Маневренные характеристики судна проекта 1577

    По  результатам расчета, приведенным  в таблице 2.5. строятся графики

    зависмостей Т акт торм = f (H), S акт торм = f (H),представленные на рис.2.5

 

    

3. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ УПРАВЛЕНИЯ СУДНОМ

 

    3.1. Влияние мелководья на движение судна

    3.1.1. Расчет просадки судна

    Величина  приращения осадки судна (просадки) по корме при движении по мелководному участку пути может быть определена по формуле (210) [4]

    ∆T _k = a * v² / 2 * g   (м)                                                                                  (3.1)

    где:

        а - числовой коэффициент;

        v - скорость движения судна на глубокой воде (м/с);

         g - ускорение свободного падения (м/с²);

    Величина  а определяется в зависимости  от величины водоизмещения судна  V (в нашем случае при V ≥ 2000м³) по выражению (211) [4]

      а = 0,04 * (16*(L/B))* √(Т / Н _э)                                                                                                         (3.2)

    где:

а - числовой коэффициент;

L,В,Т - главные размерения судна(м);

Н _э - эквивалентная глубина, учитывающая влияние течения(м), определяется по формуле (213) [4]

    Н _э = Н * [1 ± 0,08 * (C / v)^0.4]²                                                                                                          (3.3)

    где:

        H- глубина судового хода на спокойной воде (м); 

        C - скорость течения;

        v - скорость движения судна на спокойной воде (м/с).

    В выше приведенной формуле знак «-» относится к движению судна по течению, а знак «+» - против течения.

    Расчет  величины просадки кормы судна ведем  для нескольких режимов движения судна при заданной скорости течения:

    полный  передний ход (ППХ)   v = v_o                                                                                            (3.4)

    средний передний ход (СПХ) v = 0,75 * v_o                                                                         (3.5)

    малый передний ход (МПХ)   v = 0,50 * v_o                                                                            (3.6)

    Результаты  расчета просадки кормы судна  представлены в таблице 3.1.

    Расчет  просадки кормы судна                                                        таблица 3.1.

    По  данным таблицы 3.1 строятся графики  зависимости ∆T k = f (H, с), представленные на рис.3.1 

    3.1.2 Расчет безопасной  скорости

    Величина  безопасной скорости движения определяется в зависимости от величины водоизмещения  судна и запасов воды под днищем (в нашем случае V ≥ 2000 м³) по формуле (218) [4]

      v _безоп = 22.2 √ ((∆h _cт - ∆h _Д) / (16.5 - L/B)* √ (T / Н _э))) (м/с²)                 (3.7)

      где:

∆h _cт - статический запас воды под днищем, равный разнице глубины и осадки (м);

∆h _д - динамический запас воды под днище (равный 0,11м);

Т - осадка судна (м);

Н _э - эквивалентная глубина, учитывающая влияние течения (м);

    Результаты  расчета величины безопасной скорости в зависимости от направления  движения приведены в таблице 3.2. 
 
 
 

    Расчет  величины безопасной скорости                                           таблица 3.2.

 

    По данным  таблицы 3.2 строится график зависимости V без = f (H,c),представленный на рис.3.2 

    3.2 Расчет якорной  стоянки

    Минимальная глубина места якорной стоянки  определяется по формуле (252) [4]

    Н _я = Т + ∆Н ₁ + (2/3) * Н _в + ∆Н ₂   (м)                                                                                          (3.8)

    Н _я = 3,58 + 3 + (2/3)* 0,5 + 2,2 =  8,88(м)

    где:

        Н _я - минимальная глубина места якорной стоянки (м);

        Т - осадка судна (3,35м);

        ∆H 1 - запас воды под днищем судна при отсутствии волнения (3м);

        Н _в - высота волны (0,5 м);

        ∆H 2 - высота якорного клюза над действующей ватерлинией (2,2м);

    Действующая внешняя нагрузка P _вн определяется для наиболее неблагоприятного случая, т.е. для момента, когда все силы совпадают по направлению и результирующая достигает своего наибольшего значения.     Определим силы:

    Сила  давления водного потока складывается из силы сопротивления корпуса  R k и силы сопротивления застопоренных винтов  R в (определяется при отсутствии реверс - редуктора) рассчитывается по формуле, вытекающей из выражений (241, 245) [7]

    Р _т = ( R' * c² ) + 50 * θ * D² * Z _в * c²  (н)                                                      (3.9)

    Р _т = ( 73,43798 * 1000/5,27²) + 50 * 0,72 * 1,55² * 2 * 1² = 4232,4(н)

    где:

        Р _т - сила давления водного потока (Н);

        R’ -приведенное сопротивление корпуса судна (кг/м);

        с - скорость течения (1м/с);

        θ - дисковое отношение  винта 0,72;

        D - диаметр винта (1,55м);

        Z _в - число винтов (2);

    Сила  давления воздушного потока может быть определена по формуле (247)

    P _в = 0,618 * K _o6 * F _п * v _в (н)                                                                   (3.10)

    Р _в = 0,618 * 1 * 105 * 20 = 1297,8(н)

    где:

Р _в - сила давления воздушного потока (н);

К _об - коэффициент обтекаемости надстройки (равен 1);

F _п - площадь проекции надводной части судна на миделевую плоскость (равна 105м²);

v _в - скорость ветра в расчетах (при шквале в озерных и морских условиях 20 м/с);

    Сила  соскальзывания под уклон речного русла определяется по формуле (248) [7]

    Р _с = 9.81 * I * D  (н)                                                                                     (3.11)

    Р _с = 9,81 * 0,00005 * 4402 * 1000 = 3194,7(н);

    где:

        Р _с - сила соскальзывания под уклон речного русла(н);                                                         

        I - уклон речного русла(м);

        D - весовое водоизмещение судна(кг);

    Сила  удара от волн может быть определена по приближенной формуле (249)

    Р _волн = 0,185 * р * h _B * В   (н)                                                                    (3.12)

    Р _волн = 0,185 * 1 * 1,5 * 16 * 1000 = 3607,5(н);

    где:

        Р _волн - сила удара от волн (н);

        р - плотность воды (т/м³);

        h _в - высота волны (0,5м);

        В - ширина корпуса  судна (16м);

    Определение внешней нагрузки производится по формуле (239) [7]

    P _вн = P _т + P _в + P _с + P _волн  (н)                                                                    (3.13)

    Р _вн = 2772,232+ 1297,8+ 1922,76+ 3607,5 = 9600,2(н)

    Полученное  значение внешней нагрузки следует  сравнить с величиной наибольшей удерживающей силы якоря, которая может быть определена по формуле (247) [7]

    Q _я = 9,81 * k _п * k я * m _я  (н)                                                                      (3.14)