Beregning af cirkulationselementer. Fartøjs cirkulation og dets elementer Gyrokompas retninger. Gyrokompas korrektion

Fartøjs cirkulation.

Cirkulation og dens perioder.

Cirkulation er processen med at ændre de kinematiske parametre for et fartøj, der bevæger sig retlinet og ensartet som reaktion på et trinvist skift af roret, startende fra det øjeblik, det blev indstillet til test. Bane, som skibets CM beskriver i denne proces også kaldes cirkulation.

Cirkulationsbevægelsen i tid er normalt opdelt i tre perioder: manøvredygtig, evolutionær (overgangsbestemt), etableret. Før vi definerer disse perioder, lad os præcisere, hvad der menes med fartøjets stabile krumlinjede bevægelse.

Konstant lineær bevægelse Et fartøjs bevægelse kaldes dets bevægelse i én kurs med konstant hastighed.

Konstant rotationsbevægelse repræsenterer karrets rotation i forhold til CM med en konstant vinkelhastighed.

Karrets krumlinjede bevægelse består af translationel og rotation. Under stabil kurvelineær bevægelse refererer til bevægelsen af ​​et fartøj, hvor vinkel- og lineærhastigheden af ​​fartøjets CM over tid ikke ændrer sig hverken i størrelse eller retning i forhold til de akser, der er stift forbundet med fartøjet. Fartøjets stabile krumlinjede bevægelse er således karakteriseret ved en konstant vinkelhastighed , afdriftsvinkel og kørehastighed beholder.

I processen med cirkulationsbevægelse tager fartøjets lineære hastighed længst tid at nå en stabil værdi. På det sidste trin er tilgangen af ​​fartøjets lineære hastighed til den stabile værdi ensformig og langsom. For store tonnagefartøjer i omløb kan den lineære hastighed nå en konstant værdi efter drejning gennem en vinkel større end 270°. Derudover kan skibet i en jævn cirkulation opleve små udsving i afdriftsvinklen og vinkelhastigheden. Derfor opstår spørgsmålet fra hvilket tidspunkt fartøjets cirkulerende bevægelse anses for at være stabil.

Baseret på grænsen mellem evolutionær og steady-state bevægelse accepteret i teorien om automatisk kontrol, kan vi antage, at fartøjets cirkulationsbevægelse er etableret, når aktuelle værdier , , begynder at adskille sig fra deres etablerede værdier
mindre end 3-5 %.

På grund af det faktum, at afdriftsvinklen i cirkulationen ikke måles, og fartøjets lineære hastighed måles med en stor fejl, tages det øjeblik, hvorefter kursændringen bliver næsten ensartet, normalt som begyndelsen på den stabile cirkulation periode. For mellemtonnagefartøjer indtræffer dette øjeblik efter, at fartøjet har drejet ca. 130°. Undersøgelser viser dog, at under cirkulationsbevægelse etableres vinkelhastigheden hurtigere end Og . Drivvinklen og især skibets lineære hastighed når 3-5% tættere på deres stabile værdier senere.

Nu kan vi give definitioner af omløbsperioder.

Manøvreperiode (
) - perioden for skift af roret fra nul til den valgte værdi, startende fra det øjeblik, hvor styreenheden er tildelt til at beregne den valgte værdi.

Evolutionær periode ( ) - tidsintervallet fra det øjeblik, roret forskydes, til det øjeblik, hvor fartøjets krumlinjede bevægelse bliver stabil.

Steady-state-perioden begynder fra slutningen af ​​den anden periode og fortsætter, så længe rattet forbliver i den specificerede position.

Til at evaluere og sammenligne skibes styrbarhed bruges de cirkulation under referencebetingelser. Begyndelsen af ​​cirkulationen svarer til det øjeblik, roret sættes, og slutningen svarer til det øjeblik, fartøjets DP roterer i en vinkel på 360°. Banen for en sådan cirkulation er vist skematisk i fig. 3.1

Fig. 3.1 Fartøjscirkulationsdiagram.

Cirkulationsparametre.

Når man overvejer cirkulation, skelnes dens vigtigste og yderligere elementer.

Følgende cirkulationsparametre er de vigtigste.

Konstant cirkulationsdiameter - afstanden mellem positionerne af skibets DP på ​​modsatte kurser under konstant cirkulationsbevægelse, sædvanligvis mellem DP i 180° drejningsøjeblikket og DP i 360° drejningsøjeblikket

Taktisk cirkulationsdiameter - afstanden mellem linjen for den indledende kurs og skibets DP efter at have drejet den med 180. Taktisk diameter kan være (0,9-1,2)

Udvidelse - afstanden mellem positionerne af skibets CM i det øjeblik roret begynder at skifte og i det øjeblik efter at have drejet DP med 90, målt i retningen af ​​den indledende kurs. Rundt regnet

Fremad offset - afstanden fra den indledende kurslinje til skibets tyngdepunkt, drejet 90°. Det handler om
.

Omvendt bias - den største afvigelse af skibets tyngdepunkt fra den indledende kurslinje i retning modsat rorskiftet. Den omvendte bias er lille og svarer til
.

Driftsvinkel - vinklen mellem DP og skibets fartvektor.

Cirkulationsperiode - tidsintervallet fra det øjeblik roret begynder at skifte til skibet drejer 360°.

Af de yderligere cirkulationsparametre er de vigtigste ud fra et synspunkt om at sikre manøvreringssikkerhed.

Halv bredde af fejebånd - afstanden fra cirkulationsbanen, hvor de punkter på kroppen, der er længst væk fra den, er placeret under cirkulationen;

Afstand - afstanden fra positionen af ​​skibets tyngdepunkt i det indledende cirkulationsmoment til det punkt, hvor skibets skrog forlader linjen i den indledende kurs;

Maksimal forlængelse af karspidsen - den største afstand langs den indledende kurs fra positionen af ​​skibets tyngdepunkt i det indledende cirkulationsøjeblik til skibets yderste spids under manøvren (kan bestemmes på samme måde maksimalt masseudstrækning fartøj, blot kaldet maksimal forlængelse);

Maksimal fremadgående forskydning af spidsen af ​​fartøjet - den største laterale afvigelse fra den indledende kurslinje til den yderste spids af karret under cirkulation (kan bestemmes på samme måde maksimal fremadgående forskydning af massecentret et fartøj blot kaldet maksimal fremadgående forskydning).

Hovedparameteren for fartøjets drejningsevne, diameteren af ​​den stabile cirkulation , afhænger lidt af fartøjets hastighed før starten af ​​manøvren. Dette faktum er blevet bekræftet af adskillige feltforsøg. Fartøjets forlængelse har dog ikke denne egenskab og afhænger af fartøjets begyndelseshastighed. Ved cirkulation ved lav hastighed er forlængelsen omkring 10-5-20 % mindre end forlængelsen ved fuld hastighed. Derfor er det tilrådeligt at sætte farten ned i et begrænset vandområde i mangel af vind, før man laver et sving i en stor vinkel.

For at bedømme et kars drejningsevne analyseres cirkulation normalt som den enkleste form for krumlinjet bevægelse af et kar.

Et fartøjs cirkulation er dets bevægelse med kontrolelementet afbøjet i en konstant vinkel, såvel som den bane, der beskrives af fartøjets tyngdepunkt.

Med hensyn til tid er fartøjets cirkulationsbevægelse opdelt i tre perioder:

1. Manøvreperiode - i denne periode flyttes styringen til en given vinkel; med yderligere bevægelse forbliver skiftevinklen uændret. I løbet af manøvreringsperioden er enkelte fartøjer lige begyndt at dreje, mens skubbede konvojer ofte fortsætter med at bevæge sig i en lige linje.

2. Evolutionsperioden (evolutionen) begynder fra det øjeblik kontrollen overføres og fortsætter indtil det øjeblik hvor alle parametre er etableret og fartøjets eller konvojens tyngdepunkt begynder at beskrive en bane i form af en cirkel.

3. steady-state cirkulationsperioden begynder fra slutningen af ​​den evolutionære periode og fortsætter, så længe skiftvinklen for skibets kontrol forbliver konstant.

Karrets bane i den tredje cirkulationsperiode kaldes normalt stabil cirkulation. Et karakteristisk træk ved den etablerede cirkulation er konstanten af ​​bevægelsesegenskaberne og deres lille afhængighed af de oprindelige betingelser.

Diagrammet viser følgende cirkulationskarakteristika, der bruges til at kvantificere det:

− diameteren af ​​den etablerede cirkulation langs CG af fartøjet eller toget;

− diameteren af ​​den etablerede cirkulation langs skibets eller konvojens agterstavn;

− taktisk cirkulationsdiameter (afstanden mellem skibets DP på ​​lige kurs og efter drejning 180°);

− cirkulationsfremrykning (trin) (forskydning af fartøjets CG i retning af den indledende ligelinjede bevægelse, indtil fartøjet drejer 90°);

− direkte forskydning af karret i cirkulation (afstand fra linjen i den indledende lige kurs til karrets CG drejet 90°);

− omvendt forskydning af fartøjet under cirkulation (den største afstand, hvormed fartøjets CG skifter i den modsatte retning af rorskiftet);

− skibets afdriftsvinkel under cirkulationen (vinklen mellem fartøjets DP og fartvektoren under cirkulationen);

− pol på skibets tur (det punkt på skibets DP eller dets forlængelse, hvor = 0).

Generelt kommer billedet af fartøjets bevægelse efter cirkulationsperioder ned til følgende. Hvis kontrollerne på et skib, der bevæger sig i en lige linje, flyttes til en bestemt vinkel, opstår der en hydrodynamisk kraft på rorene eller de roterende dyser, hvoraf en af ​​komponenterne vil være rettet normalt mod skibets centerlinjeplan (lateralt). kraft).

Under påvirkning af lateral kraft skifter fartøjet i retning modsat retningen af ​​kontrolskiftet. En omvendt forskydning af fartøjet forekommer, hvis største værdi vil blive observeret ved agterstavnen vinkelret. Den omvendte forskydning af fartøjet fører til udseendet af en afdriftsvinkel, og strømmen, som oprindeligt løb langs midterplanet, begynder at strømme på den side, der er modsat retningen af ​​kontrolskiftet. Dette fører til dannelsen af ​​en lateral hydrodynamisk kraft på skibets skrog, rettet mod genplacering af betjeningselementerne og påføres som regel stævnen fra skibets CG.

Under påvirkning af momenter fra sidekræfter på betjeningselementerne og skroget roterer fartøjet omkring en lodret akse i retning af den forskudte styring. Den centrifugale inertikraft, der opstår i dette tilfælde, afbalanceres af de laterale styre- og skrogkræfter, og momentet af disse kræfter afbalanceres af inertimomentet.

I løbet af den evolutionære periode observeres en intensiv stigning i drivvinklen, hvilket fører til et fald i angrebsvinklen for rattet eller den roterende dyse og et tilsvarende fald i størrelsen af ​​styrekraften. Samtidig med stigningen i afdriftsvinklen øges kraften, der virker på skroget, og anvendelsespunktet forskydes gradvist mod agterstavnen. I samme periode observeres en stigning i rotationsvinkelhastigheden og et fald i krumningsradius for banen, hvilket på trods af faldet i den lineære bevægelseshastighed forårsager en stigning i inerticentrifugalkraften.

Stabil cirkulation opstår, når de kræfter og momenter, der virker på betjeningsorganerne, skibets skrog, samt inertikræfter og -momenter er afbalanceret og holder op med at ændre sig over tid. Dette bestemmer stabiliseringen af ​​fartøjets bevægelsesparametre, som tager konstante værdier ved en rotationsvinkel fra den indledende kurslinje på 90÷130° for enkeltfartøjer og 60÷80° for skubbede konvojer.

For småtonnagefartøjer (D< 10000 т), можно использовать формулу Шенхера:

For store tonnagefartøjer kan du bruge G. Hammers formler:

eller
,

hvor  – rorvinkel, rad;

V – volumetrisk forskydning, m 3

F p – rorområde

C y – styreløftkoefficient, C y =C р, beregnet i den første del af arbejdet, ved α = 35˚;

L - længden af ​​karret mellem perpendikulære;

B - karets bredde;

K – empirisk koefficient afhængig af forholdet:

,

hvor S er arealet af den nedsænkede del af fartøjets DP, bestemt af formlen:

(m2),

hvor d er fartøjets dybgang, m.

Koefficient K bestemmes ved interpolation fra tabel 2.

tabel 2

V/(S L)

2.2. Cirkulationsdiameter beskrevet af bagenden

Diameteren af ​​cirkulationen beskrevet af bagenden kan bestemmes af formlen:

hvor L er længden af ​​karret, m;

 – afdriftsvinkel, grader;

Dt – taktisk cirkulationsdiameter, m.

Driftsvinklen ved konstant cirkulation kan tilnærmelsesvis findes ud fra udtrykket:

.

2.3. Taktisk cirkulationsdiameter (ved en rorvinkel på 35˚)

Den taktiske cirkulationsdiameter (ved en rorvinkel på 35˚) vil blive fundet ved hjælp af formlerne:

- i ballast,

- i last,

hvor  er koefficienten for forskydningens fuldstændighed (tabel 2);

Cirkulationsdiameterens afhængighed af rorvinklen har formen:

Brug denne formel til at finde den taktiske cirkulationsdiameter ved en halvsides rorvinkel (15˚). Indstil rorvinklen i grader.

Data til beregning af cirkulationsdiametre er vist i tabel 3.

2.4. Forlængelse af karret i omløb

Fartøjets fremrykning under cirkulation kan bestemmes af formlen:

hvor V o er fartøjets begyndelseshastighed, m/s;

Tmp – dødt intervaltid, s;

Rc - gennemsnitlig cirkulationsradius (Rc =D t /2);

K = IR 2 – IR 1 – rotationsvinkel, grader (90°);

B – fartøjets bredde, m.

2.5. Banes bredde fartøjer i omløb

Bredden af ​​fartøjets kørebane i omløb bestemmes af formlen:

2.6. Steady-state cirkulationsperiode

Perioden med konstant cirkulation bestemmes af formlen:

, (sekunder),

hvor V c er fartøjets hastighed ved konstant cirkulation m/s;

V c = 0,58V 0 når roret er forskudt “ombord” og

V c = 0,79V 0, når rattet er skiftet halvvejs ( = 15°).

Proceduren for beregning af cirkulationselementer:

Vi beregner koefficienten K;

Vi beregner diameteren af ​​den stabile cirkulation ved hjælp af begge formler - Shenherr og Hammer;

Vi beregner afdriftsvinklen ved at erstatte D C svarende til fartøjets tonnage;

Vi beregner den taktiske cirkulationsdiameter for et lastet skib med roret om bord;

Vi beregner den taktiske cirkulationsdiameter for et skib med roret forskudt halvvejs;

Vi beregner diameteren af ​​hækcirkulationen;

Vi bestemmer fartøjets forlængelse, når det er lastet;

Vi beregner bredden af ​​fartøjets kørebane;

Vi bestemmer perioden for steady-state cirkulation af fartøjet, mens det er lastet, ved hjælp af D T'er for vores version af fartøjet.

Tabel 3

Opgaver til beregning af cirkulationselementer

	Fartøjsnavn	, m 3	L, m		d,m	T mp, s
	"B. Butoma" OBO
	Tankvogn nr. 1
	Tankvogn nr. 2
	Tankvogn nr. 3
	"EN. Tupolev"
	"Hætte. Moore"
	"Atlanterhavet"
	"EN. Kaverznev"
	Tankvogn nr. 4
	Bulkskib nr. 1
	Bulkskib nr. 2
	Bulkskib nr. 3
	Tankvogn nr. 4
	Containerskib
	Ro-Ro fartøj

Fartøjs cirkulation

Under smidighed beholder underforstået hans evne lave om retning bevægelse under indflydelse rat (midler ledelse) Og bevæge sig Ved baner givet krumning.

Bevægelse beholder Med omarrangeret kørsel Ved krumlinjet baner hedder cirkulation.

Ris. 2.17

Fartøjets cirkulation er opdelt i tre perioder: manøvredygtig , lig med rorskiftetiden; evolutionær - fra det øjeblik, roret flyttes, indtil det øjeblik, hvor fartøjets lineære og vinkelhastighed opnår stabile værdier; stabil - fra slutningen af ​​den evolutionære periode, indtil rattet forbliver i den skiftede position.

Ris. 2.18

Det er umuligt at definere en klar grænse mellem den evolutionære periode og den etablerede cirkulation, da ændringen i bevægelseselementerne gradvist forsvinder. Konventionelt kan vi antage, at efter en rotation på 160 - 180 O, får bevægelsen en karakter tæt på steady-state. Praktisk manøvrering af fartøjet sker således altid under ustabile forhold.

Det er mere bekvemt at udtrykke cirkulationselementer under manøvrering i dimensionsløs form - i kropslængder:

cirkulationsskibs rat manøvrering

L 1 = L1/L; L 2 = L2/L; L 3 = L3/L; D T = D T/L; D mund = D mund /L,

V sådan her form nemmere sammenligne mellem dig selv smidighed forskellige skibe. Hvordan mindre dimensionsløs størrelse, de der bedre smidighed.

Cirkulationselementer af et konventionelt transportfartøj til givet vinkel rorskift er praktisk talt uafhængige af starthastigheden under konstant motordrift. Men hvis du øger propelhastigheden, når du skifter roret, vil skibet foretage et skarpere sving. End med uforanderlig hovedmotortilstand.

Bestemmelse af cirkulationselementer ud fra naturlige observationer

Når du udfører en cirkulation, kan du bestemme dens elementer, hvis du foretager sekventielle bestemmelser af skibets position ved hjælp af nogle vartegn med korte tidsintervaller (15 - 30 s). På tidspunktet for hver observation registreres de målte navigationsparametre og fartøjets kurs. Ved at plotte de observerede punkter på tabletten og forbinde dem med en jævn kurve, opnås skibets bane. Hvorfra cirkulationselementer fjernes i en accepteret skala.

Bestemmelser af fartøjets position kan fås ud fra pejlingen og afstandene til et fritsvævende vartegn, såsom en tømmerflåde. Med denne metode elimineres påvirkningen af ​​en ukendt strøm automatisk, og en speciel testjord er ikke påkrævet.

METODOLOGISKE INSTRUKTIONER

for at gennemføre kursusarbejde i disciplinen "Ship Control"

Emne: « Beregning af cirkulationselementer og inertikarakteristika for karret »

1. Almindelige bestemmelser for kursusarbejdet

I overensstemmelse med IMO-resolution A.160 (ES.IV) og paragraf 10 i regel II/I i den internationale konvention om standarder for uddannelse, certificering og vagthold for søfarende, 1978, skal der gives oplysninger om manøvreegenskaber på hvert skib.

Gennemførelse af kursusarbejde i disciplinen "Ship Control" giver mulighed for en mere dybdegående undersøgelse af spørgsmål relateret til bestemmelsen af ​​manøvrerbare elementer i fartøjet.

RC-opgaven omfatter beregninger af fartøjets cirkulationselementer og inertiegenskaber, samt udarbejdelse af en standardtabel over manøvreelementer baseret på de opnåede resultater.

Kursusarbejde udføres af 5. års kadetter fra Navigationsfakultetet på 10. semester efter at have studeret afsnit 3 (emne 13-17) i standardprogrammet for disciplinen "Ship Control".

Kurserne omfatter følgende emner:

1. Bestemmelse af fartøjets cirkulationselementer ved beregning.

2. Beregning af fartøjets inertiale karakteristika, herunder passiv bremsning, aktiv bremsning og acceleration af fartøjet under forskellige bevægelsestilstande.

3. Beregning af stigningen i fartøjets dybgang ved sejlads på lavt vand og i kanaler.

4. Udarbejdelse af en tabel over fartøjets manøvrerbare elementer baseret på beregningsresultaterne (beregning og grafisk del af arbejdet).

Kurserne udarbejdes i overensstemmelse med eksisterende krav.

Dimensionerne af fysiske mængder i de anvendte formler skal svare til dem, der er angivet i afsnittet " Legende", medmindre andet er angivet i teksten til MU.

Efter at have kontrolleret kursusarbejdet af læreren forsvarer den studerende det på instituttet til det aftalte tidspunkt.

2. Konventioner

Δ – volumetrisk forskydning, m 3

D – vægtforskydning af fartøjet, t

L – længden af ​​karret mellem perpendikulære, m

B – karbredde, m

d – udkast, m

V 0 – fuld hastighed, m/s

V n – starthastighed for en specifik manøvre, m/s

Fra i – generel fuldstændighed

C m - fuldstændighed af mellemrammen

C d – DP fuldstændighedsniveau

Med y - sæt af løftekraft af rorbladet

η – fremdriftskoefficient

λ 11 – koefficient for tilføjet masse

α – karrets rotationsvinkel, grader

β – afdriftsvinkel for fartøjet i cirkulation, grader

δ р – rorvinkel, grader

θ – rulningsvinkel, grader

ψ – trimvinkel, grader

l р – rorbladslængde, m

h r – rorbladets højde, m

λ р – relativ forlængelse af rorbladet

A r – rorbladsareal, m 2

A d – areal af den nedsænkede del af fartøjets DP, m2

A m – areal af den nedsænkede del af midtskibsrammen, m 2

D in – propeldiameter, m

H in – propelstigning, m

n 0 – propellens omdrejningshastighed, 1/s

N i – angivet effekt af hovedmotoren, hk.

N e – effektiv effekt, hk.

M w – moment på fortøjningsliner

Рзх – skrue stop på fortøjningslinerne omvendt, tf

T 1 – tidspunktet for den første periode, s

T 2 – tidspunktet for anden periode, s

T r – fartøjets reaktionstid på skift af roret, s

Tc – cirkulationsperiode, s

D 0 – diameter af konstant cirkulation, m

Dt – taktisk cirkulationsdiameter, m

D k – cirkulationsdiameter af fartøjets agterende, m

l 1 – forlængelse, m

l 2 – fremadgående forskydning, m

ΔS – cirkulationsbanebredde, m

S 0 – inertialkonstant, m

S t – bremselængder med aktiv bremsning, m

t t – tidspunkt for aktiv bremsning, s

S p – bremselængde ved passiv bremsning, m

t p – passiv bremsetid, s

S р – fartøjets accelerationsafstand, m

t r – fartøjets accelerationstid, min

g – frit faldsacceleration, m/s 2

3. Opgave til afsnittet "Bestemmelse af karcirkulationselementer"

Alle cirkulationselementer bestemmes for to forskydninger af fartøjet (lastet og i ballast) fra fuld fremadgående hastighed med rorpositionen "om bord" (35°) og "halv om bord" (15°).

Beregningsresultaterne er opsummeret i en tabel, og ud fra dem konstrueres en cirkulationskurve for to forskydninger og to rorskift.

3.1 Metode til beregning af cirkulationselementer

Diameteren af ​​den stabile cirkulation, med nogle antagelser, beregnes ved hjælp af den empiriske Shenherr-formel.

hvor K1 er en empirisk koefficient afhængig af forholdet;

.

Tabel over koefficientværdier K 1

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

Rorbladets areal bestemmes af formlen:

hvor A er en empirisk koefficient bestemt af formlen:

Rorbladets løftekoefficient C y kan findes ved hjælp af formlen:

,

(beregnet til at acceptere ).

Den taktiske cirkulationsdiameter kan bestemmes ved hjælp af formlerne:

– i last: ;

– i ballast: ,

hvor Dt er den taktiske cirkulationsdiameter, når roret forskydes "om bord".

Afhængigheden af ​​den taktiske cirkulationsdiameter af rorvinklen er udtrykt ved formlen:

.

Udvidelse og direkte forskydning beregnes ved hjælp af formlerne:

,

,

hvor K 2 er en empirisk koefficient bestemt af formlen:

,

hvor er det relative areal af rorbladet, udtrykt som en procentdel af arealet af den nedsænkede del af DP:

.

Trimvinklen bestemmes af formlen:

.

Cirkulationsdiameteren af ​​fartøjets agterende kan bestemmes af formlen:

,

Fremadgående hastighed i et stabilt kredsløb bestemmes af omtrentlige formler:

når du skifter rattet "om bord";

ved skift af rattet "halvpension"

Perioden med konstant cirkulation bestemmes af formlen:

Bredden af ​​fartøjets kørebane i omløb bestemmes af formlen:

3.2 Metode til at konstruere fartøjets cirkulation

Kurven for den evolutionære cirkulationsperiode kan konstrueres ud fra buer af cirkler med variable radier. Efter at fartøjet drejer gennem en vinkel på 180°, betragtes cirkulationsradius som konstant.

Værdien af ​​cirkulationsradius falder konstant fra den største værdi i begyndelsen af ​​svinget til værdien af ​​rotationsradius for den etablerede cirkulation.

De relative værdier af radierne for ustabil cirkulation afhængigt af fartøjets rotationsvinkel og rorvinklen er vist i tabellen:

Tabel over værdier af R n / R c

hvor R n - radius for ustabil cirkulation;

R 0 – radius af konstant cirkulation.

Proceduren for at opbygge cirkulation:

1. Vi tegner linjen for den indledende kurs og plotter på den, på en valgt skala, det segment af fartøjets vej, der er dækket under manøvreringsperioden:

2. Beregn den gennemsnitlige venderadius for fartøjet i en vinkel på 10° i henhold til tabeldataene. For at gøre dette vælger vi for eksempel fra tabellen forholdet mellem radierne R n /R c ved rotationsvinkler på 5° og 10° ved p = 35. Disse værdier vil være lig med 4,4 og 3,2.

Derefter beregner vi fartøjets gennemsnitlige venderadier i intervallerne fra 10° til 30° osv.

3. Vi konstruerer (tilnærmelsesvis) karrets cirkulationskurve ud fra et antal cirkelbuer med forskellige radier op til en rotationsvinkel på 180°.

4. Efter at have konstrueret cirkulationskurven i evolutionær periode vi afslutter konstruktionen ved at beskrive en cirkel med radius af konstant cirkulation op til en rotationsvinkel på 360° (fig. 1)

Ris. 1. Skema til konstruktion af fartøjets cirkulation

4. Opgave til afsnittet "Bestemmelse af et fartøjs inertiegenskaber"

Inertikarakteristika skal beregnes for manøvrerne PPH-PZH, SPH-PZH, MPH-PZH, PPH-STOP, SPH-STOP, MPH-STOP, acceleration fra STOP-PPH-positionen.

De anførte egenskaber præsenteres i form af grafer for fartøjets forskydning i last og i ballast. Beregningsresultaterne er opsummeret i tabellen:

last			ballast
PPH	SPH	MPH	PPH	SPH	MPH
A m, m 2	xxx	xxx	xxx	xxx
Ro, t	xxx	xxx	xxx	xxx
S1, m
V2, m/s
M 1, t	xxx	xxx	xxx	xxx
S 2, m
M w	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx
R zx, t	xxx	xxx	xxx	xxx	xxx
S 3, m
T 3, s
S t, s
t t, s
T avg., s
S St, m
MED	xxx	xxx	xxx	xxx
T r, min.	xxx	xxx	xxx	xxx
S r, kb.	xxx	xxx	xxx	xxx

4.1 Metode til bestemmelse af et fartøjs inertiegenskaber

4.1.1 Aktiv bremsning

Aktiv bremsning beregnes i tre perioder.

Beregningen udføres, indtil fartøjet standser fuldstændigt (Vc = 0).

Vi accepterer , .

Vi bestemmer vandets modstand mod fartøjets bevægelse ved fuld hastighed ved hjælp af Rabinovich-formlen:

,

Hvor .

Inertial konstant:

hvor m 1 er beholderens masse under hensyntagen til den tilføjede masse:

Omvendt skruestop:

,

Hvor ;

Ne = η ∙ Ni;

η kan bestemmes ved Emersons formel:

.

Vej tilbage i den første periode:

S 1 = V n ∙ T 1

Fartøjets hastighed i slutningen af ​​anden periode:

.

Den sti, skibet rejste i den anden periode:

Den sti, skibet rejste i den tredje periode:

.

Tredje periode:

Generel distance og bremsetid:

S t = S 1 + S 2 + S 3

t t = t 1 + t 2 + t 3

4.1.2 Passiv bremsning

Beregningen udføres op til hastigheden V k = 0,2 ∙ V 0 .

Bestem den passive bremsetid:

,

4.2 Skibsacceleration

Fartøjet beregnes op til hastighed V к = 0,9 ∙ V 0

Vi bestemmer accelerationsvejen og tiden ved hjælp af den empiriske formel:

S р = 1,66 ∙ C

hvor C er inertikoefficienten, bestemt af udtrykket:

,

hvor Vk, knudepunkter;

5. Beregning af yderligere data til tabellen over manøvrerbare elementer

5.1 Forøgelse af fartøjets dybgang på lavt vand

Mængden af ​​stigning i fartøjets dybgang på lavt vand kan beregnes ved hjælp af formlerne fra Institute of Hydrology and Fluid Mechanics of Ukraine (G.I. Sukhomela-formel), modificeret af A.P. Kovalev:

på

hvor er forholdet mellem havdybde og gennemsnitlig dybgang;

k er en koefficient, der afhænger af forholdet mellem længden og karrets bredde.

Tabel for definitioner af k:

Beregningsresultaterne præsenteres i form af en graf over afhængigheden dk = f(V) med forholdet h/d = 1,4 og Ak /Am = 4; 6; 8.

5.2 Forøgelse af skibsdybgang på grund af krængning

Stigningen i træk ved forskellige krængningsvinkler beregnes ved hjælp af formlen:

Beregningsresultaterne præsenteres i tabelform for rullevinkler op til 10º.

5.3 Bestemmelse af dybdereserve for vindbølger

Bølgedybdereserven er bestemt i overensstemmelse med bilag 3 til RSS-89 ​​for bølgehøjder op til 4 meter og præsenteres i tabelform.

5.4 Man overbord manøvre

En af manøvretyperne på et fartøj "Man Overboard" er et sving med adgang til en kontrakurs. Udførelsen af ​​denne manøvre afhænger af valget af fartøjets afvigelsesvinkel fra den indledende kurs (α). Størrelsen af ​​vinklen α bestemmes af formlen:

hvor T p er tiden for at flytte roret fra side til side (T p = 30 sek);

V av – gennemsnitlig cirkulationshastighed, bestemt ud fra udtrykket:

Manøvreskemaet er konstrueret ved hjælp af cirkulationsdataene beregnet i afsnit 3.

Litteratur

1. Voitkunsky Ya.I. m.fl. Håndbog om skibets teori. – L.: Skibsbygning, 1983.

2. Demin S.I. Tilnærmet analytisk bestemmelse af karcirkulationselementer. – CBNTI MMF, ekspresinformation, serie "Navigation and Communications", vol. 7 (162), 1983, s. 14-18.

3. Znamerovsky V.P. Teoretisk grundlag for skibskontrol. – L.: Forlaget LVIMU, 1974.

4. Karapuzov A.I. Resultater af fuldskala test og beregning af manøvredygtige elementer af et Prometheus-type fartøj. Lør. Sikkerhed ved navigation og fiskeri, vol. 79. – L.: Transport, 1987.

5. Mastushkin Yu.M. Styrbarhed af fiskefartøjer. – M.: Let- og fødevareindustri, 1981.

7. Kaptajnens håndbog (under generel redaktion af Khabur B.P.). – M.: Transport, 1973.

8. Skibsenheder (under Aleksandrov M.N.s generelle redaktion): Lærebog. – L.: Skibsbygning, 1988.

9. Tsurban A.I. Bestemmelse af fartøjets manøvredygtige elementer. – M.: Transport, 1977.

10. Skibsledelse og dets tekniske drift (under den generelle redaktion af A.I. Shchetinina). – M.: Transport, 1982.

11. Ledelse af skibe og konvojer (Solarev N.F. m.fl.). – M.: Transport, 1983.

12. Ledelse af fartøjer med stor kapacitet (Udalov V.I., Massanyuk I.F., Matevosyan V.G., Olshamovsky S.B.). – M.: Transport, 1986.

13.Kovalev A.P. Om spørgsmålet om "synkning" af fartøjet på lavt vand og i kanalen. Express information, serie "Safety of Navigation", udgave 5, 1934. – M.: Mortekhinformreklama.

14. Gire I.V. og andre tests sødygtighed skibe. – L.: Skibsbygning, 1977.

15. Olshamovsky S.B., Mironov A.V., Marichev I.V. Forbedring af manøvrering af fartøjer med stor kapacitet. Express information, serie "Navigationskommunikation og navigationssikkerhed", vol. 11 (240). – M.: Mortekhinformreklama, 1990.

16. Eksperimentel og teoretisk bestemmelse af manøvrerbare elementer i NMP-fartøjer til kompilering af manøvrekarakteristika. Forskningsrapport om UDC. 629.12.072/076. – Novorossiysk, 1989.