to the contour of the ship.
k
klanders

重心不够高,车速不够快

【 在 bigBalls () 的大作中提到: 】
: 我的车在平地急转弯,咋就一点不倾斜呢?嗯?

b
bigBalls

it's actually determined by the suspension system.

【 在 klanders (Time is money, friend!) 的大作中提到: 】
: 重心不够高,车速不够快

m
md


注意帮助飞机转弯的不是襟翼(flap)而是副翼(aileron)
对抗离心力的向心力来自机翼升力的水平分量

尾舵的用处是用来对抗转弯时的adversary yaw, 使机头对准正确的航向。

有兴趣的可以看看FAA 的pilot handbook.
S
Shanghailen

普通飞机不用垂尾转弯,垂尾只是用来调整机头指向。飞机用副翼配合水平尾翼转弯。

【 在 blackwinds (从良的黑师傅) 的大作中提到: 】
: 另外灰机拐弯并不是只用尾舵,左右襟翼要一起动作的。小的快艇,如果是大大大角度
: 甩尾,力作用点就跟大船差不多了。

d
dennny

这尼玛得多文盲才能问出这样的问题
c
cccpwx

王五还说自己学机械的
F
Freshman

因为船舵控制转向,它在水下。
所以船的下方转向了,上方由于惯性,被拉着转,有滞后,所以向外倾斜。
f
frolicsome

你汽车在平地高速急转弯试试,保证你的车向弯外翻几个筋斗

【 在 bigBalls () 的大作中提到: 】
: 我的车在平地急转弯,咋就一点不倾斜呢?嗯?