Теоретические вопросы управления судном. Антонов В.А - 57 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ им. Невельского | Владивосток

Составители: 

Рубрика: 

связан с большими трудностями, поэтому их обычно определяют путем натур-
ных испытаний.
7.3. Управляемость судов на волнении.
Вопросы управляемости судов на волнении включают:
• эффективность рулей в условиях волнения;
• изменение маневренных характеристик судна;
• явление “захвата” судна волной;
• крен судна при самопроизвольном развороте на волнении.
Натурные и модельные испытания судов показали, что существующие
рулевые устройства обеспечивают надлежащую управляемость судна на волне-
нии, а их эффективность, в среднем, оказывается такой же, как и на тихой воде.
Однако замечено, что в условиях интенсивного волнения (волнение более 5
баллов) возрастает выдвиг судна и диаметр циркуляции максимально до 15 %.
Рыскание судна вызывает увеличение числа перекладок руля и одновре-
менно вызывает падение скорости судна.
При движении судна на попутном волнении может возникнуть ситуация,
называемая “захват” судна волной или «броучинг». Из определения спектра
рыскания судна получено, что если судно движется по волне со скоростью
Fr>0,4 и отношение длины волны к длине судна λ
В
/L = 1 может произойти “за-
хват”. Энергия, вызывающая изменение курса судна, будет столь велика, что
удержать судно от разворота практически невозможно. В этом случае судно
разворачивается “лагом” к волне, получая динамический крен, в результате
возможна потеря остойчивости и опрокидывание судна. Однако если судно
обладает достаточным запасом остойчивости (большая метацентрическая высо-
та), в результате самопроизвольного разворота судна возможен очень большой
крен, но опрокидывания не происходит.
На рис.7.4 представлена схема воздействия сил на корпус судна при за-
хвате судна волной. Продольная составляющая силы от воздействия волны
может быть определена из формулы:
Rв = ρθ
0
A
0
Sin k
X
(127)
где ρ – плотность воды;
Θ
0
– амплитуда волнового склона:
2
0
B
h
k=Θ
; h
В
– высота волны;
k – волновое число:
B
k
λ
π
2
=
; λ
В
– длина волны;
А
0
– амплитуда рыскания судна.
Судно может двигаться синхронно с волной, если выполняется условия:
│R
X
-P│« │ρΘ
0
A
0
│.
Чтобы захвата судна вол-
ной не происходило,
необходимо, чтобы скорость
судна в узлах была меньше чем:
Рис. 7.4 V
C
<1,35
L
.
57
связан с большими трудностями, поэтому их обычно определяют путем натур-
ных испытаний.
                7.3. Управляемость судов на волнении.
       Вопросы управляемости судов на волнении включают:
          • эффективность рулей в условиях волнения;
          • изменение маневренных характеристик судна;
          • явление “захвата” судна волной;
          • крен судна при самопроизвольном развороте на волнении.
       Натурные и модельные испытания судов показали, что существующие
рулевые устройства обеспечивают надлежащую управляемость судна на волне-
нии, а их эффективность, в среднем, оказывается такой же, как и на тихой воде.
Однако замечено, что в условиях интенсивного волнения (волнение более 5
баллов) возрастает выдвиг судна и диаметр циркуляции максимально до 15 %.
       Рыскание судна вызывает увеличение числа перекладок руля и одновре-
менно вызывает падение скорости судна.
       При движении судна на попутном волнении может возникнуть ситуация,
называемая “захват” судна волной или «броучинг». Из определения спектра
рыскания судна получено, что если судно движется по волне со скоростью
Fr>0,4 и отношение длины волны к длине судна λВ/L = 1 может произойти “за-
хват”. Энергия, вызывающая изменение курса судна, будет столь велика, что
удержать судно от разворота практически невозможно. В этом случае судно
разворачивается “лагом” к волне, получая динамический крен, в результате
возможна потеря остойчивости и опрокидывание судна. Однако если судно
обладает достаточным запасом остойчивости (большая метацентрическая высо-
та), в результате самопроизвольного разворота судна возможен очень большой
крен, но опрокидывания не происходит.
       На рис.7.4 представлена схема воздействия сил на корпус судна при за-
хвате судна волной. Продольная составляющая силы от воздействия волны
может быть определена из формулы:
                           Rв = ρθ0A0Sin kX          (127)
       где ρ – плотность воды;
                                                      hB
         Θ0 – амплитуда волнового склона: Θ 0 = k        ; hВ – высота волны;
                                                       2
                                   2π
         k – волновое число: k =        ; λВ – длина волны;
                                   λB
        А0 – амплитуда рыскания судна.
     Судно может двигаться синхронно с волной, если выполняется условия:
                              │RX -P│« │ρΘ0A0│.

                                                       Чтобы захвата судна вол-
                                                  ной        не       происходило,
                                                  необходимо, чтобы скорость
                                                  судна в узлах была меньше чем:
                        Рис. 7.4                         VC <1,35 L .
                                          57

Страницы