Выбор курса и скорости с помощью диаграммы Ю.В. Ремеза

Исходными параметрами для пользования диаграммой служат скорость судна V, КУ волнения, периоды свободных колебаний судна при бортовой качке Т_θ и килевой качке Т_ψ, а также один из параметров волнения.

Можно выделить 4 случая использования диаграммы для определения длины волны и выбора безопасного курса и скорости:

1^-я задача: Определение длины волны (решение дано ниже).

2^-я задача: Известны скорость судна V, КУ волнения и определен кажущийся период τ_k.

Требуется определить зоны усиленной качки и выбрать безопасный курс и скорость судна.

Решение: Находят на нижней части диаграммы исходную точку по значению V и КУ. Из этой точки проводят вертикаль до пересечения с соответствующей кривой τ_k в верхней части диаграммы, отвечающей замеренной величине кажущегося периода τ_k. Из точки пересечения проводят горизонталь и на оси ординат снимают длину волны.

Определяют значение периодов свободных колебаний:

для бортовой качки: Т_θ=

где В – ширина судна;

h – метацентрическая высота.

для килевой качки: Т_ψ=К , К = 2,4 – в грузу

К = 2,8 – в балласте

где d – осадка судна.

По значениям Т_θ и Т_ψ по верхним шкалам определяют значения относительных периодов волн, соответствующих границам зон усиленной качки.

Далее на приведенной ранее горизонтальной прямой находят точки ее пересечения с полученными значениями τ_k = 0,7Т_θ; 0,7Т_ψ ; 1,3 Т_θ и 1,3Т_ψ.

Спуская из этих точек вертикали на нижнюю половину диаграммы, находят неблагоприятные зоны скоростей и КУ как область ограниченная этими вертикалями.

3^-я задача: Определена длина волны λ на регулярном волнении.

На верхней части диаграммы проводят горизонтальную прямую соответствующую длине волны λ. Находят точки пересечения этой прямой с кажущимися периодами волн, соответствующими границами зон усиленной (килевой) качки судна. Через точки пересечения проводят вертикальные линии, которые выделяют на нижней части диаграммы зоны усиленной качки.

4^-я задача: Установлена интенсивность волнения 3%-ной обеспеченности – высота волны в метрах или дальность волнения.

Необходимо определить зоны усиленной качки.

Определяют значения относительных (кажущихся) периодов волн, соответствующих границам зоны усиленной качки на верхней шкале – 0,7Т_θ и 1,3Т_θ.

Проводят две горизонтальные прямые на верхней части диаграммы через заданное значение высоты волн h на шкалах А и В слева или через верхнюю и нижнюю точки соответствующего отрезка шкалы степени волнения в баллах – справа диаграммы.

Находят точки пересечения этих прямых с кривыми, соответствующими установленными периодами волн – точки пересечения верхней прямой с кривой 1,3Т_θ и Т_θ и нижней с кривыми 0,7Т_θ и Т_θ.Через точки пересечения проводим вертикальные прямые. Крайние линии выделяют на нижней части диаграммы зону усиленной качки.

Следует подчеркнуть, что использование универсальной диаграммы качки для определения неблагоприятных зон килевой качки нецелесообразно, так как малые значения периода килевой качки у судов обуславливают очень широкие неблагоприятные зоны на диаграмме качки и выход за пределы этих зон требуют обычно больших изменений скорости и курса.

ЗАДАЧА 1.

Определить длину волны с помощью универсальной диаграммы качки.

Пример. Исходные данные: V_s= 10уз. q (КУ) волны 30°; τ = 7 с (кажущийся период волны, измеренной на судне)

Решение: Находим в нужной части диаграммы точку, соответствующую значениям V_s = 10 узлов, q (КУ) = 30°. Проведем из этой точки вертикальную линию в верхнюю часть диаграммы до пересечения с кривой τ = 7 с. Из полученной точки пересечения проведем горизонталь до пересечения со шкалой длины волны, где и получим λ = 130 м.

ЗАДАЧА 2.

Судно двигается с курсовым углом (КУ) 40° и скоростью V_s = (по заданию).

Определить зоны усиленной качки, если определен кажущийся период волны τ_k ширина судна В = 24 м, начальная метацентрическая высота h = 1,8 м.

Варианты задания

ЗАДАЧА 3.

Определить благоприятен ли курс т/х «Ленинский Комсомол».

(В = 21,8, Т_θ = 9,72, h = 1,1 м) на волнении с λ = (по заданию) при U = 17уз., курс судна 120°, направление бега волн 90°.

Варианты заданий

ЗАДАЧА 4.

Определить зоны усиленной качки для т/х «Ленинский Комсомол» при данных предыдущей задачи на нерегулярном волнении с интенсивностью h = (по заданию) и в баллах.

Варианты заданий

ЗАДАЧА 5.

При перевозке на судне руды поперечная метацентрическая высота составила h = 2,8 м и судно испытывало резкую качку. Период собственных колебаний судна на тихой воде Т_θ = 7,2 с. На сколько надо повысить центр тяжести судна, чтобы увеличить период качки до Т_θ = (по заданию).

Варианты заданий

ЛИТЕРАТУРА

1. Управление судном: Учебник для вузов. С.П.Демин, Е.И.Жуков, Н.А. Кубачев и др. / Под ред. Снопкова В.И. – М.: Транспорт, 1991. -359 с.

2. Рекомендации по организации штурманской службы на судах Минморфлота СССР (РШС-89). – М: В/О «Мортехинформреклама», 1990. -64 с.

Универсальная штормовая диаграмм Ю.В. Ремеза для больших глубин

λ – длина волны; V – скорость судна; q – курсовой угол бега волны

КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «УПРАВЛЕНИЕ СУДНОМ». РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЦИРКУЛЯЦИИ И ИНЕРЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК СУДНА (СОСТАВЛЕНИЕ ТИПОВОЙ ТАБЛИЦЫ МАНЕВРЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СУДНА)

Общие положения курсовой работы

В соответствии с Резолюцией ИМО А.160 (ES.IV) и параграфа 10 Правила II/I Международной конвенции о подготовке и дипломировании моряков и несению вахты 1978 г. на каждом судне должна быть представлена информация о маневренных характеристиках.

Выполнение курсовой работы по дисциплине «Управление судном» предусматривает более глубокое изучение вопросов, связанных с определением маневренных элементов судна.

Задание по КР включает в себя расчеты элементов циркуляции и инерционны свойств судна, а также составление типовой таблицы маневренных элементов по полученным результатам.

Курсовая работа выполняется курсантами 5 курса судоводительского факультета в 10 семестре после изучения Раздела 3 (темя 13-17) типовой программы дисциплины «Управление судном».

Курсовая работа включает следующие темы:

1. Определение элементов циркуляции судна расчетным способом.

2. Расчет инерционных характеристик судна, включающих в себя пассивное торможение, активное торможение и разгон судна при различных режимах движения.

3. Расчет увеличения осадки судна при плавании на мелководье и в каналах.

4. Составление таблицы маневренных элементов судна на основании результатов расчета (расчетно-графическая часть работы).

Курсовая работа оформляется в соответствие с существующими требованиями.

Размерность физических величин в используемых формулах должна соответствовать приведенной в разделе «Условные обозначения», если в тексте МУ не оговорено иное.

После проверки курсовой работы преподавателем учащийся в назначенный срок защищает ее на кафедре.

Условные обозначения

Δ – объемное водоизмещение, м³

D – весовое водоизмещение судна, т

L – длина судна между перпендикулярами, м

В – ширина судна, м

d – осадка, м

V₀ – скорость полного хода, м/с

V_н – начальная скорость для конкретного маневра, м/с

С_в – к-т общей полноты

С_м – к-т полноты мидельшпангоута

С_д – к-т полноты ДП

С_у – к-т подъемной силы пера руля

η – пропульсивный коэффициент

λ₁₁ – коэффициент присоединенной массы

α – угол поворота судна, град

β – угол дрейфа судна на циркуляции, град

δ_р – угол перекладки руля, град

θ – угол крена, град

ψ – угол дифферента, град

l_р – длина пера руля, м

h_р – высота пера руля, м

λ_р – относительное удлинение пера руля

А_р – площадь пера руля, м²

А_д – площадь погруженной части ДП судна, м²

А_м – площадь погруженной части мидельшпангоута, м²

D_в – диаметр гребного винта, м

H_в – шаг винта, м

n₀ – частота вращения винта, 1/с

N_i – индикаторная мощность главного двигателя, л.с.

N_е – эффективная мощность, л.с.

М_ш – момент на швартовых

Р_зх – упор винта на швартовых на заднем ходу, тс

Т₁ – время первого периода, с

Т₂ – время второго периода, с

Т_р – время реакции судна на перекладку руля, с

Т_ц – период циркуляции, с

Д₀ – диаметр установившейся циркуляции, м

Д_т – тактический диаметр циркуляции, м

Д_к – диаметр циркуляции кормовой оконечности судна, м

l₁ – выдвиг, м

l₂ – прямое смещение, м

ΔS – ширина полосы движения на циркуляции, м

S₀ – инерционная постоянная, м

S_т – тормозной путь при активном торможении, м

t_т – время активного торможения, с

S_п – тормозной путь при пассивном торможении, м

t_п – время пассивного торможения, с

S_р – путь разгона судна, м

t_р – время разгона судна, мин

g – ускорение свободного падения, м/с²

Задание по разделу «Определение элементов циркуляции судна»

Все элементы циркуляции определяются для двух водоизмещений судна (в грузу и в балласте) с полного переднего хода с положением руля «на борт» (35°) и «полборта» (15°).

Результаты расчета сводятся в таблицу и по ним строится кривая циркуляции для двух водоизмещений и двух перекладок руля.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: