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: 38 из 66

Углы рыска ния и пере­кладки руля, град	Потеря ско­рости от угла рыска­ния Ч. 1	Потеря ско­рости от угла пере­кладки * РУЛЯ, % 1	Углы рыска­ния и пере­кладки руля, град	Потеря ско­рости от угла рыска­ния, %	Потеря ско­рости от угла пере­кладки руля, %
1	0,4—0,5	0,04—0,06	5	5.0-6,7	00 с‘ 1 ю о
2	0.8—1,0	0,1-0.2	6	7,2—8,8	0,8—1,1
3	1,8—2.4	0,2—0,3	7	8,7—13,1	1,0-1,5
4	3.4—4,3	0.3—0,5	8	13.3-17.3	1,4-2,0

Рыскание судна.

В отличие от бортовой, килевой и вертикальной качек рыскание судна относят к дополнительным видам качки.

При оценке влияния рыскания на эксплуатационную скорость суд­на можно выделить следующие основные факторы, действие которых может сказаться на его ходовых качествах:

увеличение сопротивления корпуса вследствие движения судна с переменным по времени углом дрейфа;

увеличение сопротивления из-за перекладок руля; увеличение длины пути, проходимого судном; изменение режима работы гребного винта; повышенный расход топлива и др.

Ориентировочные данные о потерях скорости судна в зависимости от среднего угла рыскания и перекладки руля приведены в табл. 11.2.

Потеря скорости на удлинении пути вследствие рыскания незна­чительна. Например, для углов рыскания ±5° она составляет около 0.12—0,20 %.

При отклонении курса судна до 30—40° от встречного ветра и волнения дополнительное сопротивление может возрастать, что вызы­вает не только непосредственным влиянием ветра, волнения моря и качки, но и повышенным рысканием на курсе.

Наибольшей скорости судно достигает при равенстве предельной тяги винта полному сопротивлению движения. Предельную полезную тягу винт развивает, когда двигатель работает по заградительной ха­рактеристике, ограничивающей мощность и частоту вращения двига­теля при перегрузках в эксплуатации. У дизеля это ограничение бо­лее жесткое, чем у паровой турбины. Кроме того, пропульсивный ко­эффициент судна падает с ростом сопротивления из-за снижения эф­фективности гребного винта, которое зависит от его гидродинамиче­ских качеств. ВРШ в этом случае имеют преимущество перед ВФШ.

Слеминг. Слеминг (днищевой) возникает в процессе продольной качки при оголении носовой оконечности и последующем соударенйи с волной. Большие динамические нагрузки могут привести к серьез­ным повреждениям конструкций корпуса и оборудования. Особенно­сти слеминга как физического явления определяются в основном сов­местным выполнением двух условий: оголением днища и входом его в воду с вертикальной скоростью относительно воды, большей (3-

-г4) VT7 wr/c. Вероятность опасных ударов тем больше, чем больше высота волн и скорость судна. Наблюдаются они на встречном вол­нении в широком Диапазоне курсовых углов. Поэтому отклонение по курсу от чисто встречного движения не всегда является эффективным средством избегать опасности слеминга. Избежать опасные удары волн легче снижением скорости или увеличением осадки судна носом.

Заливание палубы и удары волн в развал носа судна. Эти явле­ния вызывают повреждения бака, палубного оборудования, трубопро­водов, конструкций люковых закрытий, палубного груза, комингсов грюмов и т. д.

Удары волн в развал носа (бортовой слеминг или вигшнг) сами по себе вызывают вибрацию, вмятины в верхней части наружной обшив­ки носа и в палубе полубака. Многочисленны случаи повреждения груза. Вероятность подмочки груза на практике оказывается примерно вдвое больше вероятности механических повреждений.

Для избежания заливания палубы наиболее рационально снизить скорость судна или уменьшить осадку носом.

Разгон гребного винта и двигателя. Переменные гидродинамические силы и моменты, действующие на винт при качке, могут привести к поломке лопастей, конструкций гребного валопровода, вызвать виб­рацию вала и кормы. Напряжения при оголении винта в гребном валу могут возрасти в 2—3 раза. Разгон винтов более вероятен для судов, на которых вииты имеют малое погружение, большие удельные упо­ры, большие отношения шага к диаметру и частоты вращения. Разгон винта наименее опасен для турборедукторной пропульсивной установ­ки и наиболее неблагоприятен для дизеля. Для избежания опасно­сти разгона винта может служить увеличение осадки судна кормой или маневрирование скоростью на волнении путем снижения шага BPLL1. Судоводители должны уметь рационально пользоваться этими средствами для обеспечения мореходности своих судов.

3. 
   Влияние ветра и волнения на циркуляцию и инерционно-тормозные характеристики судна
   

Циркуляция. В условиях ветра и волнения циркуляция судна гю своей форме значительно отличается от циркуляции на тихой воде. Ха­рактеристиками циркуляции, применяемыми для исследования ее в условиях ветра и волнения, являются угол \f и дистанция циркуля­ции 5 (рис. II.2). Цифрой / обозначена точка начала перекладки руля, цифрой 2 — точка после поворота судна на 360° в условиях безветрия, цифрой 3 -- подобная точка при циркуляции в условиях ветра и волнения.

Угол tf измеряется от линии ветра в сторону, противоположную стороне перекладки руля, до линии, соединяющей точки 2 и 3. Дис­танции циркуляции 5 — расстояние между этими точками. Угол зави­сит в общем случае от целого ряда параметров судна, характеризую­щих его гидродинамические и аэродинамические особенности. Значе­ния угла if и дистанции S могут быть рассчитаны с помощью ЭВМ, поскольку требуется решение системы дифференциальных уравнений. Наличие в уравнениях большого числа коэффициентов, значения ко- юрых определяются приблизительно, ограничивает возможности рас­четных методов циркуляции в условиях ветра п волнения.

На рис 11.3 приведены результаты расчета циркуляции в услови­ях ветра и волнения для теплохода «Борис Бувин» в балласте. Стрел­ками показано направление ветра. Сравнение расчетных траекторий с широкомасштабными натурными данными показало, что точность paj* работанного на кафедре управления судном ЛВИМУ им. адм. С О. Ма­карова экспериментально-расчетного метода определения циркуляции в условиях ветра и волнения лежит в пределах 17—19 % при опре-

делении тактического диаметра циркуляции и 10 % в определении выдвига

В обязательной информации в таблице маневренных элементов управляемость судна представлена лишь поворотливостью. С практи­ческой точки зрения, в реальных условиях плавания не менее важное значение имеет оценка судоводителями возможности осуществления прямолинейного движения судна в условиях ветра. Судоводитель дол* жен располагать информацией, позволяющей ему судить о возможно­сти осуществления управляемого движения в определенном направ­лении относительно курсового угла ветра как на глубокой воде, так и на мелководье, об углах дрейфа, с которыми это движение осуще-^ ствляется.

Инерционно-тормозные характеристики. Влияние ветра на инер- ционно-тормозные характеристики во многом зависит от конструктив­ных особенностей судна, однако для встречного ветра (0°) и по­путного (<7=180°) можно проследить некоторые особенности этого влияния. В первую очередь представляет интерес ветер силой 8 м/с (4 балла) — предельно допустимый при сдаточных испытаниях. Ре­зультаты моделирования свободного и активного торможения сред­нестатистических судов морского флота, смоделированные по средним параметрам 25 типов судов, показывают, что у судов водоизмещением более 10 тыс. т инерционно-тормозные характеристики при ветре до 4 баллов включительно могут отличаться друг от друга до 26 % п выбегу и до 8 % по тормозному пути. Отличия от штилевых значений- составят 18 % по выбегу и 4 % по тормозному пути. Под выбегом суд* на при свободном торможении здесь понимается путь, пройденный от начала свободного торможения до достижения 20 % начальной ско­рости.

Учитывая значительную величину погрешностей, результаты на турных испытаний, проведенные при ветре, должны быть исправлень и приведены к условиям безветрия. Если влияние ветра на активно' торможение может быть скомпенсировано повторением эксперимента! на обратном курсе и осреднением, то для свободного торможения ма­неврирование на прямом и обратном курсе и осреднение не обеспечи-о вают компенсации сноса даже при курсовых углах ветра 0 и 180°. Од нако можно ограничиться одним экспериментом, проведенным пр встречном или попутном ветре, если каждое экспериментальное значе­ние S*(V) для приведения к безветрию умножить на поправочный коэф­фициент ц (рис. N.4), зависящий от скорости ветра и отношения фак­тической скорости в каждый момент замера к начальной скорости.

Влияние ветра на инерционно-тормозные характеристики усилива­ется на промежуточных курсовых углах ветра. На рис. 11.5 показана влияние курсового угла ветра скоростью 8 м/с на параметры свобод­ного торможения теплохода «Борис Бувин». Пунктиром показано зна­чение выбега судна при безветрии. Вследствие первоначального дви­жения с углом дрейфа при свободном торможении судно начинает те­рять управляемость и приводится к ветру. Максимальный угол от­клонения от курса 85,5° и максимальное боковое отклонение 0,77 кб происходят при курсовых углах ветра 100—130°, однако наиболее быст­ро судно тормозится при начальных курсовых углах ветра 40—60Р. Аналогичная информация может быть получена для любого типа су­дов морского флота после моделирования его движения.

Влияние ветра и волнения. На рис. 11.6 приведено сопоставление расчетной и экспериментальной траекторий теплохода «Борис Бувин»




Рис. 11.5. Параметры свободного тормо­жения теплохода «Борис Бувин»: