|
| Статистика |
|
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
|
|
|
 | |  |
|
Лекция. Общие сведения об управляемости судном.
|
[ Скачать с сервера (32.0 Kb)
]
| 22.01.2012, 13:15 |
Особенности применения средств управления судном в различных условиях плавания
Вход или выход из порта в абсолютном большинстве случаев связаны с плаванием в узкости и на ограниченной акватории. А это сопряжено с высокой степенью риска навигационных аварий. Чтобы избежать их, судоводители должны досконально знать маневренные качества своего судна. Необходимо четко представлять себе как судно среагирует на то или иное управляющее воздействие при определенных обстоятельствах. Данная работа посвящена вопросам улучшения управляемости судна в различных условиях плавания. Особый акцент сделан на ситуациях, при которых необходимо резко сократить тормозной путь или диаметр циркуляции, либо требуется восстановить управляемость судна, которую оно утеряло вследствие воздействия внешних сил или из-за какой-либо неисправности.Подобные ситуации возникают достаточно часто в морской практике. Вспомним, к примеру, об аварии танкера "Амоко Кадис", плавающего под либерийским флагом. Танкер погиб в марте 1978 года на камнях острова Уэссан. Произошла небывалая экологическая катастрофа, было разлито 220 тысяч тонн нефти. Непосредственная причина - поломка рулевой машины. Рулевая машина вышла из строя, когда судно, следуя в Роттердам, находилось в системе разделения движения в 8-ми милях к северу от острова Уэссан. Через 2 часа мощный спасатель уже подал буксир, однако его 10 тысяч лошадиных сил не хватило, чтобы предотвратить дрейф супертанкера в сторону берега.Была ли данная катастрофа неизбежной? Конечно, нет! Среди множества возможностей не допустить аварии можно выделить одну. Главный двигатель танкера бездействовал до самой посадки на камни, хотя и был в исправности. Эксперты считают, что если бы капитан проявил активность и попытался бы отойти мористее, работая своей машиной и используя спасательный буксир в качестве руля (с носа или с кормы), гибели можно было избежать.Центр вращения (pivot point)
В книге "Управление судами при маневрировании" автор Генри Х. Хойер неоднократно обращается к термину "Pivot Point", который переводчики: Я.Н. Семенихин, Ю.М. Улькин и М.Н. Письменный обозначили как "центр вращения" (ЦВ). Генри Хойер указывает, что для полного использования управляемости судна в расчет должно приниматься положение ЦВ судна. Положение центра вращения играет решающую роль в объяснении поведения судов.Нельзя говорить о положении центра вращения как фиксированном, оно является следствием движения судна и фактически перемещается вдоль корпуса судна. При развороте судна следует учитывать положение ЦВ, чтобы оценить плечо силы, вызывающей разворот. Момент силы относительно ЦВ - это произведение силы на её плечо - длину перпендикуляра, опущенного из ЦВ на линию действия силы. Следовательно, есть большое различие между эффективностью действия сил, линии действия которых находятся вблизи ЦВ или далеко от него. Чем дальше точка приложения силы, действующей на судно, от ЦВ, тем больше плечо этой силы, тем больше эффективность её действия.Очень важно иметь четкое представление о величинах сил, действующих на судно. Каждое движение судна можно рассматривать как результат воздействия на него различных сил, а отсюда можно объяснить, предугадать или предупредить кажущуюся иррациональность в поведении судна.Базовые величины: каждые 100 л.с. эффективной мощности создают тягу в швартовном режиме 1 тс (9.81 кН). Лобовое сопротивление судна при движении с постоянной скоростью составляет 25% общего сопротивления движению судна. Поперечная сила на гребном винте, работающем назад, составляет от 5 до 10% силы тяги винта. Когда судно не имеет хода, сила на руле полностью определяется водяным потоком, набрасываемым винтом на перо руля. Для практических расчетов можно принять, что величина этой силы составляет порядка 0.3-0.5 силы упора винта и почти прямо пропорциональна углу кладки руля. Поскольку ЦВ может перемещаться при маневрировании судна, очень важно иметь представление о вероятном положении ЦВ под воздействием различных обстоятельств, чтобы предвидеть изменения во вращательном движении. Движение поворачивающегося судна можно рассматривать как комбинацию продольного, поперечного и вращательного движений, в котором продольное и поперечное движения могут быть равны нулю. Вращательное движение происходит вокруг вертикальной оси. Положение этой оси на судне зависит от формы судна, направления и скорости движения судна, величины и точки приложения различных сил, действующих на судно.Как правило, можно считать, что на судне, не имеющем хода относительно воды, ЦВ находится по другую сторону миделя от силы, действующей на судно. Например, реакция руля или другая поперечная сила, действующая в кормовой части судна, образует ЦВ впереди миделя.Когда под воздействием движущей силы судно получает продольное движение, в носу судна образуется лобовое сопротивление. Величину лобового сопротивления можно считать равной 1/4 движущей силы, когда судно идет с постоянной скоростью. Кроме этого на судно действуют сопротивление трения и силы инерции.Отношение Rлоб/Fдвиж (где Rлоб - лобовое сопротивление; Fдвиж - движущая сила) играет важную роль при установлении положения ЦВ, когда судну, имеющему продольное движение относительно воды, придается вращательное движение. Рассмотрим влияние упора винта и реакции руля на судно, не имеющее хода относительно воды и давшее передний ход. Инерция судна препятствует ускорению, подводное сопротивление пока еще не играет значительной роли. Сила упора винта работает одновременно по преодолению продольной инерции покоя и поперечной инерции вращательного движения, так как часть этой силы преобразуется в поперечное усилие от действия руля. Набрасываемая винтом струя воды вызывает реакцию руля - Rp (см. рис.1), поперечная составляющая которой равна примерно 1/3 - 1/2 упора винта на передний ход. Сила от действия руля, приложенная на самой оконечности судна и имеющая поэтому большее плечо, преодолевает поперечную инерцию судна быстрее, чем сила упора винта преодолевает инерцию покоя.Положение ЦВ зависит от отношения длины судна к его ширине (L/B). Например, на судне с отношением L/B=8 и начинающем продольное движение относительно воды с нуля, начальное положение ЦВ находится в 1/8 длины судна (=В) от носа.
..............................................Скачивайте полную версию
|
|
Категория: Лекции | Добавил: vel-master
|
| Просмотров: 2317 | Загрузок: 560
| Рейтинг: 0.0/0 |
| |
 | |  |
|
|
Главная 