Определение площади и центра парусности судна

Рис.11.1 Циркуляция судна при ветре

Циркуляция при ветре по­казана на рис.11.1. При циркуляции против ветра (рис. 11.1, а) величина вы­бега, как правило, значительно уменьшается, диаметр циркуляции несколько увеличивается, и траек­тория циркуляции смещается в под­ветренную сторону. Циркуляция суд­на по ветру (рис.11.1,б) в боль­шинстве случаев вызывает значи­тельное увеличение выбега и диа­метра циркуляции. Циркуляционное движение судна при наличии силь­ного бортового ветра (рис.11.1,в) резко отличается от циркуляции в штилевую погоду. Необходимо учи­тывать, что у большинства судов параметры циркуляции при повороте на ветер значительно лучше, чем при повороте под ветер.

Штриховой линией на рис.11.1, а, б, в обозначена траектория циркуляции судна при отсутствии ветра.

Расчет ведем для случая в полном грузу.

Оценим остойчивость судна по критерию погоды из [1]:

k=Mc/Mv ≤ 1. (5.3)

В этом уравнении Mc- опрокидывающий момент, определяемый с учетом качки судна ;

Mv– динамически приложенный кренящий момент, он вычисляется по формуле из [1] :

Mv=0.001∙Pv∙Sп∙Zп, (5.4)

где Sп- площадь парусности( проекция надводной части судна на диаметральную плоскость), м;Zп-плечо парусности ( аппликата центра тяжести площади парусности над

плоскостью ватерлинии ), м; Pv- расчетное давление ветра, Па .

Для определения площади и центра парусности используем схему общего расположения проектируемого судна. Расчет сведем в таблицу 5.1.

ЗначенияZi берем из рисунка 1, их отмеряем от КВЛ вверх. Значения площадейSi также берутся из рисунка 1.

Определение площади и центра парусности судна

Найдем суммы: ∑Si= 542.6 (м²), ∑Si∙Zi= 1779 (м).

Определим площадь и центр парусности судна, учитывая парусность не сплошных поверхностей ( лееров, рангоутов и т. д.) по формулам7.8[1] :

Sп = 1.05∙∑Si = 1.05∙542.6 =569.7 ( м²) ;

(5.5)

Zп= 1.1∙∑Si·Zi/Sп = 1.1∙1779/569.7 =3.435 (м).

Значение Pvопределим по таблице 7.3 [1]:Pv=548.3 (Па) – находим с помощью интерполяции для ограниченного первого района плавания (Pv1 = 971 Па,Pv2 = 1010 Па,Zп1 = 3 м,Zп2 = 3.6 м).

5. Экипаж судна обязан подготовить судно к предстоящему рейсу.

Общее руководство подготовкой осуществляет капитан судна. К моменту отхода судна должны быть закончены грузовые операции, работы по приемке всех видов судового снабжения, закончены все необходимые мероприятия по обеспечению судна и судоремонту, подготовлены к действию СТСиК.

Выход судов в рейс не разрешается при отсутствии установленных для него судовых документов, наличия на борту необходимого количества СЗЧ, и т.д. кроме того, если срок их действия заканчивается в предстоящем рейсе. Капитан судна и морская администрация порта несет ответственность за выход судна в плавание без установленных для него документов или с просроченными документами.

При утверждении каргоплана, капитан судна обязан убедиться в том, что требования по загрузке, информации об остойчивости и непотопляемости судна соблюдаются на протяжении всего рейса ( если оно может ожидаться, с учетом обледенения). При иных обстоятельствах каргоплан должен быть изменен так, чтобы эти требования были выполнены. В обязательном порядке должны быть произведены предварительные расчеты остойчивости, загрузки судна, прочности и непотопляемости, в том числе для случая затопления одного или нескольких отсеков, уделяя особое внимание креплению груза, размещению и расчету удельных нагрузок.

Составлением каргоплана, при погрузке должна учитываться величина изменения осадки судна в рейсе так, чтобы не было допущено плавание с надводным бортом меньшим, чем это установлено для судна его грузовой маркой (для данного района плавания и времени года). Во время грузовых операций требуется контролировать нагрузку на корпус судна не допуская превышения установленных норм.

Все СТСиК в процессе обеспечения выхода судна в рейс, должны быть приведены в состояние, обеспечивающее возможность их использования в требуемых режимах в соответствии с международными и национальными актами, рекомендациями судостроительных заводов и Правилами технической эксплуатации Подготовка к действию судовых технических средств, корпусных конструкций и систем (далее - СТСиК).

Судовые технические средства, корпусные конструкции и системы (далее - СТСиК), после их разборки и сборки, связанные с дефектацией, освидетельствованием, техническим обслуживанием или ремонтом, после продолжительного нерабочего периода, должны контролироваться лицами командного состава, в заведовании которых они находятся, а главных двигателей - под непосредственным наблюдением старшего механика или при его отсутствии - второго механика.

Вахтенные - судовой механик и помощник капитана, до подготовки судовой энергетической установки к действию обязаны: убедится в исправности всех средств связи с центрального и главного постов управления, включая машинный телеграф, всех средств связи постов управления между собой и с центральным постом управления, а также положения указателей включенных постов управления, переведя их при необходимости в требуемое положение; согласовать часы реверсографа центрального (в машинном помещении) и главного (на ходовом мостике) постов управления; проверить действие средств аварийного освещения, противопожарных, водоотливных и осушительных судовых устройств.

При любом соединении с гребным валом - проворачивание главных двигателей производится под руководством вахтенного механика. При их соединении (в том числе через редуктор) обязательно согласование с вахтенным помощником капитана, который обязан убедиться в надежном креплении судна на швартовах и отсутствие в районе гребного винта плавсредств, людей и посторонних предметов.

Контрольные пуски главных судовых энергетических установок, при соединении с гребным валом должны проводиться с разрешения вахтенного помощника капитана, старшего механика и под наблюдением старшего или второго механиков. Одновременно проверяется исправность реверсографа. С применением разобщительных устройств на линии валопровода разрешение помощника капитана на пуск не требуется.

После подготовки главных двигателей к действию судовой механик должен доложить старшему механику о готовности главных двигателей, а с его разрешения - помощнику капитана на мостик. Применение системы дистанционного управления главными двигателями обязывает вахтенного механика по окончании подготовки двигателей, совместно с электромехаником, проверить систему в действии с отключенными двигателями и с разрешения вахтенного помощника произвести пробные пуски главных машин дистанционным управлением, затем выяснить, с какого поста управления будет осуществляться управление главными двигателями, установить в требуемое положение переключатель системы дистанционного управления на центральном посту управления и сделать соответствующую запись в машинном журнале.

Дистанционное управлении главными двигателями с ходовой рубки, их пуск должен выполнятся капитаном или помощником капитана; механик должен находиться при пуске на центральном посту управления и быть готовым при необходимости по команде с ходового мостика принять на себя управление главными машинами. При неисправностях в работе главных двигателей, или выходе из строя системы дистанционного управления и других чрезвычайных обстоятельствах вахтенный механик обязан принять управление главными двигателями на себя с одновременным докладом об этом вахтенному помощнику.

6. Оборотом называется маневр поворота судна на обратный курс, то есть поворот судна на 180 градусов.

Выполняя оборот, судоводитель должен управлять движением судна так, чтобы судно выполнило циркуляцию в пределах ширины судового хода, не выходя за кромки судового хода.

Судоводителю необходимо уметь правильно выбирать место и направление оборота, учитывая при этом направление ветра и течения.

Скорость течения в поперечном сечении русла реки распределена не равномерно, ее величина зависит от формы поперечного сечения и направления русла реки на данном участке. Как известно из общей лоции, если русло реки имеет направление с юга на север, то в излучинах (поворотах) такой реки вогнутый берег глубокий, а выгнутый отмелый; у рек, русло которых сориентировано с севера на юг, наоборот, вогнутый берег отмелый, а выгнутый обрывистый и глубокий.

Максимальных значений скорость течения достигает на стрежне русла, т.е. в наиболее глубоких местах, постепенно уменьшаясь к берегам. При этом у отмелого берега скорость течения минимальна, а у яров, т.е. обрывистых и глубоких берегов, она достигает достаточно больших значений; а если стрежень находится в близи яра (такое возможно в крутых излучинах рек) то величина скорости потока у яра близка или даже равна скорости потока воды на стрежне.

Место оборота и его направление, т.е. сторона в которую он должен производиться, выбираются так чтобы течение помогло выполнить оборот.

При следовании вниз, по течению, оборот необходимо выполнять из мест с повышенным течением в места с пониженным течением, т.е. от стрежня к пескам или от яра к пескам.

Чтобы осуществить оборот для следования вниз по течению, его необходимо выполнять из места с пониженным течением в место с повышенным течением, т.е. от песка к стрежню или к яру.

Рассмотрим что произойдет если судно, следующее вниз, будет производить оборот от песка к стрежню, т.е. от места с пониженным течением в место с повышенным течением.

Влияние попутного течения на управляемость судна

Поворот судна в канале

Выполнение поворота в узкости является наиболее ответственным моментом. Точка начала поворота должна быть нанесена на карту с учетом действия течения, радиуса циркуляции при определенной перекладке руля и фиксироваться методом обсервации.

При выполнении поворота на течении необходимо учитывать, что даже кратковременное положение судна под значительным углом относительно направления течения создает угрозу сноса его в сторону берега. Судно должно вписаться в поворот так, чтобы его диаметральная плоскость была параллельна близлежащему берегу.

При выполнении поворота следует избегать резкой перекладки руля в крайние положения: необходимо учитывать возможность заклинивания руля. На крутых поворотах можно ускорить поворот кратковременным увеличением скорости. Поэтому поворот всегда следует делать на умеренной скорости с тем, чтобы был резерв хода для улучшения поворотливости судна.

При отклонении по оси узкости, канала и при приближении к берегу сопротивление движению судна возрастает — возникает перечная сила, которая отталкивает носовую часть судна и притягивает кормовую к ближнему берегу, причем чем ближе судно будет находиться к одному из берегов, тем больше возмущение воды и скорость потока между берегом и бортом судна и тем больше силы отталкивания и притяжения, что может привести к развороту .судна поперек узкости.

При движении судна с неработающими машинами эффект берега практически не ощутим. При работе машины ходом назад эффект берега противоположен — притягивается носовая часть судна, отталкивается — кормовая.

7. Поскольку корпус судна обладает определенными размерами, а жидкость неразрывна, то скорости частиц жидкости в точке С вблизи борта судна будут больше, чем в точке А на удалении от судна. Таким образом, в точке С давление будет понижено по сравнению с давлени­ем на удалении от судна, т.е. возникает разрежение.

В точке потока В, расположенной на стороне борга судна, обра­щенного к судну-партнеру 2, поток жидкости имеет скорость ив, ко­торая больше скорости и_с, поскольку между корпусами судов поток поднимается. Следовательно, разрежение со стороны борта, обращенно­го к судну-партнеру, будет еще большим. За счет перепада давления на внешнем и внутреннем бортах на корпус судна будет действовать по­перечная гидродинамическая сила присасывания. В случае, если кор-

Возникновение сил приса­сывания при обтекании двух судовых корпусов однородным потоком жид­кости:

пус судна обладает заметной несимметрией относительно миделя, то поперечная сила присасывания У_г может быть приложена на некото­ром отстоянии от центра тяжести, так что на корпус судна будет дей­ствовать момент зарыскивания М_г определенного знака.

Качественная картина гидродинамического взаимодействия двух одинаковых судов при обгоне (рис. 10.12, а) следующая. Из судовой гидромеханики известно, что при движении судна давление в его но­совой оконечности повышено (на рисунке помечено двумя знаками «+») по сравнению с давлением в кормовой оконечности (один «+»). В средней части давление понижено (два знака «—»).

При подходе носовой оконечности обгоняющего судна / к корме обгоняемого судна 2 за счет разности давлений в оконечностях судов на обгоняющее судно / действует поперечная сила присасывания, ко­торая создает гидродинамический момент, стремящийся развернуть нос обгоняющего судна в сторону обгоняемого судна. На обгоняемое судно в этот момент действует также сила присасывания, которая приложе­на к корме и стремится развернуть корму обгоняемого судна 2 в сто­рону борта обгоняющего судна 1.

После того как мидель обгоняющего судна проходит траверз ми­деля обгоняемого судна (рис. 10.12,6), направление действия момен­тов на суда изменяется, а направление поперечных сил сохраняется.

При встречном движении (рис. 10.13) в начальный момент при выходе носовых оконечностей на общий траверз зоны повышенного давления обоих судов взаимодействуют одна с другой (рис. 10.13, а), в результате чего на суда действуют поперечные расталкивающие си­лы У_г<0 и моменты зарыскивания, стремящиеся отбросить носовые оконечности судов друг от друга, т. е. М,<0. По мере дальнейшего сближения судов (рис. 10.13,6) носовая зона повышенного давления судна 1 взаимодействует с зоной пониженного давления средней части корпуса судна 2. В результате на суда действуют силы присасывания У_г>0 и моменты зарыскивания М,>0, стремящиеся развернуть суда носовыми оконечностями в сторону друг друга. После того как мидель

судна / проходит траверз миделя судна 2, картина вновь меняется, поскольку взаимодействуют зоны повышенного давления в кормовой оконечности судна / с зоной пониженного давления в средней части судна 2 (рис. 10.13, в). В этот момент на суда действуют силы приса­сывания К,>0, создающие моменты, которые стремятся сблизить кор­мовые оконечности. При выходе кормы судна / на траверз кормы суд­на 2 будут взаимодействовать зоны повышенного давления кормовых оконечностей. В результате на кормовые оконечности судов будут действовать расталкивающие силы У_г<0, а гидродинамические мо­менты будут стремиться отбросить кормовые оконечности друг от друга.

8. Речной земснаряд ночью носит один зеленый огонь, видимый по всему горизонту, а дноочистительный сна­ряд — два таких огня, расположенных вертикально. Днем земснаряды поднимают два зеленых флага.

Корабль, подходя сверху к работающему на судовом ходу земснаряду, на расстоянии не менее 1 км (при сле­довании снизу — на расстоянии не менее 500 м) подает один продолжительный звуковой сигнал. Земснаряд при­нимает меры для пропуска корабля, дает один продолжительный звуковой сигнал и отмашку с того борта, с которого следует пройти кораблю. Ночью такая отмошка подается миганием двух горизонтально располо­женных бортовых огней. Если земснаряд отошел к ле­вому берегу, отмашка подается миганием белых огней, если к правому — миганием красных огней. С дноочисти­тельного снаряда отмашка подается белым огнем. На по­данную с земснаряда отмашку корабль отвечает отмашкой со стороны борта, обращенного к земснаряду, без подачи звукового сигнала и проходит мимо со стороны, показан­ной огнями. Если проход мимо работающего земснаряда или дноочистительного снаряда не свободен, они заблаго­временно предупреждают об этом идущий корабль, когда он находится от них на расстоянии не менее 1 км: земсна­ряд — подачей сигнала «Предупреждение» (не менее пяти коротких звуковых сигналов), а дноочистительный сна­ряд — частыми ударами в колокол. По этим сигналам корабль обязан застопорить ход и удерживаться на месте.

С получением разрешения командир корабля должен уменьшить ход и избрать курс на возможно большем расстоянии от земснаряда.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: