МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению курсовой работы по дисциплине «Управление судном»

Тема: « Расчет элементов циркуляции и инерционных характеристик судна »

1. 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.

2. Условные обозначения

Δ – объемное водоизмещение, м 3

D – весовое водоизмещение судна, т

L – длина судна между перпендикулярами, м

В – ширина судна, м

d – осадка, м

V 0 – 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

λ 11 – 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, м 2

А д – площадь погруженной части ДП судна, м 2

А м – площадь погруженной части мидельшпангоута, м 2

D в – диаметр гребного винта, м

H в – шаг винта, м

n 0 – 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

Т 1 – время первого периода, с

Т 2 – время второго периода, с

Т р – время реакции судна на перекладку руля, с

Т ц – период циркуляции, с

Д 0 – диаметр установившейся циркуляции, м

Д т – тактический диаметр циркуляции, м

Д к – диаметр циркуляции кормовой оконечности судна, м

l 1 – выдвиг, м

l 2 – прямое смещение, м

ΔS – ширина полосы движения на циркуляции, м

S 0 – 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/с 2

3. 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.

3.1 Методика расчета элементов циркуляции

Диаметр установившейся циркуляции с некоторыми допущениями рассчитывается по эмпирической формуле Шенхера .

где К 1 – эмпирический коэффициент, зависящий от отношения ;

.

Таблица значений коэффициента К 1

	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,10	0,11	0,12	0,13	0,14	0,15
К 1	1,41	1,10	0,85	0,67	0,55	0,46	0,40	0,37	0,36	0,35	0,34

Площадь пера руля определяется по формуле:

где А – эмпирический коэффициент, определяемый по формуле:

Коэффициент подъемной силы пера руля С у может быть найден по формуле:

,

(в расчете принимать ).

Тактический диаметр циркуляции можно определить по формулам:

– в грузу: ;

– в балласте: ,

где Д т – тактический диаметр циркуляции при перекладке руля «на борт».

Зависимость тактического диаметра циркуляции от угла перекладки руля выражается формулой:

.

Выдвиг и прямое смещение рассчитываются по формулам:

,

,

где К 2 – эмпирический коэффициент, определяемый по формуле:

,

где – относительная площадь пера руля, выраженная в процентах от площади погруженной части ДП:

.

Угол дифферента определяется по формуле:

.

Диаметр циркуляции кормовой оконечности судна можно определить по формуле:

,

Поступательная скорость на установившейся циркуляции определяется по приближенным формулам:

при перекладке руля «на борт» ;

при перекладке руля «пол борта»

Период установившейся циркуляции определяется по формуле:

Ширина полосы движения судна на циркуляции определяется по формуле:

3.2 Методика построения циркуляции судна

Кривую эволюционного периода циркуляции можно построить из дуг окружностей переменных радиусов. После поворота судна на угол 180° радиус циркуляции считается постоянной величиной.

Величина радиуса циркуляции постоянно уменьшается от наибольшего значения в начале поворота до значения поворота радиуса установившейся циркуляции.

Относительные значения радиусов неустановившейся циркуляции в зависимости от угла поворота судна и угла перекладки руля показаны в таблице:

Таблица значений R н /R ц

где R н – радиус неустановившейся циркуляции;

R 0 – радиус установившейся циркуляции.

Порядок построения циркуляции:

1. Проводим линию первоначального курса и откладываем на ней в выбранном масштабе отрезок пути судна, пройденного за маневренный период:

2. Рассчитываем средний радиус поворота судна на угол 10° по данным таблицы. Для этого, например, выбираем из таблицы от ношение радиусов R н /R ц при углах поворота на 5° и 10° при р = 35. Эти значения будут равны 4,4 и 3,2.

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
А м, м 2	ххх	ххх	ххх	ххх
R 0 , т	ххх	ххх	ххх	ххх
S 1 , м
V 2 , м/с
М 1 , т	ххх	ххх	ххх	ххх
S 2 , м
М ш	ххх	ххх	ххх	ххх	ххх
Р зх, т	ххх	ххх	ххх	ххх	ххх
S 3 , м
Т 3 , с
S т, с
t т, с
Т ср, с
S св, м
С	ххх	ххх	ххх	ххх
Т р, мин.	ххх	ххх	ххх	ххх
S р, 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 (V к = 0).

Принимаем , .

Определяем сопротивление воды движению судна на полном ходу по формуле Рабиновича:

,

где .

Инерционная постоянная:

где m 1 – масса судна с учетом присоединенной массы:

Упор винта на заднем ходу:

,

где ;

N е = η ∙ N i ;

η может быть определена по формуле Эмерсона:

.

Путь, пройденный в первом периоде:

S 1 = V н ∙ Т 1

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:

S т = S 1 + S 2 + S 3

t т = t 1 + t 2 + t 3

4.1.2 Пассивное торможение

Расчет ведется до скорости V к = 0,2 ∙ V 0 .

Определяем время пассивного торможения:

,

4.2 Разгон судна

Расчет судна ведется до скорости V к = 0,9 ∙ V 0

Определяем путь и время разгона по эмпирической формуле:

S р = 1,66 ∙ С

где С – коэффициент инерционности, определяемый по выражению:

,

где V к, узлы;

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 :

при

где – отношение глубины моря к средней осадке;

k– коэффициент, зависящий от отношения длины к ширине судна.

Таблица для определений k:

Результаты расчета представляются в виде графика зависимости d к = f(V) при соотношении h/d = 1,4 и А к /А м = 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 Т п – время перекладки руля с борта на борт (Т п = 30 сек);

V ср – 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.

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.

Для суждения о поворотливости судна обычно производится анализ циркуляции, как наиболее простого вида криволинейного движения судна.

Циркуляцией судна называют его движение с отклоненным на постоянный угол органом управления, а также траекторию, описываемую центром тяжести судна.

По времени циркуляционное движение судна разделяется на три периода:

1. Маневренный период − в течение его осуществляется перекладка органа управления на заданный угол; при дальнейшем движении угол перекладки остается неизменным. В маневренный период одиночные суда только начинают поворот, а толкаемые составы часто продолжают двигаться прямолинейно.

2. Эволюционный период (эволюция) начинается с момента окончания перекладки органа управления и продолжается до момента, когда все параметры установятся, и центр тяжести судна или состава начнет описывать траекторию в виде окружности.

3. Установившийся период циркуляции начинается с момента окончания эволюционного периода и продолжается до тех пор, пока угол перекладки органа управления судном остается постоянным.

Траекторию движения судна в третьем периоде циркуляции принято называть установившейся циркуляцией. Отличительная особенность установившейся циркуляции − постоянство характеристик движения и малая их зависимость от начальных условий.

На схеме показаны следующие характеристики циркуляции, применяемые для ее количественной оценки:

− диаметр установившейся циркуляции по ЦТ судна или состава;

−диаметр установившейся циркуляции по корме судна или состава;

− тактический диаметр циркуляции (расстояние между ДП судна на прямом курсе и после поворота его на 180°);

− выдвиг (поступь) циркуляции (смещение ЦТ судна в направлении первоначального прямолинейного движения до момента поворота судна на 90°);

− прямое смещение судна на циркуляции (расстояние от линии первоначального прямолинейного курса до ЦТ судна, развернувшегося на 90°);

− обратное смещение судна на циркуляции (наибольшее расстояние, на которое смещается ЦТ судна в сторону, противоположную перекладке руля);

− угол дрейфа судна на циркуляции (угол между ДП судна и вектором скорости на циркуляции);

− полюс поворота судна (точка на ДП судна или ее продолжении, в которой = 0).

В общем виде картина движения судна по периодам циркуляции сводится к следующему. Если на движущемся прямолинейно судне переложить органы управления на некоторый угол, то на рулях или поворотных насадках возникает гидродинамическая сила, одна из составляющих которой будет направлена нормально к диаметральной плоскости судна (боковая сила).

Под действием боковой силы судно смещается в сторону, противоположную направлению перекладки органа управления. Возникает обратное смещение судна, наибольшее значение которого будет наблюдаться в точке кормового перпендикуляра. Обратное смещение судна приводит к появлению угла дрейфа, и поток, первоначально набегавший вдоль диаметральной плоскости, начинает натекать на борт, противоположный направлению перекладки органов управления. Это приводит к образованию боковой гидродинамической силы на корпусе судна, направленной в сторону перекладки органов управления и приложенной, как правило, в нос от ЦТ судна.

Под действием моментов от боковых сил на органах управления и корпусе судно поворачивается вокруг вертикальной оси в направлении переложенного органа управления. Возникающая при этом центробежная сила инерции уравновешивается боковыми рулевыми и корпусными силами, а момент этих сил уравновешивается моментом сил инерции.

В эволюционный период наблюдается интенсивное увеличение угла дрейфа, что приводит к уменьшению угла атаки руля или поворотной насадки и соответствующему снижению величины рулевой силы. Одновременно с ростом угла дрейфа увеличивается сила, действующая на корпус, а точка ее приложения постепенно смещается в направлении кормы. В этот же период наблюдается увеличение угловой скорости поворота и уменьшение радиуса кривизны траектории, что, несмотря на снижение линейной скорости движения, вызывает рост центробежной силы инерции.

Установившаяся циркуляция наступает тогда, когда силы и моменты, действующие на органы управления, корпус судна, а также инерционные силы и моменты уравновешиваются и перестают изменяться во времени. Это и обусловливает стабилизацию параметров движения судна, которые принимают постоянные значения при угле поворота от линии первоначального курса на 90÷130° для одиночных судов и 60÷80° − для толкаемых составов.

Циркуляция судна

траектория центра масс судна при перекладке руля на некоторый угол и удержании его в этом положении. Ц. с. часто называется также сам процесс поворота судна, имеющий 3 периода: манёвренный (по времени совпадающий с продолжительностью перекладки руля), эволюционный (с момента окончания перекладки руля до момента, когда элементы движения перестают изменяться во времени) и установившийся. В первых 2 периодах траектория центра масс судна - линия переменной кривизны, в установившемся периоде - окружность (рис. ). Определение элементов Ц. с. (диаметр установившейся циркуляции D, тактический диаметр D т, выдвиг l 1 , прямое смещение l 2 , обратное смещение l з ) - важный этап оценки управляемости судна. Без знания этих элементов невозможно ведение прокладок курса судна, особенно при маневрировании. Элемент Ц. с. определяется расчётным путём и проверяется при ходовых испытаниях.

Лит.: Федяевский К. К., Соболев Г. В., Управляемость корабля, Л., 1963; Войткунский Я. И., Першиц Р. Я., Титов И. А., Справочник по теории корабля. Судовые движители и управляемость, 2 изд., Л., 1973.

Ю. Г. Дробышев.

Большая советская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . 1969-1978 .

Смотреть что такое "Циркуляция судна" в других словарях:

ЦИРКУЛЯЦИЯ СУДНА - 1. Траектория центра тяжести судна при перекладке и дальнейшем удержании в заданном положении руля или другого средства управления. 2. Процесс поворота судна. Циркуляцию судна подразделяют на 3 периода: 1 й, маневренный, по времени совпадает с… … Морской энциклопедический справочник

- (от лат. circulatio круговращение) траектория перемещения центра тяжести судна во время поворота (одно из его мореходных качеств) или собственно процесс поворота судна. Параметры Ц. с. (диаметр, выдвиг, смещение) характеризуют управляемость судна … Большой энциклопедический политехнический словарь

циркуляция судна - см. циркуляция корабля …

- (от лат. circulatio круговращение) ..1) круговорот, круговращение, напр. циркуляция атмосферы, циркуляция крови2)] Движение жидкости или газа по замкнутой траектории, напр. воды и пароводяной смеси по трубам парового котла3) Траектория… … Большой Энциклопедический словарь

- (лат., от circulus кружок). Круговое движение чего либо, напр. денег, их передача из рук в руки; циркуляция крови кровообращение. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЦИРКУЛЯЦИЯ круговое движение,… … Словарь иностранных слов русского языка

- (судна) кривая, описываемая центром тяжести корабля (судна) с момента перекладки руля на заданный угол до прихода на новый курс, процесс поворота корабля со старого курса на новый. Характеризуется диаметром циркуляции и временем, необходимым для… … Морской словарь

циркуляция корабля - (судна) кривая, описываемая центром тяжести корабля (судна) с момента перекладки руля на заданный угол до прихода на новый курс; процесс поворота корабля со старого курса на новый. Характеризуется диаметром циркуляции и временем, необходимым для… … Морской биографический словарь

И; ж. [лат. circulatio] 1. к Циркулировать. Ц. крови, нагретого воздуха. Ц. товаров. Ц. воды в природе. Ц. слухов. 2. Мор. Кривая, описываемая судном при отклонении руля на какой л. угол. Судно описывает циркуляцию. Большой угол циркуляции. * * * … Энциклопедический словарь

Судна, способность судна двигаться по заданной траектории; одно из мореходных качеств судна. В У. различают устойчивость на курсе (См. Курс судна) – возможность судна следовать прямолинейно, и поворотливость – способность изменять… …

Судна, непрерывный учёт элементов движения судна (скорости, направления) и воздействий внешних сил с целью определения координат судна (счислимого места) без наблюдения береговых ориентиров и небесных светил (обсерваций (См. Обсервация)) … Большая советская энциклопедия

Если перо руля вывести из диа­метральной плоскости (ДП) судна, то судно будет совершать движение по криволинейной траектории. Эта траектория, описываемая центром тяжести судна, называется цирку­ляцией.

Различают четыре периода цир­куляции: предварительный, манев­ренный, эволюционный и установив­шейся циркуляции.

Предварительный период - время от момента подачи команды руле­вому до начала перекладки пера руля.

Маневренный период - время от момента начала перекладки руля до момента окончания.

Эволюционный период - время от момента окончания перекладки руля до момента, когда элементы движе­ния примут установившийся харак­тер.

Период установившейся циркуля­ции - с момента движения центра тяжести судна по замкнутой кривой.

В начальный, эволюционный пе­риод циркуляции на перо руля, вы­веденное из ДП, действует гидро­динамическая сила, одна из со­ставляющих которой направлена перпендикулярно к ДП, и вызывает дрейф судна. Под действием упора винта и боковой силы судно движется вперед и смещается в сторону, противоположную перекладке руля. Поэтому наряду с дрейфом возни­кает обратное смещение судна в сторону, противоположную повороту. Траектория циркуляции в первый момент искажается. Обратное сме­щение уменьшается по мере воз­растания центробежной силы инер­ции, приложенной к центру тяжести судна и направленной во внешнюю сторону поворота. Обратное смеще­ние выносит судно за внешнюю сто­рону циркуляции. И хотя оно не пре­вышает полуширины судна, учиты­вать его надо, особенно при крутых поворотах в узкости.

В период установившейся цирку­ляции моменты сил, действующих на руль и корпус судна, уравно­вешиваются и судно совершает движение по окружности. Нарушение параметров движения судна может произойти при изменении угла пе­рекладки руля, скорости судна или под воздействием внешних сил.

Основные элементы циркуляции судна - диаметр и период. Диа­метр циркуляции характеризует по­воротливость судна. Различают так­тический диаметр циркуляции Dт и диаметр установившейся циркуля­ции Dц (рис. 163).

Тактический диаметр циркуляции Dт - это расстояние между перво­начальным курсом судна и после его поворота на 180 ° и составляет 4-6 длин морских транспортных судов.

Диаметр установившейся цирку­ляции Dц - это диаметр окружности, по которой движется центр тяжести судна во время установившейся цир­куляции.

Тактический диаметр циркуляции примерно на 10 % больше диамет­ра установившейся циркуляции.

Диаметр циркуляции зависит от многих факторов: длины, ширины, осадки, загрузки, скорости судна, дифферента, крена, стороны и угла прокладки, количества гребных вин­тов и рулей и др.

При циркуляции. ДП судна не совпадает с касательной к криволи­нейной траектории движения центра тяжести. В результате этого обра­зуется угол дрейфа Р. Нос судна смещается внутрь кривой циркуля­ции, а корма во внешнюю сторону. С увеличением скорости угол дрейфа увеличивается, и наоборот. Из-за наличия угла дрейфа судно на цир­куляции занимает полосу воды боль­ше своей величины. Это необходимо учитывать судоводителям при манев­рировании и расхождении в стес­ненных условиях плавания.

Следующий элемент, характеризующий поворотливость судна - пери­од циркуляции. Это время, за кото­рое судно поворачивается на 360 °. Он зависит от скорости судна и угла перекладки руля. С увеличением скорости и угла перекладки руля период циркуляции уменьшается. При перекладке руля в первона­чальный момент появляется крен судна в сторону поворота. Он ис­чезает в начале движения на цир­куляции и при дальнейшем движении судно получает крен в обратную сто­рону поворота. Это объясняется тем, что вначале на судно дей­ствует кренящий момент М"кр, возни­кающий от силы Р - давления воды на перо руля и силы R бокового со­противления (рис. 164). При даль­нейшем повороте судна на него на­чинают действовать центробежная сила инерции К, приложенная к центру тяжести судна (G) и направ­ленная во внешнюю сторону пово­рота, и сила бокового сопротивле­ния R. Эти две силы образуют мо­мент М"кр, значительно больший, чем М"кр, который кренит судно на борт, противоположный переложен­ному рулю (противоположную сто­рону поворота). Вышеизложенное объяснение упрощено. В действи­тельности распределение сил во время поворота сложнее.

Действие сил на циркуляции

Определение элементов циркуляции

Определение элементов циркуля­ции можно производить многими спо­собами: с помощью РЛС, фазовых РНС, плавающих объектов, на ство­рах, по двум горизонтальным углам, по пеленгу и вертикальному углу и т. д.

Элементы циркуляции определяют опытным путем для основных режи­мов главного двигателя (полный, средний, малый, самый малый), при развороте через левый и правый борт, в балласте и в полном грузу.

Циркуляцией называют траекторию, описываемую ЦТ судна, при движении с отклоненным на постоянный угол рулем. Циркуляция характеризуется линейной и угловой скоростями, радиусом кривизны и углом дрейфа. Угол между вектором линейной скорости судна и ДП называют углом дрейфа . Эти характеристики не остаются постоянными на протяжении всего маневра.

Циркуляцию принято разбивать на три периода: маневренный, эволюционный и установившийся.

Первый период (маневренный) - период, в течение которого происходит перекладка руля на определенный угол. С момента начала перекладки руля судно начинает дрейфовать в сторону, противоположную перекладке руля, и одновременно под влиянием сил Y p и Y p " начинает разворачиваться в сторону перекладки руля. В этот период траектория движения ЦТ судна из прямолинейной превращается в криволинейную с центром кривизны со стороны борта, противоположного стороне кладки руля; происходит падение скорости движения судна.

Второй период (эволюционный) - период, начинающийся с момента окончания перекладки руля и продолжающийся до момента, когда наступает равновесие всех действующих на судно сил, а угол дрейфа (β ) перестает расти и скорость движения судна по траектории становится тоже постоянной. В этот период возрастают гидродинамические силы давления на корпус судна, возрастает угол дрейфа, кривизна траектории меняет знак, центр кривизны траектории перемещается внутрь циркуляции. Скорость движения судна вдоль траектории, начавшая падать в маневренный период, продолжает уменьшаться. Радиус траектории в эволюционный период является величиной переменной.

Третий период (установившийся) - период, начинающийся по окончании эволюционного, характеризуется равновесием действующих на судно сил: упора винта, гидродинамических сил на руле и корпусе, центробежной силы. Траектория движения ЦТ судна превращается в траекторию правильной окружности или близкой к ней.

Элементы циркуляции

Геометрически траектория циркуляции характеризуется следующими элементами:

Dо - диаметр установившейся циркуляции - расстояние между диаметральными плоскостями судна на двух последовательных курсах, отличающихся на 180º при установившемся движении;

D ц - тактический диаметр циркуляции - расстояние между положениями ДП судна до начала поворота и в момент изменения курса на 180º;

l 1 - выдвиг (поступь) - ра
сстояние между положениями ЦТ судна перед выходом на циркуляцию до точки циркуляции, в которой курс судна изменяется на 90º;

l 2 - прямое смещение - расстояние от первоначального положения ЦТ судна до положения его после поворота на 90º, измеренное по нормали к первоначальному направлению движения судна;

l 3 - обратное смещение - наибольшее смещение ЦТ судна в результате дрейфа в направлении, обратном стороне перекладки руля (обратное смещение обычно не превышает ширины судна В , а на некоторых судах отсутствует совсем);

Т ц - период циркуляции - время поворота судна на 360º.

Перечисленные выше характеристики циркуляции у морских транспортных судов среднего тоннажа при полной перекладке руля на борт можно выразить в долях длины судна и через диаметр установившейся циркуляции следующими соотношениями:

Dо = (3 ÷ 6)L ; Dц = (0,9 ÷ 1,2)D у ; l 1 = (0,6 ÷ 1,2)Dо ;

l 2 = (0,5 ÷ 0,6)D о ; l 3 = (0,05 ÷ 0,1)D о ; T ц = πD о /V ц .

Обычно величины D о ; D ц ; l 1 ; l 2 ; l 3 выражаются в относительном виде (делят на длину судна L ) - легче сравнивать поворотливость различных судов. Чем меньше безразмерное отношение, тем лучше поворотливость.

Скорость на циркуляции для крупнотоннажных судов снижается при повороте на 90º с перекладкой руля на борт ≈ на ⅓ , а при повороте на 180º - вдвое.

Для произвольной по длине су
дна точки « а » угол дрейфа определяется из известных формул тригонометрии:

,

где l a - отстояние точки « а » от ЦТ (в нос - « + »; в корму - « - »).

Необходимо отметить и следующие положения:

а) начальная скорость оказывает влияние не столько на D о , сколько на ее время и выдвиг; и только у высокоскоростных судов заметны некоторые изменения D о в большую сторону;

б) с выходом судна на траекторию циркуляции оно приобретает крен на внешний борт, значение которого по правилам Регистра не должно превышать 12º;

в) если во время циркуляции увеличивать число оборотов ГД , то судно совершит поворот более крутой;

г) при выполнении циркуляции в стесненных условиях следует учитывать, что кормовая и носовая оконечности судна описывают полосу значительной ширины, которая становится соизмеримой с шириной фарватера.

Безопасное выполнение поворота обеспечивается при условии, что ширина полосы движения в метрах:

где R ц.ср - средний радиус кривизны циркуляции на участке от начального до измененного на 90º курса;

β k - угол изменения курса судна;

β - угол дрейфа.

Угол крена на установившейся циркуляции можно определить по формуле Г.А.Фирсова:

(в градусах),

где V 0 - скорость судна на прямом курсе (в м/с);

h - начальная поперечная метацентрическая высота (м);

L - длина судна (м);

z g - ордината ЦТ судна;

d - средняя осадка судна.

ТАБЛИЦА МАНЕВРЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Маневренные элементы судна первоначально определяют при за- водских, и натурных испытаниях для двух водоизмещении — судна #000000">с полным грузом и порожнего. На основе выполненных испытаний и дополнительных расчетов составляют информацию о маневренных элементах судна (Резолюция ИМО № А.601(15) «Требования к отображению маневренной информации на судах» ) . Информация состоит из двух частей: таблицы маневренных элементов, вывешиваемой на ходовом мос- тике; дополнительной информации, учитывающую специфику данно- го судна и динамику влияния различных факторов на маневренные качества судна при различных обстоятельствах плавания.

Для определения маневренных элементов могут использоваться любые натурные и натурно-расчетные методы, обеспечивающие точ- ность конечных результатов в пределах ±10% измеряемой величи- ны. Натурные испытания проводят при благоприятных погодных: условиях: ветре до 4 баллов, волнении до 3 баллов, достаточной глу- бине и без заметного течения.

Таблица маневренных элементов включает в себя инерционные характеристики судна, элементы поворотливости, изменение осадки судна, элементы ходкости, элементы маневра для спасения челове- ка, упавшего за борт,

Инерционные характеристики представляют в виде линейных графиков, построенных в постоянном масштабе расстояний и имею- щих шкалу значений времени и скорости. Тормозной путь с перед- них ходов на «Стоп» ограничивают моментом потери управляемо- сти судна или конечной скоростью, равной 20% исходной. На графи- ках показывают стрелкой наиболее вероятную сторону отклонения судна от начального пути в процессе снижения скорости.

Информация о поворотливости приводится в виде графика и та- блицы. График циркуляции отражает положение судна через 30° на траекторию вправо и влево с положением руля «на борт» и «на полборта». Аналогичная информация представляется в табличной форме, но через каждые 10° изменения начального курса в диапазо- не 0—90°, на каждые 30° — в диапазоне 90—180°, на каждые 90° — в диапазоне 180—360°. В нижней части таблицы помещают данные о наибольшем диаметре циркуляции.

Элементы ходкости отражают в виде графической зависимости скорости судна от частоты вращения гребного винта и дополняют таблицей, где на каждое значение постоянной скорости указана час- тота вращения гребного винта.

Увеличение осадки судна учитывается при крене и проседании, когда судно движется на ограниченной глубине с определенной ско- ростью.

Элементы маневра для спасения человека, упавшего за борт,
font>выполняют приемом координат на правый или левый борт. В инфор- мации указывают следующие данные для выполнения правильного маневра: угол отворота от начального курса; оперативное время перекладки руля на противоположный борт, выхода на контркурс и в точку начала маневра; действия судоводителя на каждом этапе эволюции.

В

се расстояния в информации о маневренных элементах приво- дят в кабельтовах, время— в минутах, скорость — в узлах.

Дополнительная информация может включать в себя материа- лы, учитывающие специфические особенности конкретных типов судов, сведения о влиянии различных факторов на маневренные данные судна и др.

Таблица маневренных элементов представляет собой обязательный для каждого судна оперативный минимум данных, который может быть дополнен по усмотрению капитана судна или службой мореплавания.

Таблица должна включать:

Инерционные характеристики .

(ППХ - стоп; ПМПХ - стоп; СПХ - стоп; МПХ - стоп; ППХ - ПЗХ; ПМПХ - ПЗХ; СПХ - ПЗХ; МПХ - ПЗХ; разгон из положения «стоп» до полного переднего хода).

Инерционные характеристики представляются в виде графиков, построенных в постоянном масштабе расстояний и имеющих шкалу значений времени и скорости.

Тормозные пути с передних ходов на «стоп» должны быть ограничены моментом потери управляемости судна или конечной скоростью, равной 20 % скорости полного хода, в зависимости от того, какая величина скорости больше.

Над графиками инерционных и тормозных путей указаны возможное направление (стрелкой) и величина (в кбт) бокового уклонения судна от линии первоначального пути и изменения курса в конце манёвра (в град.). Перечисленные характеристики представляются для двух водоизмещений судна - в грузу и балласте.

Элементы поворотливости .

В виде графика и таблицы при циркуляции ППХ на правый и левый борт в грузу и в балласте с положением руля «на борт» (35 град.) и «на полборта» (15 - 20 град.).

Информация должна содержать промежутки времени на каждые 10 град, в диапазоне изменения начального курса 0 - 90 град (на графике достаточно через 30 град), на каждые 30 град в диапазоне 90 - 180 град, на каждые 90 град в диапазоне 180 - 360 град; наибольший диаметр циркуляции; выдвиг судна по линии первоначального курса и смещение по нормали к нему; начальную, промежуточную (90 град) и конечную скорости; угол дрейфа судна на циркуляции.

Элементы ходкости. (В грузу и балласте) .

Зависимость скорости судна от оборотов винта (положение ВРШ) в виде графика и таблицы через постоянный интервал в оборотах. На графиках условным знаком (цветом) выделена зона критических оборотов.

Изменение осадки судна под влиянием крена и проседания .

Left: 0.75cm; margin-bottom: 0cm" class="western" align="justify"> Элементы манёвра для спасения человека упавшего за борт. (Для правого и левого бортов); угол поворота от начального курса; оперативное время перекладки руля на противоположный борт; выхода на контр курс и прихода в точку начала манёвра; соответствующие действия (сбрасывание круга, подача команды рулевому, объявление тревоги, наблюдение за упавшим и кругом) .

2 ОТХОД СУДНА ЗА ГРАНИЦУ

п/п	Наименование документа
	Справка ВМП (для портнадзора в рыбном порту для рыболовных судов)
	Судовые роли (заверенные капитаном порта)
	Генеральная декларация
	Грузовая декларация
	Port clearance
	Справка на валюту
	Декларация судового снабжения
	Копия страхового полиса экипажа
	Crew’s effects declaration
	Приходная генеральная декларация с отметкой таможни
	Грузовая декларация с отметкой таможни «выпуск разрешен»

ОТХОД СУДНА В КАБОТАЖ

ПРИХОД ИЗ-ЗА ГРАНИЦЫ

	Судовая роль
	Заявление на приход
	Генеральная декларация
	Грузовая декларация
	Справка на валюту
	Декларация судовых запасов
	Cargo manifest
	Crew’s effects declaration
	Информация о грузе для портнадзора

ПРИХОД ИЗ КАБОТАЖА

Судовые документы

Выдаваемые Капитаном порта

Свидетельство о праве плавания под Государственным флагом России

Свидетельство о праве собственности на судно (бессрочное)

Свидетельство о минимальном составе экипажа

Свидетельство об обеспечении гражданской ответственности за ущерб от загрязнения нефтью

Судовые документы, выдаваемые органом технического надзора:

Пассажирское свидетельство

Разрешение на право пользования судовой радиостанцией

Свидетельство о безопасности грузового судна по радиотелеграфии

Свидетельство о грузовой марке (наименьшей высоте надводного борта)

Региональное свидетельство о грузовой

Судовые документы, требуемые международными конвенциями.

Свидетельство о безопасности пассажирского судна

Свидетельство о безопасности грузового судна по конструкции

Свидетельство о безопасности грузового судна по оборудованию и снабжению

Свидетельство о безопасности, грузового судна по радиотелеграфии

Свидетельство о безопасности грузового судна по радиотелефонии

Свидетельство об изъятии

Свидетельство о безопасности ядерного пассажирского судна (ядерному пассажирскому судну) и Свидетельство о безопасности ядерного грузового судна job@сайт