управление судном книга. На якоре 203 Штормовые диаграммы 184186 Штормовые условия в дрейфе
 Скачать 3.93 Mb.
|
7=6 уз.*Q° V—8 уз; при q — 45° У=11,5 уз; при (/=60° У-16 уз и т. д.Зоны курсовых углов, близких к нулю или 180°, когда бортовая качка оказывается незначительной даже в условиях резонанса, но можно ожидать усиления килевой качки, отмечены на графике вертикальной штриховкой. Зона курсовых углов, близких к 90°, когда судно располагается почти лагом к волне и резонанс бортовой качки становится особенно опасным, а килевая оказывается весьма малой, отмечена горизонтальной штриховкой. Над диаграммой помещена вспомогательная шкала для определения значений т, ограничивающих резонансные зоны качки. Иа средней линии этой шкалы нанесены величины периода собственьыл колеба ний судна Ть а на верхней и нижней линиях на тех же вертикалях отложены Ге/1,3 и Т9 /0,7 соответственно. На шкалах Ли В, расположенных слева от диаграммы, ь*ие:евы высоты нерегулярных волн 3 %-ной обеспеченности и значительного волнения Л1/3- Справа от диаграммы помещена шкала степени волне- пни в баллах. Таким образом, диаграмма допускает три входа: по длине волны, по высоте волны и по степени волнения. Как уже указывалось, приведенная универсальная штормовая диаграмма применима с достаточной точностью для глубин, превышающих четверть длины судна. Резонансная качка на волнах повышенной крутизны, характерных для мелководья, особенно опасна для небольших судов. В связи с этим Ю. В. Ремезом разработана универсальная штормовая диаграмма, позволяющая оперативно выбирать безопасные курсы и скорости судна при шторме на любых, в том .числе и на весьма малых глубинах. « 1.
Из трех возможных входов в диаграмму (по длине волны, по высоте волны и по степени волнения в баллах) при непосредственном выборе безопасных курсов и скоростей судна, находящегося в штормовой обстановке, следует использовать вход по длине волны. Для определения границ резонансных зон на диаграмме проводятся вертикальные прямые через точки пересечения горизонтальной линии, отвечающей данной длине волны А, с кривыми т=Тя /0,7 и т=7'в/1,3. Вертикальные линии, точно соответствующие резонансу, являются осями симметрии соответствующих резонансных зон. Иными словами, горизонтальные расстояния от этих линий до линий, отвечающих правой и левой границам резонансных зон, одинаковы. Это свойство можно использовать для контроля правильности определения границ резонансных зон. Пример 1. Определить резонансные сочетания курсовых углов н скоростей и границы резонансных зон бортовой качки для судна, имеющего период собственных колебаний Т9 = 12 с на волне длиной Л=30 м. Решение (рис. 11.12). Находим точки С и D пересечения горизонтальной прямой Х = 30 м с кривыми т=Т 9 «*12 с. Проводим через эти точки вертикальные линии, определяющие сочетания курсовых углов и скоростей, точно отвечающих резонансу. По вспомогательной шкале, помещенной над диаграммой, прочитываем значения т, соответствующие границам зон. При «* 12 с они приближенно равны 9,2 и 17,2 с. Далее следует найти на диаграмме точки Сх и С2 пересечения горизонтальной прямой Х=30 м с кривыми т=9,2 с и т = 17,2 с глазомерной интерполяцией. Через точки проводим вертикальные прямые, определяющие границы резонансных зон. Эти зоны на рис. 11.12 заштрихованы. 3 тс/1,з V до• 84° 78°12 Рис. 11.12. К определению резонансных курсов и скоростей при входе по длине волны (резонансные зоны бортовой качки заштрихованы, а килевой ограничены вертикальными прямыми, проходящими через точки Е\ и £а)  Для избежания усиленной бортовой качки в режиме резонанса или близких к нему режимах следует выбрать скорость и курс судна относительно волн так, чтобы вектор скорости судна оканчивался вне зашрихован- ных зон. Резонанс бортовой качки не приводит к существенному росту амплитуд на чисто встречном или чисто попутном волнении и близких к ним курсах. Секторы, соответствующие таким курсовым углам (0—12°, 168—180°), на диаграмме заштрихованы вертикальной штриховкой. На рис. 11.12 эти секторы не показаны. Таким образом, если конец вектора скорости судна попадет в верхние части резонансных зон, которые оставлены незаштрихо- ванными, то режим бортовой качки не должен считаться опасным. Опасность, наоборот, возрастет, если вектор скорости оканчивается в нижних частях резонансных зон бортовой качки, т. е. курсовой угол приближается к 90°. Безоговорочно должны исключаться такие сочетания курсов и скоростей, при которых конец вектора скорости судна принадлежит резонансной зоне бортовой качки, а курсовой угол волны заключен в пределах 78°<<7<102°. Примнр 2. Определить резонансные сочетания курсовых углов и скоростей и границы резонансной килевой качки для судна, имеющего период собственных продольных колебаний 7*^ — 4 с на волне Л**30 м. Решение (рис. 11.12). Находим точку Е пересечения горизонтали А.*=30 м с кривой т*“4с. Точка пересечения этой горизонтали с кривой т=»4 с в случае обгона судном волны лежит за пределами диаграммы, т. е. соответствует скорости, превышающей 24 уз. Через точку £ проводим вертикальную линию. Сочетания курсовых углов и скоростей, при которых конец вектора скорости попадет на эту вертикальную линию, точно соответствует резонансу килевой качки. По верхней вспомогательной шкале находим значение т, отвечающее границам . резонансной зоны. При Тф«*4 с они приближенно равны 3,1 и 5,7 с. Находя на гори* зонтали А.=*30 м точки Е\ и £2, соответствующие этим значениям т, проводим через них вертикальные линии, ограничивающие резонансную зону. В целях избежания усиленной килевой качки следует выбирать курс так, чтобы вектор скорости судна оканчивался вне указанной зоны. Однако учитывая, что в положении лагом или почти лагом к волне амплитуды килевой качки не могут достигать больших значений, такие сочетания курсов и скоростей, при которых вектор скорости оканчивается в секторе 78°<<7<102°, являются допустимыми в смысле килевой качки даже если они принадлежат резонансной зоне. Следует отметить, что информацию о резонансной зоне, полученную с диаграммы, не всегда можно использовать с высокой степенью эффективности. Это объясняется тем, что ввиду относительно малого значения периода собственных продольных колебаний судна зоны килевой качки оказываются настолько широкими, что для выхода за их пределы иногда требуются чрезвычайно большие изменения курсовых углов и скоростей, вплоть до поворота на обратный курс. Кроме того, из-за большого демпфирования амплитуда килевой качки не имеет такого острого пика при резонансе, как амплитуда бортовой качки, поэтому небольшие изменения курса и скорости весьма эффективны для уменьшения бортовой качки, и не сильно сказываются на килевой. Несмотря на это, знание неблагоприятных сочетаний курса и скорости, соответствующих резонансу килевой качки, дает судоводителю возможность принимать решения о выборе метода штормования. Если, например, известно, что резонанс наступает на встречном волнении, то это является основанием для того, чтобы предпочесть штор- мование на попутном волнении. Если известны резонансные сочетания курса и скорости, то становится ясным, в какую сторону изменять фактические курс и скорость, чтобы, если и не выйти за пределы резонансной зоны, то по крайней мере не ухудшить положения судна. Если, например, резонанс наступает при отсутствии хода (кривая г =Т+ пересекается с прямой, отвечающей данной длине волны, непосредственно на оси ординат), то уменьшение скорости судна\ зачастую предпринимаемое судоводителями в условиях тяжелого иггорма, поставит судно не в лучшие, а в худшие условия. Такого случая для морских транспортных судов следует ожидать, когда (8-г-10)ГСр при плавании в грузу и (11-7-13) ГСр при плавании в балласте. Кроме того, при резонансе сдвиг фаз килевой качки по отношению к волце близок к 90°. Это означает, что в момент нахождения впадины или гребня волны у миделя судно имеет наибольший дифферент на нос или на корму. При таком угле сдвига фаз принципиально невозможно выбрать курсовые углы, которые одновременно соответствовали бы выгодным условиям в отношении перемещений носа и кормы: при любой длине волны курсовые углы, наиболее благоприятные для носовой оконечности, оказываются самыми неблагоприятными для кормы, и наоборот. V-  Максимальная потеря скорости судна на волнении также наблюдается при резонансе килевой качки. Эти обстоятельства лишний раз указывают на то, что штормование в резонансном режиме килевой качки ставит судно в очень тяжелые условия и поэтому должно быть исключено. Можно отметить, что для любого морского транспортного судна с осадкой до 16—18 м резонанс килевой качки не наступает на волнах любой длины, если судно идет на чисто попутном волнении и при этом его скорость превышает 8—9 уз. Пример 3. Определить положение первой и второй резонансных зон дли судна, имеющего период собственных г».Л ,, ,0 „ колебаний Г о «16 с; при значительной Рис. I! 13. К определению резонансных кур- , 4 , ‘ сов и скоростей при входе по высоте волны высоте волны л,/3—м. к Решение (ряс 11.13). Из точек До и В0, отвечающих данному значению значительной высоты, проводим горизонтальные линии, пересекающиеся с кривой t — Tti -=16 с’в точках М и N Через услкя М и |