Расчет элементов циркуляции и инерционных характеристик судна (стр. 2 из 2)
Отсюда:
.Затем рассчитываем средние радиусы поворота судна в интервалах от 10° до 30° и т.д.
3. Кривую циркуляции судна строим (аппроксимируем) из ряда дуг окружностей различных радиусов до угла поворота на 180°.
4. Построив кривую циркуляции в эволюционном периоде завершаем построение, описав окружность радиусом установившейся циркуляции до угла поворота на 360° (рис. 1)
Рис. 1. Схема построения циркуляции судна
4. Задание по разделу «Определение инерционных характеристик судна»
Инерционные характеристики должны быть рассчитаны при маневрах ППХ-ПЗХ, СПХ-ПЗХ, МПХ-ПЗХ, ППХ-СТОП, СПХ-СТОП, МПХ-СТОП, разгон из положения СТОП-ППХ.
Перечисленные характеристики представляются в виде графиков для водоизмещений судна в грузу и в балласте. Результаты расчета сводятся в таблицу:
| груз | балласт | ||||
| ППХ | СПХ | МПХ | ППХ | СПХ | МПХ |
| Ам, м2 | ххх | ххх | ххх | ххх | |
| R0, т | ххх | ххх | ххх | ххх | |
| S1, м | |||||
| V2, м/с | |||||
| М1, т | ххх | ххх | ххх | ххх | |
| S2, м | |||||
| Мш | ххх | ххх | ххх | ххх | ххх |
| Рзх, т | ххх | ххх | ххх | ххх | ххх |
| S3, м | |||||
| Т3, с | |||||
| Sт, с | |||||
| tт, с | |||||
| Тср, с | |||||
| Sсв, м | |||||
| С | ххх | ххх | ххх | ххх | |
| Тр, мин. | ххх | ххх | ххх | ххх | |
| Sр, кб. | ххх | ххх | ххх | ххх | |
4.1 Методика определения инерционных характеристик судна
4.1.1 Активное торможение
Активное торможение рассчитывается в три периода.
Расчет ведется до полной остановки судна (Vк = 0).
Принимаем
, 
.Определяем сопротивление воды движению судна на полном ходу по формуле Рабиновича:
,где
.Инерционная постоянная:
,где m1 – масса судна с учетом присоединенной массы:
Упор винта на заднем ходу:
,где
;Nе = η ∙ Ni;
η может быть определена по формуле Эмерсона:
.Путь, пройденный в первом периоде:
S1 = Vн ∙ Т1
Скорость судна в конце второго периода:
.Путь, пройденный судном во втором периоде:
.Путь, проходимый судном в третьем периоде:
.Время третьего периода:
Общий путь и время торможения:
Sт = S1 + S2 + S3
tт = t1 + t2 + t3
4.1.2 Пассивное торможение
Расчет ведется до скорости Vк = 0,2 ∙ V0.
Определяем время пассивного торможения:
, 
.4.2 Разгон судна
Расчет судна ведется до скорости Vк = 0,9 ∙ V0
Определяем путь и время разгона по эмпирической формуле:
Sр = 1,66 ∙ С
,где С – коэффициент инерционности, определяемый по выражению:
,где Vк, узлы;
Nе, л.с.
5. Расчет дополнительных данных для таблицы маневренных элементов
5.1 Увеличение осадки судна на мелководье
Величина увеличения осадки судна на мелководье может быть рассчитана по формулам института гидрологии и гидромеханики Украины (формула Г.И. Сухомела), модифицированным А.П. Ковалевым [13]:
при 
при 
где
– отношение глубины моря к средней осадке;k– коэффициент, зависящий от отношения длины к ширине судна.
Таблица для определений k:
| L/B | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| k | 1,35 | 1,03 | 0,80 | 0,62 | 0,55 | 0,48 |
Результаты расчета представляются в виде графика зависимости dк = f(V) при соотношении h/d = 1,4; 2,0; 3,0.
Дополнительное приращение осадки при плавании в канале:
,где k' – коэффициент, зависящий от отношения площадей сечения канала и погруженной части мидельшпангоута.
Таблица для определения k'
| Ак/Ам | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 |
| k' | 0,98 | 0,61 | 0,44 | 0,35 | 0,24 | 0,18 | 0,15 |
Результаты расчета представляются в виде графика зависимости dк = f(V) при соотношении h/d = 1,4 и Ак/Ам = 4; 6; 8.
5.2 Увеличение осадки судна от крена
Увеличение осадки при различных углах крена рассчитывается по формуле:
Результаты расчета представлены в табличной форме для углов крена до 10º.
5.3 Определение запаса глубины на ветровое волнение
Волновой запас глубины определяется в соответствии с приложением 3 РШС‑89 для высот волн до 4 метров и представляется в табличной форме.
5.4 Маневр «Человек за бортом»
Одним из видов маневра судна «Человек за бортом» является разворот с выходом на контркурс. Выполнение этого маневра зависит от выбора угла отклонения судна от первоначального курса (α). Величина угла α определяется по формуле:
где Тп – время перекладки руля с борта на борт (Тп = 30 сек);
Vср – средняя скорость на циркуляции, определяемая из выражения:
Построение схемы маневра выполняется по данным циркуляции, рассчитанным в разделе 3.
Литература
1. Войткунский Я.И. и др. Справочник по теории корабля. – Л.: Судостроение, 1983.
2. Демин С.И. Приближенное аналитическое определение элементов циркуляции судна. – ЦБНТИ ММФ, экспресс-информация, серия «Судовождение и связь», вып. 7 (162), 1983, с. 14–18.
3. Знамеровский В.П. Теоретические основы управления судном. – Л.: Издательство ЛВИМУ, 1974.
4. Карапузов А.И. Результаты натурных испытаний и расчет маневренных элементов судна типа «Прометей». Сб. Безопасность мореплавания и ведения промысла, вып. 79. – Л.: Транспорт, 1987.
5. Мастушкин Ю.М. Управляемость промысловых судов. – М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981.
6. Рекомендаций по организации штурманской службы на судах Минморфлота СССР (РШС‑89). – М.: Мортехинформреклама, 1990.
7. Справочник капитана (под общей редакцией Хабура Б.П.). – М.: Транспорт, 1973.
8. Судовые устройства (под общей редакцией Александрова М.Н.): Учебник. – Л.: Судостроение, 1988.
9. Цурбан А.И. Определение маневренных элементов судна. – М.: Транспорт, 1977.
10.Управление судном и его техническая эксплуатация (под общей редакцией Щетининой А.И.). – М.: Транспорт, 1982.
11.Управление судами и составами (Соларев Н.Ф. и др.). – М.: Транспорт, 1983.
12.Управление крупнотоннажными судами (Удалов В.И., Массанюк И.Ф., Матевосян В.Г., Ольшамовский С.Б.). – М.: Транспорт, 1986.
13.Ковалев А.П. К вопросу о «проседании» судна на мелководье и в канале. Экспресс-информация, серия «Безопасность мореплавания», вып 5,1934. – М.: Мортехинформреклама.
14.Гире И.В. и др. Испытания мореходных качеств судов. – Л.: Судостроение, 1977.
15.Ольшамовский С.Б., Миронов А.В., Маричев И.В. Совершенствование маневрирования крупнотоннажными судами. Экспресс-информация, серия «Судовождение связь и безопасность мореплавания», вып. 11 (240). – М.: Мортехинформреклама, 1990.
16.Экспериментальное и теоретическое определение маневренных элементов судов НМП для составления формуляров маневренных характеристик. Отчет о НИР УДК. 629.12.072/076. – Новороссийск, 1989.