Abstract
The static stability of the otter board in relation to the angle of attack ($\alpha$) was studied analytically and experimentally from the moments of tensions and hydrodynamic force acting on it. Three flat plates of 0.5, 1.0, and 1.5 aspect ratios (λ) and four cambered plates of 5, 10, 15, and 20% camber ratios (CR) with the same aspect ratio (λ=1.5) were tested in a circulating water tank for measuring the hydrodynamic forces and moments relevant to the position of hydrodynamic center. And, center-of-pressure coefficients ($C_p$) and moment coefficients ($C_M$) of each plate as a function of the angle of attack were calculated for estimating the static stability from hydrodynamic forces. The obtained results are summarized as follows ； 1． When the angle of attack for otter board is changed from equilibrium for some reason, moments depending upon tensions of warp and sweep line always act in order to have the static stability, respectively. 2. Position of center-of-pressure of each flat plate moves from leading edge to center of plate with the increase of the angle of attack. It means that the moment of hydrodynamic force acting on flat plates also increases the static stability of plate. 3. With the increase of the angle of attack for cambered plates, the positions of center of-pressure move from trailing to leading edge, and then turn toward center of plate. As the camber ratios increase, the ranges of the angle of attack of the static un stability depending on moment of hydrodynamic force become wide.
본 연구에서는 전개판의 영각 변화에 따른 정적안정성에 관하여 이론적 해석을 하였다. 또한 전개판의 형상별 유체력에 의한 정적 안정성을 평가하기 위하여 종횡비가 다른 평판과 만곡도가 다른 종만곡판을 사용하여 회류수조에서 유체력 및 모벤트를 측정하고 형상별 압력중섬계수와 모멘트 계수를 계산하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 전개판의 영각($\alpha$) 변화에 따른 끌줄의 장력과 후릿줄의 장력에 의한 모멘트 변화는 전개판을 항상 정적 안정성을 가지도록 작용한다. 2. 종횡비(λ)가 0.5, 1.0, 1.5인 평판의 압력중심계 수는 영각의 증가와 함께 전연에서 중심쪽으로 이동한다. 이것은 유체력에 의한 모멘트는 항상 정적으로 안정하도록 작용한다는 것을 의미한다. 3. 종횡비가 일정(λ=1.5)하고, 만곡도(CR)가 5%, 10%, 15%, 20%인 만곡판의 유체력에 의한 압력중심계수는 영각의 증가와 함께 후연에서 전연쪽으로 이동한 다음, 다시 만곡판의 중심쪽으로 이동한다 만곡판에 작용하는 유체력에 의한 모멘트는 만곡도가 커질수록 정적으로 불안정한 영각의 범위가 증가한다.
