управление судном книга. На якоре 203 Штормовые диаграммы 184186 Штормовые условия в дрейфе

• Название: На якоре 203 Штормовые диаграммы 184186 Штормовые условия в дрейфе
• Анкор: управление судном книга.doc
• Дата: 19.12.2017
• Размер: 3.93 Mb.
• Имя файла: управление судном книга.doc
• Тип: Документы; #12203
• страница: 16 из 66

Глава 2. СВЕДЕНИЯ ОБ УПРАВЛЯЕМОСТИ 2.1. Устойчивость на курсе и поворотливость 120

2.2.Движение судна под влиянием переложенного руля 124

2.3.Влияние параметров корпуса и руля на управляемость 127

2.4.Влияние боковых сил, обусловленных работой гребного винта 128

2.S. Управляемость одновинтового судна на заднем ходу 132

2.6.Управление многовинтовым судном 133

Глава 3. ИНЕРЦИОННО-ТОРМОЗНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СУДНА 3.1. Общие сведения об инерционно-тормозных свойствах судна 134

3.2.Движение при изменениях режиме работы двигателя на переднем ходу 138

3.3. Торможение судна 32

(з!9> 35

(1+1/ГГТ)(,. у ,/7П) 36

7- _о,5, 40

4.2.Ветровой дрейф 41

,; = 2(«° -45° + 1807ц„). (4.24) 46

4.3.Маневрирование в условиях ветра 46

Глаша 5. МАНЕВРЕННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СУДНА И ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЕ 5.1. Судовая информация о маневренных элементах 51

5.2.Определение маневренных элементов из натурных испытаний 52

5.3.Расчетное и экспериментально-расчетное определение элементов поворотливости 62

г. 64

6.1.Средства активного управлении (САУ) 73

6.3.Использование якорей при маневрировании 78

л 89

JjL Р т 104

7.4.Управление судами при буксировке 114

Глава 8. СНЯТИЕ СУДНА С МЕЛИ 8.1. Причины посадки судов на мель 118

8.2.Действия экипаже судна, севшего на мель 120

/п,(1 !-*.?,) 150

Q = ^cp F, (9.14) 157

ч 168

V -$г+‘ • 210

лгг 237

t©^'=0^>^00==£Э— 268

В приведенных формулах:

/ — коэффициент трения, принимаемый в зависимости от длины судна (табл. 7.1);

• 
  — плотность морской воды, кг/м⁸;
  

Q — площадь смоченной поверхности корпуса судна, м*.

fl=l,05Ml,7d-f С„В), (7.13

где L и В — соответственно длина и ширина судна, м; d — средняя осадка судна, м;

• 
  — скорость судна, м/с;
  

С_в — коэффициент полноты водоизмещения;

Л — водоизмещение судна, т.

Сопротивление воды движению судна (без волнения) может быть приближенно определено по другой эмпирической формуле (с учетом сопротивления трения и остаточного сопротивления):

Rfr — 2° Линд, (7.14)

где V — скорость судна, м/с;

К — коэффициент, зависящий от типа и размера судна;

Амид — площадь погруженной части миделя, м².

Ниже приведены значения коэффициента К в зависимости от ти­па судна.

Суда Коэффициент К

Большие грузовые 438—513

Малые * 274—438

Большие пассажирские 377—390

Малые * 308—374

Буксирные 205—342

Воздушное сопротивление (кН)

Лвояд = С-^-А„(У ± V)* Ю->, (7.15)

где С — коэффициент обтекания, равный от 0,8 при ветре, параллельном диаметраль­ной плоскости, до 1,0 при ветре, дующем под углом примерно 30° к ДП;

Уш «1,25 — плотность воздуха, кг/м⁵;

А_и — проекция надводной поверхности судна на плоскость мидель-шпангоута, м²;

U — скорость ветра, м/с;

V — скорость судна, м/с.

Воздушное сопротивление (кН) можно определить также по эм­пирической формуле

Яиоэд = <>,8А_ни*.10-Л (7.16)

где U — скорость встречного ветра, м/с.

Сопротивление судна на волнении (кН)

Я„олн = *1,олн(У/2) ОИ.Ю-», (7.17)

где knon* — коэффициент дополнительного сопротивления.

Волнение, баллы Коэффициент квочп

1-2 * (0,1-0,2)10-»

3-4 (0,34-0,4) 10-»

5—6 (0,5-0,6) 10-®

• 
  —плотность воды, кг/м³ (пресной 1000, соленой 1025) ;
  

Q — площадь смоченной поверхности судна, м²;

• 
  — скорость судна, м/с.
  

Сопротивление гребного винта (кН) можно определить по следу­ющим эмпирическим формулам: д застопоренного

Я₃.в = 0,5(А/А d)/>*y*. (7.18)

проворачиваемого

#...*(0.1Ч- 0,15) (А/А_d) D\ V*, (7.19)

где Я».», Яш.и — сопротивление гребного винта, кН;

А/А а — дисковое отношение;

Da — диаметр винта, м;

• 
  — скорость буксировки, м/с.
  

Сопротивление застопоренного гребного винти (кН) можно рас­считать также по эмпирической формуле

#₃.0,250* V*. (7.20)

Сопротивление погруженной в воду части буксирного троса (кН) i tf_TP = 0,04/_nd_T V(7.21) где /_и — длина погруженной части троса, м;


80 R, 4

(7.22)
/»= у

где / — полная длина троса, м;

R| — сопротивление буксируемого судна, кН;

h г—средняя высота закрепления троса над уровнем воды, м;

ц — линейная плотность буксирного троса, кг/м;

dr — диаметр троса, м;

• 
  — скорость буксировки, м/с.
  

Поскольку сумма сопротивления движению буксировщика, бук­сирного троса и буксируемого судна преодолевается упором гребного винта буксировщика, необходимо дать приближенную оценку упора его гребного винта на швартовах.

Для приближенной оценки упора гребного винта (в кН) на швар­товах можно применять формулу

Т-0,!Э6Р_Ь (7.23)

г де Р, — индикаторная мощность, кВт.

Более удовлетворительные результаты (кН) дают формулы:

Т = Р_в/Н_к л, (7.24)

ИЛИ


(7.25]
T--1,13(1,9—Н_л/й) {Р_л/О_ип)_%

где Ри — мощность, потребляемая гребным винтом, кВт;

Ни — шаг гребного винта, м;

—диаметр гребного винта, м; п — частота вращения гребного винта, с**¹.

Имея вычисленные сопротивления буксирующего и буксируемого (с учетом сопротивления буксирного троса) судов, составляют табли* цу сопротивлений (табл. 7.2).

По таблице сопротивлений строят график сопротивлений в прямо угольной системе координат, который затем применяют для опреде Ленин скорости буксировки и силы тяги на гаке (рис. 7.6).

Г и б л и и а 7.2. Сопротивления буксирующего и буксируемого судов

£	j Сопротивление судна. кН			Й •* И *•	Сопротивление судна. кН
v 1 X w >•	| буксирую* j щего	буксируе­ мого	суммарное	1к	буксирую* щего	буксируе­ мого	суммарное
1	1.0	1,3	2,3	1 6	28,2	38,1	66,3
2	3.2	4,4	7,6	1 7	38,9	52,7	91,6
*	6,1	8,1	14.2	1 8	51,9	70,6	122,5
4	12.8	17,2	30,0	9	67,3	92,2	159,5
5 96	19.9	! 26,9	46.8	II ю	80,4	110,5	190.9

Пример. Допустим, что максимальный vпор гребного винта буксировщика ИОкН.




Рис. 7.6. График сопротивлений
Iребуется определить скорость буксировки и силу тяги F_r на гаке.

Решение. По оси ординат отклады- ияем отрезок О_с, равный 110 кН. Через точ-

• 
  е проводим линию, параллельную оси ябсцисс, до пересечения с кривой суммар­ного сопротивления в точке а. Из точки а -пускаем перпендикуляр на ось абсцисс и п мучаем при их пересечении точку Ь. От*
  

, • *ок ОЬ—скорость буксирования, которая и рассматриваемом случае равна 7,6 уз.

Для определения тяги Ь_т на гаке отые- . и наем точку пересечения перпендикуляра ib с кривой сопротивления буксируемого удна. Обозначив эту точку буквой с, про- иодим через нее линию, параллельную оси iAhihcc, до пересечения ее с осью ординат «» точке d. Отрезок Od представляет собой тягу на гаке, которая в рассматриваемом примере равна 63 кН. Это и есть усилие, п.» которое следует рассчитывать буксир­ный трос.

Для промежуточных значений номинальной тяги на гаке запас ■рочности определяется линейной интерполяцией. Умножив тягу Ft |.т гаке на коэффициент прочности, получим разрывное усилие в бук- нрной линии, по которому и подбираем ее прочные размеры.

При плавании на волнении буксирная линия испытывает очень "ольшие усилия. Однако при некоторых условиях возможна безопас­ная буксировка и при волнении. Для определения этих условий акад. \ Н. Крылов рекомендовал проверять буксирную линию на конеч­ную нагрузку, равную половине ее разрывной нагрузки, т. е. предла- 1.1Л коэффициент запаса прочности, равный двум, для нагрузок, воз­никающих при плавании на взволнованном море.

Расчет размеров буксирного троса. Каждое морское судно снабже­но буксирным тросом в соответствии с требованиями Правил Регист- I СССР. Материал, из которого изготовлен буксирный трос, его дли­ну и толщину определяют в зависимости от характеристики снабже­ния судна якорями, якорными цепями, швартовными и буксирными (росами. Таким образом, штатный буксирный трос на каждом судне имеет определенную длину и толщину. При вынужденной буксировке аварийного судна или в других случаях, когда используют штатные буксирные тросы, приходится рассчитывать рабочую длину буксирно- и> троса и его провес, а также определять предельную скорость бук­сировки, при которой нагрузки на буксирный трос не превышали бы тпустимых.

Длина буксирного троса для морской буксировки должна быть t л кой * чтобы:

кильватерная струя буксира не оказывала тормозящего действия «м буксируемое судно;

управляемость буксируемого судна была удовлетворительной;

провес и упругая деформация были достаточными для смягчения рывков буксирного каната, которые возникают вследствие качки, рыс­кания судов и т. п.;

было возможно свободное орбитальное движение обоих судов на мол нении.

Натурные испытания по определению мощности буксировки пока­зывают, что при длине буксирного троса ЛL (где L — длина буксирую­

щего судна) продольная составляющая в кильватерной струе оказы­вает настолько .малое влияние, что им можно пренебречь. По длине буксирного троса менее 2L влияние кильватерной струи становится довольно заметным.

Во время буксировки в море неизбежны рывки троса. Причинами таких динамических нагрузок являются удары волн, рыскание и рез­кие изменения скоростей движения буксирующего и буксируемого судов, качка и т. п. Смягчить действие э»тих динамических нагрузок можно, используя потенциальную энергию упругой деформации троса и потенциальную энергию веса буксирного троса, т. е. поднимая центр тяжести кривой, по которой он располагаете я.

Последнее и самое главное, что требу^_тся от буксирной линии,— это свобода орбитального движения судов _При плавании на волнении. Для выполнения этого условия необходимо» обеспечить горизонтальное перемещение судов от какого-то среднего положения в обе стороны на расстояние, равное половине высоты волны, а общее перемещение, которое будут иметь оба судна, должно равняться высоте волны 2а — = Л_В. Кроме того, должна быть известна горизонтальная проекция на­тяжения буксирного каната, равная тяге к.а гаке. При таких условиях можно определить степень расхождения судов вследствие изменения формы буксирной линии и ее упругих деформаций.

Изменение расстояния между буксирующим и буксируемым суда­ми зависит от весовой и упругой «игры» буксирного троса. Рассчитав полное сопротивление буксируемого судна с учетом сопротивления буксирного троса, можно найти рабочую .длину (в м) стального бук­сирного троса, при которой обеспечивается горизонтальное перемеще­ние судов на расстояние, численно равнее высоте волны, по эмпи­рической формуле

l = F_P h_Bf[0ki, (7.26)


где Fг — тяга на гаке (полное сопротивление буксируемого судна и буксирного троса), кН;

Н_в — высота волны, м;

ki — коэффициент «игры» буксирного троса, котеэрый приведен ниже:

Ft. кН	kt	/г«’. «сК	к1
250 . . .	. . . 0,30	ичэ . . .	. . 0,12
200 . . .	. . . 0,24	50	. . . 0,06
150 .. .	. . .и,18	25	. . . 0,03

Для приближенного определения рабочей длины стального бук­сирного троса можно использовать простою зависимость между дли­ной / буксирного троса и высотой К волны по формуле: