Учет циркуляции при плавании в стесненных районах: Монография

Морской государственный университет Имени адмирала Г. И. Невельского

В. Н. Драчѐв

УЧЕТ ЦИРКУЛЯЦИИ ПРИ ПЛАВАНИИ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ

Монография

Владивосток 2008 3

УДК 656.61.052.001.891:502.5(26) Д 72

Драчѐв, В.Н., Учет циркуляции при плавании в стесненных районах. Монография. – Владивосток: 2008. – В работе решается проблема расчета перекладки руля при маневрировании в стесненных районах. Разработан метод определения точки начала перекладки руля на основе циркуляции на глубокой воде и метод построения промежуточных циркуляций. Метод может быть использовании при подготовке курсантов (студентов) судоводительского факультета и на курсах повышения квалификации.

Рецензенты: В. П. Махин,

КДП, к. т. н., профессор кафедры УС ГМА имени адмирала С. О. Макарова Д. Н. Рубинштейн, кандидат военно- морских наук, профессор кафедры «Судовождения» МГУ имени адмирала Г. И. Невельского

© Драчѐв В.Н., 2008 © МГУ им. адм. Г. И. Невельского, 2008 4

ВВЕДЕНИЕ Одна из основных задач судоводителя состоит в том, чтобы обеспечить безопасное и эффективное плавание, а также защиту морской окружающей среды. Так, при плавании в открытом море вдали от навигационных опасностей задача управления заключается в переходе судна из одной точки в другую по прямолинейной траектории. Для удержания судна на заданном курсе производится периодическая его корректура после получения обсервации. При плавании в стесненных водах приходится учитывать соотношение между глубиной и осадкой, так как при маневрировании на мелководье, а также вблизи стенок канала возникают силы гидродинамического взаимодействия, существенно влияющие на поведение судна. Особенностью плавания в стесненных водах, где ширина фарватера ограничена, состоит в том, что возникает необходимость повышенной точности счисления пути и более частого определения места судна с высокой точностью. Поэтому в таких районах устанавливается дополнительное навигационное оборудование, издаются карты крупного масштаба, а условия плавания подробно описываются в навигационных пособиях. В стесненных районах предварительное изучение района плавания с использованием всех источников и предварительная прокладка обязательны. Особое внимание должно быть уделено глубинам, колебаниям уровня воды, знанию течений и рекомендациям по выбору пути. Ошибки от неодновременности наблюдений при определении места судна могут быть значительными. В связи с этим при плавании в стесненных водах необходимо пользоваться теми методами судовождения, которые дают дополнительные возможности контроля места судна относительно линии пути. Особое внимание должно быть уделено элементам движения судна относительно дна. При плавании по фарватерам ограниченной ширины обычные методы контроля за движением судна оказываются не всегда эффективными из-за запаздывания информации о местоположении. В таких местах устанавливаются специальные средства навигационного оборудования, дающие возможность непрерывно визуально или по экрану радиолокационной станции (РЛС) контролировать движение судна (створы, плавучее ограждение, параллельные индексы на экране РЛС и т. д.). Однако во всех случаях периодически ме5

стоположение судна наносится на карту. Следует иметь в виду, что всегда для определения места судна и глазомерного ориентирования лучше пользоваться береговыми знаками, т. к. плавучее ограждение может быть снесено со своих штатных мест. При плавании в стесненных районах по прямолинейным участкам пути при наличии современного навигационного оборудования контроль за местом судна можно обеспечить с достаточно высокой точностью. Однако при смене курса расчет движения и момент начала перекладки руля определяются глазомерно. На больших судах в процессе циркуляции даже при нахождении точки (места, с которого производилось определение) за пределами запретного района другая часть судна уже может находиться в запретном районе с гибельным для него результатом. В связи с этим расчет циркуляции на стадии планирования приобретает статус обязательного. К тому же, предположение о перемещении судна по окружности при движении судов на циркуляции оказывается недостаточно точным. Особо это относится к первой четверти циркуляции. На мелководье из-за возникновения гидродинамического взаимодействия по сравнению с глубокой водой резко ухудшается эксплуатационная устойчивость судна на курсе, повышается рыскливость, заметно ухудшается его маневренность, увеличивается радиус установившейся циркуляции при одинаковых углах перекладки руля. Как правило, почти на всех судах имеются таблицы циркуляции на глубокой воде, которые проведены при натурных испытаниях, а для мелководья приводится расчетная циркуляция только для одной глубины. В стесненных районах на одном и том же фарватере возможно наличие различных глубин, отличных от той, для которой рассчитана циркуляция. Следовательно, для каждой глубины будет свой радиус циркуляции и своя точка начала перекладки руля. При плавании судна по проливам, при подходах к портам невозможно предусмотреть всех тех глубин мелководья, на которых будет маневрировать судно. Поэтому в данной работе предлагается универсальный метод расчета точки начала перекладки руля на основании имеющейся на судне таблицы циркуляции, которая составлена по результатам данных, полученных во время натурных испытаниях судна на глубокой воде.. Работа проводилась на тренажере NT Pro 3000 производства фирмы TRANSAS с использованием математических моделей.

6

Глава 1. ИМО О МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ В циркуляционном письме ИМО MSC/Circ. 1053 «Пояснения к стандартам маневренных качеств судна», принятом 5 декабря 2002 года, в разделе математическая модель дается следующее определение: «Математическая модель» – это система уравнений, используемых для описания динамики маневрирующего судна». Некоторые уже опубликованные математические модели могут дать возможность оценить с определенной точностью маневренные качества судов с традиционными обводами. В циркуляционном письме объясняется метод, используемый для оценки маневренных характеристик судна при полной загрузке для последующего сравнения результатов со Стандартами. Должны указываться следующие сведения о математической модели: 1. в каких случаях она может использоваться; 2. метод ее использования; 3. точность получаемых результатов; и 4. описание математической модели. 1.1. Применение математической модели Маневренные характеристики судна должны проверяться на морских испытаниях для того, чтобы определить, удовлетворяют ли они Стандартам маневренных качеств, которые, учитывая требования безопасности на море, относятся к полностью груженым судам. Поэтому необходимо, чтобы все суда проходили морские испытания в полном грузу. Однако для некоторых судов, особенно сухогрузов, это условие трудно выполнить, и обычно они выходят на испытания в балласте или приняв какую-то часть балласта. Именно в таких случаях необходимы методы оценки значений маневренных характеристик для условий полной загрузки судна за счет использования метода, в котором применяются результаты морских испытаний. В качестве альтернативы испытаниям на масштабной модели, которые обычно проводятся на этапе проектирования судна, полезным методом оценки маневренных качеств судна в полном грузу является цифровое моделирование.

7

1.2. Условия загрузки Использование в математических моделях результатов морских испытаний, выполненных судном в балласте или частично загруженном, для перерасчета их к условию полностью груженого судна, на практике применяется в двух вариантах. Вариант 1.

Характеристика маневренности при полной загрузке может быть получена по критерию измеренной характеристики при морских испытаниях в балласте ( Т ) и фактора взаимодействия между критерием маневренности при полной осадке и при данных условиях испытаний ( F/B ): R=TF/B где: В – оценка характеристики для фактических условий испытаний, основанная на численной имитации в математической модели или при модельных испытаниях; F – оценка характеристики для условий полной загрузки, основанная на численной имитации в математической модели при модельных испытаниях; Т – характеристика, измеренная при морских испытаниях; R – характеристика судна при условии полной загрузки. Следует отметить, что для получения B и F должен применяться один и тот же метод. Вариант 2.

Расчет маневренных характеристик судна перед проведением его морских испытаний, например в балласте или полном балласте, осуществляется методом, показанным ниже в расчете маневренных характеристик, а затем эти расчетные характеристики должны сверяться с результатами, полученными на морских испытаниях. Расчетные и полученные на испытаниях характеристики должны согласовываться. Для условий полной загрузки характеристика может быть получена тем же методом при использовании математической модели.

8

1.3. Окружающая обстановка Маневренность судна подвержена воздействию окружающей обстановки – ветра, волнения, течения. Эти внешние силы способны вызвать ухудшение устойчивости на курсе или полную утрату способности держаться на заданном курсе. Они могут также увеличить сопротивление поступательному движению судна, для преодоления которого необходима дополнительная мощность для поддержания заданной скорости или уменьшения тормозного пути. Если отношение скорости ветра к скорости судна велико, ветер заметно сказывается на управлении судном: оно может стать неустойчивым к ветру определенного направления. Волнение также заметно воздействует на устойчивость на курсе и маневренность. При волнах большой высоты судно может вести себя совершенно непредсказуемо, и в некоторых ситуациях утрачивает устойчивость на курсе. Морские течения воздействуют на маневренность судна подругому. Влияние течения обычно проявляется на относительной скорости судна в воде. Местные поверхностные течения обычно умеренны в открытых местах океана и близки к постоянным в горизонтальной плоскости. В связи с этим испытания проводятся при самых спокойных погодных условиях; в случаях, когда погодные условия для получения требуемых критериев малопригодны, результаты испытаний должны корректироваться. 1.4. Точность результатов при использовании математической модели Математическая модель для расчета маневренных характеристик зависит от вида и объема подготовленных данных. Если надежных данных нет, но известны данные о сопротивлении и пропульсивных качествах, то возникает необходимость в наличии системы формул для расчета производных и коэффициентов математической модели. Если объем экспериментальных и накопленных данных достаточен, то желательно на базе этих данных построить детальную математическую модель. В большинстве случаев имеющихся данных недостаточно, и математическая модель строится на разумном сочетании экспериментальных данных и расчетных значений.

9

1.5. О расчете маневренных характеристик Математическая модель движения маневрирующего судна используется как эффективный метод проверки – удовлетворяет ли маневренность судна стандартам или нет; это осуществляется путем расчета характеристик для условий полной загрузки и использования результатов морских испытаний при фактических условиях. Существующие математические модели разделяются на два типа. Один тип моделей носит название «модель реакций», с помощью которой определяются взаимоотношения между действием управляющего органа (входные данные) и движениями судна при маневрировании (выходные данные). Другой тип моделей называется «модель гидродинамических сил», которая основана на использовании величин гидродинамических сил и их взаимосвязи. Изменяя производные и коэффициенты взаимодействия, используемые в математической модели, можно получить оценку маневренных характеристик для различных форм корпуса судна или его загрузки. С точки зрения конструирования, математическая модель более полезна для понимания взаимодействия между характеристиками маневренности и формой судна, чем «модель реакций». В настоящем разделе, с учетом вышесказанного, рассматривается метод расчета с помощью «модели гидродинамических сил». Естественно, что выбор того или иного типа математической модели зависит от характера имеющихся данных. Существует множество типов математических моделей. На рис. 1.1 представлена схема расчета маневренных характеристик судна при использовании «модели гидродинамических сил». При этом, несмотря на то, что основные идеи, основанные на гидродинамике, мало различаются между собой, в практике использования моделей применяются различные соотношения и формы математических выражений, но обычно они выражаются в полиномных терминах переменных движения, таких как скорости продольных и поперечных колебаний и изменений курса. Наиболее важной и трудной работой в расчете характеристик является оценка производных и параметров из упомянутых математических выражений, с тем, чтобы сопоставить уравнения движения. Эти коэффициенты и производные гидродинамических сил и оцениваются обычно по схеме, показанной на рис. 1.1.

10

Рис. 1.1. Схема определения маневренных характеристик судна

11

Вместе с этим, коэффициенты и производные можно оценивать и по результатам модельных испытаний с помощью накопленных данных, теоретических вычислений и полуэмпирических формул. Имеются также случаи использования приблизительных формул, полученных комбинированием теоретических расчетов по эмпирическим формулам, основанных на собранных данных. Производные, являющиеся коэффициентами гидродинамических сил, действующих на корпус судна, гребной винт и руль, оцениваются по таким параметрам, как длина, ширина, средняя осадка, дифферент и коэффициент полноты. Изменение производных из-за условий загрузки можно легко оценить по изменению осадки и дифферента. Как упоминалось выше, точность расчета маневренных характеристик с помощью «модели гидродинамических сил» зависит от точности измерения гидродинамических сил, которые входят в уравнение движения. Оценка гидродинамических производных и коэффициентов будет важной для повышения точности в целом при относительной точности различных гидродинамических сил. К настоящему времени еще не достигнута та стадия, на которой теоретические расчеты могут определить все необходимые гидродинамические силы с достаточной точностью. Особенно это относится к нелинейным силам и их взаимодействию. Поэтому часто используются эмпирические формулы и собранные данные в комбинации с теоретическими вычислениями. Глава 2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ФИРМЫ

TRANSAS Как указывалось выше, работа проводилась на тренажере NT Pro 3000 производства фирмы TRANSAS. Тренажер состоит из набора математических моделей судов, рейда с окружающей обстановкой. Движение всех судов смоделировано, по необходимости с включением механического взаимодействия между объектами и окружением. Набор моделей может включать: около 40 моделей судов, оборудованных дизельной установкой, паровыми и газовыми турбинами, фиксированным или регулируемым шагом винта, рулями различных типов и управлением насадками, подруливающим устройством и эффектом удерживания судна грунтом при соприкосновении; 12

быстроходные катамараны, оборудованные газовыми турбинами, фиксированным шагом винта, подруливающим, эффектом удерживания судна грунтом при соприкосновении; быстроходные катера, оборудованные дизельной или газовой турбиной, фиксированным шагом винта или водометом, рулями различного типа, подруливающим, эффектом удерживания судна грунтом при соприкосновении; буксиры, оборудованные дизелями, фиксированным или регулируемым шагом винта, управлением насадками, подруливающим и буксирным устройством и эффектом удерживания судна

Рис. 2.1. Судно, как контролируемая система

13

грунтом при соприкосновении; несамоходные баржи, оборудованные эффектом удерживания судна грунтом при соприкосновении. Набор математических моделей, оборудование рейда и окружающая обстановка включают: судно-цель – судно с автоматическим регулируемым движением и заданным маршрутом. Любое упомянутое выше судно может быть использовано как судно цель; автоматически контролируемые буксиры – любой буксир в автоматическом режиме под контролем оператора; швартовые буи; модель «человек за бортом»; математическую модель колебания поверхности моря и т. д. При проектировании математическое судно рассматривается как контролируемая система. Она включает сам контролируемый объект и систему контроля. Это обеспечивает движение судна в стесненных водах. На рис. 2.1 показано судно как контролируемая система.

Рис. 2.2. Силы, действующие на судно в штиль на глубокой воде 14

Устройство управления включает винт, руль, якорь, систему швартовки и т.д., заставляющую действовать силы на корпус судна, находящиеся в прямой зависимости от сил, величина которых контролируется. Контрольное значение устанавливается на величину, обеспечивающую управляемое движение судна. Движение судна может быть описано с воздействием или без воздействия внешних сил. Внешние силы – это силы, возникающие от действия ветра, течения, волнения, геометрии канала (действие мелководья, эффект берега в каналах, наклонение дна и т. д.), присутствия других объектов (движущихся или неподвижных). Описание движения судна в штиль на глубокой воде является основанием математической модели. Структура сил воздействия на судно показана на рис. 2.2. Инерционные, гидродинамические и гидростатические силы являются теми силами, которые определяют движение судна в штиль на глубокой воде. Поэтому эти силы названы базовыми.

Рис. 2.3. Внешние силы

15

Внешние силы рассматриваются как дополнительное значение к базовым и делятся на две группы: 1. аэродинамические и гидроакустические силы; 2. механические силы. Первая группа включает силы, которые возникают от действия ветра, течения, волнения, взаимодействия с другими объектами, гидродинамических сил при плавании на мелководье и т. д. Вторая группа содержит силы, которые возникают в результате соприкосновения с землей, стеной, другими судами, якорной цепью и т. д. Структура внешних сил показана на рис. 2.3. Движение математической модели судна основано на наборе нелинейных дифференциальных уравнений с использованием набора решений по формулам для установления кинематических параметров движения судна, т.е. координаты центра тяжести судна (Xg, Yg, Zg), углы отклонения (угол крена θ, дифферента ψ, курса φ) и соответствующих значений скорости и ускорения. Использованы две координатные системы: основные оси (Xg, Yg, Zg) в прямоугольной системе условно установлены относительно Земли; оси (X, Y, Z) в прямоугольной системе условно привязаны к судну (см. рис. 2.4). Начало закрепленных осей лежит в установленной точке Og. Оси OgXg и OgYg лежат в плоскости параллельно к свободной штилевой поверхности воды, а ось OgZg – перпендикулярно к ней. Они имеют следующее направление: ось OgXg направлена на полюс; ось OgYg направлена на восток; ось OgZg направлена вниз. Оси OgXg и OgYg лежат в плоскости параллельно к свободной штилевой поверхности воды, а ось OgZg – перпендикулярно к ней. Они имеют следующее направление: ось OgXg направлена на полюс; ось OgYg направлена на восток; ось OgZg направлена вниз. Начало собственных осей судна в центре тяжести судна. Оси OX и OY параллельны к основной плоскости, ось OZ перпендикулярна к ней. Оси направлены следующим образом:

16

Рис. 2.4. Системы координат 17

Ось OX – вперед; Ось OY – в правый борт; Ось OZ – прямо вниз. Углы отклонения судна считаются положительными, когда судно поворачивается по часовой стрелке, если смотреть из конца вектора. Начало собственных осей судна в центре тяжести судна. Оси OX и OY параллельны к основной плоскости, ось OZ перпендикулярна к ней. Оси направлены следующим образом: Ось OX – вперед; Ось OY – в правый борт; Ось OZ – прямо вниз. Углы отклонения судна считаются положительными, когда судно поворачивается по часовой стрелке, если смотреть из конца вектора. Глава 3. ЦИРКУЛЯЦИЯ СУДНА Основной характеристикой поворотливости судна длительное время являлся диаметр установившейся циркуляции. В действительности фактическая траектория движения судна может значительно отличаться от окружности указанного диаметра (рис. 3.1). За начало циркуляции принимается момент начала перекладки руля. Циркуляция характеризуется линейной и угловой скоростями, радиусом кривизны и углом дрейфа. Эти характеристики не остаются постоянными. Процесс циркуляции принято делить на три периода: первый период – маневренный, продолжается в течение времени перекладки руля; второй период – эволюционный, начинается с момента окончания перекладки руля и заканчивается, когда характеристики циркуляции примут установившиеся значения; третий период – установившийся, начинается с момента окончания второго периода и продолжается до тех пор, пока руль остается в переложенном положении. Как видно из рис. 3.1, только после изменения курса на 160 – 180о (у некоторых судов и больше) в период так называемой установившейся циркуляции траектория приобретает вид окружности указанного диаметра.

18

В связи с тем, что на практике обычно курс изменяется в меньших пределах, судоводителя в большей степени интересует поведение судна в первые периоды циркуляции – маневренный и эволюционный. Именно на этом участке и наблюдаются наиболее значительные различия действительной траектории циркуляции от окружности. Некоторые суда (особенно крупнотоннажные) не реагируют мгновенно на перекладку руля и определенное время после ее начала продолжают следовать прежним курсом. Это время называется «мертвым промежутком». Начинается циркуляция с того, что центр тяжести судна несколько смещается от линии первоначального курса в сторону, противоположную повороту, так называемое обратное смещение l3, а нос судна отклоняется внутрь циркуляции, создавая угол дрейфа β. По мере входа судна в циркуляцию его угловая скорость (скорость изменения курса) постепенно увеличивается, линейная – уменьшается. Кривая циркуляции в этот период имеет на всем протяжении переменный радиус кривизны. Чем лучше поворотливость судна, т. е. чем большую кривизну имеет траектория центра тяжести, тем больше снижается скорость на циркуляции. В среднем на крупнотоннажных морских судах во время циркуляции с рулем, переложенным на борт при повороте на 90 градусов, скорость снижается на 1/3, а при повороте на 180 градусов – вдвое. При небольших углах перекладки руля снижение скорости на циркуляции невелико. Наиболее типичная траектория судна на циркуляции с рулем, переложенным на борт, показана на рис. 3.1. Геометрическая траектория характеризуется следующими элементами циркуляции: выдвиг (l1) – расстояние, на которое смещается ЦТ судна в направлении первоначального курса от точки начала перекладки руля до точки, соответствующей изменению курса на 90 градусов; прямое смещение (l2) – расстояние от линии первоначального курса по нормали до ЦТ судна к моменту изменения курса на 90 градусов; обратное смещение (l3) – максимальное смещение центра тяжести судна от линии первоначального курса в сторону, обратную направлению поворота, происходящее в начале циркуляции под влиянием боковой силы руля, вызывающей дрейф судна (обратное смещение обычно не превышает ширину судна, а на некоторых судах не наблюдается вовсе);

19

Рис. 3.1. Элементы циркуляции

тактический диаметр циркуляции (DT )– расстояние между положениями диаметральной плоскости судна до начала поворота и в момент изменения курса на 180 градусов; диаметр установившейся циркуляции DЦ – расстояние между положениями диаметральной плоскости судна на двух последовательных курсах, отличающихся на 180 градусов при установившемся движении; угол дрейфа (β) – угол между диаметральной плоскостью судна и вектором окружной скорости его центра тяжести. Под углом дрейфа на циркуляции подразумевается угол дрейфа центра тяжести судна. С наступлением установившегося периода циркуляции параметры движения судна приобретают постоянное значение. Линейная скорость к этому моменту падает на 30 – 40% от своего первоначального

20

значения. Углы дрейфа имеют величины 10 – 15о, у высокоповоротливых судов они могут достигать 20 – 25о. Как показывают исследования механизма циркуляции, сила, возникающая на руле при его перекладке, является первым толчком к началу поворота. В дальнейшем поворот осуществляется под воздействием комплекса гидродинамических сил, возникающих на корпусе и руле в процессе циркуляции. Вращающие моменты будут зависеть не только от величины этих сил, но и точки их приложения относительно оси вращения. Указанные силы являются функциями скорости, угла натекания потока воды и осадки, точка их приложения зависит от формы подводной части судна. В связи с этим на характеристики циркуляции, кроме угла перекладки руля, будут влиять скорость, водоизмещение, наличие у судна крена и дифферента. Для судов, полный ход которых не превышает 16 узлов, начальная скорость оказывает влияние не столько на диаметр А1А0 – путь, пройденный за время циркуляции, сколько на ее время «мертвого промежутка» и величину выдвига. Только у быстроходных судов при скорости 20 – 24 узла можно заметить некоторое влияние ее изменения на диаметр циркуляции (рис. 3.2). Заметное влияние на характеристики циркуляции оказывают как водоизмещение судна, так и направление поворота (у одновинтовых судов). Последнее объясняется появлением боковых сил на винте из-за

21

скорости потока. Как правило, при винте правого вращения диаметр циркуляции вправо больше, чем влево. Из изложенного вытекает, что полная информация о поворотливости судна должна составляться по результатам испытаний, проведенных на нем в грузу и балласте при нескольких углах перекладки руля (обычно на 10, 15 ÷ 20, 35о) на левый и правый борт соответственно. Проводить испытания целесообразно при одной скорости – маневренной. Для других скоростей достаточно ограничиться только определением величины мертвого промежутка. Информация о поворотливости для судов малого тоннажа может быть ограничена только сведениями о величине диаметра циркуляции, времени изменения курса на 180 и 360о при различных начальных условиях. Для судов среднего тоннажа поворотливость судна целесообразно дополнительно характеризовать таблицей изменения курса (через каждые 10о) по времени. Оптимальной формой информации о поворотливости крупнотоннажных судов следует считать диаграмму циркуляций (рис. 3.3), составленную для скорости маневренного хода с указанием величин «мертвого промежутка» на всех скоростях и значений падения начальной скорости в процессе циркуляции.

ВЛИЯНИЕ МЕЛКОВОДЬЯ НА УПРАВЛЯЕМОСТЬ СУДНА

Глава 4.

С точки зрения управления судном понятие узкости определяется соотношением между маневренными характеристиками судна (с учетом его линейных размеров) и шириной водного пространства, в пределах которого судно может безопасно следовать. С точки зрения ширины акватории делят на открытые и каналы. Открытые акватории делят на глубокие, мелкие и углубленные морские пути. Открытой и глубокой является такая акватория, дно и берега которой не оказывают влияния на маневренные качества судна. Ширина открытой акватории определяется диаметром циркуляции. В практике принимается, что для выполнения самостоятельной циркуляции на акватории, где нет ветра и течения, необходимы размеры акватории, равные b > 8L,

22

где b – ширина акватории, м; L – длина судна, м.

Эта зависимость действительна для всех судов, так как коэффициент k, равный 8, можно считать безопасным для циркуляции судов, потому что в Резолюции ИМО MSC 137(76) «Стандарты маневренных качеств судов» определяется тактический диаметр циркуляции, который не должен превышать 5 длин судна. Определение мелководья можно представить следующим образом. Движущееся судно вызывает образование различных волн. Частица воды в волновом движении на глубокой воде движется по круговой орбите. Скорость волны на мелководье меньше, чем на глубокой воде, потому что частицы движутся не по круговой орбите, а по эллиптической. Вследствие различия в свойствах волн на глубокой и мелкой воде наибольшее значение при движении на мелководье претерпевает волновое сопротивление. Длины волн, возникающие при движении судна на мелкой воде, больше, чем на глубокой, причем это различие растет с увеличением скорости судна. Кроме того, скорость распространения волн на мелкой воде имеет предельное значение, равное теоретически VКР = gH и соответствующее скорости перемещения одинокой волны. Практикой установлено, что на мелководье по сравнению с глубокой водой резко ухудшается эксплуатационная устойчивость судна на курсе, повышается рыскливость; заметно ухудшается и поворотливость судов. На мелководье резко уменьшаются углы дрейфа, угловая скорость поворота и соответственно увеличивается радиус установившейся циркуляции при одинаковых углах перекладки руля. Исследования А.Д. Гофмана показали, что ухудшение поворотливости на мелководье носит закономерный характер. Для определения радиуса установившейся циркуляции на мелководье RM им получена следующая зависимость: R

R 1 0,1d / H

0,71( d / H ) 2

(1)

где R∞ - радиус установившейся циркуляции на глубокой воде, м, d - осадка судна, м; Н - глубина, отчитываемая от поверхности воды, м, RM – радиус установившейся циркуляции на мелководье.

23

Рис 4.1. Увеличение радиуса циркуляции на мелководье RM по сравнению с радиусом циркуляции на глубокой воде R∞

Рис. 4.2. Влияние мелководья на величину относительной скорости поворота.

Увеличение радиуса циркуляции, рассчитанное по формуле (1), приведено на рис. 4.1. Отношение угловой скорости поворота на мелководье ωМ к угловой скорости на глубокой воде ω∞ оказалось весьма стабильным для судов различных типов (рис. 4.2) Уменьшение угла дрейфа на мелководье является благоприятным обстоятельством, поскольку оно позволяет увеличивать размеры судов для беспрепятственного прохождения лимитирующих поворотов. Снижение падения скорости на циркуляции в условиях мелководья объясняется резким уменьшением углов дрейфа. При движении судов на мелководье основное влияние на его инерционно - тормозные характеристики оказывают три фактора: Увеличение сопротивления воды; Увеличение присоединенных масс и моментов инерции; Изменение коэффициента влияния корпуса на движитель. Увеличение сопротивления воды приводит не только к уменьшению инерционности судна, но и к снижению его начальной (установившейся) скорости при одинаковой частоте вращения винта. Увеличение присоединенных масс и моментов инерции на мелководье увеличивает пропорционально инерционность судна и частично компенсирует влияние увеличения сопротивления воды. Кроме того, увеличение присоединенного момента оказывает стабилизирующее влияние на траекторию судна при свободном и активном торможении.

24

Глава 5. ИСПОЛЬЗУЕМЫЙ МЕТОД УЧЕТА

ЦИРКУЛЯЦИИ ПРИ ПОВОРОТАХ Особенностью плавания в стесненных водах, где ширина фарватера ограничена, состоит в том, что возникает необходимость повышенной точности счисления пути и более частого определения места судна с высокой точностью. Поэтому в таких районах устанавливается дополнительное навигационное оборудование, издаются карты крупного масштаба, а условия плавания подробно описываются в навигационных пособиях. Заблаговременное изучение района плавания с использованием всех источников и предварительная прокладка обязательна в стесненных районах. Особое внимание должно быть уделено глубинам, колебаниям уровня воды, течению и рекомендациям по выбору пути. Ошибки по причине неодновременности наблюдений при определении места судна могут быть значительными. В связи с этим, при плавании в стесненных водах необходимо пользоваться теми методами судовождения, которые дают дополнительные возможности контроля места судна относительно линии пути такими как параллельные индексы, ограждающие изолинии и т.д. Особое внимание должно быть уделено элементам движения судна относительно дна. При плавании по фарватерам ограниченной ширины обычные методы контроля за движением судна оказываются не всегда эффективными из-за запаздывания информации о местоположении. В таких местах устанавливаются специальные средства навигационного ограждения, дающие возможность непрерывно визуально или по экрану радиолокационной станции (РЛС) контролировать движение судна (створы, плавучее ограждение и т. д.). Однако во всех случаях периодически местоположение судна наносится на карту. Следует иметь в виду, что всегда для определения места судна и глазомерного ориентирования лучше пользоваться береговыми знаками, т.к. плавучее ограждение может быть снесено со своих штатных мест. При плавании в стесненных районах по прямолинейным участкам пути, при современном навигационном оборудовании контроль за местом судна можно обеспечить с достаточно высокой точностью. Однако при смене курса расчет движения и момент начала перекладки руля определяются глазомерно. На больших судах в процессе поворота даже при нахождении точки (места, с которого производилось определение) в районе безопасных глубин, другая часть судна уже может находиться в таком районе, глубины которого являются опасными для 25

плавания. Поэтому расчет поворота на стадии планирования становится обязательным. К тому же предположение о перемещении судна по окружности при движении судов на циркуляции оказываются недостаточно точными. Особенно это относится к первой четверти циркуляции. Для навигационных целей используется значение тактического диаметра циркуляции (ДТ), определяемого как расстояние между курсами при повороте судна на 180о. Величина ДТ для каждого судна является функцией отклонения руля, загрузки судна, дифферента и незначительно зависит от скорости хода. Если ДТ известно, то циркуляция может быть рассчитана графическим методом.

Рис. 5.1. Графический метод учета циркуляции с помощью биссектрисы

Рис. 5.2. Графический метод учета циркуляции с помощью линий, параллельных курсу

На рис. 5.1 и 5.2 показаны графические методы расчета циркуляции, которые приведены в учебниках Навигация. В обоих случаях из точки «В» проводят окружность равную радиусу циркуляции (Rц = RT), а также показана точка начала и точка окончания циркуляции. Сама циркуляция нанесена Rц, хотя в первой четверти она, как указывалось выше, не соответствует окружности, а о точке начала перекладки руля (ПР) ничего не говорится. Кроме того мелководье значительно воздействует на циркуляцию. В действительности с момента начала перекладки руля центр тяжести (ЦТ) судна движется по линии пути, в то время как само судно начинает вращаться вокруг точки, называемой полюсом поворота (ПП), который для большинства судов располагается вблизи носовой оконечности на расстоянии примерно 0,4 длины судна от ЦТ, принимаемого на мидель – шпангоуте. Место положения ПП у разных судов 26

отличается по длине от ЦТ до носовой части судна и зависит от угла перекладки руля. В процессе поворота до того момента, пока линейная скорость и скорость поворота не стабилизируется, ПП перемещается в носовой части судна. Глава 6. РАСЧЕТ ТОЧКИ ПЕРЕКЛАДКИ РУЛЯ

ПРИ ПОВОРОТЕ С УЧЕТОМ ЦИРКУЛЯЦИИ Для решения задач навигационного характера наиболее существенное значение имеет учет элементов поворотливости во время плавания в стесненных условиях на ограниченных по размеру акваториях. При выполнении поворотов на фарватерах, в узкостях судоводителю приходится считаться с тем, что судно не может мгновенно и в одной точке изменить свой курс. Простейшим видом учета циркуляции является способ, при Рис. 6.1. Расчетные и действительные кривые котором в угол, образоциркуляции ванный старым и новым курсом, вписывается дуга радиусом, равным ½ диаметра циркуляции. Точка входа в циркуляцию А0 и выхода из нее В0 определяются как места касания этой дуги (рис. 6.1). Однако как показывают исследования [3], если судно в точке А0 переложит руль, то на новый курс оно ляжет не в точке В0, а где-то в точке В1. Для крупнотоннажных судов величина этого смещения В0В1, т. е. ошибка в расчетах маневра, может достигать, как видно из табл. 6.1 значительных величин. 27

Рис. 6.2. Выполнение поворота на фарватере при изменении курса на величину менее 90о

Рис. 6.3. Выполнение поворота на фарватере при изменении курса на величину более 90о

Эта ошибка может быть еще значительнее при наличии у судна большого «мертвого промежутка» (tMП), когда отношение В0В1/RЦ становится больше единицы. Кроме того, в процессе циркуляции в начальной стадии, как уже указывалось, судно смещается от первоначального курса в сторону, противоположную повороту. Величина так называемого обратного смещения у судов в полном грузу обычно незначительна и не превышает нескольких десятков метров. Однако изза наличия дрейфа крайняя точка кормы у судов с большой длиной корпуса отклоняется на расстояние A0A'0, которое уже становится соизмеримым с шириной фарватера. 28

Таблица 6.1 Направление циркуляции Вправо Влево

«Лисичанск» D = 32 тыс. т В0 В1 В0 В1 RЦ 235 0,60 265 0,66

Танкер D = 31 тыс. т В0 В1 В0 В1 RЦ 157 0,45 131 0,41

Танкер D = 212 тыс. т В0 В1 В0 В1 RЦ 345 0,51 213 0,33

Следовательно, для того, чтобы в процессе поворота судно не коснулось внешних кромок фарватера, точка начала маневра А0 (рис. 6.2) должна находиться от них на расстоянии не менее А0А'0 = ∆b1 по траверзу и А0А2 = ∆S по курсу. С некоторым приближением эти расстояния могут быть определены по следующим формулам: b1

S

где L, B v0 Rср – ∆К -

L sin 2

l3

v 0 t МП

RСР tg

B cos 2 K 2

; B 2

,

длина и ширина судна соответственно; скорость в момент начала поворота; средний радиус кривизны циркуляции на участке А1В1 (рис. 6.3); угол поворота (ИК2 – ИК1 = ∆К)

Судно при выполнении поворота занимает определенную полосу шириной, равной L sin B cos . В связи с этим выполнение поворотов на угол более 90о возможно только при определенном соотношении размеров судна, его характеристик поворотливости с шириной фарватера (см. рис. 6.3). Как видно из рисунка, безопасное выполнение поворота может быть обеспечено при условии, что ширина фарватера bФ

RСР

b1

RСР

b2 cos

K 2

,

или

29

bФ

RСР 1 cos

K 2

L sin 2

1 cos

K 2

B cos 2

L3 .

Для разворота судна на обратный курс ширина фарватера должна быть bФ

где

DT

L sin 2

B cos 2

1

l3 ,

DT - тактический диаметр циркуляции.

Из изложенного становится очевидно, что безопасность маневрирования крупнотоннажного судна в стесненных условиях может быть обеспечена только при условии наличия у судоводителя информации о поворотливости судна, включающей, помимо диаметра, траекторию

Рис. 6.4. Циркуляция судна на глубокой воде с перекладкой руля На 35о, 20о и 10о 30

циркуляции и углы дрейфа. Учитывая, что в условиях работы судоводителя на мостике расчет траектории движения судна на циркуляции неудобен, предлагается способ расчета движения судна с использованием касательных к траектории циркуляции. При выполнении практических маневров обычно не приходится изменять курс более чем на 90о, поэтому можно считать, что все маневры выполняются при неустановившемся движении. На каждом судне имеется буклет с маневренными характеристиками, в который занесены результаты циркуляции судна на глубокой воде с углом перекладки руля, как правило, на 35о, 20о и 10о. Движения судна на циркуляциях построены таким образом, что точка «А0» (см. рис. 6.4) является точкой начала перекладки руля для

Рис. 6.5. На ИК1 нанесена точка начала перекладки руля для поворота на ИК2

31

циркуляций, которые нанесены на рисунок. Рассмотрим поворот судна с углом перекладки руля на 20 градусов (рис. 6.5). Первоначально судно следует ИК1, в точке С судно должно лечь на ИК2, изменив курс на ∆К = ИК2 – ИК1. Для расчета точки перекладки руля необходимо к линии первоначального движения (см. рис. 6.4) под углом, равным углу поворота, провести линию, которая должна быть касательной к кривой движения центра тяжести судна с перекладкой руля равной 20 градусам (угол перекладки руля задан первоначально). Касательную необходимо провести до пересечения линии первоначального движения. Точка пересечения касательной и линии первоначального движения обозначена «С». Расстояние А0С – выдвиг при повороте на угол ∆К с перекладкой руля на 20о. Линия первоначального движения разбита на кабельтовы. Снимается значение выдвига А0С, затем в масштабе карты (см. рис. 6.5) откладывается снятое расстояние из точки «С» (точки смены курса) в обратном направлении движения, конец которого обозначен точкой «А0», указывающей место начала перекладки руля. Поэтому, при плавании в стесненных водах по крупномасштабным картам секущее расстояние или секущий пеленг для определения места начала перекладки руля выставляется к точке «А0». В случае изменения угла перекладки руля для поворота на угол ∆К (см. рис. 6.4) необходимо провести касательную к соответствующей траектории центра тяжести на циркуляции до пересечения с линией первоначального движения, найти расстояние от точки С (точка пересечения касательной с линией первоначального движения) до точки А0 (точка начала перекладки руля для поворота) и в масштабе карты нанести его на линию пути, тем самым найти точку начала перекладки руля. Предлагаемый метод позволяет быстро определить и нанести на карту точку начала перекладки руля. При смене курса лучше всего поворот производить с максимальной перекладкой руля 20о. Совершая плавание в стесненных водах, судно всегда следует с пониженной скоростью, поэтому перекладка руля на 20о возможна. Рассчитывая поворот, судоводитель не всегда может учесть и принять во внимание внешние силы, которые могут воздействовать на судно при смене курса. По этой причине судно может не вписаться в рассчитанную траекторию. Учитывая угол перекладки руля, судоводитель всегда должен предусматривать дополнительную перекладку руля в сторону увеличения при необходимости.

32

Рис. 6.6. Положение судна во время циркуляции

При смене курса лучше всего поворот производить с максимальной перекладкой руля 20о. Совершая плавание в стесненных водах, судно всегда следует с пониженной скоростью, поэтому перекладка руля на 20о возможна. Рассчитывая поворот, судоводитель не всегда может учесть и принять во внимание внешние силы, которые могут воздействовать на судно при смене курса. По этой причине судно может не вписаться в рассчитанную траекторию. Учитывая угол перекладки руля, судоводитель всегда должен предусматривать дополнительную перекладку руля в сторону увеличения при необходимости. Перекладку в сторону уменьшения действия можно производить с любой величины и в любой момент. Для примера рассмотрен поворот судна на 90о и его положение на траектории во время циркуляции. 33

В момент, когда курс судна изменен на 90о, центр тяжести судна находится на расстоянии l1 (выдвиг) от точки перекладки руля и на расстоянии l2 (прямое смещение) от линии первоначального движения, измеренное по нормали к направлению движения (см. рис. 6.6). При этом все время поворота перекладка руля остается неизменной. Если провести касательную к циркуляции под углом 90о к линии первоначального движения (до начала циркуляции), то в точке касания траектории, которая выполнена при постоянно переложенном руле, курс судна будет равняться величине от 100о до 150о в зависимости от угла перекладки руля. Угол между диаметральной плоскостью судна и вектором окружной скорости его центра тяжести называется углом дрейфа (β). Величины l1 и β зависят от угла перекладки руля и скорости судна. В своей верхней точке траектории центра тяжести курс судна будет равен 90о + β, но именно в этой точке, по предложенному методу, судно должно лечь на курс равный 90о, а β - равняться нулю. В практике для поворота судна на новый курс руль перекладывается на заранее рассчитанный угол, и к моменту, когда изменение курса достигает величины более половины ∆К, угол перекладки руля уменьшается, а к моменту выхода на заданный курс скорость поворота одерживается путем перекладки руля на противоположный борт. При уменьшении угла перекладки руля диаметр циркуляции меняется в сторону увеличения, меняется и скорость поворота в сторону уменьшения, линейная скорость увеличивается, а угол дрейфа уменьшается. В результате этих изменений центр тяжести судна начинает движение по кривой, которая отличается от первоначальной увеличением диаметра циркуляции. В конечном счете, движение центра тяжести судна переходит на новую траекторию движения и в определенный момент для того, чтобы лечь на новый курс, необходимо одержать поворот судна. В результате этого скорость поворота судна стремительно падает, а радиус циркуляции резко увеличивается и стремится к бесконечности в тот момент, когда судно ложится на заданный курс. Для оценки точности поворота и выхода на новый курс методом касательных использована математическая модель балкера со следующими данными: водоизмещение 33089 т, длина 182,7 м, ширина 22,6 м, осадка носом 10,1 м, осадка кормой 10,7 м. 34

Вначале выполнена циркуляция с перекладкой руля 20 о. Данные по траектории движения сняты с интервалом 5о. Построена кривая циркуляции. Для выполнения поворотов ∆К (угол поворота) разложен на составляющие, каждой из которых соответствует свой угол перекладки руля для выхода математической модели судна на заданный курс. В общем случае ∆К будет иметь вид: ∆К = ∆К1 + ∆К2 + ∆К3 +∆К4, где ∆К ∆К1 ∆К2 ∆К3 -

расчетный угол поворота; часть поворота, выполненная с рулем в положении 20о; часть поворота, выполненная с рулем в положении 10о; часть поворота, выполненная с рулем в положении «прямо»; ∆К4 - часть поворота, выполненная с рулем в положении 5 о противоположного повороту борта.

Поворот на угол ∆К рассчитан по циркуляции при положении руля 20о, следовательно, все построения касательных выполнены к этой траектории. Рассмотрены углы поворотов от 20о до 90о с интервалом 10о (таб. 6.2). Для выполнения поворота порядок изменения положения руля принят следующий: 1. а) при ∆К от 20о до 60о руль в положении 20о до того момента, пока математическая модель судна не изменит курс на ½∆К, который соответствует ∆К1; б) при ∆К от 60о до 90о руль в положении 20о до того момента, пока математическая модель судна не изменит курс на ⅔∆К, которое соответствует ∆К1; величина ∆К1 внесена в первую колонку второго столбца. 2. При достижении величины угла поворота ∆К1 наступает момент начала перекладки руля в положение 10о в сторону поворота. Математическая модель судна продолжает поворот с этим положением руля до тех пор, пока угол поворота не достигнет величины, которая на 10о менее заданного. На этот момент угол поворота равен ∆К1 + ∆К2 и величина его внесена в первую колонку третьего столбца. 3. а) Когда до величины заданного угла поворота остается 10о наступает момент начала перекладки руля в положение «прямо»; математическая модель судна продолжает пово35

рот с этим положением руля до тех пор, пока не достигнет величины заданного угла поворота. На этот момент угол поворота равен ∆К1+∆К2+∆К3=∆К и величина его внесена в первую колонку четвертого столбца; б) Когда до величины заданного угла поворота остается 10о наступает момент начала перекладки руля в положение «прямо»; математическая модель судна продолжает поворот с этим положением руля до тех пор, пока не достигнет величины, которая на 5о менее заданного. На этот момент угол поворота равен ∆К1+∆К2+∆К3 и величина его внесена в первую колонку четвертого столбца. 4. а) Когда до величины заданного угла поворота остается 5о, руль перекладывается в положение 5о противоположного борта; математическая модель судна продолжает поворот с этим положением руля до тех пор, пока не достигнет величины заданного угла поворота или скорость поворота приблизится к нулевой отметке. На этот момент угол поворота равен ∆К1+∆К2+∆К3+∆К4 , и величина его внесена в первую колонку пятого столбца; б) Когда до величины заданного угла поворота остается 10о, руль перекладывается на 5о противоположного борта; математическая модель судна продолжает поворот до тех пор, пока не достигнет величины заданного угла поворота или скорость поворота не достигнет нуля. На этот момент угол поворота равен ∆К1+∆К2+∆К4 , и величина его внесена в первую колонку пятого столбца. На каждый момент изменения положения руля сняты показания параметров движения. К построенной циркуляции с перекладкой руля 20 о проведены касательные под углом равным каждому ∆К к линии первоначального движения. Затем построены по три траектории движения математической модели судна с выходом на заданный курс, сняты отстояния конечных точек поворотов по нормали к своей касательной. Полученные величины внесены в таблицу 6.2. Затем для оценки точности поворота и выхода на новый курс методом касательных использована математическая модель танкера со следующими данными: водоизмещение 77100 т, длина 242.8 м, 36

ширина осадка носом осадка кормой

32.2 м, 12.5 м, 12.5 м.

Вначале выполнена циркуляция с перекладкой руля 20о, данные по движению фиксировались каждые 5о. Построена траектория движения. Для выполнения поворотов ∆К (угол поворота) разложен на составляющие, каждой из которой соответствует свой угол перекладки руля для выхода математической модели танкера на заданный курс. В общем случае ∆К будет равен: ∆К = ∆К1 + ∆К2 + ∆К3 + ∆К4, где ∆К - расчетный угол поворота; ∆К1 - часть поворота, выполненная с рулем в положении 20о (при ∆К от 20о до 60о до того момента пока математическая модель судна не изменит курс на ½∆К; при ∆К от 60о до 90о до того момента пока математическая модель судна не изменит курс на ⅔∆К); ∆К2 - часть поворота, выполненная с рулем в положении 10о (до того момента пока угол поворота не достигнет величины, которая на 10о менее расчетного); ∆К3 - часть поворота (10о), выполненная с рулем в положении 10о противоположного повороту борта (оставшаяся часть поворота до величины расчетного угла; при достижении величины расчетного угла движение остановлено, сняты данные); ∆К4 - часть поворота (10о), выполненная с рулем в положении 15о противоположного повороту борта (пока оставшаяся часть поворота не достигнет величины расчетного угла; при достижении величины расчетного угла или при скорости поворота равном нулю движение остановлено, сняты данные); Порядок начала изменения положения руля такой же, как и на предыдущей модели. К построенной циркуляции с перекладкой руля 20о проведены касательные под углом равным каждому ∆К к линии первоначального движения. Затем построены по две траектории движения математической модели судна с выходом на заданный курс, сняты отстояния конечных точек поворотов по нормали к своей касательной. Полученные величины внесены в таблицу 6.3. 37

Таблица 6.2 Изменение параметров движения мат. модели балкера при повороте ∆К1 ∆К1+∆К2 ∆К1+∆К2+∆К3 ∆К1+∆К2+∆К3+∆К4 Отст. Т-ка Измен. Линейн Скор. Измен. Линейн Скор. Измен. Линейн Скор. Измен. Линейн Скор. т-ки касан. ∆К от на курса, скор. повор. курса, скор. повор. курса, скор. повор. курса, скор. повор. градус. узлы гр/мин градус. узлы гр/мин градус. узлы гр/мин градус. узлы гр/мин касат. траект. 10.2 10.10 28.4 ---20.2 9.70 13.7 ----3.0 20о 10.6 09.99 28.7 ---15.3 9.82 18.5 20.1 9.72 6.8 2.0 32.7о 10.6 09.99 28.7 ------20.0 9.74 4.1 4.0 15.6 09.76 30.9 20.4 9.56 26.1 30.3 10.31 13.9 ----4.0 30о 15.1 09.76 30.8 20.3 9.56 25.7 25.1 9.41 17.3 30.0 9.35 8.2 2.0 44.5о 15.6 09.76 30.9 20.3 9.56 25.9 ---30.0 9.41 6.0 3.8 20.3 09.52 31.7 30.1 9.14 24.4 40.2 8.98 13.4 ---3.0 40о 20.3 09.52 31.7 30.1 9.14 24.4 35.1 9.00 16.7 40.0 8.02 7.7 2.0 52.5о 20.3 09.52 31.7 30.1 9.14 24.4 ---40.0 9.12 4.7 5.0 25.1 09.29 31.7 40.0 8.77 23.5 50.4 8.73 12.6 ---5.0 о 50 25.1 09.29 31.7 40.5 8.76 23.5 45.0 8.67 16.3 50.1 8.77 6.8 8.0 63.5о 25.6 09.27 31.7 40.2 8.75 23.6 ---50.0 8.91 2.2 16.0 30.4 09.04 31.3 51.2 8.46 22.7 60.2 8.48 12.6 ---8.0 60о 30.4 09.04 31.3 50.4 8.46 22.8 55.3о 8.44 15.2 60.0 8.59 5.8 8.0 73.0о 30.4 00.04 31.3 50.1 8.48 22.8 ---59.6 8.86 -0.1 12.0 о 47.7 08.32 29.9 60.3 8.05 22.5 70.0 8.20 10.8 ---10.0 о 70 47.7 08.32 29.9 60.3 8.05 22.5 65.0 8.05 14.5 70.0 8.32 4.8 13.0 83.5о 47.7 08.32 29.9 60.3 8.05 22.5 ---69.5 8.59 -0.1 20.0 53.1 08.13 29.5 70.4 7.85 22.0 80.0 8.07 11.6 ---11.0 80о 53.6 08.11 29.5 70.2 7.85 22.0 75.1 7.89 14.4 80.0 8.26 3.6 16.0 93.0о 54.4 08.09 29.5 70.1 7.85 22.0 ---78.9 8.48 -0.1 24.0 60.0 07.91 29.2 80.2 7.72 21.6 90.1 7.99 9.7 ---14.0 90о 60.0 07.91 29.2 80.3 7.72 21.6 85.1 7.78 14.1 90.0 8.20 2.9 20.0 102.0о 60.0 07.91 29.2 80.2 7.72 21.6 ---88.6 8.33 -0.1 26.0

36

Таблица 6.3 Изменение параметров движения мат. модели танкера при повороте ∆К1 ∆К1+∆К2 ∆К1+∆К2+∆К3 ∆К1+∆К2+∆К3+∆К4 Отст. Т-ка Измен. Линейн Скор. Измен. Линейн Скор. Измен. Линейн Скор. Измен. Линейн Скор. т-ки касан. ∆К курса, от на скор. повор. курса, скор. повор. курса, скор. повор. курса, скор. повор. градус. узлы гр/мин градус. узлы гр/мин градус. узлы гр/мин градус. узлы гр/мин касат. траект. м 10.2 13.35 17.4 ---20.0 13.06 3.2 ---10.0 о 20 31.0о 10.2 13.35 17.4 ------18.0 13.80 -0.1 10.0 15.2 13.12 19.8 20.0 12.91 18.2 30.0 12.63 5.7 ---08.0 о 30 40.5о 15.2 13.12 19.8 20.0 12.91 18.2 ---28.5 12.69 -0.1 18.0 20.0 12.89 21.2 30.0 12.42 18.6 40.0 12.21 7.0 ---08.0 40о 51.0о 20.0 12.89 21.2 30.0 12.42 18.6 ---39.3 12.30 -0.1 22.0 25.1 12.63 22.0 40.0 11.95 18.6 50.0 11.82 6.3 ---14.0 50о 62.5о 25.1 12.63 22.0 40.1 11.97 18.6 ---49.5 11.95 -0.1 28.0 30.3 12.36 22.5 50.1 11.57 18.4 60.0 11.49 7.1 ---16.0 60о 71.0о 30.1 12.36 22.5 50.2 11.55 18.4 ---59.6 11.64 -0.2 28.0 46.3 11.53 23.1 60.1 11.02 18.7 70.0 10.98 7.7 ---16.0 70о 81.0о 46.3 11.53 23.1 60.1 11.02 18.7 ---70.0 11.14 2.2 16.0 53.2 11.22 23.0 70.2 10.67 18.1 80.0 10.73 6.5 ---16.0 80о 93.0о 53.6 11.20 23.0 70.0 10.67 18.2 ---79.6 10.96 0.0 24.0 60.1 10.90 22.8 80.1 10.36 17.6 90.1 10.57 5.5 ---20.0 90о 102.0о 60.3 10.89 22.8 80.0 10.38 17.6 ---89.2 10.77 -0.2 32.0

37

Таблица 6.4 Изменение параметров движения мат. модели RO - RO при повороте ∆К1 ∆К1+∆К2 ∆К1+∆К2+∆К3 ∆К1+∆К2+∆К3+∆К4 Отст. Т-ка Измен. Линейн Скор. Измен. Линейн Скор. Измен. Линейн Скор. Измен. Линейн Скор. т-ки касан. ∆К курса, от на скор. повор. курса, скор. повор. курса, скор. повор. курса, скор. повор. градус. узлы гр/мин градус. узлы гр/мин градус. узлы гр/мин градус. узлы гр/мин касат. траект. м 10.1 12.15 25.7 ---20.2 11.88 12.6 ----2.0 20о 29.0 10.1 12.15 25.7 ------20.1 11.89 8.6 -2.0 15.2 11.94 29.9 ---30.1 11.60 8.6 ---2.0 30о 40.0 15.2 11.94 29.9 ------28.8 11.59 -0.6 4.0 20.4 11.70 33.0 25.4 11.53 32.2 40.1 11.29 8.6 ---5.0 40о 51.0 20.4 11.70 33.0 25.4 11.53 32.2 ---38.3 11.29 0.0 8.0 25.0 11.57 35.0 35.2 11.16 32.7 50.1 10.98 9.4 ---8.0 50о 60.0 25.6 11.57 35.2 35.2 11.14 32.7 ---49.2 11.00 -0.3 10.0 30.4 11.27 36.7 45.4 10.79 32.8 60.3 10.69 10.1 ---7.0 70.0 60о 30.4 11.27 36.7 45.4 10.79 32.8 ---59.5 10.97 -0.8 12.0 35.4 11.06 37.9 55.6 10.46 32.3 70.0 10.44 10.8 ---14.0 70о 80.0 35.4 11.06 37.9 55.1 10.48 32.4 ---69.0 10.54 -0.3 16.0 53.6 10.32 39.6 65.3 9.99 34.5 80.2 9.99 12.1 ---4.0 80о 92.5 53.0 10.34 39.6 65.3 10.01 34.4 ---80.0 10.09 3.2 9.0 60.2 10.09 39.5 75.1 9.74 33.2 90.2 9.84 11.7 ---6.0 90о 102.5 60.2 10.09 39.5 75.2 9.72 33.2 ---90.0 9.91 3.3 6.0

38

Порядок начала изменения положения руля такой же, как и на предыдущей модели. К построенной циркуляции с перекладкой руля 20 о проведены касательные под углом равным каждому ∆К к линии первоначального движения. Затем построены по две траектории движения математической модели судна с выходом на заданный курс, сняты отстояния конечных точек поворотов по нормали к своей касательной. Полученные величины внесены в таблицу 6.3. Далее для оценки точности поворота и выхода на новый курс методом касательных использована математическая модель RO-RO со следующими данными: водоизмещение 25400 т, длина 184.2 м, ширина 30.6 м, осадка носом 8.2 м, осадка кормой 8.2 м. Вначале выполнена циркуляция с перекладкой руля 20о, данные по движению фиксировались каждые 5о. Построена траектория движения. Для выполнения поворотов ∆К (угол поворота) разложен на составляющие, каждой из которой соответствует свой угол перекладки руля для выхода математической модели танкера на заданный курс. В общем случае ∆К будет равен: ∆К = ∆К1 + ∆К2 + ∆К3 + ∆К4, где ∆К - расчетный угол поворота; ∆К1 - часть поворота, выполненная с рулем в положении 20о (при ∆К от 20о до 60о до того момента пока математическая модель судна не изменит курс на ½∆К; при ∆К от 60о до 90о до того момента пока математическая модель судна не изменит курс на ⅔∆К); ∆К2 - часть поворота, выполненная с рулем в положении 10о (до того момента пока угол поворота не достигнет величины, которая на 15о менее расчетного); ∆К3 - часть поворота (15о), выполненная с рулем в положении 10о противоположного повороту борта (оставшаяся часть поворота до величины расчетного угла; при достижении величины расчетного угла движение останов-

39

лено, сняты данные); ∆К4 - часть поворота (15о), выполненная с рулем в положении 15о противоположного повороту борта (оставшаяся часть поворота до величины расчетного угла; при достижении величины расчетного угла или при скорости поворота равном нулю движение остановлено, сняты данные); К построенной циркуляции с перекладкой руля 20 о проведены касательные под углом, равным каждому ∆К к линии первоначального движения. Затем построены по две траектории движения математической модели судна с выходом на заданный курс, сняты отстояния конечных точек поворотов по нормали к своей касательной. Полученные величины внесены в таблицу 6.4. Таким образом, для оценки точности выхода на курс использованы три математические модели. Следует обратить внимание на то, что только заключительная часть поворота отличается углом перекладки руля. Необходимость в этом возникает, чтобы «погасить» скорость поворота. Водоизмещение танкера больше водоизмещения балкера в 2,3 раза, поэтому для танкера силы и моменты, вызывающие изменение курса судна при перекладке руля, должны быть больше. У математической модели RO-RO при перекладке руля на 20о возникает большая скорость поворота, которую необходимо «погасить» к моменту выхода на заданный курс. По этой причине перекладка руля на борт противоположный повороту начиналась при курсе, который менее заданного на 15о. У математических моделей танкера и RO-RO в первом случае, а у балкера во втором случае, движение останавливалось в момент, когда курс модели достигал заданного, чтобы снять данные. Но на всех моделях при продолжении поворота с тем же положением руля курс моделей не превышал 3,5о более заданного угла поворота в тот момент, когда скорость поворота падала до нуля. В тот момент, когда скорость поворота падает до нуля, математическим моделям судов необходимо возвращаться на заданный курс. При этом действие возврата не увеличивает расстояния по нормали до касательной. У математических моделей танкера и RO-RO во втором случае, а у балкера в третьем случае движение останавливалось в основном в момент, когда скорость поворота падала до нуля, а судно еще не достигло заданного курса. Т. е. силы и моменты, вызывающие изменение

40

курса от действия руля, были достаточными, чтобы «погасить» скорость поворота до достижения заданного угла. В заключительный момент скорость поворота падала медленно, поэтому математическая модель судна удалялась от касательной. И даже в этом случае расстояние по нормали до касательной не превысило ширины судна. Величины смещения по нормали от касательной сведены в таблицу 6.5. Если учесть, что точность по DGPS до 10 м, то точность выхода на заданный курс методом касательных довольно высокая. К тому же по DGPS в основном контролируется движение судна по прямой. Поэтому для выхода на новый курс предлагается расчетный метод по касательным к циркуляции. Однако заключительная часть поворота для каждого судна должна быть определена индивидуально. Таблица 6.5 Угол поворота 20о 30о 40о 50о 60о 70о 80о 90о

Отстояние от касательной точки выхода на курс (м) Балкер Танкер RO - RO -3.0 10.0 -2.0 2.0 10.0 -2.0 4.0 -4.0 8.0 2.0 2.0 18.0 4.0 3.8 3.0 8.0 5.0 2.0 22.0 8.0 5.0 5.0 14.0 8.0 8.0 28.0 10.0 16.0 8.0 16.0 7.0 8.0 28.0 12.0 12.0 10.0 16.0 14.0 13.0 16.0 16.0 20.0 11.0 16.0 4.0 16.0 24.0 9.0 24.0 14.0 20.0 6.0 20.0 32.0 6.0 26.0

41

Глава 7. РАСЧЕТ ТОЧКИ ПЕРЕКЛАДКИ РУЛЯ

ПРИ ПОВОРОТЕ НА МЕЛКОВОДЬЕ Как указывалось выше в главе 4, мелководье значительно влияет на увеличение радиуса циркуляции за счет: увеличения сопротивления воды; увеличения присоединенных масс; изменения коэффициента влияния корпуса на движитель. В циркуляционном письме ИМО MSC Circ. 1053 от 5 декабря 2002 года в «Пояснении к стандартам маневренных качеств судна» глубокая, нестесненная акватория определяется следующим образом: «Маневренность судна в большой степени зависит от глубины акватории, мелководья, берегов и проходящих судов. Поэтому испытания должны выполняться, предпочтительно, на глубокой нестесненной, но укрытой акватории. Глубины должны превышать среднюю осадку судна в 4 раза». Следовательно, глубокая вода там, где глубины 5 и более осадок судна. Предлагается способ расчета точки перекладки руля (ПР) на любой глубине мелководья при повороте до 90 градусов с использованием циркуляции на глубокой воде. Циркуляция на глубокой воде означает, что она сделана на любой глубине, которая равняется пяти и более осадкам судна. Для сравнения выполнены циркуляции математической модели судна (использована математическая модель судна водоизмещением 33089 т) на глубине 52 м (равной пяти осадкам судна) и на глубине 120 м (равной 11,5 осадок судна). Циркуляции для каждой из вышеуказанных глубин сделаны с перекладкой руля от 35о до 10о через 5о. Затем построены траектории движения центра тяжести каждой циркуляции. После этого, используя метод касательных, описанный в главе 6, сняты значения выдвигов при повороте от 20о до 90о с интервалом в 10о как для циркуляций на глубине 120 м, так и для циркуляций на глубине 52 м. Значения выдвигов сведены в таблицу 7.1 для сравнения следующим образом: 1. для каждого угла перекладки руля сделаны по две циркуляции (на глубине 120 м и на глубине 52 м); 2. для каждого угла поворота с интервалом 10о внесены значения выдвигов с циркуляции на глубине 120 м и с циркуляции 52 м;

42

3. найдена разница между двумя выдвигами, снятыми с циркуляций, которые сделаны на разных глубинах, но с одним и тем же углом поворота. Таблица 7.1.

Разница выдвига в кабельтовых на глубинах 120 м и 52,0 м при различной перекладке руля и углах поворота. Руль 35о

Угол поворота

20 30 40 50 60 70 80 90

Руль 30о

Руль 25о

Выдвиг на глуб. 120 м в кбт

Выдвиг на глуб. 52 м в кбт

Разница выдвига в кбт

Выдвиг на глуб. 120 м в кбт

Выдвиг На Глуб. 52 м в кбт

Разница выдвига в кбт

Выдвиг на глуб. 120 м в кбт

Выдвиг На Глуб. 52 м в кбт

Разница выдвига в кбт

1,40 1,60 1,78 2,02 2,24 2,49 2,78 3,08

1,34 1,51 1,73 1,97 2,22 2,47 2,78 3,07

0,06 0,09 0,05 0,05 0,02 0,02 0 0,01

1,35 1,63 1,86 2,10 2,33 2,61 2,92 3,27

1,36 1,62 1,86 2,10 2,35 2,61 2,93 3,29

0,01 0,01 0 0 0,02 0 0,01 0,02

1,46 1,76 2,03 2,28 2,57 2,87 3,23 3,57

1,52 1,81 2,07 2,32 2,62 2,94 3,26 3,65

0,06 0,05 0,04 0,04 0,05 0,07 0,03 0,08

Продолжение таблицы 7.1 Руль 20о Угол Поворота

20 30 40 50 60 70 80 90

Руль 15о

Руль 10о

Выдвиг на глуб. 120 м в кбт

Выдвиг на глуб. 52 м в кбт

Разница выдвига в кбт

Выдвиг на глуб. 120 м в кбт

Выдвиг На Глуб. 52 м в кбт

Разница выдвига в кбт

Выдвиг на глуб. 120 м в кбт

Выдвиг На Глуб. 52 м в кбт

Разница выдвига в кбт

1,54 1,86 2,15 2,47 2,82 3,16 3,55 3,98

1,58 1,90 2,20 2,51 2,83 3,19 3,56 3,98

0,04 0,04 0,05 0,04 0,01 0,03 0,01 0

1,75 2,11 2,46 2,81 3,16 3,56 4,02 4,51

1,76 2,13 2,46 2,81 3,19 3,61 4,03 4,51

0,01 0,02 0 0 0,03 0,05 0,01 0

2,12 2,60 3,03 3,47 3,93 4,41 4,92 5,52

2,15 2,56 3,02 3,43 3,90 4,41 4,92 5,54

0,03 0,04 0,01 0,04 0,03 0 0 0,02

43

Получено 48 сравнений выдвигов, из которых только 5 превышают величину 0,05 кбт (9,1 м). Наибольшая разница достигает 0,09 кбт (16,38 м). Сравнения подтверждают, что результаты циркуляции, полученные на глубине равной пяти осадкам, можно считать как циркуляцию на глубокой воде. Поэтому в дальнейшем за глубокую воду при расчетах принимается глубина равная пяти осадкам судна, хотя в действительности циркуляция будет выполняться на более глубокой воде. При расчете точки начала перекладки руля на любой глубине, которая менее пяти осадок, для определенного угла поворота и заданного угла перекладки руля необходимо определить выдвиг по циркуляции на глубокой воде для того же угла поворота и с тем же углом перекладки руля. Для того чтобы найти выдвиг на любой другой глубине, которая менее пяти осадок, необходимо сделать следующее: 1. Вначале найти коэффициент для глубины равной пяти осадкам (глубокой воды), который равен значению выдвига: 1 5

5

0, 2,

где Т – средняя осадка; Н5Т – глубина, равная пяти осадкам. 2. Найти коэффициент для глубины, принятой к расчету: ,

1

где НМ – глубина менее 5-ти осадок (расчетная); К1 – коэффициент для расчетной глубины. 3. Найти коэффициент мелководья, который определяет увеличение циркуляции: 2

1

0,2,

где К2 – коэффициент мелководья.

44

4. Найти величину выдвига на мелководье. Величину выдвига на глубокой воде принимаем за 1, прибавляем коэффициент на мелководье (К2) и умножаем на величину выдвига на глубокой воде. S

S

1

2

S 1

K1

0,2

,

где SГ – выдвиг на глубокой воде; SМ – выдвиг на мелководье. В конечном виде формула имеет вид S

S 1

0, 2

.

(6.1)

Для оценки коэффициента первоначально принята математическая модель балкера со следующими данными: Водоизмещение 33089 т Длина наибольшая 182,7 м Длина между перпендикуляра173,9 м ми Ширина 22,6 м Осадка носом (Тн) 10,1 м Осадка кормой (Тк) 10,7 м Средняя осадка (Тср) 10,4 Для циркуляций взяты следующие глубины: 120 м Глубокая вода 32,1 м Глубина равная 3-м осадкам 21,4 м Глубина равная двум осадкам 18.0 м, 16.0 м, 14.5 м и Произвольно взятые глубины 13.0 м Итого 7 глубин. На каждой глубине выполнено по 6 циркуляций на правый борт (ПрБ) с углом перекладки руля от 35о до 10о через каждые 5о. Всего на данной модели сделано 42 циркуляции. После этого результаты по циркуляциям с одним и тем же углом перекладки, но по разным глубинам собраны в пакеты. В результате получилось шесть пакетов по количеству углов перекладки руля, а в

45

каждом пакете по 7 циркуляций по количеству глубин, принятых к расчетам (см. табл. 7.2.1-7.2.6). Затем к каждой построенной циркуляции проведены касательные к кривой движения центра тяжести судна таким образом, чтобы они составляли с линией первоначального движения угол равный углу поворота. Как указывалось, выше к расчетам приняты углы поворота от 20о до 90о с интервалом равным 10о. Каждая из касательных проведена до пересечения линии первоначального движения. Полученный отрезок от точки начала перекладки руля до точки пересечения линии первоначального движения является выдвигом для определенного угла поворота. Для каждого угла перекладки руля построена сравнительная таблица, по которой производится сравнение величины выдвига для каждого угла поворота полученного с чертежа кривой движения центра тяжести судна при определенной глубине и расчетная величина выдвига при тех же величинах поворота и глубины (табл. 7.2.1 – 7.2.6, стр. 44 – 49). В первой колонке таблицы внесены глубины, принятые к расчетам. Во второй – по строке глубины в верхней части находится коэффициент для глубины, которая принята к расчету. В нижней части помещен коэффициент, с помощью которого рассчитывается величина выдвига. Коэффициент применяется для всех углов поворота по линии глубины, т. е. для каждой глубины, принятой к расчетам, свой коэффициент. Для глубины 120 м коэффициента нет, потому что величина выдвига на этой глубине является основной величиной, по которой находится расчетная величина выдвига для всех глубин при повороте на тот же угол. Далее расположены столбцы, в верхней части которых указан угол поворота, и каждый из них разбит на две колонки. В первой колонке по линии глубины 120 м верхнее значение – величина выдвига в масштабе, который снят с чертежа. Нижнее значение соответствует реальной величине выдвига. По линиям следующих глубин в первом столбце верхнее значение - величина выдвига в масштабе для глубины, принимаемой к расчету и определенного угла поворота. Нижнее значение соответствует реальной величине выдвига.

46

Во второй колонке расчетный выдвиг, полученный путем умножения расчетного коэффициента по глубине на величину выдвига для глубины 120 м этого же угла поворота. Если разница между значением реального выдвига и расчетного превышают 0,3 кбт (55,56 м), то они затемнены, а разница между ними указана внизу под столбцами. Итак на математической модели балкера водоизмещением 33089 т сделано 42 циркуляции на правый борт, затем столько же циркуляций на левый борт. В результате на данной математической модели выполнено 84 циркуляции. На каждой из циркуляций снято по 8 выдвигов для углов поворота от 20о до 90о с интервалом равным 10о и получено 672 измерения (см. табл. 7.2.1 – 7.2.6 циркуляция на правый борт, 7.3.1 – 7.3.6 циркуляция на левый борт). Для 576 выдвигов, снятых с чертежей, сделаны сравнения с расчетными выдвигами (96 выдвигов относятся к глубине 120 м). В результате сравнения получено: 483 значения не превышают разницу 0,3 кбт (55,5 м) между снятыми с чертежа выдвигами и расчетными, что составляет 88,6%; 66 измерений превышают 0,3 кбт (55,5 м), что составляет 11,4%; 27 измерений превышают 0,4 кбт (74,1 м), что составляет 4,7%. На глубинах равных 2-м и 3-м осадкам судна тактический диаметр циркуляции в трех случаях из 24 превышает 0,3 кбт. При глубинах, меньших двух осадок тактический диаметр резко возрастает, а измеренные и рассчитанные величины расходятся и достигают до 3-х кбт. Затем для оценки коэффициента использована математическая модель танкера со следующими данными: Водоизмещение 77100 т Длина наибольшая 242,8 м Длина между перпендикулярами 228,0 м Ширина 32,2 м Осадка носом (Тн) 12,5 м Осадка кормой (Тк) 12,5 м Средняя осадка (Тср) 12,5 м Для циркуляций были взяты следующие глубины: 120 м Глубокая вода 38,0 м Глубина, равная 3-м осадкам 25,0 м Глубина, равная двум осадкам 21.0 м, 18.0 м и 15.0 м Произвольно взятые глубины Итого 6 глубин.

47

Сделано по 6 циркуляций на каждой из 6 глубин на правый борт. В результате на данной модели выполнено 36 циркуляций. На каждой из циркуляции снято по 8 выдвигов при угле поворота от 10о до 90о с интервалом через каждые 10о и получено 288 измерения. Построены сравнительные таблицы как и для модели балкера водоизмещением 33089 т. (см. таблицы 7.4.1 – 7.4.6). Для 240 выдвигов, снятых с чертежей, сделано сравнение с расчетными выдвигами (48 выдвигов относятся к глубине 120 м). В результате сравнения получено: 170 значений не превышают разницу 0,3 кбт (55,5 м) между снятыми с чертежа выдвигами и расчетными, что составляет 70,8%; 70 измерений превышают 0,3 кбт (55,5 м), что составляет 29,1%; 38 измерений превышают 0,4 кбт (74,1 м), что составляет 15,8%. Тактический диаметр циркуляции в двух случаях из 12 превышает 0,3 кбт на глубинах равных 2-м и 3-м осадкам судна. При глубинах меньше двух осадок тактический диаметр резко возрастает, а измеренные и рассчитанные величины расходятся и достигают до 4-х кбт. После приведенных выше расчетов основанных на математических моделях были взяты данные по циркуляции т/х «Норильск» со следующими данными (рис. 7.1): Водоизмещение 30758 т Длина наибольшая 173,5 м Длина между перпендикулярами 164,9 м Ширина 24,55 м Осадка носом (Тн) 10,0 м Осадка кормой (Тк) 10,7 м Средняя осадка (Тср) 10,35 м Циркуляция судна на глубокой воде (рис. 7.2) построена на основе натурных испытаний. Однако никаких данных по построению кривой нет для того, чтобы можно было бы построить циркуляцию судна в другом масштабе. Поэтому на рис. 6.2 циркуляция приведена в натуральном виде. Для определения выдвигов при поворотах от 20о до 90о саму кривую пришлось увеличивать, а увеличение могло повлечь за собой ошибки при построении в более крупном масштабе. Циркуляция на мелководье (рис. 7.3) построена при отношении глубины к осадке равном 1,25 на основе расчетных данных. Поэтому расчеты могли повлечь определенные ошибки плюс возможные ошибки при увеличении кривой при построении в более крупном масштабе.

48

В результате сравнения выдвигов (табл. 7.5 ) при поворотах от 20 до 90о с интервалом 10о, которые сняты с чертежа, с расчетными величинами получено: - сравнений – 8 шт; - количество измерений, разница которых превышает 0,3 кбт – 5 шт - количество измерений, разница которых превышает 0,4 кбт – 4 шт; - наибольшая разница между величиной снятой с чертежа и расчетной составила 0,65 кбт при повороте на 90о. о

На основании сравнений расчетных выдвигов с выдвигами полученными с кривой циркуляции предлагается метод расчета выдвига, при помощи которого рассчитывается точка начала перекладки руля при поворотах на новый курс с использованием циркуляции на глубокой воде для судов различного тоннажа. Предлагаемый способ расчета прост и позволяет быстро находить точку перекладки руля на любой глубине менее пяти осадок. Судоводитель, рассчитывая поворот, определяет сможет ли судно в данном месте самостоятельно произвести безопасный поворот или ему потребуется посторонняя помощь, которая может быть оказана буксирами либо решать проблему поворота иным способом. В любом случае судоводитель будет готов к повороту, а сам процесс поворота заблаговременно проработан с экипажем на стадии планирования. Предлагаемый способ расчета позволяет решать вопрос поворота при наличии циркуляции на глубокой воде, однако в большинстве случаев на судах они представлены в таком виде, что ими нельзя пользоваться, т. е. они существуют для отчета. Для использования предлагаемого метода желательно иметь кривые циркуляций с разными углами перекладки руля.

49

Таблица 7.2.1 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 Балкер, D = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 52,0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 65,0 1,40 62,0 1,34 70,0 1,51 1,58 69,0 1,49 1,81 74,0 1,60 1,93 77,0 1,66 2,04 85,0 1,84 2,13 87,0 1,88 2,25

о

30 черт расч мм/кбт 74,0 1,60 70,0 1,51 77,7 1,68 1,80 88,0 1,90 2,06 89,0 1,92 2,20 94,5 2,04 2,32 103 2,22 2,42 106,0 2,29 2,56

о

40 черт расч мм/кбт 82,5 1,78 80,0 1,73 89,0 1,92 2,00 99,5 2,15 2,29 104,5 2,26 2,46 113,0 2,44 2,58 122,5 2,65 2,70 129,5 2,80 2,85

о

50 черт расч мм/кбт 93,5 2,02 91,0 1,97 101,0 2,18 2,27 112,0 2,42 2,60 120,0 2,59 2,78 130,0 2,81 2,93 141,5 3,06 3,06 150,5 3,25 3,23

о

60 черт расч мм/кбт 103,5 2,24 103,0 2,22 113,0 2,44 2,51 127,0 2,74 2,87 138,0 2,98 3,08 150,5 3,25 3,24 161,0 3,48 3,39 175,0 3,78 3,58

о

70 черт расч мм/кбт 115,5 2,49 114,5 2,47 125,5 2,71 2,80 142,0 3,07 3,21 156,5 3,38 3,44 171,5 3,70 3,62 184,0 3,97 3,78 201,0 4,34 3,99

о

80 черт расч мм/кбт 128,5 2,78 128,5 2,78 140,5 3,03 3,12 158,0 3,41 3,57 179,0 3,87 3,82 194,5 4,20 4,02 207,5 4,48 4,21 228,5 4,94 4,44

о

90 черт расч мм/кбт 142,5 3,08 142,0 3,07 160,0 3,46 3,46 178,0 3,84 3,96 205,0 4,43 4,24 219,5 4,74 4,46 235,5 5,09 4,67 262,0 5,66 4,92

черт расч мм/кбт 160,0 3,46 163,0 3,52 190,0 4,10 3,88 223,5 4,83 4,44 281,5 6,08 4,76 319,0 6,89 5,01 340,0 7,34 5,24 395 8,53 5,53

50

Таблица 7.2.2 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 30° Пр/Б Балкер, D = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 52,0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 62,5 1,35 63,0 1,36 71,5 1,54 1,52 73,0 1,58 1,74 78,5 1,70 1,86 82,5 1,78 1,96 84,5 1,83 2,05 92,7 2,00 2,16

о

30 черт расч мм/кбт 75,5 1,63 75,0 1,62 86,0 1,86 1,83 90,0 1,94 2,10 99,0 2,14 2,25 100,5 2,17 2,36 103,5 2,24 2,47 115,5 2,49 2,61

о

40 черт расч мм/кбт 86,0 1,86 86,0 1,86 98,5 2,13 2,09 104,0 2,25 2,39 115,0 2,48 2,56 117,5 2,54 2,69 124,0 2,68 2,82 137,0 2,96 2,97

о

50 черт расч мм/кбт 97,0 2,10 97,0 2,10 111,0 2,40 2,35 118,5 2,56 2,69 129,5 2,80 2,89 138,5 2,99 3,04 144,0 3,11 3,18 162,0 3,50 3,35

о

60 черт расч мм/кбт 108,0 2,33 109,0 2,35 125,5 2,71 2,62 134,0 2,89 3,00 149,0 3,22 3,21 158,5 3,42 3,38 167,5 3,62 3,54 185,5 4,01 3,73

о

70 черт расч мм/кбт 121,0 2,61 121,0 2,61 140,0 3,02 2,94 151,0 3,26 3,36 168,0 3,63 3,60 180,5 3,90 3,79 190,0 4,10 3,96 212,5 4,59 4,18

о

80 черт расч мм/кбт 135,0 2,92 135,5 2,93 151,0 3,26 3,28 170,0 3,67 3,75 190,5 4,11 4,02 206,0 4,45 4,23 217,0 4,69 4,42 242,5 5,24 4,67

о

90 черт расч мм/кбт 151,5 3,27 152,5 3,29 175,0 3,78 3,68 180,5 3,90 4,21 216,5 4,68 4,51 235,0 5,08 4,74 247,5 5,35 4,96 277,0 5,98 5,24

черт расч мм/кбт 180,0 3,89 181,0 3,91 234,5 5,06 4,37 245,5 5,30 5,00 300,0 6,48 5,36 340,0 7,34 5,64 367,5 7,94 5,90 423,0 9,14 6,22

51

Таблица 7.2.3 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 25° Пр/Б Балкер, D = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 52,0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 67,5 1,46 70,4 1,52 72,3 1,56 1,64 81,0 1,75 1,87 84,0 1,81 2,01 86,0 1,86 2,11 101,5 2,19 2,21 101,0 2,18 2,33

о

30 черт расч мм/кбт 81,5 1,76 84,0 1,81 89,5 1,93 1,98 96,5 2,08 2,26 104,0 2,25 2,43 110,0 2,38 2,55 121,5 2,62 2,67 125,0 2,70 2,82

о

40 черт расч мм/кбт 94,0 2,03 96,0 2,07 103,3 2,23 2,28 113,5 2,45 2,61 122,5 2,65 2,80 131,5 2,84 2,94 142,5 3,08 3,08 151,3 3,27 3,25

о

50 черт расч мм/кбт 105,5 2,28 107,3 2,32 117,0 2,53 2,56 129,5 2,80 2,93 140,0 3,02 3,14 151,0 3,26 3,30 163,5 3,53 3,46 176,0 3,80 3,65

о

60 черт расч мм/кбт 119,0 2,57 121,5 2,62 132,0 2,85 2,89 146,0 3,15 3,31 161,0 3,48 3,54 173,0 3,74 3,73 186,5 4,03 3,90 201,5 4,35 4,11

о

70 черт расч мм/кбт 133,0 2,87 136,0 2,94 148,0 3,20 3,23 164,5 3,55 3,69 181,5 3,92 3,96 197,0 4,25 4,17 211,5 4,57 4,36 231,0 4,99 4,60

о

80 черт расч мм/кбт 149,5 3,23 151,0 3,26 166,0 3,59 3,63 184,0 3,97 4,15 205,0 4,43 4,45 223,0 4,82 4,68 240,0 5,18 4,90 262,0 5,66 5,17

о

90 черт расч мм/кбт 165,5 3,57 169,0 3,65 182,0 3,93 4,02 202,5 4,37 4,60 231,0 4,99 4,93 255,0 5,51 5,18 274,0 5,92 5,42 299,0 6,46 5,72

черт расч мм/кбт 205,0 4,43 206,0 4,45 237,0 5,12 4,98 269,0 5,81 5,69 325,5 7,03 6,10 368,0 7,95 6,42 392,0 8,47 6,72 446,5 9,64 7,08

52

Таблица 7.2.4 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 20° Пр/Б Балкер, D = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 52,0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 71,5 1,54 73,0 1,58 82,0 1,77 1,74 86,5 1,87 1,99 89,5 1,93 2,13 98,0 2,12 2,24 98,5 2,13 2,34 104,0 2,25 2,47

о

30 черт расч мм/кбт 86,0 1,86 88,0 1,90 98,5 2,13 2,09 106 2,29 2,39 110,5 2,39 2,56 119,5 2,58 2,69 120,5 2,60 2,82 132,5 2,86 2,97

о

40 черт расч мм/кбт 99,5 2,15 102,0 2,20 112,5 2,43 2,42 123,0 2,66 2,76 132,5 2,86 2,96 142,0 3,07 3,12 146,5 3,16 3,26 159,0 3,43 3,44

о

50 черт расч мм/кбт 114,5 2,47 116,0 2,51 129,5 2,80 2,78 142,0 3,07 3,18 153,0 3,30 3,41 165,0 3,56 3,59 171,0 3,69 3,75 186,0 4,02 3,96

о

60 черт расч мм/кбт 130,5 2,82 131,0 2,83 146,5 3,16 3,17 160,5 3,47 3,62 175,5 3,79 3,88 188,5 4,07 4,09 196,5 4,24 4,28 214,5 4,63 4,51

о

70 черт расч мм/кбт 146,5 3,16 147,5 3,19 164,5 3,55 3,56 180,0 3,89 4,07 198,5 4,29 4,36 215,0 4,64 4,59 224,5 4,85 4,80 245,0 5,29 5,06

о

80 черт расч мм/кбт 164,5 3,55 165,0 3,56 184,5 3,98 3,99 203,0 4,38 4,57 225,5 4,87 4,90 244,0 5,27 5,15 245,5 5,30 5,39 279,0 6,03 5,68

о

90 черт расч мм/кбт 184,5 3,98 184,5 3,98 206,5 4,46 4,48 229,5 4,96 5,12 255,0 5,51 5,49 277,0 5,98 5,78 291,5 6,30 6,05 320,0 6,91 6,38

черт расч мм/кбт 236,5 5,11 237,5 5,13 266,5 5,76 5,74 303,0 6,54 6,57 358 7,73 7,04 403,5 8,71 7,41 425,5 9,19 7,75 479,0 10,35 8,17

53

Таблица 7.2.5 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 15° Пр/Б Балкер, D = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 52,0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 81,0 1,75 81,5 1,76 91,5 1,98 1,97 101,5 2,19 2,25 108,0 2,33 2,41 116,5 2,52 2,54 116,5 2,52 2,65 128,0 2,76 2,80

о

30 черт расч мм/кбт 97,5 2,11 98,5 2,13 109,0 2,35 2,37 124,5 2,69 2,71 133,0 2,87 2,90 135,5 2,93 3,05 145,5 3,14 3,19 157,5 3,40 3,37

о

40 черт расч мм/кбт 114,0 2,46 114,0 2,46 126,0 2,72 2,77 146,0 3,15 3,17 155,0 3,35 3,39 157,0 3,39 3,57 172 3,71 3,74 187,0 4,04 3,94

о

50 черт расч мм/кбт 130,0 2,81 130,0 2,81 143,5 3,10 3,16 166,5 3,60 3,61 179,5 3,88 3,87 184,5 3,98 4,07 198,0 4,28 4,26 217,5 4,70 4,49

о

60 черт расч мм/кбт 146,5 3,16 147,5 3,19 163,0 3,52 3,56 186,0 4,02 4,07 201,5 4,35 4,36 209,5 4,52 4,59 224,5 4,85 4,80 248,0 5,36 5,06

о

70 черт расч мм/кбт 165,0 3,56 167,0 3,61 183,5 3,96 4,01 210,5 4,55 4,58 228,0 4,92 4,91 239,0 5,16 5,17 254 5,49 5,41 282,5 6,10 5,70

о

80 черт расч мм/кбт 186 4,02 186,5 4,03 206,0 4,45 4,52 236,0 5,10 5,17 257,5 5,56 5,54 269,5 5,82 5,83 287,5 6,21 6,09 320,0 6,91 6,43

о

90 черт расч мм/кбт 209 4,51 209,0 4,51 231,5 5,00 5,07 266 5,75 5,81 292,0 6,31 6,22 306,5 6,62 6,55 327,0 7,06 6,85 364,0 7,86 7,22

черт расч мм/кбт 276,0 5,96 277,0 5,98 306,0 6,61 6,70 355,0 7,67 7,67 408,0 8,81 8,21 444,0 9,59 8,64 466,5 10,08 9,04 531,0 11,47 9,54

54

Таблица 7.2.6 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 10° Пр/Б Балкер, D = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 52,0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 98,0 2,12 99,5 2,15 112,5 2,43 2,38 121,0 2,61 2,72 130,5 2,82 2,92 134,0 2,89 3,07 141 3,05 3,21 160,0 3,46 3,39

о

30 черт расч мм/кбт 120,5 2,60 118,5 2,56 134,5 2,90 2,93 149 3,22 3,35 160,0 3,46 3,59 162,0 3,50 3,77 173,5 3,75 3,95 198,5 4,29 4,16

о

40 черт расч мм/кбт 140,5 3,03 140,0 3,02 155,0 3,35 3,41 174,5 3,77 3,90 185,5 4,01 4,18 193,0 4,17 4,40 204,0 4,41 4,60 233,5 5,04 4,86

о

50 черт расч мм/кбт 160,5 3,47 159,0 3,43 177,0 3,82 3,90 201,0 4,34 4,46 213,5 4,61 4,78 223,0 4,82 5,03 236,0 5,10 5,26 270,0 5,83 5,55

о

60 черт расч мм/кбт 182,0 3,93 180,5 3,90 200,0 4,32 4,42 224,0 4,84 5,06 240,0 5,18 5,42 251,5 5,43 5,70 268,5 5,80 5,96 307,5 6,64 6,29

о

70 черт расч мм/кбт 204,0 4,41 204,0 4,41 225,0 4,86 4,95 244,5 5,28 5,67 271,0 5,85 6,07 284,5 6,14 6,39 303,0 6,54 6,68 345,0 7,45 7,05

о

80 черт расч мм/кбт 228 4,92 228,0 4,92 251,5 5,43 5,54 279,0 6,03 6,33 304,0 6,57 6,79 320,0 6,91 7,14 342,0 7,39 7,47 390,0 8,42 7,88

о

90 черт расч мм/кбт 255,5 5,52 256,5 5,54 280,0 6,05 6,20 311,5 6,73 7,10 340,0 7,34 7,60 359,0 7,75 8,00 382,0 8,25 8,37 434,5 9,38 8,83

черт расч мм/кбт 344,5 7,44 338,0 7,30 381,0 8,23 8,36 415,5 8,97 9,57 466,5 10,08 10,25 504,0 10,89 10,79 524,5 11,33 11,29 616 13,30 11,90

55

Таблица 7.3.1 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 35° ЛБ Балкер, ∆ = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 63,0 1,36 67,0 1,45 1,53 72,0 1,56 1,75 73,0 1,58 1,88 73,0 1,58 1,97 77,0 1,66 2,06 80,0 1,73 2,18

о

30 черт расч мм/кбт 72,0 1,56 79,0 1,71 1,75 85,0 1,84 2,00 90,5 1,95 2,14 93,0 2,01 2,25 97,5 2,11 2,36 104,0 2,25 2,49

о

40 черт расч мм/кбт 81,0 1,75 88,5 1,91 1,97 98 2,12 2,25 105,5 2,28 2,41 109,0 2,35 2,54 115,0 2,48 2,65 125,0 2,70 2,80

о

50 черт расч мм/кбт 90,5 1,95 100,5 2,17 2,20 111,0 2,40 2,51 121,0 2,61 2,69 126,0 2,72 2,83 133,0 2,87 2,97 145,0 3,13 3,13

о

60 черт расч мм/кбт 100,0 2,16 112,0 2,42 2,43 123,5 2,67 2,78 137,0 2,96 2,98 145,5 3,14 3,13 154,0 3,33 3,28 167,0 3,61 3,46

о

70 черт расч мм/кбт 111,0 2,40 125,0 2,70 2,69 138,0 2,98 3,08 154,5 3,34 3,30 165,5 3,57 3,48 176,0 3,80 3,64 192,0 4,15 3,84

о

80 черт расч мм/кбт 123,0 2,66 139,0 3,00 2,99 155,5 3,36 3,42 176,0 3,80 3,66 188,5 4,07 3,85 201,0 4,34 4,03 221,0 4,77 4,25

о

90 черт расч мм/кбт 136,0 2,94 156,0 3,37 3,30 172,5 3,73 3,78 198,0 4,28 4,05 213,0 4,60 4,26 228,0 4,92 4,46 251,0 5,42 4,70

черт расч мм/кбт 150,0 3,24 180,0 3,89 3,64 207,0 4,47 4,17 269,0 5,81 4,46 307,0 6,63 4,70 332,5 7,18 4,91 383 8,27 5,18

56

Таблица 7.3.2 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 30° ЛБ Балкер, D = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 61,0 1,32 64,0 1,38 1,48 70,0 1,51 1,69 71,5 1,54 1,82 75,0 1,62 1,91 79 1,71 2,00 84,5 1,83 2,11

о

30 черт расч мм/кбт 72,7 1,57 78,5 1,70 1,76 87,0 1,88 2,02 91,5 1,98 2,16 95,0 2,05 2,28 100 2,16 2,38 107,0 2,31 2,51

о

40 черт расч мм/кбт 82,5 1,78 91,5 1,98 2,00 101,5 2,19 2,29 107,0 2,31 2,46 115,0 2,48 2,58 120,0 2,59 2,70 131,0 2,83 2,85

о

50 черт расч мм/кбт 93,5 2,02 104,5 2,26 2,27 114,5 2,47 2,60 124,0 2,68 2,78 133,0 2,87 2,93 141,0 3,05 3,06 153,5 3,32 3,23

о

60 черт расч мм/кбт 105,5 2,28 118,0 2,55 2,56 129,5 2,80 2,93 141,5 3,06 3,14 152,5 3,29 3,30 161,5 3,49 3,46 177,5 3,83 3,65

о

70 черт расч мм/кбт 117,5 2,54 132,0 2,85 2,85 145,5 3,14 3,26 162,0 3,50 3,50 174,5 3,77 3,68 184,5 3,98 3,85 205,0 4,43 4,06

о

80 черт расч мм/кбт 130,0 2,81 147,0 3,17 3,16 164,0 3,54 3,61 183,5 3,96 3,87 198,5 4,29 4,07 210,0 4,54 4,26 232,0 5,01 4,49

о

90 черт расч мм/кбт 145,5 3,14 165,0 3,56 3,53 184 3,97 4,04 208,0 4,49 4,33 226,0 4,88 4,56 240,0 5,18 4,77 267,0 5,77 5,03

черт расч мм/кбт 166,0 3,59 199,0 4,30 4,03 217,0 4,69 4,61 287,0 6,20 4,94 326,0 7,04 5,20 355,0 7,67 5,44 405,0 8,75 5,74

57

Таблица 7.3.3 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 25° ЛБ Балкер, D = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 64,5 1,39 72,5 1,57 1,57 76,0 1,64 1,79 84,0 1,81 1,92 85,0 1,84 2,02 83,0 1,79 2,11 91,0 1,97 2,23

о

30 черт расч мм/кбт 78,0 1,68 73,5 1,59 1,89 91,5 1,98 2,17 101,0 2,18 2,32 102,0 2,20 2,44 105,0 2,27 2,56 113,5 2,45 2,70

о

40 черт расч мм/кбт 89,0 1,92 99,0 2,14 2,16 107,5 2,32 2,47 119,5 2,58 2,65 121,0 2,61 2,79 127,0 2,74 2,92 138,0 2,98 3,08

о

50 черт расч мм/кбт 100,0 2,16 112,0 2,42 2,43 121,5 2,62 2,78 137,0 2,96 2,98 140,5 3,03 3,13 147,0 3,17 3,28 161,5 3,49 3,46

о

60 черт расч мм/кбт 112,5 2,43 126,5 2,73 2,73 138,0 2,98 3,12 156,0 3,37 3,35 161,0 3,48 3,52 170 3,67 3,69 187,5 4,05 3,89

о

70 черт расч мм/кбт 124,5 2,69 141,0 3,05 3,02 154,0 3,33 3,46 176,0 3,80 3,71 183,0 3,95 3,90 193 4,17 4,08 214,0 4,62 4,30

о

80 черт расч мм/кбт 139,0 3,00 159,0 3,43 3,37 174,0 3,76 3,86 199,0 4,30 4,14 208,0 4,49 4,35 221,0 4,77 4,55 245,0 5,29 4,80

о

90 черт расч мм/кбт 156,0 3,37 179,0 3,87 3,79 195 4,21 4,33 225,0 4,86 4,64 237,0 5,12 4,89 253,0 5,46 5,11 282,5 6,10 5,39

черт расч мм/кбт 182,0 3,93 220,0 4,75 4,42 0,00 307,0 6,63 343,0 7,41 378,0 8,16 428 9,24

5,06 5,42 5,70 5,96 6,29

58

Таблица 7.3.4 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 20° Балкер, D = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 72,0 1,56 75,0 1,62 1,75 84,0 1,81 2,00 87,5 1,89 2,14 89,0 1,92 2,25 91 1,97 2,36 101,5 2,19 2,49

о

30 черт расч мм/кбт 85,0 1,84 89,5 1,93 2,06 101 2,18 2,36 106,0 2,29 2,53 109,5 2,37 2,66 114,5 2,47 2,78 125,0 2,70 2,94

о

40 черт расч мм/кбт 97,0 2,10 105 2,27 2,35 117,0 2,53 2,69 124,0 2,68 2,89 131,5 2,84 3,04 138 2,98 3,18 149,0 3,22 3,35

о

50 черт расч мм/кбт 109 2,35 119,5 2,58 2,65 133,5 2,88 3,03 144,5 3,12 3,24 152,5 3,29 3,41 159,0 3,43 3,57 173,5 3,75 3,77

о

60 черт расч мм/кбт 123,5 2,67 135,5 2,93 3,00 151,5 3,27 3,43 164,0 3,54 3,68 174,5 3,77 3,87 183,5 3,96 4,05 200,5 4,33 4,27

о

70 черт расч мм/кбт 138,5 2,99 153,0 3,30 3,36 171,0 3,69 3,85 187,0 4,04 4,12 199,0 4,30 4,34 210,5 4,55 4,54 230,0 4,97 4,79

о

80 черт расч мм/кбт 154,0 3,33 172,0 3,71 3,74 191,5 4,14 4,28 212,0 4,58 4,58 227,0 4,90 4,82 240,5 5,19 5,05 263,0 5,68 5,32

о

90 черт расч мм/кбт 173,0 3,74 194,0 4,19 4,20 215 4,64 4,81 240,0 5,18 5,15 258,5 5,58 5,42 274,0 5,92 5,67 301,0 6,50 5,98

черт расч мм/кбт 214,0 4,62 249,0 5,38 5,20 275,0 5,94 5,94 335,0 7,24 6,37 378,0 8,16 6,70 406,0 8,77 7,01 452,0 9,76 7,40

59

Таблица 7.3.5 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 15° ЛБ Балкер, D = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 81,0 1,75 82,0 1,77 1,97 91,0 1,97 2,25 94,5 2,04 2,41 97,0 2,10 2,54 99,0 2,14 2,65 107,0 2,31 2,80

о

30 черт расч мм/кбт 93,0 2,01 99,0 2,14 2,26 110 2,38 2,58 117,0 2,53 2,77 122,0 2,63 2,91 125 2,70 3,05 133,5 2,88 3,21

о

40 черт расч мм/кбт 107,0 2,31 116,5 2,52 2,60 129,0 2,79 2,97 139,0 3,00 3,18 145,0 3,13 3,35 149,5 3,23 3,51 160,0 3,46 3,70

о

50 черт расч мм/кбт 122,0 2,63 133,5 2,88 2,96 148,0 3,20 3,39 161,0 3,48 3,63 167,0 3,61 3,82 172,0 3,71 4,00 187,0 4,04 4,22

о

60 черт расч мм/кбт 137,0 2,96 151,5 3,27 3,33 167,0 3,61 3,81 182,5 3,94 4,08 192,0 4,15 4,29 198 4,28 4,49 216,5 4,68 4,73

о

70 черт расч мм/кбт 154,5 3,34 171,0 3,69 3,75 189,0 4,08 4,29 207,0 4,47 4,60 218,5 4,72 4,84 227 4,90 5,06 246,0 5,31 5,34

о

80 черт расч мм/кбт 173 3,74 192,0 4,15 4,20 212,0 4,58 4,81 234,0 5,05 5,15 248,5 5,37 5,42 258,0 5,57 5,67 282,0 6,09 5,98

о

90 черт расч мм/кбт 194 4,19 215,5 4,65 4,71 238,5 5,15 5,39 265,0 5,72 5,77 281,5 6,08 6,08 293,0 6,33 6,36 320,0 6,91 6,70

черт расч мм/кбт 250,0 5,40 279,0 6,03 6,07 311,0 6,72 6,94 374,0 8,08 7,44 413,0 8,92 7,83 432,0 9,33 8,19 478,0 10,32 8,64

60

Таблица 7.3.6 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 10° ЛБ Балкер, ∆ = 33089 т. L = 182,7 м, L┴┴ = 173,9 м, В = 22,6 м 1 кбт

46,3 мм

Тн =

10,1

Тк =

10,7

Тср

10,4

Угол поворота H

T/H k

120.0 32,1 21,4 18,0 16,0 14,5 13,0

0,324 1,124 0,486 1,286 0,578 1,378 0,650 1,450 0,717 1,517 0,800 1,600

о

20 черт расч мм/кбт 84,0 1,81 96,5 2,08 2,04 104,5 2,26 2,33 105,0 2,27 2,50 108,5 2,34 2,63 118 2,55 2,75 125,0 2,70 2,90

о

30 черт расч мм/кбт 104,5 2,26 105,5 2,28 2,54 127,5 2,75 2,90 130,0 2,81 3,11 137,5 2,97 3,27 147 3,17 3,42 158,5 3,42 3,61

о

40 черт расч мм/кбт 123,0 2,66 134,0 2,89 2,99 151,0 3,26 3,42 153,5 3,32 3,66 163,5 3,53 3,85 174,5 3,77 4,03 189,0 4,08 4,25

о

50 черт расч мм/кбт 141,5 3,06 154,5 3,34 3,44 171,0 3,69 3,93 177,0 3,82 4,21 189,0 4,08 4,43 201,0 4,34 4,64 209,5 4,52 4,89

о

60 черт расч мм/кбт 160,0 3,46 175,5 3,79 3,88 195,5 4,22 4,44 202,0 4,36 4,76 218,0 4,71 5,01 232 5,01 5,24 253,0 5,46 5,53

о

70 черт расч мм/кбт 180,0 3,89 198,0 4,28 4,37 219,0 4,73 5,00 227,0 4,90 5,36 245,0 5,29 5,64 259,5 5,60 5,90 284,5 6,14 6,22

о

80 черт расч мм/кбт 202 4,36 222,0 4,79 4,90 279,0 6,03 5,61 257,5 5,56 6,01 281,0 6,07 6,33 298,0 6,44 6,62 327,0 7,06 6,98

о

90 черт расч мм/кбт 223 4,82 251,0 5,42 5,41 278 6,00 6,19 293,5 6,34 6,64 317,5 6,86 6,98 339,0 7,32 7,31 373,0 8,06 7,71

черт расч мм/кбт 296,5 6,40 330,5 7,14 7,20 368,0 7,95 8,24 410,5 8,87 8,82 458,0 9,89 9,29 485,5 10,49 9,71 539,5 11,65 10,25

61

Таблица 7.4.1 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 35° ПрБ Танкер, ∆ = 77100 т. L = 242,8 м, L┴┴ = 228,0 м, В = 32,2 м 1 кбт

46,3

мм

Тн =

12,5

Тк =

12,5

Тср

12,5

Угол поворота H

T/H k

120.0 38,0 25,0 21,0 18,0 15,0

0,329 1,129 0,500 1,300 0,595 1,395 0,694 1,494 0,833 1,633

о

20 черт расч мм/кбт 126,0 2,72 133,0 2,87 3,07 144,5 3,12 3,54 156,5 3,38 3,80 166,0 3,59 4,07 191,5 4,14 4,44

о

30 черт расч мм/кбт 146,5 3,16 159,5 3,44 3,57 175,5 3,79 4,11 188,0 4,06 4,41 202,5 4,37 4,73 233,0 5,03 5,17

о

40 черт расч мм/кбт 166,5 3,60 181,5 3,92 4,06 202,5 4,37 4,67 218,0 4,71 5,02 236,0 5,10 5,37 272,5 5,89 5,87

о

50 черт расч мм/кбт 187 4,04 204,5 4,42 4,56 228,5 4,94 5,25 247,5 5,35 5,63 267,5 5,78 6,03 311,0 6,72 6,60

о

60 черт расч мм/кбт 208,0 4,49 229,0 4,95 5,07 257,0 5,55 5,84 278,5 6,02 6,27 303,0 6,54 6,71 351,0 7,58 7,34

о

70 черт расч мм/кбт 231,0 4,99 254,0 5,49 5,63 286,0 6,18 6,49 313,0 6,76 6,96 341,0 7,37 7,45 396,0 8,55 8,15

о

80 черт расч мм/кбт 264,0 5,70 291,0 6,29 6,44 328,0 7,08 7,41 358,0 7,73 7,95 395,0 8,53 8,52 459,0 9,91 9,31

о

90

черт расч мм/кбт 284,0 6,13 313,0 6,76 6,93 353,5 7,63 7,97 387,5 8,37 8,56 426,0 9,20 9,16 496,0 10,71 10,02

черт расч мм/кбт 311,0 6,72 357,0 7,71 7,58 403,5 8,71 8,73 451 9,74 9,37 505,0 10,91 10,04 582,0 12,57 10,97

62

Таблица 7.4.2 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 30° ПрБ Танкер, ∆ = 77100 т. L = 242,8 м, L┴┴ = 228,0 м, В = 32,2 м 1 кбт

30,9

мм

Тн =

12,5

Тк =

12,5

Тср

12,5

Угол поворота H

T/H k

120.0 38,0 25,0 21,0 18,0 15,0

0,329 1,129 0,500 1,300 0,595 1,395 0,694 1,494 0,833 1,633

о

20 черт расч мм/кбт 82,5 2,67 91,0 2,95 3,02 101,5 3,29 3,48 109,0 3,53 3,73 118,5 3,84 3,99 135,5 4,39 4,37

о

30 черт расч мм/кбт 100,0 3,24 109,5 3,55 3,66 123,5 4,00 4,21 133,0 4,31 4,52 144,0 4,67 4,84 166,0 5,38 5,29

о

40 черт расч мм/кбт 115,5 3,74 126,5 4,10 4,23 143,5 4,65 4,87 155,0 5,02 5,22 168,5 5,46 5,59 195,5 6,34 6,11

о

50 черт расч мм/кбт 130,5 4,23 143,0 4,63 4,77 162,0 5,25 5,50 176,0 5,70 5,90 192,5 6,24 6,32 223,5 7,24 6,91

о

60 черт расч мм/кбт 145,5 4,71 160,0 5,18 5,32 182,0 5,90 6,13 198,0 6,42 6,58 216,5 7,02 7,04 253,5 8,21 7,70

о

70 черт расч мм/кбт 161,5 5,23 179,0 5,80 5,91 202,5 6,56 6,80 221,0 7,16 7,30 241,5 7,83 7,82 282,5 9,15 8,55

о

80 черт расч мм/кбт 179,5 5,82 199,0 6,45 6,57 225,0 7,29 7,56 247,5 8,02 8,11 270,5 8,77 8,69 317,0 10,27 9,50

о

90

черт расч мм/кбт 200,0 6,48 222,0 7,19 7,32 251,0 8,13 8,43 276,5 8,96 9,04 303,0 9,82 9,68 355,5 11,52 10,58

о

180 черт расч мм/кбт 229,0 7,42 259,0 8,39 8,38 291,5 9,45 9,65 329 10,66 10,35 368,0 11,92 11,09 430,0 13,93 12,12

63

Таблица 7.4.3 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 25° ПрБ Танкер, ∆ = 77100 т. L = 242,8 м, L┴┴ = 228,0 м, В = 32,2 м 1 кбт

30,9 мм

Тн =

12,5

Тк =

12,5

Тср

12,5

Угол поворота H

T/H k

120.0 38,0 25,0 21,0 18,0 15,0

0,329 1,129 0,500 1,300 0,595 1,395 0,694 1,494 0,833 1,633

о

20 черт расч мм/кбт 92,0 2,98 91,0 2,95 3,37 108,0 3,50 3,88 118,0 3,82 4,16 125,0 4,05 4,45 141,0 4,57 4,87

о

30 черт расч мм/кбт 109,0 3,53 112,5 3,65 3,99 132,0 4,28 4,59 143,5 4,65 4,93 154,0 4,99 5,28 176,5 5,72 5,77

о

40 черт расч мм/кбт 124,5 4,03 133,0 4,31 4,55 154 4,99 5,24 168,0 5,44 5,63 181,0 5,87 6,03 209,5 6,79 6,59

о

50 черт расч мм/кбт 140,5 4,55 153,5 4,97 5,14 175,0 5,67 5,92 191,0 6,19 6,35 206,5 6,69 6,80 241,0 7,81 7,43

о

60 черт расч мм/кбт 156,5 5,07 174,0 5,64 5,73 196,0 6,35 6,59 214,5 6,95 7,07 233,5 7,57 7,58 274,0 8,88 8,28

о

70 черт расч мм/кбт 174,5 5,65 194,0 6,29 6,38 219,0 7,10 7,35 239,5 7,76 7,89 262,0 8,49 8,45 308,5 10,00 9,23

о

о

80

90

черт расч мм/кбт 193,5 6,27 215,0 6,97 7,08 243,5 7,89 8,15 267,0 8,65 8,75 293,0 9,49 9,37 345,0 11,18 10,24

черт расч мм/кбт 216,0 7,00 240,0 7,78 7,90 272,0 8,81 9,10 299,0 9,69 9,76 329,0 10,66 10,46 387,0 12,54 11,43

черт расч мм/кбт 253,0 8,20 282,0 9,14 9,26 320,5 10,39 10,66 360,5 11,68 11,44 405,5 13,14 12,25 484,0 15,68 13,39

64

Таблица 7.4.4 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 20° ПрБ Танкер, ∆ = 77100 т. L = 242,8 м, L┴┴ = 228,0 м, В = 32,2 м 1 кбт

23,2 мм

Тн =

12,5

Тк =

12,5

Тср

12,5

Угол поворота H

T/H k

120.0 38,0 25,0 21,0 18,0 15,0

0,329 1,129 0,500 1,300 0,595 1,395 0,694 1,494 0,833 1,633

о

20 черт расч мм/кбт 74,5 3,22 81,0 3,50 3,63 88,5 3,82 4,18 95,0 4,10 4,49 105,0 4,54 4,81 116,0 5,01 5,26

о

30 черт расч мм/кбт 88,0 3,80 97 4,19 4,29 107,0 4,62 4,94 116,0 5,01 5,30 127,0 5,49 5,68 144,0 6,22 6,21

о

40 черт расч мм/кбт 102,0 4,41 112,0 4,84 4,97 123,5 5,33 5,73 137,0 5,92 6,15 148,0 6,39 6,58 169,0 7,30 7,20

о

50 черт расч мм/кбт 115,5 4,99 127,0 5,49 5,63 141,5 6,11 6,49 155,0 6,70 6,96 170,5 7,37 7,45 196,0 8,47 8,15

о

60 черт расч мм/кбт 129,0 5,57 142,5 6,16 6,29 160,5 6,93 7,24 175,5 7,58 7,77 193,0 8,34 8,33 224,5 9,70 9,10

о

70 черт расч мм/кбт 139,0 6,00 159,0 6,87 6,78 179,5 7,75 7,81 196,5 8,49 8,38 216,0 9,33 8,97 253,5 10,95 9,81

о

о

80

90

черт расч мм/кбт 160,5 6,93 178,0 7,69 7,83 200,5 8,66 9,01 219,5 9,48 9,67 242,0 10,45 10,36 285,5 12,33 11,32

черт расч мм/кбт 179,0 7,73 198,5 8,57 8,73 224,0 9,68 10,05 246,0 10,63 10,79 272,0 11,75 11,55 322,0 13,91 12,63

черт расч мм/кбт 213,0 9,20 238,0 10,28 10,39 269,0 11,62 11,96 302,0 13,05 12,84 340,0 14,69 13,75 415,0 17,93 15,03

65

Таблица 7.4.5 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 15° Танкер, ∆ = 77100 т. L = 242,8 м, L┴┴ = 228,0 м, В = 32,2 м 1 кбт

23,15

H

T/H k

мм

Тн =

12,5

Тк =

12,5

Тср

12,5

Угол поворота

120.0 38,0 25,0 21,0 18,0 15,0

0,329 1,129 0,500 1,300 0,595 1,395 0,694 1,494 0,833 1,633

о

20 черт расч мм/кбт 82,0 3,54 89,0 3,84 4,00 100,5 4,34 4,60 106,5 4,60 4,94 115,0 4,97 5,29 129,5 5,59 5,78

о

30 черт расч мм/кбт 99,0 4,28 108,0 4,67 4,83 122,5 5,29 5,56 132,0 5,70 5,97 143,0 6,18 6,39 162 7,00 6,98

о

40 черт расч мм/кбт 114,5 4,95 127,0 5,49 5,58 143,5 6,20 6,43 155,0 6,70 6,90 168,0 7,26 7,39 193,5 8,36 8,08

о

50 черт расч мм/кбт 130,5 5,64 144,0 6,22 6,36 162,5 7,02 7,33 177,5 7,67 7,86 193,5 8,36 8,42 203,5 8,79 9,21

о

о

о

о

60

70

80

90

черт расч мм/кбт 147,0 6,35 161,5 6,98 7,17 182,0 7,86 8,25 200,0 8,64 8,86 218,5 9,44 9,49 253,5 10,95 10,37

черт расч мм/кбт 163,5 7,06 180,5 7,80 7,97 203,5 8,79 9,18 223,0 9,63 9,85 246,0 10,63 10,55 287,5 12,42 11,53

черт расч мм/кбт 182,5 7,88 200,5 8,66 8,90 226,5 9,78 10,25 249,0 10,76 11,00 276,0 11,92 11,78 323,5 13,97 12,87

черт расч мм/кбт 204,0 8,81 224,0 9,68 9,95 253,0 10,93 11,46 278,0 12,01 12,29 308,5 13,33 13,17 366,0 15,81 14,39

черт расч мм/кбт 247,0 10,67 274,5 11,86 12,05 304,0 13,13 13,87 344,0 14,86 14,88 393,5 17,00 15,94 498,5 21,53 17,42

66

Таблица 7.4.6 Определение расстояния от места пересечения курсов до точки перекладки руля в зависимости от угла поворота и глубины места маневрирования при перекладке руля на 10° ПрБ Танкер, ∆ = 77100 т. L = 242,8 м, L┴┴ = 228,0 м, В = 32,2 м 1 кбт

23,15

мм

Тн =

12,5

Тк =

12,5

Тср

12,5

Угол поворота H

T/H k

120.0 38,0 25,0 21,0 18,0

0,329 1,129 0,500 1,300 0,595 1,395 0,694 1,494

о

20 черт расч мм/кбт 99,5 4,30 110,5 4,77 4,85 119,5 5,16 5,59 130,5 5,64 6,00 136,0 5,87 6,42

о

30 черт расч мм/кбт 146,5 6,33 159,5 6,89 7,14 175,5 7,58 8,23 188,0 8,12 8,83 202,5 8,75 9,45

о

о

о

40

50

60

черт расч мм/кбт 166,5 7,19 181,5 7,84 8,12 202,5 8,75 9,35 218,0 9,42 10,03 236,0 10,19 10,75

черт расч мм/кбт 187 8,08 204,5 8,83 9,12 228,5 9,87 10,50 247,5 10,69 11,27 267,5 11,56 12,07

черт расч мм/кбт 208,0 8,98 229,0 9,89 10,14 257,0 11,10 11,68 278,5 12,03 12,53 303,0 13,09 13,42

о

о

о

70

80

90

черт расч мм/кбт 231,0 9,98 254,0 10,97 11,27 286,0 12,35 12,97 313,0 13,52 13,92 341,0 14,73 14,91

черт расч мм/кбт 264,0 11,40 291,0 12,57 12,87 328,0 14,17 14,83 358,0 15,46 15,91 395,0 17,06 17,04

черт расч мм/кбт 284,0 12,27 313,0 13,52 13,85 353,5 15,27 15,95 387,5 16,74 17,11 426,0 18,40 18,33

черт расч мм/кбт 311,0 13,43 357,0 15,42 15,17 403,5 17,43 17,46 451 19,48 18,74 505,0 21,81 20,07

67

Главные размерения и коэффициенты Наибольшая длина Lmax ………………………….. 173,5 м Длина между перпендикулярами L …………….. 169,4 м Ширина В ………………………………………… 24,55 м Высота борта D …………………………………... 15,2 м Осадка по летнюю грузовую марку dср………… 10,50 м Осадка в балласте dср……………………………. 4,35 м Коэффициент полноты при осадке по летнюю грузовую марку………………………………….. 0,74 Предельная высота судовых конструкций от киля……………………………………………….. 51,7 м

Рис. 7.1. Главные размерения т/х «НОРИЛЬСК»

68

Рис. 7.2. Циркуляция судна в грузу

69

Рис. 7.3. Циркуляция судна в грузу на мелководье

70

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 =

40 мм

Тн =

10,0

Тк =

10,7

Тср =

10,35

Угол поворота H

T/H k

Глуб. Вода 12,94

0,800 1,600

о

о

20 черт расч мм/кбт

30 черт расч мм/кбт

0,45

0,70

0,66

0,72 0,06

1,02

1,12 0,10

о

40

о

о

о

о

о

черт расч мм/кбт

50 черт расч мм/кбт

60 черт расч мм/кбт

70 черт расч мм/кбт

80 черт расч мм/кбт

90 черт расч мм/кбт

0,98

1,23

1,46

1,72

1,98

2,28

1,36

1,57 0,21

1,52

1,97 0,45

1,98

2,34 0,36

2,30

2,74 0,44

2,61

3,16 0,55

3,00

3,65 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

71

Глава 8. РАСЧЕТ ТАБЛИЦ ЦИРКУЛЯЦИЙ

ДЛЯ РАЗДИЧНЫХ УГЛОВ ПЕРЕКЛАДКИ РУЛЯ Для успешного выполнения поворотов на каждом судне желательно иметь циркуляции для различных углов перекладки руля на глубокой воде. Используя эти данные, судоводитель может планировать движение судна на поворотах. С введением системы DGPS в стесненных водах решается вопрос контроля места судна с достаточной 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 разными углами перекладки руля. Предлагается расчетный способ построения промежуточных циркуляций на глубокой воде с интервалом перекладки руля 5о между циркуляциями с перекладкой руля 35о и 10о при наличии на них данных для построения. На рис. 8.1 нанесены циркуляции математической модели судна с перекладкой руля от 35о до 10о с интервалом 5о. В процессе выполнения каждой из циркуляций фиксировалась информация в моменты, когда курс математической модели судна составлял 30о, 60о, 90о, 120о, 150о и 180о. Циркуляция с перекладкой руля: 35о обозначена буквой А, а каждый момент фиксации обозначен А30, А60, А90, А120, А150 и А180; 30о обозначена буквой В, а каждый момент фиксации обозначен В30, В60, В90, В120, В150 и В180; 25о обозначена буквой С, а каждый момент фиксации обозначен С30, С60, С90, С120, С150 и С180; 20о обозначена буквой D, а каждый момент фиксации обозначен D30, D60, D90, D120, D150 и D180; 15о обозначена буквой Е, а каждый момент фиксации обозначен Е30, Е60, Е90, Е120, Е150 и Е180; 10о обозначена буквой F, а каждый момент фиксации обозначен F30, F60, F90, F120, F150 и F180;

72

После нанесения на траектории движения центра тяжести математической модели буквенных обозначений с их индексами, которые указывают курс в момент фиксации, обнаружено, что обозначения на всех циркуляциях со значением: - 30о находятся на одной линии А30F30; - 60о находятся на одной линии А60F60; - 90о находятся на одной линии А90F90; - 120о находятся на одной линии А120F120; - 150о находятся на одной линии А150F150; - 180о находятся на одной линии А180F180.

Рис. 8.1. Циркуляция модели судна, обозначенная буквой: А- угол перекладки руля 35о; B- угол перекладки руля 30о; C- угол перекладки руля 25о; D- угол перекладки руля 20о; E- угол перекладки руля 15о;

73

F- угол перекладки руля 10о Индексы у каждой из букв обозначают курс модели в момент фиксации данных.

Промежуточные циркуляции рассматрены относительно циркуляции с перекладкой руля 35о. Поэтому сделаны замеры отрезков АВ, АС, AD, АЕ и AF, расположенные на линии AF и относящиеся к фиксированным моментам, когда курс математической модели был соответственно 30о, 60о, 90о, 120о, 150о и 180о. Расстояния между траекторией центра тяжести с перекладкой руля 35о и траекторией с перекладкой руля: 30о в каждый момент фиксации имеют значения А30В30, А60В60, А90В90, А120В120, А150В150 и А180В180; 25о в каждый момент фиксации имеют значения А30С30, А60С60, А90С90, А120С120, А150С150 и А180С180; 20о в каждый момент фиксации имеют значения А30D30, А60D60, А90D90, А120D120, А150D150 и А180D180; 15о в каждый момент фиксации имеют значения А30Е30, А60Е60, А90Е90, А120Е120, А150Е150 и А180Е180; 10о в каждый момент фиксации имеют значения А30F30, А60F60, А90F90, А120F120, А150F150 и А180F180. Вначале рассмотрена промежуточная циркуляция с углом перекладки 30о. Первоначально заданы две циркуляции с углом перекладки руля 35о и 10о, а расстояния между ними соответствуют отрезкам AF. После построения циркуляции с перекладкой руля 30о сняты значения отрезков АВ. Имея значение вышеуказанных отрезков, находим отношение АВ / AF и обнаруживаем, что 30

30

30 F30

60

60

60 F60

90

90

90 F90

120

120

120 F120

150

150

150 F150

180

180

180 F180

k 30 ,

где k30 – коэффициент для расчета циркуляции с углом перекладки руля 30о. Имея циркуляции математической модели судна с углом перекладки руля 35о и 10о и наличие фиксированных моментов с одним и тем же курсом, которые соединяют эти точки, можно построить циркуляцию с углом перекладки руля 30о, используя коэффициент k30.

74

Затем рассмотрена циркуляция с углом перекладки руля 25о. Отрезки АС соответствуют расстояниям между циркуляциями, выполненными с перекладкой руля 35о и 25о. Имея значения вышеуказанных отрезков, находим отношение АС / AF и обнаруживаем, что 30

С 30

60

C 60

90

C 90

120

30

F30

60

F60

90

F90

120

C120

150

C150

180

F120

150

C180

F150

180

F180

k 25 ,

где k25 - коэффициент для расчета циркуляции с углом перекладки руля 25о. Имея циркуляции математической модели судна с углом перекладки руля 35о и 10о и наличие фиксированных моментов с одним и тем же курсом, которые соединяют эти точки, можно построить циркуляцию с углом перекладки руля 25о, используя коэффициент k25. Далее использована циркуляция с перекладкой руля 20о. Отрезки АD соответствуют расстояниям между циркуляциями, выполненными с перекладкой руля 35о и 20о. Имея значение вышеуказанных отрезков, находим отношение АD / AF и обнаруживаем, что 30

D30

60

D60

90

D90

120

D120

150

D150

180

30

F30

60

F60

90

F90

120

F120

150

D180

F150

180

F180

k 20 ,

где k20 - коэффициент для расчета циркуляции с углом перекладки руля 20о. Имея циркуляции математической модели судна с углом перекладки руля 35о и 10о и наличие фиксированных моментов с одним и тем же курсом, которые соединяют эти точки, можно построить циркуляцию с углом перекладки руля 25о, используя коэффициент k25. Далее использована циркуляция с перекладкой руля 15о. Отрезки АЕ соответствуют расстояниям между циркуляциями, выполненными с перекладкой руля 35о и 15о. Имея значение вышеуказанных отрезков, находим отношение АD / AЕ и обнаруживает, что 30

E 30

60

E 60

90

E 90

120

E120

150

E150

180

E180

30

F30

60

F60

90

F90

120

E120

150

F150

180

F180

k15 ,

75

где k15 - коэффициент для расчета циркуляции с углом перекладки руля 15о. Имея циркуляции математической модели судна с углом перекладки руля 35о и 10о и наличие фиксированных моментов с одним и тем же курсом, которые соединяют эти точки, можно построить циркуляцию с углом перекладки руля 15о, используя коэффициент k15. Таким образом, имея циркуляции с перекладкой руля только на о 35 и на 10о можно построить любую отдельно взятую промежуточную циркуляцию, применяя коэффициенты k30, k25, k20 b k15. Возникает вопрос, соответствуют ли рассчитанные коэффициенты для других моделей судов, т.к. вышеприведенный расчет сделан только для одной модели. Для подтверждения найденных коэффициентов для расчета промежуточных циркуляций использованы математические 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, ТН = 8.2 м, ТК = 8.2 м, ТСР = 8.2 м; балкер, водоизмещение 23565 т, длина 182.7 м, длина между перпендикулярами 173.9, ширина 22.6 м, ТН = 7.5 м, ТК = 7.6 м, ТСР = 7.55 м; балкер, водоизмещение 33089 т, длина 182.7 м, длина между перпендикулярами 173.9, ширина 22.6 м, ТН = 10.1 м, ТК = 10.7 м, ТСР = 10.4 м, (циркуляция на правый борт); балкер, водоизмещение 33089 т, длина 182.7 м, длина между перпендикулярами 173.9, ширина 22.6 м, ТН = 10.1 м, ТК = 10.7 м, ТСР = 10.4 м, (циркуляция на левый борт); танкер, водоизмещение 77100 т, длина 242,8 м, длина между перпендикулярами 228.0, ширина 32.2 м, ТН =12.5 м, ТК =12.5 м, ТСР = 12.5 м; пассажирское, водоизмещение 24841 т, длина 230.9 м, длина между перпендикулярами 193.2, ширина 29.2 м, ТН = 8.0 м, ТК = 8.0 м, ТСР = 8.0 м. На каждой модели судна сделаны циркуляции с перекладкой руля о 35 , 30о, 25о, 20о, 15о и 10о. Во время циркуляции фиксировались моменты на курсах 30о, 60о, 90о, 120о и 180о. 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 коэффициентов для всех математических моделей необходимо найти среднее

76

значение коэффициента для нанесения траектории движения центра тяжести с углом перекладки руля: 30о (табл. 8.1). В первой колонке указаны математические модели судов, принятые к расчетам, в каждой последующей – указаны коэффициенты, которые получены в момент фиксации курсов 30о, 60о, 90о, 120о и 180о по каждой модели. Затем рассчитан средний коэффициент для построения циркуляции с перекладкой руля 30о, который равен 0,095. 25о (табл. 8.2). В первой колонке указаны математические модели судов, принятые к расчетам, в каждой последующей – указаны коэффициенты, которые получены в момент фиксации курсов 30о, 60о, 90о, 120о и 180о по каждой модели. Затем рассчитан средний коэффициент для построения циркуляции с перекладкой руля 25о, который равен 0,209. 20о (табл. 8.3). В первой колонке указаны математические модели судов, принятые к расчетам, в каждой последующей – указаны коэффициенты, которые получены в момент фиксации курсов 30о, 60о, 90о, 120о и 180о по каждой модели. Затем рассчитан средний коэффициент для построения циркуляции с перекладкой руля 20о, который равен 0,368. 15о (таб. 8.4). В первой колонке указаны математические модели судов принятые к расчетам, в каждой последующей – указаны коэффициенты, которые получены в момент фиксации курсов 30о, 60о, 90о, 120о и 180о по каждой модели. Затем рассчитан средний коэффициент для построения циркуляции с перекладкой руля 15о, который равен 0,610. Для оценки найденных средних коэффициентов вначале с циркуляции каждой модели сняты значения отрезков от циркуляции с перекладкой руля 35о до циркуляции 10о, т. е. на рис. 8.1 эти отрезки обозначены, как AF с соответствующим углом фиксации момента на курсах кратных 30о. Величины этих отрезков занесены в таблицу: 8.5.0, которая предшествует сравнительным таблицам математической модели RO-RO; 8.6.0, которая предшествует сравнительным таблицам математической модели балкера водоизмещением 23565 т; 8.7.0, которая предшествует сравнительным таблицам математической модели балкера водоизмещением 33089 т (правый борт);

77

8.8.0, которая предшествует сравнительным таблицам математической модели балкера водоизмещением 33089 т (левый борт); 8.9.0, которая предшествует сравнительным таблицам математической модели танкера; 8.10.0, которая предшествует сравнительным таблицам математической модели пассажирского судна. Для каждой математической модели судна составлено по четыре сравнительных таблицы, т. е. по количеству промежуточных циркуляций, заключенных между двумя крайними. В этих таблицах рассчитаны 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 математической модели судна и моменту фиксации на циркуляции, полученный на чертеже. Под коэффициентом – расстояние в метрах между циркуляцией с углом перекладки 35о и рассматриваемой траекторией, полученное в результате перемножения коэффициента на отрезок AF для соответствующего момента фиксации;

78

Таблица 8.1 Расчет коэффициента для циркуляции с перекладкой руля на 30 градусов Математическая модель судна

Коэффициент 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

0,090

0,092

0,098

0,098

0,107

Танкер, ∆ = 77100 т, ПрБ 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

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 модель судна

Коэффициент 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

0,190

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

79

Таблица 8.3 Расчет коэффициента для циркуляции с перекладкой руля на 20 градусов Математическая модель судна

Коэффициент 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

0,382

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 модель судна

Коэффициент 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

0,671

0,68

Танкер, ∆ = 77100 т, ПрБ

0,599

0,601

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

80

ТАБЛИЦА 8.5.0 RO - RO; ∆ = 25400 т; L = 184,2 м; L┴┴ = 174,0 м; В = 30,6 м; Тн = 8,2 м; Тк = 8,2 м; Тср = 8,2 м. А30F30 = A120F120 = чер/к рас/к зн/ч зн/рас-

348,0 805,5

м м

А60F60 = A150F150 =

573,0 837,0

м м

A90F90 = A180F180 =

687,0 831,0

м м

коэффициент, полученный на чертеже расчитанный коэффициент значение, полученное с чертежа значение расчитанное ТАБЛИЦА 8.5.1

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 30 град. ПрБ чер/k зн/ч м 0,095 33,06

А30В30 рас/k зн/рас м 0,095 33,06

разница м 0,00

чер/k зн/ч м 0,073 41,829

А60В60 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 54,44 12,61 кбт - 0,07

чер/k зн/ч м 0,056 38,472

A90B90 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 65,27 26,79 кбт - 0,14

чер/k зн/ч м 0,106 85,383

A120B120 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 76,52 8,86

чер/k зн/ч м 0,091 75,62

A150B150 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 78,95 3,32

чер/k зн/ч м 0,094 78,11

A180B180 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 78,95 0,83 ТАБЛИЦА 8.5.2

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 25 град. ПрБ чер/k зн/ч м 0,207 72,036

А30С30 рас/k зн/рас м 0,209 72,73

разница м 0,70

чер/k зн/ч м 0,190 108,87

А60C60 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 119,76 10,89 кбт - 0,06

чер/k зн/ч м 0,196 134,65

A90C90 рас/k зн/рас м 0,209 143,58

разница м 8,93

чер/k зн/ч м 0,225 181,24

A120C120 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 168,35 12,89 кбт - 0,07

чер/k зн/ч м 0,201 168,24

A150C150 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 174,93 6,70

чер/k зн/ч м 0,202 167,86

A180C180 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 173,68 5,82

81

ТАБЛИЦА 8.5.3

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 20 град. ПрБ А30D30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,345 0,368 120,06 128,06

разница м -8,00

А60D60 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,326 0,368 186,8 210,86 24,07 кбт - 0,13

A90D90 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,345 0,368 237,02 252,82 15,80 кбт - 0,08

A120D120 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,354 0,368 285,15 296,42 11,28 кбт - 0,06

A150D150 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,346 0,368 289,60 308,02 18,41 кбт - 0,10

A180D180 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,341 0,368 283,37 305,81 22,44 кбт - 0,12

ТАБЛИЦА 8.5.4

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 15 град. ПрБ чер/k зн/ч м 0,590 205,32

А30E30 рас/k зн/рас м 0,610 212,28

разница м -6,96

чер/k зн/ч м 0,575 329,48

А60E60 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 349,53 20,06 кбт - 0,11

чер/k зн/ч м 0,578 397,09

A90E90 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 419,07 21,98 кбт - 0,12

чер/k зн/ч м 0,577 464,77

A120E120 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 491,36 26,58 кбт - 0,14

чер/k зн/ч м 0,559 467,88

A150E150 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 510,57 42,69 кбт - 0,23

чер/k зн/ч м 0,556 462,04

A180E180 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 506,91 44,87 кбт - 0,24

82

ТАБЛИЦА 8.6.0 Балкер; ∆ = 23565 т; L = 182,7 м; L┴┴ = 173,9 м; В = 22,6 м; Тн = 7,5 м; Тк = 7,6 м; Тср = 7,55 м. А30F30 = A120F120 = чер/к рас/к зн/ч зн/рас-

223,5 510,0

м м

А60F60 = A150F150 =

336,0 549,0

м м

A90F90 = A180F180 =

432,0 550,5

м м

коэффициент, полученный на чертеже расчитанный коэффициент значение, полученное с чертежа значение расчитанное ТАБЛИЦА 8.6.1

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 30 град. ПрБ А30В30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,107 0,095 23,915 21,23

разница м 2,68

А60В60 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,103 0,095 34,608 31,92

разница м 2,69

чер/k зн/ч м 0,097 41,904

A90B90 рас/k зн/рас м 0,095 41,04

разница м 0,86

чер/k зн/ч м 0,094 47,94

A120B120 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 48,45 -0,51

чер/k зн/ч м 0,096 52,85

A150B150 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 52,30 0,55

чер/k зн/ч м 0,098 53,95

A180B180 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 52,30 1,65

ТАБЛИЦА 8.6.2

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 25 град. ПрБ А30С30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,235 0,209 52,523 46,71

разница м 5,81

А60C60 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,227 0,209 76,272 70,22

разница м 6,05

A90C90 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,208 0,209 89,856 90,29

разница м -0,43

A120C120 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,223 0,209 113,73 106,59 7,14

A150C150 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,218 0,209 119,68 114,74 4,94

A180C180 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,220 0,209 121,11 115,05 6,06

83

ТАБЛИЦА 8.6.3

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 20 град. ПрБ А30D30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,342 0,368 76,437 82,25

разница м -5,81

А60D60 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,402 0,368 135,07 123,65 11,42 кбт - 0,06

A90D90 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,382 0,368 165,02 158,98

разница м 6,05

A120D120 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,382 0,368 194,82 187,68 7,14

A150D150 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,388 0,368 213,01 202,03 10,98 кбт - 0,06

A180D180 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,409 0,368 225,15 202,58 22,57 кбт - 0,12

ТАБЛИЦА 8.6.4

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 15 град. ПрБ А30E30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,597 0,610 133,43 136,34

разница м -2,91

А60E60 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,625 0,610 210 204,96

разница м 5,04

чер/k зн/ч м 0,635 274,32

A90E90 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 263,52 10,80 кбт - 0,06

чер/k зн/ч м 0,641 326,91

A120E120 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 311,10 15,81 кбт - 0,08

чер/k зн/ч м 0,645 354,11

A150E150 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 334,89 19,22 кбт - 0,10

чер/k зн/ч м 0,643 353,97

A180E180 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 335,81 18,17 кбт - 0,10

84

ТАБЛИЦА 8.7.0 Балкер; ∆ = 33089 т; L = 182,7 м; L┴┴ = 173,9 м; В = 22,6 м; Тн = 10,1 м; Тк = 10,7 м; Тср = 10,4 м, (циркуляция на правый борт) А30F30 = A120F120 = чер/к рас/к зн/ч зн/рас-

296,0 688,0

м м

А60F60 = A150F150 =

456,0 740,0

м м

A90F90 = A180F180 =

596,0 742,0

м м

коэффициент, полученный на чертеже расчитанный коэффициент значение, полученное с чертежа значение расчитанное ТАБЛИЦА 8.7.1

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 30 град. ПрБ чер/k зн/ч м 0,094 27,824

А30В30 рас/k зн/рас м 0,095 28,12

разница м -0,30

чер/k зн/ч м 0,092 41,952

А60 - В60 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 43,32 -1,37

чер/k зн/ч м 0,097 57,812

A90 - B90 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 56,62 1,19

A120 - B120 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,102 0,095 70,176 65,36 4,82

A150 - B150 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,092 0,095 68,26 70,49 -2,23

A180 - B180 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,100 0,095 74,20 70,49 3,71 ТАБЛИЦА 8.7.2

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 25 град. ПрБ А30С30 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,176 0,209 52,096 61,86 -9,77 кбт - 0,05

А60C60 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,215 0,209 98,04 95,30

разница м 2,74

чер/k зн/ч м 0,221 131,72

A90C90 рас/k зн/рас м 0,209 124,56

разница м 7,15

чер/k зн/ч м 0,224 154,11

A120C120 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 143,79 10,32 кбт - 0,06

чер/k зн/ч м 0,216 159,84

A150C150 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 154,66 5,18

чер/k зн/ч м 0,226 167,69

A180C180 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 155,08 12,61 кбт - 0,07

85

ТАБЛИЦА 8.7.3

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 20 град. ПрБ А30D30 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,318 0,368 94,128 108,93 14,80 кбт - 0,08

А60D60 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,373 0,368 170,09 167,81

разница м 2,28

A90D90 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,374 0,368 222,9 219,33

разница м 3,58

A120D120 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,384 0,368 264,19 253,18 11,01 кбт - 0,06

A150D150 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,386 0,368 285,64 272,32 13,32 кбт - 0,07

A180D180 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,404 0,368 299,77 273,06 26,71 кбт - 0,14

ТАБЛИЦА 8.7.4

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 15 град. ПрБ А30E30 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,520 0,610 153,92 180,56 26,64 кбт - 0,14

А60E60 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,588 0,610 268,13 278,16 10,03 кбт - 0,05

чер/k зн/ч м 0,587 349,85

A90E90 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 363,56 13,71 кбт - 0,07

чер/k зн/ч м 0,605 416,24

A120E120 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 419,68 -3,44

чер/k зн/ч м 0,640 473,60

A150E150 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 451,40 22,20 кбт - 0,12

чер/k зн/ч м 0,625 463,75

A180E180 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 452,62 11,13 кбт - 0,06

86

ТАБЛИЦА 8.8.0 Балкер; ∆ = 33089 т; L = 182,7 м; L┴┴ = 173,9 м; В = 22,6 м; Тн = 10,1 м; Тк = 10,7 м; Тср = 10,4 м. А30F30 = A120F120 = чер/к рас/к зн/ч зн/рас-

212,0 536,0

м м

А60F60 = A150F150 =

348,0 584,0

м м

A90F90 = A180F180 =

458,0 588,0

м м

коэффициент, полученный на чертеже расчитанный коэффициент значение, полученное с чертежа значение расчитанное ТАБЛИЦА 8.8.1

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 30 град. ЛБ А30В30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,122 0,095 25,864 20,14

разница м 5,72

А60В60 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,109 0,095 37,932 33,06

разница м 4,87

чер/k зн/ч м 0,092 42,136

A90B90 рас/k зн/рас м 0,095 43,51

разница м -1,37

чер/k зн/ч м 0,108 57,888

A120B120 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 50,92 6,97

чер/k зн/ч м 0,116 68,21

A150B150 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 55,86 12,35

чер/k зн/ч м 0,105 61,74

A180B180 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 55,86 5,88 ТАБЛИЦА 8.8.2

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 25 град. ЛБ А30С30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,226 0,209 47,912 44,31

разница м 3,60

А60C60 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,195 0,209 67,86 72,73

разница м -4,87

чер/k зн/ч м 0,201 92,058

A90C90 рас/k зн/рас м 0,209 95,72

разница м -3,66

чер/k зн/ч м 0,208 111,49

A120C120 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 112,02 -0,54

чер/k зн/ч м 0,219 127,90

A150C150 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 122,06 5,84

чер/k зн/ч м 0,218 128,18

A180C180 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 122,89 5,29

87

ТАБЛИЦА 8.8.3

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 20 град. ЛБ А30D30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,358 0,368 75,896 78,02

разница м -2,12

А60D60 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,396 0,368 137,81 128,06

разница м 9,74

A90D90 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,397 0,368 181,83 168,54 13,28 кбт - 0,07

A120D120 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,421 0,368 225,66 197,25 28,41 кбт - 0,15

A150D150 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,424 0,368 247,62 214,91 32,70 кбт - 0,18

A180D180 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,428 0,368 251,66 216,38 35,28 кбт - 0,19

ТАБЛИЦА 8.8.4

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 15 град. ЛБ чер/k зн/ч м 0,622 131,86

А30E30 рас/k зн/рас м 0,610 129,32

разница м 2,54

чер/k зн/ч м 0,569 198,01

А60E60 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 212,28 14,27 кбт - 0,08

чер/k зн/ч м 0,638 292,2

A90E90 рас/k зн/рас м 0,610 279,38

разница м 12,82

чер/k зн/ч м 0,671 359,66

A120E120 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 326,96 32,70 кбт - 0,18

чер/k зн/ч м 0,671 391,86

A150E150 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 356,24 35,62 кбт - 0,19

чер/k зн/ч м 0,680 399,84

A180E180 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 358,68 41,16 кбт - 0,22

88

ТАБЛИЦА 8.9.0 Танкер; ∆ = 77100 т; L = 242,8 м; L┴┴ = 228,0 м; В = 32,2 м; Тн = 12,5 м; Тк = 12,5 м; Тср = 12,5 м. А30F30 = A120F120 = чер/к рас/к зн/ч зн/рас-

561,0 1164,0

м м

А60F60 = A150F150 =

828,0 1224,0

м м

A90F90 = A180F180 =

1038,0 1209,0

м м

коэффициент, полученный на чертеже расчитанный коэффициент значение, полученное с чертежа значение расчитанное ТАБЛИЦА 8.9.1

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 30 град. ПрБ чер/k зн/ч м 0

А30В30 рас/k зн/рас м 0,095 53,30

разница м -53,30

чер/k зн/ч м 0,090 74,52

А60В60 рас/k зн/рас м 0,095 78,66

разница м -4,14

чер/k зн/ч м 0,092 95,496

A90B90 рас/k зн/рас м 0,095 98,61

разница м -3,11

чер/k зн/ч м 0,098 114,07

A120B120 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 110,58 3,49

чер/k зн/ч м 0,098 118,48

A150B150 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 114,86 3,63

чер/k зн/ч м 0,107 129,36

A180B180 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 114,86 14,51 кбт - 0,08 ТАБЛИЦА 8.9.2

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 25 град. ПрБ чер/k зн/ч м 0,214 120,05

А30С30 рас/k зн/рас м 0,209 117,25

разница м 2,81

А60C60 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,210 0,209 173,88 173,05

разница м 0,83

чер/k зн/ч м 0,202 209,68

A90C90 рас/k зн/рас м 0,209 216,94

разница м -7,27

чер/k зн/ч м 0,214 249,1

A120C120 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 243,28 5,82

чер/k зн/ч м 0,218 266,83

A150C150 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 255,82 11,02 кбт - 0,06

чер/k зн/ч м 0,225 272,03

A180C180 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 252,68 19,34 кбт - 0,10

89

ТАБЛИЦА 8.9.3

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 20 град. ПрБ А30D30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,364 0,368 204,2 206,45

разница м -2,24

А60D60 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,369 0,368 305,53 304,70

разница м 0,83

A90D90 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,361 0,368 374,72 381,98

разница м -7,27

A120D120 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,371 0,368 431,84 428,35 3,49

A150D150 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,377 0,368 461,45 450,43 11,02 кбт - 0,06

A180D180 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,384 0,368 464,26 444,91 19,34 кбт - 0,10

ТАБЛИЦА 8.9.4

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 15 град. ПрБ А30E30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,599 0,610 336,04 342,21

разница м -6,17

А60E60 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,601 0,610 497,63 505,08

разница м -7,45

чер/k зн/ч м 0,601 623,84

A90E90 рас/k зн/рас м 0,610 633,18

разница м -9,34

чер/k зн/ч м 0,613 713,53

A120E120 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 710,04 3,49

чер/k зн/ч м 0,608 744,19

A150E150 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 746,64 -2,45

чер/k зн/ч м 0,620 749,58

A180E180 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 737,49 12,09 кбт - 0,06

90

ТАБЛИЦА 8.10.0 Ferry; ∆ = 24841 т; L = 182,7 м; L┴┴ = 173,9 м; В = 29,2 м; Тн = 8,0 м; Тк = 8,0 м; Тср = 8,0 м. А30F30 = A120F120 = чер/к рас/к зн/ч зн/рас-

273,0 585,0

м м

А60F60 = A150F150 =

402,0 612,0

м м

A90F90 = A180F180 =

508,5 601,5

м м

коэффициент, полученный на чертеже расчитанный коэффициент значение, полученное с чертежа значение расчитанное ТАБЛИЦА 8.10.1

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 30 град. ПрБ чер/k зн/ч м 0,082 22,386

А30В30 рас/k зн/рас м 0,095 25,94

разница м -3,55

чер/k зн/ч м 0,063 25,326

А60В60 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 38,19 12,86 кбт - 0,07

чер/k зн/ч м 0,088 44,748

A90B90 рас/k зн/рас м 0,095 48,31

разница м -3,56

чер/k зн/ч м 0,092 53,82

A120B120 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 55,58 -1,76

чер/k зн/ч м 0,090 54,14

A150B150 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 57,14 -3,01

чер/k зн/ч м 0,080 48,12

A180B180 рас/k раззн/рас ница м м 0,095 57,14 -9,02

ТАБЛИЦА 8.10.2

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 25 град. ПрБ А30С30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,209 0,209 57,057 57,06

разница м 0,00

А60C60 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,171 0,209 68,742 84,02 15,28 кбт - 0,08

чер/k зн/ч м 0,195 99,158

A90C90 рас/k зн/рас м 0,209 106,28

разница м -7,12

чер/k зн/ч м 0,190 111,15

A120C120 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 122,27 11,12 кбт - 0,06

чер/k зн/ч м 0,190 116,28

A150C150 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 127,91 11,63 кбт - 0,06

чер/k зн/ч м 0,182 109,47

A180C180 рас/k раззн/рас ница м м 0,209 125,71 16,24 кбт - 0,09

91

ТАБЛИЦА 8.10.3

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 20 град. ПрБ чер/k зн/ч м 0,330 90,09

А30D30 рас/k раззн/рас ница м м 0,368 100,46 10,37 кбт - 0,06

чер/k зн/ч м 0,366 147,13

А60D60 рас/k зн/рас м 0,368 147,94

разница м -0,80

чер/k зн/ч м 0,339 172,38

A90D90 рас/k раззн/рас ница м м 0,368 187,13 14,75 кбт - 0,08

чер/k зн/ч м 0,338 197,73

A120D120 рас/k раззн/рас ница м м 0,368 215,28 17,55 кбт - 0,09

чер/k зн/ч м 0,325 198,90

A150D150 рас/k раззн/рас ница м м 0,368 225,22 26,32 кбт - 0,14

чер/k зн/ч м 0,305 183,46

A180D180 рас/k раззн/рас ница м м 0,368 221,35 37,89 кбт - 0,20

ТАБЛИЦА 8.10.4

Циркуляция до 180 град. с перекладкой руля на 15 град. ПрБ А30E30 чер/k рас/k зн/ч зн/рас м м 0,593 0,610 161,89 166,53

разница м -4,64

А60E60 чер/k рас/k раззн/ч зн/рас ница м м м 0,642 0,610 258,08 245,22 12,86 кбт - 0,07

чер/k зн/ч м 0,625 317,81

A90E90 рас/k зн/рас м 0,610 310,19

разница м 7,63

чер/k зн/ч м 0,597 349,25

A120E120 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 356,85 -7,60

чер/k зн/ч м 0,625 382,50

A150E150 рас/k раззн/рас ница м м 0,610 373,32 9,18

чер/k зн/ч м 0,610 366,92

A180E180 рас/k зн/рас м 0,610 366,92

92

разница м 0,00

во второй – средний коэффициент (взятый из таблиц 8.1 – 8.4) для рассматриваемого угла перекладки руля. Под коэффициентом – расстояние, полученное в результате перемножения среднего коэффициента на отрезок AF того же момента фиксации; в третьей – разница между расстоянием, полученным с чертежа и рассчитанным. Таблица 8.11 Разница между действительной циркуляцией и расчетной

Тип математич. модели

RO-RO ∆ = 25400 т Балкер ∆ = 23565 т Балкер (пр/б) ∆ = 33089 т Балкер (л/б) ∆ = 33089 т Танкер ∆ = 77100 т Пассажирск. ∆ = 24841 т Кол – во изм. В процентн. отношении

Для циркуляции с перекладДля циркуляции с перекладкой руля 30 град. кой руля 25 град. Кол-во Кол-во Кол-во Кол-во Кол-во Кол-во измерен. измерен. измерен. измерен. измерен. измерен. с разни- с разни- с разни- с разни- с разни- с разницей цей цей цей цей цей до 0,1 0,1 – 0,2 до 0,1 до 0,1 0,1 – 0,2 0,2 кбт кбт кбт кбт кбт кбт 5

1

--

6

--

--

6

--

--

6

--

--

6

--

--

6

--

--

6

--

--

6

--

--

5

--

--

5

1

--

6

--

--

6

--

--

34

1

--

35

1

--

97,14%

2,86%

--

97,22%

2,78%

--

Результаты сравнения отрезков, по которым строились промежуточные циркуляции, показывают, что разница между отрезками, снятыми с чертежа, и отрезками, полученными по среднему коэффициенту, имеют стабильно незначительную величину допустимую при графических работах (см. таблицу 8.11). Только три сравнения достигают величины 0,25 кбт, которые можно принять в качестве промахов или которые могли быть по-

93

лучены как при снятии данных в момент фиксации данных, так и при графическом построении. В связи с этим найденные коэффициенты можно применять для построения промежуточных циркуляций. В случае, если проводить натурные испытания для построения этих же циркуляций судна, то для этого потребуется значительные затраты эксплуатационного времени, что не всегда возможно и экономически целесообразно. Продолжение таблицы 8.11 Разница между действительной циркуляцией и расчетной

Тип математич. модели

RO-RO ∆ = 25400 т Балкер ∆ = 23565 т Балкер (пр/б) ∆ = 33089 т Балкер (л/б) ∆ = 33089 т Танкер ∆ = 77100 т Пассажирск. ∆ = 24841 т Кол – во изм. В процентн. отношении

Для циркуляции с перекладДля циркуляции с перекладкой руля 20 град. кой руля 15 град. Кол-во Кол-во Кол-во Кол-во Кол-во Кол-во измерен. измерен. измерен. измерен. измерен. измерен. с разни- с разни- с разни- с разни- с разни- с разницей цей цей цей цей цей до 0,1 0,1 – 0,2 0,2-0,25 до 0,1 0,1 – 0,2 0,2–0,25 кбт кбт кбт кбт кбт кбт 4

2

--

1

3

2

5

1

--

5

1

--

5

1

--

4

2

--

3

3

--

3

2

1

5

1

--

6

--

--

4

1

1

6

--

--

26

9

1

25

8

3

72,22%

25,00%

2,78%

69,45%

22,22%

8,33%

94

Глава 9 КОНТРОЛЬ ПОВОРОТОВ ПО

ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ИНДЕКСАМ Современные радиолокационные станции (РЛС) предназначены для обнаружения надводных объектов и берегов в условиях ограниченной видимости, определения места судна, обеспечения плавания в узкостях, расхождения со встречными судами. При плавании вдоль побережья или в стесненных водах необходимо особо тщательно контролировать движение судна относительно линии пути. Этот контроль должен включать периодические определения местоположения, которые сочетались бы с непрерывным контролем за смещением судна относительно линии пути.

Рис. 9.1. Параллельные индексы на экране РЛС

Непрерывный контроль местоположения судна относительно линии пути возможен при использовании метода параллельных индексных линий. Эти линии проходят через весь круг экрана вне зависимости от используемого диапазона дальности и доступны во всех режимах отображения и перемещения. Параллельные индексные линии – это линии, выставленные на экране РЛС параллельно линии пути и на расстоянии от центра разверт-

95

ки (судна), равном заданному расстоянию, которое планируется при прохождении ориентира (рис. 9.1). В дальнейшем будет рассматриваться обстановка в режиме относительного отображения и ориентации относительно севера. Линии, выставленные на экране РЛС, не меняют своего направления и расстояния относительно центра развертки при смене курса. На рис. 9.2 участок карты с нанесенным направлением линии пути, равном 220о. К выбранному мысу проведена касательная, которая параллельна линии пути. Расстояние от линии пути до касательной, равное 0,30 мили (см. выше мыса). Судно должно следовать таким курсом, чтобы расстояние между касательной и линией пути оставалось бы неизменным. На экране РЛС это будет выглядеть следующим образом: включается линия, выставляется направление 220о, затем смещается от центра на расстояние 0,30 мили. Таким образом, выставленная линия будет оставаться в первоначально установленном направлении и расстоянии от центра развертки. При движении судна на экране РЛС в режиме относительного Рис. 9.2. Нанесение индексных линий на карте движения перемещаются ориентиры в сторону обратную движению судна. Следовательно, в нашем случае перемещаться будет мыс. Необходимо, чтобы во время движения линия, выставленная на экране РЛС параллельно линии пути, все время плавания на этом отрезке пути была бы касательной к выбранному ориентиру. Если наблюдатель обнаружит на экране отклонение ориентира от выставленной линии, это будет означать, что судно отклоняется от линии пути под воздействием внешних сил либо по другим причинам. В этом случае задача наблюдателя состоит в том, чтобы корректировать курс судна таким образом, чтобы линия, выставленная парал-

96

лельно линии пути, все время плавания оставалась бы касательной к выбранному ориентиру. В современных РЛС можно выставлять до 4-х индексных линий. Это позволяет выставлять две линии к курсу, по которому движется судно и две линии к следующему (после поворота) курсу. При плавании судна в стесненных районах возникает необходимость расходиться с другим судном, уступать дорогу, обходить суда, занятые ловлей рыбы. В этом случае судно должно отклоняться от линии пути, но в то же время необходимо, чтобы судно оставалось на безопасной глубине. Поэтому к линии пути можно выставлять по две индексные линии, которые ограничивали бы максимальное и минимальное отклонение от линии пути (см. рис 9.2, ниже мыса выставлены две индексные линии). На экране РЛС мыс будет заключен между двух линий (рис. 9.1). Судно может отклоняться вправо и влево, а наблюдатель будет визуально контролировать отклонение ориентира от линии пути, и, в то же время ориентир должен оставаться между параллельными линиями. При плавании в стесненных районах могут быть выставлены параллельные индексные линии для курса, по которому следует судно, и две индексные линии параллельно следующей линии пути. В дополнение к этому могут быть выставлены контрольные расстояния или радиолокационные пеленга для определения момента начала перекладки руля (на рис. 9.1 в дополнение к индексным линиям выставлено контрольное расстояние).

97

Рис. 9.3. Судно вышло в точку начала перекладки руля

Рис. 9.4. Судно в процессе поворота на курс 151о

Рис. 9.5. Судно легло на курс 151о

На рис. 9.3 судно вышло в точку начала перекладки руля. Руль перекладывается на заранее рассчитанный угол. Судно начинает поворот, оператор визуально контролирует точность выхода на линию пути. На рис. 9.4 оператор уже видит, что судно поворачивает слишком быстро. На рис. 9.5 видим, что судно находится слишком близко к острову (в процессе поворота угол перекладки руля не менялся). При-

98

чиной может быть неправильно рассчитанный угол перекладки руля или действие неучтенных внешних сил. В этом случае для выхода в заданный интервал необходимо в момент поворота на рис. 9.4 уменьшить угол перекладки руля.

Рис. 9.6. Судно в процессе поворота на курс 151о

Рис. 9.7. Судно легло на курс 151о

На рис. 9.6 и 9.7 показан поворот, когда судно ложится на курс на большей дистанции, чем первоначально заданная. В этом случае, когда становится очевидным, что судно выходит за пределы установленные судоводителем при помощи двух параллельных индексных линий. Показан тот момент, когда планировать поворот необходимо с максимальной перекладкой руля 20о, потому что возникает необходимость в процессе поворота увеличить угол перекладки руля для выхода на заданную линию пути.

Рис. 9.8. Судно в процессе поворота на курс 151о

Рис. 9.9. Судно легло на курс 151о

99

Причиной того, что судно не вышло на повороте в заданные пределы, может быть неправильно рассчитанный угол перекладки руля, ошибочно нанесеное контрольное расстояние или действия неучтенных внешних сил. На рис. 9.8 и 9.9 показан поворот, когда судно выходит на курс в заданных пределах. Использование параллельных индексных линий дает возможность: к выбранным ориентирам выставлять по две линии параллельных линиям пути, которые будут определять минимальное и максимальное отклонение от линии пути; заблаговременно выставлять линии параллельно следующему курсу, что позволит контролировать процесс поворота по изображению на экране РЛС и более точно выйти на следующую линию пути; использовать линии в качестве секущих для определения момента начала перекладки руля для поворота на следующий курс. Это самый простой и достаточно точный метод судовождения, который позволяет вести непрерывный контроль за движением судна. Параллельные индексы должны планироваться для каждой части прибрежного перехода. Подобно всем радиолокационным методам, плавание с использованием параллельных индексных линий должно быть опробовано в ясную погоду, чтобы персонал мог полностью познакомится с этим методом, прежде чем он будет использован ночью в условиях ограниченной видимости, при плавании в стесненных водах.

100

ЗАКЛЮЧЕНИЕ В работе предлагается метод учета циркуляции при поворотах. Плавание судна в стесненных районах является наиболее сложной частью перехода. Для обеспечения безопасного прохода этих участков пути особо тщательно прорабатывается расстановка штурманского состава, определяются их действия и взаимодействие при необходимости контроля, рассматриваются различные варианты возможных ситуаций, усиливается вахта. Самым ответственным моментом при плавании в стесненных водах являются повороты. Для того чтобы повернуть на новый курс, необходимо рассчитать точку начала перекладки руля. В настоящее время точка начала перекладки руля не рассчитывается, процесс поворота не контролируется. После того как судно ляжет на новый курс производится определение места, и только после корректируется курс. Следовательно, управление движением судна определенное время производится на основании опыта и интуиции судоводителя. Цель настоящей работы заключается в том, чтобы облегчить работу судоводителя при плавании в стесненных водах. Предложенный метод позволяет определять начало перекладки руля по циркуляции, которая сделана этим же судном на глубокой воде. Предложенные формулы простые и позволяют быстро рассчитывать точку начала перекладки руля в зависимости от глубины. Использование параллельных индексных линий позволяет визуально контролировать процесс поворота. Но для этого необходима небольшая тренировка. Полагаю, что предложенные методы позволят решать вопросы поворотов, обеспечивая безопасность судна.

101

ЛИТЕРАТУРА 1. Снопков В. И. Управление судном: Учеб. для вузов – СПб.: «Профессионал», 2004 – 535 с. 2. Лесков М. М. Навигация. Учеб. для вузов – Изд. 2-е, перераб. И доп. – М.: Транспорт, 1986. – 360 с. 3. Цурбан А.И. Определение маневренных элементов судна – М., Транспорт, 1977 – 126 с. 4. Удалов В.И. Управление крупнотоннажными судами.- М., Транспорт, 1986 – 228 с. 5. Драчев В.Н. Определение точки перекладки руля при учете циркуляции, Вестник МГУ, сер. Судовождение, 2004, Вып. 2/2004. – С. 159 – 161. 6. Резолюция MSC.137(176), СТАНДАРТЫ МАНЕВРЕННЫХ КАЧЕСТВ СУДОВ, принята 5 декабря 2002 г. 7. Циркуляционное письмо ИМО MSC/Circ.1053, ПОЯСНЕНИЯ К СТАНДАРТАМ МАНЕВРЕННЫХ КАЧЕСТВ СУДНА, принято 5 декабря 2002 г. 8. Navi Trainer 4000. Mathematical Models, Technical Description; Transas Marine 2003/ 104р.

102

СОДЕРЖАНИЕ Глава 1. Глава 2. Глава 3. Глава 4. Глава 5. Глава 6. Глава 7. Глава 8. Глава 9.

Введение………………………………………………………… 3 ИМО о математических моделях……………………………… 4 Математические модели фирмы TRANSAS……………………. 10 Циркуляция судна ……………………………………………… 16 Влияние мелководья на управляемость судна………………….. 20 Используемый метод учета циркуляции при поворотах ……… 23 Расчет точки перекладки руля при поворотах с учетом циркуляции....................................................................................... 25 Расчет точки перекладки руля при поворотах на мелководье… 42 Расчет промежуточных циркуляций…………………………… 72 Контроль поворотов по параллельным индексам……………… 95 Заключение……………………………………………………… 100 Литература……………………………………………………… 101

103

Владимир Николаевич Драчѐв

УЧЕТ ЦИРКУЛЯЦИИ ПРИ ПЛАВАНИИ В СТЕСНЕННЫХ РАЙОНАХ

Монография Печатается в авторской редакции 7,0 уч.-изд. л. Тираж экз

Формат 60 х 80 1/16 Заказ №

Отпечатано в типографии ИПК МГУ им. адм. Г. И. Невельского 690059, Владивосток, ул. Верхнепортовая 50а

104