Драчев В.Н. Учет циркуляции при плавании в стесненных районах

Подождите немного. Документ загружается.

ТАБЛИЦА 7.5

Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от

угла поворота и глубины места маневрирования

при перекладке руля на 35° Пр/Б

т/х "НОРИЛЬСК", ∆ = 30758 т. L = 173,5 м, L

┴┴

= 164,9 м, В = 24,55 м

1 кбт =

мм

Тн =

10,0

Тк =

10,7

Тср =

10,35

Угол поворота

T/H

черт

расч

черт

расч

черт

расч

черт

расч

черт

расч

черт

расч

черт

расч

черт

расч

мм/кбт

Глуб.

Вода

0,45

0,70

0,98

1,23

1,46

1,72

1,98

2,28

12,94

0,800

1,600

0,66

0,72

1,02

1,12

1,36

1,57

1,52

1,97

1,98

2,34

2,30

2,74

2,61

3,16

3,00

3,65

0,06

0,10

0,21

0,45

0,36

0,44

0,55

0,65

1. Циркуляция судна в грузу (результаты натурных испытаний).

2. Циркуляция судна в грузу на мелководье (расчетные результаты)

Отношение глубины к осадке судна 1,25

Н / Т = 1,25; Н / 10,35 = 1,25; Н = 1,25 * 10,35 = 12,94

Глава 8. РАСЧЕТ ТАБЛИЦ ЦИРКУЛЯЦИЙ

ДЛЯ РАЗДИЧНЫХ УГЛОВ

ПЕРЕКЛАДКИ РУЛЯ

Для успешного выполнения поворотов на каждом судне жела-

тельно иметь циркуляции для различных углов перекладки руля на

глубокой воде. Используя эти данные, судоводитель может планиро-

вать движение судна на поворотах. С введением системы DGPS в

стесненных водах решается вопрос контроля места судна с достаточ-

ной точностью. Однако производить расчет времени перекладки руля

для осуществления поворотов по-прежнему необходимо.

Используя способ расчета поворотов при плавании на мелководье,

предложенный в главе 6, можно рассчитывать и планировать процесс

поворота. Для этого необходимо иметь таблицы циркуляций с разны-

ми углами перекладки руля.

Предлагается расчетный способ построения промежуточных цир-

куляций на глубокой воде с интервалом перекладки руля 5

между

циркуляциями с перекладкой руля 35

и 10

при наличии на них дан-

ных для построения.

На рис. 8.1 нанесены циркуляции математической модели судна с

перекладкой руля от 35

до 10

с интервалом 5

. В процессе выполне-

ния каждой из циркуляций фиксировалась информация в моменты,

когда курс математической модели судна составлял 30

, 60

, 90

, 120

150

и 180

Циркуляция с перекладкой руля:

обозначена буквой А, а каждый момент фиксации обозначен

, А

120

, А

150

и А

180

;

обозначена буквой В, а каждый момент фиксации обозначен

, В

120

, В

150

и В

180

;

обозначена буквой С, а каждый момент фиксации обозначен

, С

120

, С

150

и С

180

;

обозначена буквой D, а каждый момент фиксации обозначен

, D

120

, D

150

и D

180

;

обозначена буквой Е, а каждый момент фиксации обозначен

, Е

120

, Е

150

и Е

180

;

обозначена буквой F, а каждый момент фиксации обозначен

, F

120

, F

150

и F

180

;

После нанесения на траектории движения центра тяжести мате-

матической модели буквенных обозначений с их индексами, которые

указывают курс в момент фиксации, обнаружено, что обозначения на

всех циркуляциях со значением:

- 30

находятся на одной линии А

;

- 60

находятся на одной линии А

;

- 90

находятся на одной линии А

;

- 120

находятся на одной линии А

120

;

- 150

находятся на одной линии А

150

;

- 180

находятся на одной линии А

180

Рис. 8.1.

Циркуляция модели судна, обозначенная буквой:

А-

B-

C-

D-

E-

угол перекладки руля 35

;

угол перекладки руля 30

;

угол перекладки руля 25

;

угол перекладки руля 20

;

угол перекладки руля 15

;

F-

угол перекладки руля 10

Индексы у каждой из букв обозначают курс модели в момент

фиксации данных.

Промежуточные циркуляции рассматрены относительно цирку-

ляции с перекладкой руля 35о. Поэтому сделаны замеры отрезков АВ,

АС, AD, АЕ и AF, расположенные на линии AF и относящиеся к фик-

сированным моментам, когда курс математической модели был соот-

ветственно 30

, 60

, 90

, 120

, 150

и 180

Расстояния между траекторией центра тяжести с перекладкой

руля 35

и траекторией с перекладкой руля:

в каждый момент фиксации имеют значения А

, А

120

, А

150

и А

180

;

в каждый момент фиксации имеют значения А

, А

120

, А

150

и А

180

;

в каждый момент фиксации имеют значения А

, А

120

, А

150

и А

180

;

в каждый момент фиксации имеют значения А

, А

120

, А

150

и А

180

;

в каждый момент фиксации имеют значения А

, А

120

, А

150

и А

180

Вначале рассмотрена промежуточная циркуляция с углом пере-

кладки 30

. Первоначально заданы две циркуляции с углом переклад-

ки руля 35

и 10

, а расстояния между ними соответствуют отрезкам

AF. После построения циркуляции с перекладкой руля 30

сняты зна-

чения отрезков АВ.

Имея значение вышеуказанных отрезков, находим отношение АВ /

AF и обнаруживаем, что

180180

150150

120120

9090

6060

3030

FFFFFF

где k

– коэффициент для расчета циркуляции с углом перекладки

руля 30

Имея циркуляции математической модели судна с углом пере-

кладки руля 35

и 10

и наличие фиксированных моментов с одним и

тем же курсом, которые соединяют эти точки, можно построить цир-

куляцию с углом перекладки руля 30

, используя коэффициент k

Затем рассмотрена циркуляция с углом перекладки руля 25

. От-

резки АС соответствуют расстояниям между циркуляциями, выпол-

ненными с перекладкой руля 35

и 25

Имея значения вышеуказанных отрезков, находим отношение АС /

AF и обнаруживаем, что

180180

150150

120120

9090

6060

3030

где k

- коэффициент для расчета циркуляции с углом перекладки ру-

ля 25

Имея циркуляции математической модели судна с углом пере-

кладки руля 35

и 10

и наличие фиксированных моментов с одним и

тем же курсом, которые соединяют эти точки, можно построить цир-

куляцию с углом перекладки руля 25

, используя коэффициент k

Далее использована циркуляция с перекладкой руля 20

. Отрезки

АD соответствуют расстояниям между циркуляциями, выполненными

с перекладкой руля 35

и 20

Имея значение вышеуказанных отрезков, находим отношение АD

/ AF и обнаруживаем, что

180180

150150

120120

9090

6060

3030

где k

- коэффициент для расчета циркуляции с углом перекладки ру-

ля 20

Имея циркуляции математической модели судна с углом пере-

кладки руля 35

и 10

и наличие фиксированных моментов с одним и

тем же курсом, которые соединяют эти точки, можно построить цир-

куляцию с углом перекладки руля 25

, используя коэффициент k

Далее использована циркуляция с перекладкой руля 15

. Отрезки

АЕ соответствуют расстояниям между циркуляциями, выполненными

с перекладкой руля 35

и 15

Имея значение вышеуказанных отрезков, находим отношение АD

/ AЕ и обнаруживает, что

180180

150150

120120

9090

6060

3030

где k

- коэффициент для расчета циркуляции с углом перекладки ру-

ля 15

Имея циркуляции математической модели судна с углом пере-

кладки руля 35

и 10

и наличие фиксированных моментов с одним и

тем же курсом, которые соединяют эти точки, можно построить цир-

куляцию с углом перекладки руля 15

, используя коэффициент k

Таким образом, имея циркуляции с перекладкой руля только на

и на 10

можно построить любую отдельно взятую промежуточ-

ную циркуляцию, применяя коэффициенты k

, k

b k

Возникает вопрос, соответствуют ли рассчитанные коэффициенты

для других моделей судов, т.к. вышеприведенный расчет сделан толь-

ко для одной модели. Для подтверждения найденных коэффициентов

для расчета промежуточных циркуляций использованы математиче-

ские модели судов, которые отличаются по назначению и по типу и

имеют следующие данные:

RO-RO, водоизмещение 25400 т, длина 184.2 м, длина между

перпендикулярами 174.0, ширина 30.6 м, Т

= 8.2 м, Т

= 8.2 м,

СР

= 8.2 м;

балкер, водоизмещение 23565 т, длина 182.7 м, длина между

перпендикулярами 173.9, ширина 22.6 м, Т

= 7.5 м, Т

= 7.6 м,

СР

= 7.55 м;

балкер, водоизмещение 33089 т, длина 182.7 м, длина между

перпендикулярами 173.9, ширина 22.6 м, Т

= 10.1 м, Т

= 10.7

м, Т

СР

= 10.4 м, (циркуляция на правый борт);

балкер, водоизмещение 33089 т, длина 182.7 м, длина между

перпендикулярами 173.9, ширина 22.6 м, Т

= 10.1 м, Т

= 10.7

м, Т

СР

= 10.4 м, (циркуляция на левый борт);

танкер, водоизмещение 77100 т, длина 242,8 м, длина между

перпендикулярами 228.0, ширина 32.2 м, Т

=12.5 м, Т

=12.5 м,

СР

= 12.5 м;

пассажирское, водоизмещение 24841 т, длина 230.9 м, длина

между перпендикулярами 193.2, ширина 29.2 м, Т

= 8.0 м, Т

8.0 м, Т

СР

= 8.0 м.

На каждой модели судна сделаны циркуляции с перекладкой руля

, 30

, 25

, 20

, 15

и 10

. Во время циркуляции фиксировались мо-

менты на курсах 30

, 60

, 90

, 120

и 180

. Затем нанесены циркуляции

моделей и обозначены точками фиксации, как показано на рис. 8.1 (на

рис. 8.1 нанесены циркуляции только одной модели).

Для оценки и определения соответствия рассчитанных коэффи-

циентов для всех математических моделей необходимо найти среднее

значение коэффициента для нанесения траектории движения центра

тяжести с углом перекладки руля:

(табл. 8.1). В первой колонке указаны математические мо-

дели судов, принятые к расчетам, в каждой последующей – ука-

заны коэффициенты, которые получены в момент фиксации

курсов 30

, 60

, 90

, 120

и 180

по каждой модели. Затем рас-

считан средний коэффициент для построения циркуляции с пе-

рекладкой руля 30

, который равен 0,095.

(табл. 8.2). В первой колонке указаны математические мо-

дели судов, принятые к расчетам, в каждой последующей – ука-

заны коэффициенты, которые получены в момент фиксации

курсов 30

, 60

, 90

, 120

и 180

по каждой модели. Затем рас-

считан средний коэффициент для построения циркуляции с пе-

рекладкой руля 25

, который равен 0,209.

(табл. 8.3). В первой колонке указаны математические мо-

дели судов, принятые к расчетам, в каждой последующей – ука-

заны коэффициенты, которые получены в момент фиксации

курсов 30

, 60

, 90

, 120

и 180

по каждой модели. Затем рас-

считан средний коэффициент для построения циркуляции с пе-

рекладкой руля 20

, который равен 0,368.

(таб. 8.4). В первой колонке указаны математические моде-

ли судов принятые к расчетам, в каждой последующей – указа-

ны коэффициенты, которые получены в момент фиксации кур-

сов 30

, 60

, 90

, 120

и 180

по каждой модели. Затем рассчитан

средний коэффициент для построения циркуляции с переклад-

кой руля 15

, который равен 0,610.

Для оценки найденных средних коэффициентов вначале с цирку-

ляции каждой модели сняты значения отрезков от циркуляции с пере-

кладкой руля 35

до циркуляции 10

, т. е. на рис. 8.1 эти отрезки обо-

значены, как AF с соответствующим углом фиксации момента на кур-

сах кратных 30

. Величины этих отрезков занесены в таблицу:

8.5.0, которая предшествует сравнительным таблицам матема-

тической модели RO-RO;

8.6.0, которая предшествует сравнительным таблицам матема-

тической модели балкера водоизмещением 23565 т;

8.7.0, которая предшествует сравнительным таблицам матема-

тической модели балкера водоизмещением 33089 т (правый

борт);

8.8.0, которая предшествует сравнительным таблицам матема-

тической модели балкера водоизмещением 33089 т (левый

борт);

8.9.0, которая предшествует сравнительным таблицам матема-

тической модели танкера;

8.10.0, которая предшествует сравнительным таблицам матема-

тической модели пассажирского судна.

Для каждой математической модели судна составлено по четыре

сравнительных таблицы, т. е. по количеству промежуточных циркуля-

ций, заключенных между двумя крайними. В этих таблицах рассчита-

ны величины, которые соответствуют действительному расстоянию в

определенный момент фиксации и рассчитанному расстоянию по

среднему коэффициенту на тот же момент фиксации, а также указана

разница между действительной величиной и расчетной.

Для математической модели:

RO-RO составлены сравнительные таблицы 8.5.1, 8.5.2, 8.5.3,

8.5.4;

балкера водоизмещением 23565 т – сравнительные таблицы

8.6.1, 8.6.2, 8.6.3, 8.6.4;

балкера водоизмещением 33089 т (циркуляция на правый борт)

– сравнительные таблицы 8.7.1, 8.7.2, 8.7.3, 8.7.4;

балкера водоизмещением 33089 т (циркуляция на левый борт) –

сравнительные таблицы 8.8.1, 8.8.2, 8.8.3, 8.8.4;

танкера – сравнительные таблицы – 8.9.1, 8.9.2, 8.9.3, 8,9.4;

пассажирского судна – сравнительные таблицы – 8.10.1, 8.10.2,

8.10.3, 8.10.4.

В каждой сравнительной таблице под рассчитываемым отрезком по

три колонки:

в первой – коэффициент, который соответствует данной мате-

матической модели судна и моменту фиксации на циркуляции,

полученный на чертеже. Под коэффициентом – расстояние в

метрах между циркуляцией с углом перекладки 35

и рассмат-

риваемой траекторией, полученное в результате перемножения

коэффициента на отрезок AF для соответствующего момента

фиксации;

Таблица 8.1

Расчет коэффициента для циркуляции с перекладкой руля на 30 градусов

Математическая

Коэффициент

модель судна

А30В30

А60В60

A90B90

A120B120

A150B150

A180B180

RO - RO, ∆ = 24841 т, ПрБ

0,095

0,073

0,056

0,106

0,091

0,094

Балкер, ∆ = 23565 т, ПрБ

0,107

0,103

0,097

0,094

0,096

0,098

Балкер, ∆ = 33089 т ПрБ

0,094

0,092

0,097

0,102

0,092

0,100

Балкер, ∆ = 33089 т ЛБ

0,122

0,109

0,092

0,108

0,116

0,105

Танкер, ∆ = 77100 т, ПрБ

0,090

0,092

0,098

0,107

Ferry, ∆ = 24841 т, ПрБ

0,082

0,063

0,088

0,092

0,090

0,080

Средний

0,100

0,088

0,087

0,100

0,097

Коэффициент для расчета циркуляции при перекладке руля на 30 град

0,095

Таблица 8.2

Расчет коэффициента для циркуляции с перекладкой руля на 25 градусов

Математическая

Коэффициент

модель судна

А30С30

А60C60

A90C90

A120C120

A150C150

A180C180

RO - RO, ∆ = 24841 т, ПрБ

0,207

0,190

0,196

0,225

0,201

0,202

Балкер, ∆ = 23565 т, ПрБ

0,235

0,227

0,208

0,223

0,218

0,220

Балкер, ∆ = 33089 т ПрБ

0,176

0,215

0,221

0,224

0,216

0,226

Балкер, ∆ = 33089 т ЛБ

0,226

0,195

0,201

0,208

0,219

0,218

Танкер, ∆ = 77100 т, ПрБ

0,214

0,210

0,202

0,214

0,218

0,225

Ferry, ∆ = 24841 т, ПрБ

0,209

0,171

0,195

0,190

0,182

Средний

0,211

0,201

0,204

0,214

0,210

0,212

Коэффициент для расчета циркуляции при перекладке руля на 25 град

0,209

Таблица 8.3

Расчет коэффициента для циркуляции с перекладкой руля на 20 градусов

Математическая

Коэффициент

модель судна

А30D30

А60D60

A90D90

A120D120

A150D150

A180D180

RO - RO, ∆ = 24841 т, ПрБ

0,345

0,326

0,345

0,354

0,346

0,341

Балкер, ∆ = 23565 т, ПрБ

0,342

0,402

0,382

0,388

0,409

Балкер, ∆ = 33089 т ПрБ

0,318

0,373

0,374

0,384

0,386

0,404

Балкер, ∆ = 33089 т ЛБ

0,358

0,396

0,397

0,421

0,424

0,428

Танкер, ∆ = 77100 т, ПрБ

0,364

0,369

0,361

0,371

0,377

0,384

Ferry, ∆ = 24841 т, ПрБ

0,330

0,366

0,339

0,338

0,325

0,305

Средний

0,343

0,372

0,366

0,375

0,374

0,379

Коэффициент для расчета циркуляции при перекладке руля на 20 град

0,368

Таблица 8.4

Расчет коэффициента для циркуляции с перекладкой руля на 15 градусов

Математическая

Коэффициент

модель судна

А30E30

А60E60

A90E90

A120E120

A150E150

A180E180

RO - RO, ∆ = 24841 т, ПрБ

0,590

0,575

0,578

0,577

0,559

0,556

Балкер, ∆ = 23565 т, ПрБ

0,597

0,625

0,635

0,641

0,645

0,643

Балкер, ∆ = 33089 т ПрБ

0,520

0,588

0,587

0,605

0,64

0,625

Балкер, ∆ = 33089 т ЛБ

0,622

0,569

0,638

0,671

0,68

Танкер, ∆ = 77100 т, ПрБ

0,599

0,601

0,613

0,608

0,620

Ferry, ∆ = 24841 т, ПрБ

0,593

0,642

0,625

0,597

0,625

0,610

Средний

0,587

0,600

0,611

0,617

0,625

0,622

Коэффициент для расчета циркуляции при перекладке руля на 15 град

0,610