ДВИЖЕНИЕ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНКИ ПО ВОДЕ

Автор: Андрей Петрович Голуб

Соавторы: Бойко А.В., Ерошин В.А.

Организация: НИИ механики МГУ

Движение по воде наземных транспортных средств вызывает большой интерес. Они не только являются амфибиями, то есть могут двигаться одновременно по воде и по суше, но и при движение по воде, значительно экономят топливо. В работе рассматривается машинка с гусеницей, которая оснащена грунт зацепами и при взаимодействии с водой создаёт тягу больше, чем колесо. Рассматривается плоскопараллельное движение и во всё время объект наклонён к горизонтальной поверхности под некоторым постоянным углом (в данной задаче рассматривались малые углы наклона). Таким образом, имеется две степени свободы – это координаты центра масс. Вертикальная указывает, насколько машинка погружена в воду, изменение горизонтальной координаты – линейную скорость. Эти два параметра будут основными, при изучении движения данного объекта.

На машинку действуют сила тяжести, подъёмная сила и сила сопротивления со стороны воды на её погруженную часть, а также тяга создаваемая гусеницей. В модели учитывается погружение машинки, это приводит к изменению сил, связанных с взаимодействием с водой. Тяга и подъёмная сила моделируются на основе данных экспериментов, которые проводились на водоканале НИИ механики МГУ. Дана оценка начальной скорости и угловой скорости вращения гусеницы, при которой машинка не будет тонуть. Приведены результаты моделирования и получен диапазон значений, при которых возможно движение по поверхности воды.